[發(fā)明專利]半短程硝化-厭氧氨氧化多級A/O自養(yǎng)脫氮裝置與方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611173091.4
• 申請日: 2016-12-18
• 公開（公告）號: CN106630414B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭永臻;王思萌;苗圓圓
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F3/34;C02F1/52;C02F101/16
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

一種半短程硝化?厭氧氨氧化多級A/O自養(yǎng)脫氮裝置與方法，屬于污水生物處理技術(shù)領(lǐng)域。所述裝置主要包括原水水箱、多級A/O脫氮反應(yīng)器和沉淀池。其中，A/O反應(yīng)器包含缺氧區(qū)，好氧區(qū)和厭氧氨氧化區(qū)，缺氧格內(nèi)預(yù)設(shè)曝氣裝置。在缺氧區(qū)發(fā)生內(nèi)碳源儲存及反硝化作用，好氧區(qū)進(jìn)行半短程硝化作用，保證出水NHsubgt;4/subgt;supgt;+/supgt;?N∶NOsubgt;2/subgt;supgt;?/supgt;?N＝1∶1～1∶1.3，為厭氧氨氧化反應(yīng)提供了合適的基質(zhì)配比。A/O裝置缺氧區(qū)中利用反硝化去除回流污泥中硝態(tài)氮，同時儲存內(nèi)碳源，在后續(xù)厭氧氨氧化過程中進(jìn)行內(nèi)源反硝化去除厭氧氨氧化菌產(chǎn)生的硝態(tài)氮，提高出水效果。同時，可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)靈活調(diào)節(jié)缺/好氧區(qū)體積比，抗沖擊負(fù)荷能力強，穩(wěn)定性好，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及缺氧前置的方法，實現(xiàn)半短程硝化-厭氧氨氧化多級A/O自養(yǎng)脫氮裝置的穩(wěn)定運行，屬于污水生物處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快和環(huán)境保護(hù)要求的逐漸提高,城市污水處理廠數(shù)量越來越多,污水處理總量也越來越多。傳統(tǒng)的城市污水脫氮工藝主要為是硝化-反硝化脫氮，該工藝在好氧曝氣環(huán)節(jié)消耗了大量的能量，屬于高能耗的污水處理工藝，污水處理費用較高。由于城市污水一般碳氮比較低，難以滿足反硝化過程碳源需求，需投加甲醇等外碳源提高系統(tǒng)總氮(TN)去除率，而外碳源的投加則進(jìn)一步提高了脫氮系統(tǒng)的運行費用。這樣不但增加了額外設(shè)施和處理成本，還可能會造成出水的COD升高，難以保證低碳源廢水脫氮效率。因此，如何降低成本和提高總氮去除率成為處理低碳源污水所面臨的主要問題。

近年來，厭氧氨氧化細(xì)菌的發(fā)現(xiàn)給污水處理工藝的發(fā)展帶來了新的契機(jī)，使低能耗、可持續(xù)的污水處理技術(shù)成為可能，在實踐應(yīng)用方面也取得了相當(dāng)?shù)倪M(jìn)展。但該工藝主要應(yīng)用于高溫高氨氮廢水的處理，對于都低氨氮廢水的應(yīng)用還處于實驗研究階段。主要是因為低氨氮廢水處理工藝中難以維持穩(wěn)定的短程硝化，且城市污水水質(zhì)波動較大難以實現(xiàn)穩(wěn)定的厭氧氨氧化工藝。因此，本專利提出一種基于半短程硝化-厭氧氨氧化的多級A/O自養(yǎng)脫氮工藝。半短程硝化-厭氧氨氧化城市污水自養(yǎng)脫氮技術(shù)集亞硝酸化與厭氧氨氧化于一體，即氨氧化菌(AOB)先將一部分氨氮氧化為亞硝態(tài)氮，這部分亞硝態(tài)氮再與剩余的氨氮進(jìn)行后續(xù)的厭氧氨氧化反應(yīng)。由于半短程硝化只需將部分氨氮氧化為亞硝態(tài)氮，出水氨氮較短程硝化高，保證了AOB的活性優(yōu)勢，利于淘洗和抑制NOB活性。且由于AOB和Anammox菌都是自養(yǎng)菌，且該工藝只需將約50％的氨氮氧化成亞硝酸鹽，與傳統(tǒng)的硝化-反硝化工藝相比，半短程硝化-厭氧氨氧化城市污水一體化自養(yǎng)脫氮技術(shù)具有節(jié)省50％的氧耗和100％的外加碳源，且污泥產(chǎn)量少的優(yōu)點。另外，由于厭氧氨氧化反應(yīng)無需有機(jī)物，可使污水中有機(jī)物盡可能多的用于厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷，從而大大提高了城市污水的能量回收率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是通過采用半短程硝化-厭氧氨氧化多級A/O自養(yǎng)脫氮的裝置，解決傳統(tǒng)硝化反硝化碳源不足，出水狀況差，能耗高等問題。

半短程硝化-厭氧氨氧化多級A/O自養(yǎng)脫氮的裝置，包括順序連接的生活污水原水箱(1)、多級A/O反應(yīng)器(2)和沉淀池(3)；所述城市污水原水箱(1)設(shè)有溢流管(1.1)和放空管(1.2)；城市污水原水箱(1)通過進(jìn)水泵(1.3)進(jìn)入多級A/O反應(yīng)器(2)；多級A/O反應(yīng)器(2)由缺氧區(qū)、好氧區(qū)、厭氧氨氧化反應(yīng)區(qū)組成，沿水流方向上下交替設(shè)置過流孔連接各個區(qū)室，缺氧區(qū)采用缺氧攪拌，好氧區(qū)采用持續(xù)連續(xù)曝氣，厭氧氨氧化反應(yīng)區(qū)投放固定于支架上的附著厭氧氨氧化菌的海綿填料；缺氧區(qū)和好氧區(qū)均設(shè)有攪拌器(5)、空壓機(jī)(2.12)、氣量調(diào)節(jié)閥(2.13)和曝氣頭(2.14)；多級A/O反應(yīng)器(2)通過沉池連接管(3.1)與沉淀池(3)連接；沉淀池(3)通過污泥回流泵(3.2)與多級A/O反應(yīng)器(3)的缺氧區(qū)相連；其中填料為邊長1.5-2.5cm的立方體海綿塊均勻分掛在支架上；其中缺氧區(qū)、好氧區(qū)和厭氧氨氧化反應(yīng)區(qū)均設(shè)溶氧儀在線監(jiān)測溶解氧濃度。

應(yīng)用所述裝置處理生活污水的方法，包括如下步驟：