[發明專利]一種處理低碳氮比廢水的一體化裝置及其運行方法

有效

• 申請號: 201810644687.0
• 申請日: 2018-06-21
• 公開（公告）號: CN108946940B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 黃輝;彭沖;任洪強;張徐祥;耿金菊
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F101/16
• 代理公司: 北京棧橋知識產權代理事務所(普通合伙) 11670
• 代理人: 潘衛鋒

本發明公開了一種處理低碳氮比廢水的一體化裝置及其運行方法，所述裝置包括進水池、短程硝化生物濾池、異養?硫自養反硝化生物濾池、出水池、進水泵、氣泵與曝氣裝置、出水泵兼回流泵、反沖洗泵、PLC控制器以及相關控制閥門，一體化裝置的運行方法包括以下步驟：S1：按照高度比例投加填料，污泥接種處理；S2：短程硝化處理；S3：亞硝態氮在異養與自養條件下進行反硝化過程；S4：進行反沖洗處理。本發明的一體化裝置，不用外加有機碳源，且能有效降低硫自養反硝化過程中的硫酸鹽產生，提高對低碳氮比廢水的處理效果，并有效降低系統能耗，成本低廉。

技術領域

本發明涉及污水處理技術領域，具體涉及一種處理低碳氮比廢水的一體化裝置及其運行方法。

背景技術

生物法是目前我國生活污水脫氮的主要應用技術，其中，充足的碳源是生物脫氮高效進行的關鍵，當污水中C/N比低于3.4時，反硝化過程會受到抑制，我國城市生活污水中普遍存在碳源不足的問題，嚴重影響污水處理的效果，因此，低碳氮比城市污水的處理是當前污水處理領域的熱點之一，常規的應對方法如添加有機碳源如甲醇、乙酸鈉和葡萄糖等，增加了處理成本且存在出水有機物污染的問題，近些年來，自養反硝化技術成為生物脫氮領域的熱點之一，尤其是硫自養反硝化由于其處理成本低、效果穩定等優勢成為研究應用的主要技術。

短程硝化反硝化在處理低碳氮比廢水時也具有明顯的優勢，相較于傳統的異養反硝化，減少了將硝態氮反硝化還原為亞硝態氮的過程，因此減少了碳源需求量。但是短程硝化反硝化過程中條件參數難以控制，有研究表明，一定濃度的硫化物能對硝酸細菌(NOB)能產生較好的抑制作用，能夠促進亞硝酸鹽的累積與短程硝化的進行，且硫自養微生物可以利用硫離子將硝態氮、亞硝態氮等轉化為氮氣，而且，目前將短程硝化過程與異養-硫自養反硝化過程結合處理廢水的研究較少報道。

低碳氮比廢水的處理也是廢水治理領域的難點之一，目前關于處理低碳氮比廢水的研究較多，多數的解決方法是提供新型碳源或者采用新型工藝，從而降低處理成本，如：中國專利號：201310723769.1，公開日：2015年05月02 日，公開了一份低碳氮比污水自養脫氮同步污泥發酵耦合反硝化的方法，該發明涉及一種將回流污泥發酵產生碳源回流用于反硝化過程，并利用污水馴化出厭氧氨氧化細菌，使短程硝化過程產生的亞硝態氮和污水中的氨氮進行厭氧氨氧化反應，達到總氮的去除。但此類專利裝置一般結構較為復雜，啟動時間較長，且對過程中反應條件的控制較為嚴格，較難以在真實情況下應用。

發明內容

本發明解決的技術問題是：針對現有處理低碳氮比廢水處理技術中，由于反硝化脫氮效率受進水中C/N影響需要額外投加碳源，造成污水處理過程中能耗大，出水有受有機物殘留污染的影響，出水水質得不到保證等問題，提供了一種無需額外投加有機碳源的一體化處理裝置，將短程硝化與異養-硫自養反硝化脫氮過程結合，對低碳氮比廢水有較好的總氮去除效果，利用價格相對低廉的硫單質進行一部分的硫自養反硝化脫氮，有效降低能耗與占地面積，結構簡單，實用方便。

本發明的技術方案：一種處理低碳氮比廢水的一體化裝置，包括進水池、短程硝化生物濾池、異養-硫自養反硝化生物濾池，出水池、出水泵兼回流泵，進水泵、反沖洗泵、PLC控制器以及相關控制閥門，所述進水泵與所述進水池和短程硝化生物濾池通過管道連接，所述短程硝化生物濾池為方形結構，從下往上排列為進水區與曝氣區、第三填料層以及溢流堰，短程硝化生物濾池連接有氣泵與曝氣裝置，所述氣泵與曝氣裝置為與氣泵相連通往底部的微型曝氣裝置；所述異養-硫自養反硝化生物濾池為方形結構，上部為一可拆卸的帶排氣口的圓盤狀封蓋，中間填料層由上到下分別為第二填料層和第一填料層，底部為承托層與出水區,出水泵兼回流泵與處理裝置和出水池通過管道相連接，所述反沖洗泵進行反沖洗處理，處理過程中由PLC控制器聯合氣泵與曝氣裝置控制裝置內污水溶解氧濃度在1.0mg/L，在短程硝化生物濾池中進行短程硝化反應，增加亞硝酸鹽的累積，在異養-硫自養反硝化池中進行異養與硫自養耦合反硝化脫氮，同時進行有機物的去除，出水池中一部分出水可作為反沖洗水經由反沖洗泵對反應裝置內填料進行反沖洗，反沖洗后廢水進入進水池。