[發明專利]一種實現連續流城市污水厭氧氨氧化脫氮的裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 201910359927.7
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110078212B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 蔣勇;張樹軍;王志彬;李權;谷鵬超;呂心濤;周桐;王佳偉;楊岸明;韓曉宇;曲之明
• 申請（專利權）人: 北京城市排水集團有限責任公司
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F101/16
• 代理公司: 北京東方昭陽知識產權代理事務所(普通合伙) 11599
• 代理人: 呂玉健

1.一種實現連續流城市污水厭氧氨氧化脫氮的裝置的使用方法，其特征在于：該裝置包括城市污水初沉池(1)、連續流A/O除磷除碳裝置(2)、連續流SPN/A自養脫氮裝置(3)和旁側抑制系統(4)；其中,

所述連續流A/O除磷除碳裝置(2)包括一段厭氧區(2.1)、連續的三段好氧區(2.2)、第一二沉池(2.8)和第一出水管(2.9)；

所述城市污水初沉池(1)與一段厭氧區(2.1)連接，一段厭氧區(2.1)與所述連續的三段好氧區(2.2)的第一段好氧區連接，所述連續的三段好氧區(2.2)的第三段好氧區與第一二沉池(2.8)連接，第一二沉池(2.8)與第一出水管(2.9)連接；所述第一二沉池(2.8)通過第一污泥回流泵(2.7)連接到一段厭氧區(2.1)；所述一段厭氧區(2.1)內安裝第一攪拌器(2.3)；所述連續的三段好氧區(2.2)底部均設置曝氣裝置；

所述連續流SPN/A自養脫氮裝置(3)包括連續的四段一體式厭氧氨氧化反應區(3.1)、第二二沉池(3.7)和第二出水管(3.8)；

所述連續的四段一體式厭氧氨氧化反應區(3.1)的第一段一體式厭氧氨氧化反應區與第一出水管(2.9)連接，所述連續的四段一體式厭氧氨氧化反應區(3.1)的第四段一體式厭氧氨氧化反應區與第二二沉池(3.7)連接，第二二沉池(3.7)與第二出水管(3 .8)連接；所述第二二沉池(3.7)通過第二污泥回流泵(3.6)連接到所述連續的四段一體式厭氧氨氧化反應區(3.1)的第一段一體式厭氧氨氧化反應區；所述連續的四段一體式厭氧氨氧化反應區(3.1)內均放置聚氨酯海綿作為厭氧氨氧化生物膜填料(3.2)，以及底部均設置曝氣裝置；

所述旁側抑制系統(4)包括旁側厭氧抑制池(4.2)、旁側好氧抑制池(4.9)、鹽酸貯存罐(4.7)和液堿貯存罐(4.14)；

所述旁側厭氧抑制池(4.2)和所述旁側好氧抑制池(4.9)均通過污泥排放泵(4.1)與第二二沉池(3.7)連接；所述鹽酸貯存罐(4.7)通過鹽酸加藥泵(4.8)與旁側厭氧抑制池(4.2)連接；所述液堿貯存罐(4.14)通過液堿加藥泵(4.15)與旁側好氧抑制池(4.9)連接；所述旁側厭氧抑制池(4.2)和所述旁側好氧抑制池(4.9)均通過第三污泥回流泵(4.16)連接到所述連續的四段一體式厭氧氨氧化反應區(3.1)的第一段一體式厭氧氨氧化反應區；所述旁側厭氧抑制池(4.2)與氮氣發生器(4.6)連接；所述旁側厭氧抑制池(4.2)內安裝第二攪拌器(4.3)，以及頂部設置密封口(4.4)和第一NOB抑制劑投加口(4.5)；所述旁側好氧抑制池(4.9)頂部設置第二NOB抑制劑投加口(4.10)，以及底部設置曝氣裝置；

