[發明專利]基于雙回流和梯度限氧的低碳氮比污水脫氮裝置及其方法

有效

• 申請號: 201910655492.0
• 申請日: 2019-07-19
• 公開（公告）號: CN110342638B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 張礪彥;傅木星
• 申請（專利權）人: 杭州迪利生態循環經濟工程有限公司
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本發明公開了一種基于雙回流和梯度限氧的低碳氮比污水脫氮裝置及其方法，屬于環境工程污水生物處理脫氮技術領域。裝置包括：調節池、配水槽、生物轉盤脫氮反應器、梯度限氧生化池、沉淀池。應用時，待處理污水依次流經調節池、配水槽、生物轉盤脫氮反應器、梯度限氧生化池和沉淀池。其中梯度限氧生化池末端部分污水分別回流到配水槽前端和梯度限氧生化池前端，而沉淀池的部分污泥回流到同樣的位置，形成雙回流系統。本發明的有益效果在于不需要大量曝氣和外加碳源，運行費用低，處理效率高，出水水質穩定，可滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918?2002)中一級A標準和浙江省清潔水排放標準對氨氮和總氮的要求。

技術領域

本發明屬于環境工程污水生物處理脫氮技術領域，具體涉及一種基于雙回流和梯度限氧，通過自養硝化反硝化對低碳氮比污水脫氮的方法。

背景技術

近幾十年來，我國經濟社會快速發展、城鎮規模日益擴大、城鎮污水排放量急劇增加，而現有城鎮污水處理廠因技術工藝存在缺陷等問題，導致大量氮元素等進入水體，水環境污染狀況日益惡化。同時，國家對污水處理廠的出水水質要求越來越嚴格，《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級A標準要求出水氨氮濃度小于5mg/L，總氮濃度小于15mg/L。浙江省更是提出了清潔水排放，氨氮濃度小于3mg/L，總氮濃度小于12mg/L，達到地表水IV類水標準排放。目前，很多城鎮污水處理廠的排放標準依然處于一級B標準，有的甚至不能穩定達標，出水水質亟待提高。

目前關于污水脫氮的方法可以分為物化法和生物法，其中生物法因高效性和經濟可行性而被廣泛應用于城鎮污水的處理。傳統的污水生物脫氮技術包括氨化、硝化和反硝化三個過程：氨化是指水體中的有機氮在氨化菌的作用下轉化成氨態氮；硝化則是氨態氮被氨氧化菌氧化成亞硝態氮，繼而由亞硝酸鹽氧化菌將亞硝態氮氧化成硝態氮；反硝化，即在缺氧或者厭氧的條件下，亞硝態氮和硝態氮被反硝化菌還原成氮氣。硝化過程需要大量曝氣消，動力消耗大；反硝化過程需要大量的碳源。我國城鎮污水的碳氮比普遍低于4，碳源不足，在實際運行中，需要投加碳源，造成運行費用增加。同時，外加碳源還會導致剩余污泥量增大，加大污水處理廠處理污泥的成本和難度。

因此，在現有的基礎研究上，突破傳統工藝，開發處理效率高、運行費用低、出水水質符合《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A的城鎮污水生物脫氮處理技術具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有污水生物脫氮技術處理低碳氮比污水硝化過程需要大量曝氣，反硝化過程需要外加碳源的不足，提供一種基于雙回流和梯度限氧，通過自養硝化反硝化對低碳氮比污水高效脫氮的方法。本發明提供的方法不需要大量曝氣和外加碳源，運行費用低，處理效率高，出水水質穩定，氨氮濃度小于3mg/L，總氮濃度小于12mg/L，可滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級A標準和浙江省清潔水排放標準對氨氮和總氮的要求。

為實現上述發明的目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于雙回流和梯度限氧的低碳氮比污水脫氮裝置，其包括調節池、配水槽、生物轉盤脫氮反應器、梯度限氧生化池和沉淀池；調節池、配水槽、生物轉盤脫氮反應器、梯度限氧生化池和沉淀池通過配水管道依次首尾連通；所述調節池前端設置進水口；所述梯度限氧生化池包括四個依次串聯相連通的反應室，進水以推流的方式順次通過第一反應室、第二反應室、第三反應室和第四反應室；每個所述反應室內裝有攪拌裝置和曝氣裝置；所述梯度限氧生化池末端設置污水回流管道，用于將部分污水分別回流到配水槽前端和梯度限氧生化池的第一反應室前端；所述沉淀池末端設有出水口和排泥口；所述排泥口設于沉淀池底部，外接污泥管道，用于排出沉淀池的污泥，同時將部分污泥分別回流到配水槽前端和梯度限氧生化池的第一反應室前端。

作為優選，所述生物轉盤脫氮反應器的盤片為立體網狀結構，空隙率95％～98％以上。

作為優選，所述生物轉盤脫氮反應器的轉盤上部裝有半圓形玻璃鋼蓋。