[發明專利]梯度控制溶解氧實現推流式一體化短程硝化/厭氧氨氧化處理城市生活污水的裝置和方法

在審

• 申請號: 201810673897.2
• 申請日: 2018-06-26
• 公開（公告）號: CN108840433A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 彭永臻;高海鯨;靳鵬飛;吳蕾
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F3/28;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: 劉萍

1.梯度控制溶解氧實現推流式一體化短程硝化/厭氧氨氧化處理城市生活污水的裝置，其特征在于，包括原水水箱(1)、厭氧發酵UASB反應器(2)、中間水箱(3)、推流式一體化短程硝化/厭氧氨氧化生物膜反應器(4)、出水水箱(5)；所述原水水箱(1)通過第一進水泵(2.1)與厭氧發酵UASB反應器(2)相連；進水水箱(1)、中間水箱(3)與出水水箱(5)均設置有溢流管和排空管；厭氧發酵UASB反應器(2)的出水管(2.5)與中間水箱相連，污水由第二進水泵(4.13)抽入推流式一體化短程硝化/厭氧氨氧化反應器；所述推流式反應器有5個好氧格，好氧格之中設置有聚丙烯環狀固定填料，每個好氧格均設置有攪拌器(4.6)和曝氣頭(4.10)，在每個反應格外設置有流量計(4.12)，與氣泵(4.11)相連，pH探頭(4.8)和DO探頭(4.9)置于填料旁邊，與反應器外的pH和DO測定儀(4.7)相連，為實時監測污水中氨氮濃度，在推流式反應器各個好氧格中設置有氨氮探頭(4.15)，與反應器外的氨氮在線測定儀(4.14)相連；推流式一體化短程硝化/厭氧氨氧化生物膜反應器(4)通過出水管與出水水箱(5)相連；

所述在線監測系統和反饋控制系統包括計算機(6.1)和可編程過程控制器(6)，其中可編程過程控制器內置信號轉換器AD轉換接口(6.8)和信號轉換器DA接口(6.9)；同時可編程過程控制器左側自上而下依次設有第一進水蠕動泵繼電器(6.2)、第二進水泵繼電器(6.3)、曝氣繼電器(6.4)；右側自上而下依次設有氨氮數據信號接口(6.5)、攪拌繼電器(6.6)pH/DO數據信號接口(6.7)；其中可編程過程控制器上的信號轉換器AD接口通過電纜線與計算機相連接，將傳感器模擬信號轉換成數字信號傳遞給計算機，計算機通過信號轉換器DA轉換接口將數字指令傳遞給可編程過程控制；進水蠕動泵繼電器與進水泵連接；第二進水泵繼電器與第二進水泵相連；曝氣繼電器與氣泵連接；pH/DO數據信號接口通過傳感器導線與pH/DO測定儀連接；攪拌繼電器與攪拌器相連接；氨氮數據信號接口通過傳感器導線與氨氮在線監測儀相連接。

2.應用如權利要求1所述裝置進行生活污水脫氮的方法，其特征在于步驟如下：

(1)接種污泥及啟動階段：將厭氧發酵顆粒污泥接種到厭氧發酵UASB反應器中，使污泥濃度達到7000～8000mg/L，將污水通過進水泵泵入到UASB反應器中，當其出水COD<100mg/L時，完成厭氧發酵UASB反應器的啟動，其出水排入中間水箱；將掛好膜的固定環裝生物膜放入推流式反應器；連通中間水箱與推流式一體化短程硝化/厭氧氨氧化生物膜反應器，先啟動前3個好氧格，將中間水箱污水泵入推流式反應器，當第三個好氧格出水氨氮基本穩定維持在9-11mg/L時，完成推流式反應器前三個好氧格的啟動，此時將后倆個好氧格啟動，當出水NH₄⁺-N濃度低于1mg/L時完成整體反應系統的啟動；

(2)運行階段：將生活污水加入到原水水箱，啟動進水泵將污水泵入到厭氧發酵UASB反應器中，污水中的部分有機物被去除，其出水進入中間水箱，在通過進水蠕動泵將污水泵入到推流式一體化短程硝化/厭氧氨氧化生物膜反應器中；推流式反應器持續進行攪拌曝氣，有機物得到進一步去除，前三個好氧格溶解氧維持在1.0～1.5mg/L，附著在環狀填料上的AOB將污水中的NH₄⁺-N部分氧化為NO₂^--N，在厭氧氨氧化菌的作用下，原水中的剩余NH₄⁺-N和新生成的NO₂^--N被轉化為N₂前快速將污水中的氨氮去除，后倆格溶解氧維持在0.1-0.3mg/L，保證該反應系統出水NH₄⁺-N在1mg/L以下或NO₂^--N在0.5mg/L以下，其出水進入到出水水箱，完成城市生活污水的脫氮。