[發明專利]貧營養高氨氮廢水自養脫氮方法及裝置

在審

• 申請號: 202010593277.5
• 申請日: 2020-06-26
• 公開（公告）號: CN111606417A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 池勇志;張紅麗;陳富強;李玉友;丁艷梅
• 申請（專利權）人: 天津城建大學
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28;C02F101/16;C02F101/30;C02F101/38
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 呂志英

1.一種貧營養高氨氮廢水自養脫氮方法，包括以下步驟：

步驟1：配制堿液、常量元素基質、微量元素基質、碳酸氫鈉溶液和乙酸鈉溶液并加入至調節池，經調節池組合式在線檢測儀檢測混合溶液的溫度、COD、pH和氨氮濃度若干參數后，由進水泵控制污水連續進入反硝化顆粒污泥床；

步驟2：反硝化顆粒污泥床的污水中有機物與回流水中硝酸鹽氮進行反硝化反應，生成氮氣排出，同時去除污水中的有機物和由微氧自循環自養脫氮污泥床回流產生的硝酸鹽氮，經反硝化顆粒污泥床組合式在線檢測儀檢測反硝化顆粒污泥床中混合溶液的溫度、pH、氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮濃度后，在反硝化顆粒污泥床出水口進入微氧自循環自養脫氮污泥床；

步驟3：流入微氧自循環自養脫氮污泥床的高氨氮廢水，在曝氣裝置和回流管的作用下，與微氧自循環自養脫氮污泥床中的顆粒污泥充分接觸，原水中的氨氮在氨氧化菌的作用下，把50-60％的氨氮氧化成亞硝酸鹽氮，之后再在厭氧氨氧化菌的作用下與剩余氨氮反應生成氮氣；微氧自循環自養脫氮污泥床中沉淀后的上清液通過出水管排出，排出的部分上清液通過回流管進入反硝化顆粒污泥床；在微氧自循環自養脫氮污泥床中，通過微氧自循環自養脫氮污泥床組合式在線檢測儀檢測微氧自循環自養脫氮污泥床中的溫度、溶解氧濃度、硝酸鹽氮濃度、亞硝酸鹽氮濃度、pH和氨氮濃度參數；

步驟4：通過調節池組合式在線檢測儀檢測調節池中的溫度、COD、pH和氨氮濃度參數；通過微氧自循環自養脫氮污泥床組合式在線檢測儀檢測微氧自循環自養脫氮污泥床中的溫度、硝酸鹽氮濃度、pH和氨氮濃度等參數；PLC控制器中的數據分析模塊對來自微氧自循環自養脫氮污泥床組合式在線檢測儀的數據進行分析，得到微氧自循環自養脫氮污泥床中的硝酸鹽氮濃度與進水氨氮濃度的比值、微氧自循環自養脫氮污泥床出水中的氨氮濃度、亞硝酸鹽濃度、硝酸鹽濃度、反硝化顆粒污泥床中的溫度，這些參數通過與PLC控制器中的數據分析模塊中的標準參數進行比對，當這些參數的變化超過標準參數時，PLC控制器中的預警模塊發出警告，并對微氧自循環自養脫氮污泥床按以下步驟進行調整：

1)在所述微氧自循環自養脫氮污泥床中，PLC控制器發出預警信號；

2)在所述微氧自循環自養脫氮污泥床中，當硝酸鹽氮的濃度和進水氨氮濃度的比值大于0.12時，PLC控制器發出預警信號，通過PLC控制器降低鼓風機的曝氣量和控制DO濃度在0.3-1mg/L，使得微氧自循環自養脫氮污泥床中的硝酸鹽氮濃度和進水氨氮濃度的比值維持在0.1-0.12之間。

3)在所述微氧自循環自養脫氮污泥床中，當微氧自循環自養脫氮污泥床的出水氨氮濃度大于10mg/L時，PLC控制器發出預警信號，通過PLC控制器提高鼓風機的曝氣量，使得微氧自循環自養脫氮污泥床出水中的氨氮濃度低于10mg/L。

2.根據權利要求1所述的一種貧營養高氨氮廢水自養脫氮方法，其特征是：調節池內的堿度/氨氮為2-4摩爾比，Ca：P為20：6-12質量比，COD：N為4-6：10質量比，pH在7.5-8，常量元素濃縮液添加為1-20L/m³常量元素濃縮液體積/進水量體積，乙酸鈉溶液添加量為150-310mg/L，微量元素濃縮液添加量為0.1-1L/m³微量元素濃縮液體積/進水量體積；在微氧自循環自養脫氮污泥床中，通過回流，使得反應室斷面廢水上升流速達到6-10m/h，加快廢水與污泥的傳質，進而提高自養生物脫氮速度和負荷，以鳥糞石和HAP(羥基磷灰石)為核的顆粒污泥結構：顆粒污泥表面是氨氧化細菌，內部是厭氧氨氧化菌，顆粒污泥的粒徑通常為0.2～5mm，污泥濃度為30-60g/L；在反硝化顆粒污泥床中，顆粒污泥以鳥糞石和HAP(羥基磷灰石)為核，其表面是反硝化菌，顆粒污泥的粒徑通常為0.5～5mm，平均污泥濃度為30-50g/L，其中底部污泥床污泥濃度60-80g/L，污泥懸浮層污泥濃度5-7g/L，高污泥濃度有利于提高反硝化速度與負荷。