[發明專利]低氧硝化耦合短程反硝化厭氧氨氧化處理生活污水的裝置及方法

有效

• 申請號: 201710484548.1
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN107162193B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 張瓊;彭永臻;李方舟
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F3/34
• 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

低氧硝化耦合短程反硝化厭氧氨氧化處理生活污水的裝置及方法屬于生物處理領域。裝置主要由一個低氧硝化反應器(SND?SBR)和一個缺氧反應器(A?SBR)組成。部分生活污水首先進入SND?SBR反應器，通過投加填料、連續進水及低氧曝氣強化系統中的同步硝化反硝化作用。當SND?SBR中氨氮降解完成后，含低濃度NO₃^??N的上清液和剩余生活污水同時被泵入A?SBR中，短程反硝化菌利用原水用有機碳源將NO₃^??N還原為NO₂^??N，厭氧氨氧化菌利用NO₂^??N和原水中的NH₄⁺?N進行深度脫氮。本發明將最大限度的利用原水碳源和降低處理能耗，操控簡單且穩定，實現低C/N比生活污水在無外加碳源條件下的深度處理。

技術領域

本發明涉及一種低氧硝化耦合短程反硝化厭氧氨氧化處理生活污水的裝置及方法，屬于生化法污水生物處理技術領域。將富集馴化的低溶解氧硝化反應器與短程反硝化厭氧氨氧化工藝相結合，在無外加碳源條件下，通過優化工藝參數及進水流量分配實現該裝置的深度脫氮同時降低處理能耗。特別適用于低C/N城鎮污水及工業廢水的深度脫氮處理。

背景技術

活性污泥法廣泛用于各類污水中的氮磷等污染物的去除，利用活性污泥法進行的傳統生物脫氮過程是在好氧條件下將氨氮轉化為硝態氮，缺氧階段利用有機物作為電子供體將硝態氮還原為氮氣實現氮的去除。

在硝化過程中，溶解氧濃度是影響硝化效率和運行成本的主要參數之一，與其相關的曝氣能耗占污水處理總能耗的50％以上。為降低處理成本，低能耗短程硝化關鍵技術成為近年來的研究熱點，但其存在難啟動、易破壞等缺點制約了短程硝化技術的廣泛應用。研究發現，在長期低溶解氧條件下可以馴化富集得到穩定的低溶解氧全程硝化污泥，該活性污泥與傳統硝化污泥相比，具有較穩定的比硝化速率，同時可以節省溶解氧消耗。

在傳統反硝化脫氮過程中，反硝化菌利用有機物作為電子供體，將硝態氮還原為氮氣，每還原1g硝態氮為氮氣需要消耗COD的理論值為2.85g。對于低C/N比城市生活污水，常常需要在反硝化階段投加甲醇等有機碳源以保證出水中硝態氮的達標排放，這無疑會增加處理成本。短程反硝化厭氧氨氧化聯用技術是在缺氧狀態下，首先利用異養反硝化菌將硝態氮還原為亞硝態氮，然后利用厭氧氨氧化菌，以亞硝酸氮為電子受體，將氨氮氧化為氮氣的生物自養脫氮過程。與傳統反硝化脫氮技術相比，短程反硝化厭氧氨氧化聯用技術降低了對有機碳源的需求量，同時具有污泥產率低和運行穩定等優點。

城市生活污水普遍存在碳源不足的問題，在使用傳統活性污泥處理工藝時會導致碳源不足引起的脫氮效率較低，難以達標排放。若增加深度處理則會提高運行成本高、增加占地面積。因此，如何通過耦合污水脫氮處理的關鍵技術開發出節能降耗污水深度脫氮工藝，提高低C/N比生活污水中碳源的有效利用，在保證廢水高效脫氮基礎上降低處理成本及運行費用，實現節能、高效深度脫氮技術于一體的組合系統，已成為現階段污水處理領域的重大需求。

發明內容