[發(fā)明專利]一體化短程硝化-厭氧氨氧化耦合內(nèi)源短程反硝化實現(xiàn)城市污水深度脫氮的裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011011107.8
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112250175B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭永臻;孫甜甜;但瓊鵬;王琦;張瓊
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F3/34;C02F101/16
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

一種一體化短程硝化?厭氧氨氧化耦合內(nèi)源短程反硝化實現(xiàn)城市污水深度脫氮的裝置和方法。所述裝置包括：城市污水原水箱、短程硝化?厭氧氨氧化耦合內(nèi)源短程反硝化反應(yīng)器、出水水箱。所述方法是城市污水首先進(jìn)入短程硝化?厭氧氨氧化耦合內(nèi)源短程反硝化反應(yīng)器，聚磷菌和反硝化聚糖菌儲存內(nèi)碳源的同時聚磷菌進(jìn)行磷的釋放，反硝化聚糖菌攝取有機(jī)物并轉(zhuǎn)化為PHAs儲存在體內(nèi)。然后進(jìn)行低氧曝氣，部分氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮。后續(xù)進(jìn)行缺氧攪拌，剩余氨氮與生成的亞硝態(tài)氮進(jìn)行厭氧氨氧化實現(xiàn)脫氮。產(chǎn)生的硝態(tài)氮作為反硝化聚糖菌的電子受體，進(jìn)行內(nèi)源短程反硝化，產(chǎn)生的亞硝態(tài)氮可為厭氧氨氧化繼續(xù)利用。此方法可穩(wěn)定實現(xiàn)低C/N的城市污水深度脫氮。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種一體化短程硝化-厭氧氨氧化耦合內(nèi)源短程反硝化實現(xiàn)城市污水深度脫氮的工藝，屬于污水生物處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前我國面臨著嚴(yán)重的水資源危機(jī)，淡水資源總量占全球水資源的6％，但人均水資源量僅有2300平方米，是全球人均水資源最為貧乏的國家之一，自然水循環(huán)的不斷惡化和社會用水需求的不斷提升以及工業(yè)廢水的不斷排放等問題使我國的水污染形式十分嚴(yán)峻。此外，我國已成為世界上湖泊富營養(yǎng)化嚴(yán)重的國家之一。水體富營養(yǎng)化是N、P等元素過量排入水體中導(dǎo)致的，水中的溶解氧被大量消耗，生態(tài)平衡被打破，造成供水水質(zhì)下降且處理成本升高。因此，對污水進(jìn)行脫氮除磷就成為水污染治理領(lǐng)域迫在眉睫的問題。目前城市污水大部分采用傳統(tǒng)的硝化-反硝化進(jìn)行脫氮處理，但隨著城市污水處理效果要求的日益嚴(yán)格，傳統(tǒng)脫氮工藝的不足也日益明顯。其碳源不足，曝氣過程的運行能耗高且出水水質(zhì)難以達(dá)標(biāo)。因此，新型脫氮工藝的開發(fā)和應(yīng)用，就具有尤為重要的意義。

短程硝化將硝化過程控制在亞硝酸鹽積累階段，能夠節(jié)省曝氣量，減少能耗。厭氧氨氧化可以在自養(yǎng)條件下將氨氮和亞硝態(tài)氮直接轉(zhuǎn)化為氮氣，能夠節(jié)省100％的碳源，節(jié)能降耗，對于工程的實際應(yīng)用具有重要作用。然而，厭氧氨氧化在脫氮過程中會產(chǎn)生硝酸鹽，增加出水總氮的含量。而反硝化聚糖菌可以以硝態(tài)氮為電子受體進(jìn)行內(nèi)源短程反硝化。因此，對于碳氮比較低的生活污水，短程硝化-厭氧氨氧化耦合內(nèi)源短程反硝化可以實現(xiàn)城市污水的深度脫氮。首先在厭氧段聚磷菌和反硝化聚糖菌儲存內(nèi)碳源，聚磷菌進(jìn)行磷的釋放。好氧段短程硝化所需的溶解氧很低，部分氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮，在缺氧區(qū)厭氧氨氧化菌將氨氮和亞硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮氣和硝態(tài)氮，反硝化聚糖菌利用硝態(tài)氮為電子受體進(jìn)行內(nèi)源短程反硝化，實現(xiàn)深度脫氮。脫氮主要由短程硝化-厭氧氨氧化耦合內(nèi)源短程反硝化過程完成。原水中的碳源主要用于反硝化聚糖菌進(jìn)行內(nèi)源短程反硝化使用，因此有效解決了城市污水碳源不足的問題，可以使城市污水達(dá)到良好的深度脫氮除磷效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種一體化短程硝化-厭氧氨氧化耦合內(nèi)源短程反硝化實現(xiàn)城市污水深度脫氮的裝置和方法，將短程硝化-厭氧氨氧化耦合內(nèi)源短程反硝化聯(lián)合應(yīng)用于C/N比較低的城市污水的脫氮過程中，解決了傳統(tǒng)工藝能耗較大，碳源不足，污泥產(chǎn)量大等棘手問題。該發(fā)明創(chuàng)造性的提出了厭氧氨氧化與內(nèi)源短程反硝化一體化的聯(lián)合，使得厭氧氨氧化可直接利用短程硝化產(chǎn)生的亞硝態(tài)氮為基質(zhì)，并且充分發(fā)揮反硝化聚糖菌的優(yōu)勢，利用厭氧氨氧化產(chǎn)生的硝態(tài)氮為電子受體進(jìn)行內(nèi)源短程反硝化，實現(xiàn)生活污水深度脫氮的目的，處理負(fù)荷較高且效果良好。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來解決的：一體化短程硝化-厭氧氨氧化耦合內(nèi)源短程反硝化實現(xiàn)城市污水深度脫氮的裝置，其特征在于，所用裝置包括城市污水原水水箱(1)、一體化短程硝化-厭氧氨氧化耦合內(nèi)源短程反硝化反應(yīng)器(2)、出水水箱(3)；所述城市污水原水箱(1)為密閉箱體，設(shè)有溢流管Ⅰ(1.1)和放空閥Ⅰ(1.2)；所述一體化短程硝化-厭氧氨氧化耦合內(nèi)源短程反硝化反應(yīng)器(2)設(shè)有攪拌裝置Ⅰ(2.2)、空氣壓縮機(jī)Ⅰ(2.3)、轉(zhuǎn)子流量計Ⅰ(2.4)、曝氣盤Ⅰ(2.5)、DO/pH在線測定儀Ⅰ(2.6)、取樣口/排泥口Ⅰ(2.7)、排水閥Ⅰ(2.8)、繼電器Ⅰ(2.9)；所述出水水箱(3)為密閉箱體，設(shè)有溢流管Ⅲ(3.1)、放空閥Ⅲ(3.2)以及排水口(3.3)；