[發明專利]鐵合金聯合厭氧氨氧化菌處理氧化態氮廢水的裝置及方法

有效

• 申請號: 202010530709.8
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111517591B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 戚偉康;劉麗芳;施棋;蘇新偉
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F101/16
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 褚慶森

本發明的鐵合金聯合厭氧氨氧化菌處理氧化態氮廢水的裝置，包括塔身、進水箱、加藥箱、出水口和出氣口，塔身的內部空腔中設置有多層廢水處理層，每層廢水處理層由承托層、鐵合金填料層和厭氧氨氧化污泥顆粒層組成。本發明的廢水處理方法，包括：a).進水和布水；b).氧化態氮的還原反應；c).厭氧氨氧化；d).pH調節；e).多次反應。本發明的處理氧化態氮廢水的裝置及方法，鐵合金填料將部分氧化態氮還原為氨，隨后進入厭氧氨氧化污泥顆粒層，利用厭氧氨氧化菌將氨與亞硝酸根離子共同轉化為氮氣，通過設置多層鐵合金填料及厭氧氨氧化污泥顆粒層，保證了污水中氧化態氮的完全去除。

技術領域

本發明涉及一種處理氧化態氮廢水的裝置及方法，更具體的說，尤其涉及一種鐵合金聯合厭氧氨氧化菌處理氧化態氮廢水的裝置及方法。

背景技術

目前的城市污水處理過程通常旨在去除污染物質，而這些污染物質（如有機物、氮元素、磷元素等）不僅是水質指標，同時也是人類生產、生活中需要的能源和資源。

目前的污水脫單工藝主要為生物脫氮，需要較長時間的培養和調試運行，且微生物對環境條件的變化較敏感，對污水的處理效果不易控制，與厭氧氨氧化技術相結合的工藝更加難以控制。本發明以鐵合金還原氧化態氮為氨氮，為厭氧氨氧化菌提供反應底物的方法實現污水脫氮，本文旨在發明一種更加簡單易行，且出水水質更加穩定的污水脫氮技術。

發明內容

本發明為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種鐵合金聯合厭氧氨氧化菌處理氧化態氮廢水的裝置及方法。

本發明的鐵合金聯合厭氧氨氧化菌處理氧化態氮廢水的裝置，包括塔身、進水箱、加藥箱、出水口和出氣口，塔身的內部為空腔，進水箱中的待處理廢水經水泵抽至塔身內部空腔的底部，加藥箱經加藥泵向塔身內部廢水中投加堿液；出水口設置于塔身的上端，出氣口位于塔身的頂端；其特征在于：所述塔身的內部空腔中由下至上設置有多層廢水處理層，每層廢水處理層由從下至上依次設置的承托層、鐵合金填料層和厭氧氨氧化污泥顆粒層組成，承托層固定于塔身的內壁上，用于支撐鐵合金填料層，鐵合金填料層由鐵碳合金顆粒組成，每個厭氧氨氧化污泥顆粒層上方的空余空間內均設置有pH計。

本發明的鐵合金聯合厭氧氨氧化菌處理氧化態氮廢水的裝置，所述承托層上開孔孔徑小于鐵合金填料層中鐵碳合金顆粒的直徑，加藥箱中存儲的堿液為碳酸氫鈉溶液。

本發明的鐵合金聯合厭氧氨氧化菌處理氧化態氮廢水的裝置，所述塔身內部空腔的上部設置有三相分離器，三相分離器的液體出口和氣體出口分別形成出水口和出氣口。

本發明的鐵合金聯合厭氧氨氧化菌處理氧化態氮廢水的裝置的廢水處理方法，其特征在于，通過以下步驟來實現：

a).進水和布水，水泵將進水箱中的待處理廢水抽至塔身內部空腔的底部，廢水首先進入最下端的廢水處理層，廢水流經承托層的過程中實現均勻布水，廢水再進入鐵合金填料層；

b).氧化態氮的還原反應，廢水進入鐵合金填料層后，廢水中的氧化態氮與鐵合金填料發生氧化還原作用，將氧化態氮還原為亞硝酸根離子和銨根離子，同時生成鐵離子；之后廢水進入厭氧氨氧化污泥顆粒層；

c).厭氧氨氧化，銨根離子和亞硝酸根離子隨廢水進入厭氧氨氧化污泥顆粒層，在厭氧氨氧化菌作用下，將二者共同轉化為氮氣，同時會產生部分硝酸根離子，氮氣和硝酸根離子隨水流進入上一層的廢水處理層；

d).pH調節，由于鐵合金填料層在發生氧化還原反應過程中會產生鐵離子，鐵離子與水中的氫氧根結合生成氫氧化鐵膠體，會降低水體的pH，此時通過加藥箱向廢水中加入碳酸氫鈉溶液，將廢水中的pH維持在7.5～8.5之間；

e).多次反應，經最下方處理層處理后的廢水，由下至上依次經過剩余的廢水處理層，經過每個廢水處理層時進行步驟b)至步驟d)相同的處理過程，且從下到上負荷逐漸降低，處理后的污水最終經出水口排出；