所述的一種實現連續流城市污水厭氧氨氧化脫氮裝置的使用方法包括以下步驟：

1)城市污水由城市污水初沉池(1)進入連續流A/O除磷除碳裝置(2)，通過控制水力停留時間1.6～2.0h、污泥停留時間3.5～4.0d、污泥回流比80～120％、連續的三段好氧區(2.2)溶解氧濃度0.1～4.3mg/L以及溫度21.3～24.8℃，連續流A/O除磷除碳裝置(2)不發生硝化反應，第一出水管(2.9)中PO₄^3--P0.40mg/L，COD50.0mg/L；

2)連續流A/O除磷除碳裝置(2)出水由第一出水管(2.9)進入連續流SPN/A自養脫氮裝置(3)，連續的四段一體式厭氧氨氧化反應區(3.1)中接種厭氧氨氧化生物膜填料(3.2)和短程硝化絮體污泥，填料填充比為25～30％，生物膜濃度為7000～9000mg/L，絮體污泥濃度為2000～2500mg/L；通過控制水力停留時間7.0～8.0h、污泥回流比100～150％、溫度21.0～25.0℃、連續的四段一體式厭氧氨氧化反應區(3.1)溶解氧濃度0.1～0.2mg/L、不排泥，裝置內進行短程硝化-厭氧氨氧化自養脫氮反應，并根據第二出水管(3.8)中硝酸鹽氮生成比例是否高于理論值11％判斷是否需要啟動使用旁側抑制系統(4)；

3)當連續流SPN/A自養脫氮裝置(3)的第二出水管(3.8)中硝酸鹽氮生成比例≤11％時，說明SPN/A系統運行穩定，無需啟動使用旁側抑制系統(4)；

4)當連續流SPN/A自養脫氮裝置(3)的第二出水管(3.8)中硝酸鹽氮生成比例＞11％時，說明SPN/A系統中NOB過度繁殖，運行失穩，需要啟動使用旁側抑制系統(4)對NOB進行抑制，具體抑制方法包括旁側厭氧抑制和/或旁側好氧抑制；

當單獨使用旁側厭氧抑制或旁側好氧抑制時，將第二二沉池(3.7)中的絮體污泥通過污泥排放泵(4.1)排放到旁側厭氧抑制池(4.2)或旁側好氧抑制池(4.9)中的某一池內進行抑制；在旁側厭氧抑制池(4.2)中進行游離亞硝酸厭氧攪拌抑制：通過第一NOB抑制劑投加口(4.5)向池內投加適量的亞硝酸鈉，控制溫度為20～35℃，通過氮氣發生器(4.6)向池內鼓入一定量的氮氣，使池內溶解氧濃度低于0.2mg/L，由鹽酸貯存罐(4.7)經鹽酸加藥泵(4.8)向池內滴加鹽酸，控制pH為5.0～7.0，使池內游離亞硝酸濃度為1.24～2.54mg HNO₂-N/L，控制污泥濃度為8000～20000mg/L，以此厭氧攪拌抑制12～24h；在旁側好氧抑制池(4.9)中進行游離氨或游離羥胺好氧曝氣抑制：通過第二NOB抑制劑投加口(4.10)向池內投加適量的銨鹽或羥胺鹽，控制溫度為20～35℃，通過曝氣裝置控制溶解氧濃度為0.3～0.5mg/L，由液堿貯存罐(4.14)經液堿加藥泵(4.15)向池內滴加液堿，控制pH為7.0～9.0，使池內游離氨或游離羥胺濃度為5.50～15.30mg/L，控制污泥濃度為10000～18000mg/L，以此好氧曝氣抑制2～10h；絮體污泥在旁側厭氧抑制池(4.2)或旁側好氧抑制池(4.9)中被抑制后，通過第三污泥回流泵(4.16)回流到連續流SPN/A自養脫氮裝置(3)的第一段一體式厭氧氨氧化反應區(3.1)中，繼續進行短程硝化-厭氧氨氧化自養脫氮；

