[發明專利]一種快速實現高氨氮廢水BAF一體化自養脫氮的裝置及運行方法

有效

• 申請號: 201810102963.0
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN108178304B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 楊慶;李海鑫;李健敏;劉秀紅
• 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;C02F101/16
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

1.一種快速實現高氨氮廢水曝氣生物濾池一體化的裝置，其特征在于，上部分圓柱型和下端圓錐型相結合的反應裝置、進水系統、出水系統、反沖洗系統、曝氣系統、溫控系統；上部分圓柱型和下端圓錐型相結合的反應裝置(22)下端的圓錐型作為進水區，上部分的圓柱型自下而上依次為承托層、濾料層、清水區以及出水槽，出水槽(24)設有排氣口(25)，并且在濾料層的底部設有壓力表(26)，在濾料層部分側面設有多個取樣口(23)，在濾料層部分側面還設有多個取濾料口(27)，圓錐型底部內裝有一曝氣圓盤(7)；進水系統通過進水箱(1)、進水管(2)、第一蠕動泵(3)、閥門與圓錐型進水區底部連通；圓柱型頂部的出水槽通過出水管(17)與出水箱/反沖洗進水箱(8)連通；出水箱/反沖洗進水箱(8)通過反沖洗進水管(10)經由反沖洗水泵(9)、轉子流量計(11)、閥門與圓錐型底部連接；出水槽(24)通過反沖洗出水管(18)與反沖洗出水箱(19)連接；圓柱型的清水區通過回流管(15)經由第二蠕動泵(16)與進水區連接；

空氣泵(4)通過第一進氣管(6)經由第一玻璃轉子流量計(5)、閥門與曝氣圓盤連通，曝氣圓盤上設有曝氣頭；空氣壓縮機(12)通過第二進氣管(14)經由第二玻璃轉子流量計(13)、閥門與曝氣圓盤連通；溫控裝置(20)通過圓柱型外側的加熱帶(21)調節反應裝置溫度。

2.按照權利要求1所述的一種快速實現高氨氮廢水曝氣生物濾池一體化的裝置，其特征在于，反應器濾料層的濾料為火山巖，粒徑為3-5mm。

3.采用權利要求1或2的裝置進行氨氮廢水的運行方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)系統啟動階段：打開進水閥門，將取自二沉池的活性污泥與一般氨氮廢水按體積比2：1的比例通過第一蠕動泵從圓錐型部分泵入到反應器中，使其完全浸沒濾料層；打開溫控裝置，溫度控制在25℃-30℃；打開空氣泵，使氣體流經第一玻璃轉子流量計后通過曝氣圓盤進入到反應器中，氣體流量控制在1-1.5L/h.L，進入悶曝階段；在此悶曝階段連續監測系統中DO、pH和ORP，當pH出現“氨谷”，或者ORP突然上升時，關閉曝氣，一個悶曝周期結束，然后排水，再一般氨氮廢水使其完全浸沒濾料層進入下一悶曝周期；如此往復7天，之后采用連續流的方式進水；

即第8-11天，以0.09m/h的進水流速進水；第12-15天，以0.14m/h的進水流速進水；第16-19天，以0.21m/h的進水流速進水；在上述三種連續流進水的情況下，仍采用下部曝氣圓盤的曝氣方式，曝氣量均為10Q m³/h，Q為進水流量；從連續進水開始進行內回流，內回流比為1:1，同時從連續進水開始逐漸增加進水的氨氮濃度，直至19天后氨氮進水濃度增加至待處理的高氨氮廢水的氨氮濃度；至此，短程硝化啟動成功；

短程硝化啟動成功后，取消內回流，取Anammox濾池出水作為外回流液經底部圓錐裝置流入反應器，回流比為1:1；待總氮(TN)去除率升高后取消Anammox濾池出水外回流，改為內回流，回流比為1:1，運行至80天逐漸形成BAF高氨氮廢水一體化自養脫氮系統；140天后正常穩定運行；

2)正常運行階段：打開進水閥門，然后打開進水蠕動泵，調節轉子流量計，將待處理的高氨氮廢水由圓錐型底部連續進入到圓柱型曝氣生物濾池中，通過濾料層，在氨氧化細菌和厭氧氨氧化菌的共同作用下，一部分氨態氮氧化為亞硝態氮，剩余氨態氮和生成的亞硝態氮共同生成氮氣，從出水槽流經出水管排至出水箱中；此運行階段，打開空氣壓縮機，使氣體通過進氣管，流經玻璃轉子流量計之后，通過曝氣圓盤和曝氣頭進行曝氣，通過調節玻璃轉子流量計維持反應器中溶解氧濃度為1.5-2.5mg/L；回流污水通過回流管經回流泵后從圓錐型底部再次進入反應器中，回流比為1：1；

3)反沖洗運行階段：當反應器濾料層的壓力差即反應器濾料層底部和頂部的壓力差大于1m時，關閉進水閥門及第一、第二蠕動泵，進行反沖洗；

4)反沖洗結束后返回至步驟2)，繼續進行正常運行階段。

4.按照權利要求3所述的方法，其特征在于，高氨氮濃度為350mg/L。