[發明專利]一種基于硝氮化學分離-物理轉移的污水深度脫氮工藝

有效

• 申請號: 201611046421.3
• 申請日: 2016-11-23
• 公開（公告）號: CN106746178B
• 公開（公告）日: 2020-03-20
• 發明（設計）人: 趙華章;孟勇;沈延軍;袁梓文
• 申請（專利權）人: 南京華淳環保股份有限公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F1/28;C02F1/42;C02F1/52;C02F3/02;C02F3/28;C02F101/16
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 田昕;司麗春

本發明公開了一種基于硝氮化學分離?物理轉移的污水深度脫氮工藝，該污水脫氮工藝，包括以下步驟：(1)將能從水中去除硝酸鹽氮的藥劑裝載于裝載單元中形成藥劑單元，并將藥劑單元投加到需要降低硝酸鹽氮含量的污水處理單元的污水中進行藥劑處理；(2)藥劑處理1?5h后完成對污水的處理，污水中的硝酸鹽氮轉移到藥劑上，污水的總氮含量下降并達到出水標準；(3)將藥劑單元從污水中分離出來，并將其物理轉移并浸沒于厭氧生物反應單元中，反應過程中，藥劑上的硝酸鹽氮解析到厭氧生物反應單元中，通過微生物反硝化作用轉化為氣態氮，實現氮的脫除。其可在不增加或盡量少增加污水處理設施占地面積的前提下，提高反硝化效率，強化脫氮效果。

技術領域

本發明涉及水處理領域，特別涉及一種基于硝氮物理轉移的污水深度脫氮工藝及其設備。

背景技術

硝酸鹽廣泛存在于地表水和地下水中，我國硝酸鹽污染有逐年增長的趨勢。過量的硝酸鹽會引起水體富營養化，長期飲用含有過量硝酸鹽的飲用水還會危害人類健康。硝酸鹽的去除一直在水處理領域備受關注。

當前生活污水處理廠出水大部分會直接或者經進一步再生處理后作為生態補水直接排入到天然水體中。特別在北方缺水地區，以北京為例，生活污水處理廠再生水中約1/3用于生態環境補水，年補水量1億立方米。因此生活污水處理廠出水是天然水體中硝氮的一大重要來源。為切實加大水污染防治力度，國務院制定了《水污染防治行動計劃》(“水十條”)。其中明確規定“城鎮生活污水處理廠出水排入國家和省確定的重點流域及湖泊、水庫等封閉式、半封閉水域時，應執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB1891-2002)中一級標準的A標準”。而在該出水標準中，較難達到的主要是總氮，其限值為15mg/L。另外，部分地區還制定了更嚴格的污水排放標準，如北京市地方標準《城鎮污水處理廠水污染物排放標準》(DB11890-2012)規定了排入北京市II、III類水體的新(改、擴)建城鎮污水處理廠出水總氮限值提升至10mg/L。而我國城鎮污水處理廠二級出水總氮一般在15-40mg/L，其中硝氮約占總氮含量50-75％。因此，深度脫氮，進一步降低出水硝氮濃度，已經成為污水處理廠提標改造需要重點解決的問題。

目前采用的硝酸鹽氮去除技術主要包括生物脫氮法、化學還原法、離子交換法、反滲透法和吸附法。其中生物脫氮法是最為傳統和工程應用最為廣泛的污水生物脫氮工藝。利用生物去除污水中的硝酸鹽主要依靠反硝化作用，即反硝化菌在缺氧條件下，利用有機物等碳源作為電子供體，將硝酸鹽還原為氣態氮的過程。反硝化工藝主要可分為后置反硝化工藝和前置反硝化工藝。后置反硝化工藝遵循硝化、反硝化的先后順序，將反硝化池置于好氧生物工藝的后端。該系統中因不需要硝化液回流一定程度上可簡便操作管理。但是因前端好氧生物工藝消耗掉了大部分污水中的有機碳源，導致反硝化過程碳源不足，嚴重影響其脫氮效果，因此還需要外加有機碳源。碳源投加量不足會造成亞硝酸鹽氮積累，投加過量又會引起二次污染。操作難度上升的同時，運行成本也相應增加。前置反硝化則是將厭氧生物工藝置于好氧生物工藝前端，將好氧池的出水回流至厭氧池中與原水進行混合，利用污水原水中的有機物作為碳源進行反硝化脫氮。相對于后置反硝化，前置反硝化工藝應用較廣，如較為成熟的A/O、A2/O等工藝。

面對日益嚴格的城鎮生活污水處理廠排放標準，如果利用傳統的生物脫氮法進行升級改造，為了提高反硝化效率，則需要擴建原有的凈水構筑物或者新增硝化和反硝化池以提高停留時間和污泥齡。這將進一步增加工藝流程及占地面積，且基建費用高，運行過程的能耗及維護費也很高。特別是當前許多城鎮生活污水廠周邊城市化發展迅速，已不具備條件為污水廠升級改造提供足夠的空間位置。因此迫切需要尋找一種新的工藝方案在不增加或者盡量少增加構筑物的前提下，提高硝酸鹽的去除效率，以保證處理出水的總氮達標，實現污水處理廠的升級改造。

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發明內容