[發明專利]一種一體化部分亞硝化澄清裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201711201286.X
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN109835984B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 張樹德;楊雪瑩;李婷;王毅霖;張曉飛;吳百春;楊宏
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團安全環保技術研究院
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 沈金輝;劉鑫

本發明提供了一種一體化部分亞硝化澄清裝置及控制方法。該一體化部分亞硝化澄清裝置包括加藥單元、反應單元、曝氣單元、進水單元和在線監控單元；加藥單元包括加藥箱、加藥泵和第一電磁流量計；反應單元為澄清反應器；曝氣單元包括空壓機、第二電磁流量計和穿孔曝氣管；進水單元包括原水箱、進水泵和第三電磁流量計；在線監控單元包括PLC控制柜、pH在線監測儀、DO在線監測儀、ORP在線監測儀和液位計。該一體化部分亞硝化澄清裝置結構緊湊，占地面積小，自動化程度高，操作控制方便，反應效果可控性強，工程啟動快，具有較好的推廣前景；將其應用于低碳氮比高氨氮廢水生物脫氮，可作為短程硝化反硝化或部分亞硝化?厭氧氨氧化工藝的前段設施。

技術領域

本發明屬于廢水生物處理領域，具體涉及一種一體化部分亞硝化澄清裝置及控制方法。

背景技術

氮素污染是導致水體富營養化的主要因素之一，因此，最新頒布實施的《水污染防治計劃》中明確要求“選擇對水環境質量有突出影響的總氮等污染物，研究納入流域、區域污染物排放總量控制約束性指標體系”。根據新增的約束性指標，如何高效經濟實現氨氮減排的目標還需在實踐中探索。

生物脫氮是利用微生物的新陳代謝作用降解轉化廢水中氮素的技術，處理成本低，多年來形成了以A/O工藝、A²O工藝、SBR工藝、生物膜工藝及氧化溝等傳統技術，并在工業廢水脫氮領域得到了廣泛應用。但隨著總氮脫除要求的提高，各類技術均暴露出一定的應用限制，控制條件要求過于精細、抗沖擊能力差、水質適用范圍窄等問題，嚴重限制了傳統脫氮技術工藝脫除總氮效率的進一步提高。比如，A/O工藝對氮的去除不完全，出水含有一定濃度的硝酸鹽，在沉淀池內易發生反硝化反應，引起污泥上浮；另外，為了獲得較高的氮去除率，廢水內循環比和污泥的回流比較高，不但增加了回流能耗，而且反硝化段難以保持理想的缺氧狀態，脫氮效率很難進一步提高。

在A/O工藝的基礎上發展了很多新的工藝形式，如Bardenpho、Phoredox(A²/O)、UCT、JBH、AAA工藝等，這些都是典型的分容器分級傳統硝化－反硝化工藝。但是，無論工藝形式怎樣改變，它們所利用的生物原理都是硝化和反硝化兩個傳統的微生物學代謝過程，存在以下幾點先天性的不足之處：

①氮完全硝化需消耗大量的氧，硝化液回流需要耗費電力，動力消耗大；

②對C/N比低的廢水，需外加有機碳源，運行費用高；

③由于硝化菌群生長速率低，且難以維持較高的生物濃度，特別是在低溫冬季，造成系統的HRT較長，增大了曝氣池容積，增加了投資和運行費用；

④會產生少量NO、N₂O等副產物，對大氣環境造成二次污染；

⑤工藝流程長，占地面積大，基建投資高；

⑥對于高氨氮濃度的廢水硝化過程中產生的酸度需要投加堿度來維持系統中適宜的pH水平，不僅增加了處理費用，而且還有可能造成二次污染等；

⑦系統為了維持較高的生物濃度及獲得良好的脫氮效果，必須同時進行污泥和硝化液的回流，增加了動力消耗和運行費用。

近年來隨著技術手段的進步和研究的深入，短程硝化反硝化、同步硝化反硝化、厭氧氨氧化技術等新型脫氮技術已經逐步進入了工業化試驗的研究階段，并取得了突破性進展，生物脫氮技術在工業污水深度脫氮處理領域展現出了良好的發展態勢，為工業污水生物脫氮處理領域開拓了新的思路。