[發明專利]連續流分段進水短程硝化/厭氧氨氧化處理城市污水的系統和方法

有效

• 申請號: 201610028821.5
• 申請日: 2016-01-16
• 公開（公告）號: CN105481093B
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 彭永臻;靳鵬飛;王淑瑩
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司11203
• 代理人: 劉萍

技術領域

本發明涉及污水生物處理領域，尤其涉及一種連續流分段進水短程硝化/厭氧氨氧化處理城市污水的系統和方法。

背景技術

改革開放后，我國經濟持續快速發展，居民生活水平不斷提高，生活污水的產生量也逐年增加，排入水體的污染物對環境造成了的巨大影響，國內各湖泊和淡水河流不同程度地出現了富營養化現象。為解決城市污水對環境的影響，我國各城市進行了污水處理廠的大規模建造，將污水處理達標之后排放水體，緩解環境壓力。但是目前國內污水處理廠普遍采用傳統的硝化反硝化處理工藝進行氮素的脫除，由于污水中自身的可生物降解有機質不足以提供足夠的碳源進行反硝化，在污水處理過程中普遍投加乙醇、甲醇等外碳源，增加了運行費用，同時傳統的曝氣環節缺乏過程控制，耗費大量能源。隨著國家對排放標準的進一步提高，傳統工藝的弊端進一步顯現，在新的形勢下亟需開發節能高效的新污水處理工藝。

厭氧氨氧化菌的發現為污水處理領域的技術改革指明了方向，厭氧氨氧化工藝與傳統脫氮工藝相比存在顯著優勢：(1)與傳統工藝相比節約60％曝氣量；(2)以自養方式脫氮，不需要投加外碳源，節省費用并避免二次污染；(3)厭氧氨氧化工藝多采用顆粒污泥和生物膜的形式運行，水力停留時間短，處理負荷高，工藝占地面積小。

目前關于厭氧氨氧化污水脫氮工藝的研究，主要有以下幾個特點：(1)高氨氮研究相對比較成熟，實際工程應用也比較多；(2)低氨氮污水的厭氧氨氧化工藝研究逐漸引起各國研究人員重視，相關研究逐漸增多，但實際應用幾乎沒有；(3)低氨氮厭氧氨氧化工藝研究的主要難點在于短程硝化的實現和穩定維持；(4)低氨氮污水尤其是城市生活污水存在水量大、水質波動大、冬季水溫較低的特點，一定程度也限制了厭氧氨氧化在城市污水處理領域的應用。

因而，現階段需要解決的一個技術問題是：如何開發一種可靠的措施，以解決現存技術中存在的問題。連續流分段進水短程硝化/厭氧氨氧化系統，通過在線監測及反饋系統實現好氧段的低氧曝氣，實現短程的穩定維持，然后通過生物膜厭氧氨氧化作用大幅降低總氮，并結合分段進水利用原水中的碳源將厭氧氨氧化產生的硝態氮進一步地反硝化，最終實現城市污水的高標準、高效率、低能耗的處理。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種連續流分段進水短程硝化/厭氧氨氧化處理城市污水的系統和方法，將短程硝化和厭氧氨氧化應用于連續流城市污水處理，實現城市污水的低耗高效處理。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種連續流分段進水短程硝化/厭氧氨氧化處理城市污水的系統，通過在線監測及反饋系統控制該工藝好氧段維持低氧狀態實現穩定的短程硝化，在缺氧段放置固定式海綿填料利于厭氧氨氧化菌掛膜長期持留，通過分段進水的形式利用原水中的碳源將厭氧氨氧化產生的硝態氮進一步反硝化掉，最終實現短程硝化/厭氧氨氧化在該系統的高效穩定運行。

該工藝包括原水水箱、連續流分段進水短程硝化/厭氧氨氧化反應器、在線監測及反饋系統、豎流式沉淀池；其中所述原水水箱通過三個進水泵與連續流分段進水短程硝化/厭氧氨氧化反應器的三個缺氧段相連；所述連續流分段進水短程硝化/厭氧氨氧化反應器內部共分為15個格室，15個格室依次為缺氧格-好氧格-好氧格-好氧格-缺氧格-缺氧格-好氧格-好氧格-好氧格-缺氧格-缺氧格-好氧格-好氧格-好氧格-缺氧格，泥水混合液以推流方式依次通過各格室，在好氧格內實現半短程硝化，在缺氧格中實現厭氧氨氧化和反硝化；所述連續流分段進水短程硝化/厭氧氨氧化反應器缺氧格內設置固定式海綿填料；所述連續流分段進水短程硝化/厭氧氨氧化反應器的泥水混合液以重力流進入豎流式沉淀池；所述豎流式沉淀池內進行泥水分離，上清液通過出水口排出系統，底部活性污泥一部分回流至連續流分段進水短程反硝化/厭氧氨氧化反應器的第一格，一部分以剩余污泥的形式排出系統。

進一步地，所述的連續流分段進水短程硝化/厭氧氨氧化處理城市污水的系統，其特征在于，所述原水水箱為封閉箱體，設有溢流管和放空管。

進一步地，所述的連續流分段進水短程硝化/厭氧氨氧化處理城市污水的系統，其特征在于連續流分段進水短程硝化/厭氧氨氧化反應器內設有15個格室，設有三個進水泵，并且原水通過三個進水泵分段進入(2.1)(2.6)(2.11)三個缺氧格；所述反應器內缺氧格設有固定式海綿填料、潛水式攪拌器；所述反應器內好氧格設有氣泵、氣體流量計、曝氣頭、攪拌器。