當聯合使用旁側厭氧抑制和旁側好氧抑制這兩種方法時，首先將第二二沉池(3.7)中的絮體污泥通過污泥排放泵(4.1)排放到旁側厭氧抑制池(4.2)和旁側好氧抑制池(4.9)的某一池內進行抑制，抑制完畢后再將絮體污泥排放到旁側厭氧抑制池(4.2)和旁側好氧抑制池(4.9)的另一個池內進行抑制；其中，在旁側厭氧抑制池(4.2)中進行游離亞硝酸厭氧攪拌抑制：通過第一NOB抑制劑投加口(4.5)向池內投加適量的亞硝酸鈉，控制溫度為20～35℃，通過氮氣發生器(4.6)向池內鼓入一定量的氮氣，使池內溶解氧濃度低于0.2mg/L，由鹽酸貯存罐(4.7)經鹽酸加藥泵(4.8)向池內滴加鹽酸，控制pH為5.0～7.0，使池內游離亞硝酸濃度為1.24～2.54mg HNO2-N/L，控制污泥濃度為8000～20000mg/L，以此厭氧攪拌抑制12～24h；在旁側好氧抑制池(4.9)中進行游離氨或游離羥胺好氧曝氣抑制：通過第二NOB抑制劑投加口(4.10)向池內投加適量的銨鹽或羥胺鹽，控制溫度為20～35℃，通過曝氣裝置控制溶解氧濃度為0.3～0.5mg/L，由液堿貯存罐(4.14)經液堿加藥泵(4.15)向池內滴加液堿，控制pH為7.0～9.0，使池內游離氨或游離羥胺濃度為5.50～15.30mg/L，控制污泥濃度為10000～18000mg/L，以此好氧曝氣抑制2～10h；抑制完畢后，絮體污泥通過第三污泥回流泵(4.16)回流到連續流SPN/A自養脫氮裝置(3)的第一段一體式厭氧氨氧化反應區(3.1)中，繼續進行短程硝化-厭氧氨氧化自養脫氮；

5)絮體污泥經旁側抑制系統(4)處理后，連續流SPN/A自養脫氮裝置(3)的第二出水管(3.8)中硝酸鹽氮生成比例≤11％，出水水質均達到一級A排放標準，并且穩定維持多達100d以上；

所述連續的四段一體式厭氧氨氧化反應區均為一體式固定生物膜-活性污泥結構，生物膜與活性污泥共存，二者相互依存，在空間分布上互不干擾；

所述連續的三段好氧區的每一段結構及運行參數均相同；所述連續的四段一體式厭氧氨氧化反應區的每一段結構及運行參數均相同；

所述曝氣裝置均為連續曝氣裝置；

該裝置還包括自動控制系統，所述自動控制系統包括控制器、設置在城市污水初沉池的污水流量傳感器、設置在連續的三段好氧區內第一溶解氧濃度傳感器和第一溫度傳感器、設置在第一出水管中的COD濃度傳感器、設置在連續的四段一體式厭氧氨氧化反應區內的第二溫度傳感器、設置在旁側厭氧抑制池內的第三溫度傳感器和第一在線pH值檢測儀、設置在旁側好氧抑制池內的第四溫度傳感器和第二在線pH值檢測儀；所述污水流量傳感器、第一溶解氧濃度傳感器和第一溫度傳感器、COD濃度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器和第一在線pH值檢測儀、第四溫度傳感器和第二在線pH值檢測儀均與所述控制器數據信號連接，并將實時檢測的相應值發送至控制器；所述控制器接收上述實時檢測的相應值，并與預設的相應閾值進行比較，并將比較的結果存儲于存儲器中，當實時檢測的相應值高于預設的相應閾值時，控制器控制聲光報警系統發出聲光報警信號；所述自動控制系統還包括與控制器通過無線網絡通信連接的云服務器，所述控制器將實時檢測的相應值及比較的結果通過無線網絡上傳至云服務器；所述云服務器通過無線網絡與遠程監控中心和/或智能移動終端通信連接；

步驟4)中所述的銨鹽包括氯化銨、碳酸氫銨或硫酸銨；所述的羥胺鹽包括鹽酸羥胺或硫酸羥胺。