[發(fā)明專利]一種低碳氮比城市污水高效處理系統(tǒng)與方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011087850.1
• 申請(qǐng)日: 2020-10-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112110614B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮紅利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京安國(guó)水道自控工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C02F9/00
• 分類號(hào): C02F9/00;C02F3/30;C02F3/34;C02F1/52
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

一種低碳氮比城市污水高效處理工藝與方法。屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。生物選擇池依次與生物富集池、低氧曝氣池、二沉池連接，低氧曝氣池分為4個(gè)串聯(lián)的格子低氧曝氣池1、低氧曝氣池2、低氧曝氣池3、低氧曝氣池4；低氧曝氣池4的出水與生物選擇池連接形成硝化液回流管路；二沉池底部污泥與與生物選擇池連接形成污泥回流管路。本發(fā)明能夠在低碳氮比(3≤COD/TN≤5)情況下穩(wěn)定達(dá)到或優(yōu)于城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918?2002)中一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)(COD50mg/L，BOD10mg/L，NH4+?N5(8)mg/L，TN15mg/L，TP0.5mg/L，SS10mg/L)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，具體涉及一種低碳氮比城市污水高效處理工藝與方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)理論認(rèn)為生物脫氮是分兩個(gè)階段完成的,即好氧條件下的硝化階段和缺氧條件下的反硝化階段。硝化過(guò)程是在有氧條件下,先由亞硝酸菌將氨態(tài)氮氧化成亞硝酸鹽氮,再由硝酸菌將亞硝酸鹽氮氧化成硝酸鹽氮。反硝化過(guò)程是在缺氧條件下,以硝酸鹽氮或亞硝酸鹽氮為電子受體,以有機(jī)碳(COD)為電子供體,還原為氣態(tài)氮的過(guò)程。

傳統(tǒng)生物脫氮具體步驟如下:

其中硝化細(xì)菌一般為自養(yǎng)型好氧菌,而反硝化菌為異養(yǎng)型厭氧菌。正由于這兩種菌對(duì)環(huán)境條件的要求不同,使得硝化和反硝化這兩個(gè)過(guò)程不能同時(shí)發(fā)生,而只能序列式進(jìn)行,即硝化反應(yīng)發(fā)生在好氧條件下,反硝化反應(yīng)則發(fā)生在缺氧或厭氧條件下。在這種理論指導(dǎo)下,傳統(tǒng)的生物脫氮工藝都是將缺氧區(qū)或厭氧區(qū)與好氧區(qū)分隔開(kāi),這種硝化反硝化工藝在廢水脫氮方面起到了一定的作用,但仍存在以下的問(wèn)題:

(1)硝化菌群增殖速度慢且難以維持較高生物濃度,特別是在冬季低溫期,會(huì)造成系統(tǒng)總水力停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng),有機(jī)負(fù)荷過(guò)低,增加了運(yùn)行費(fèi)用。

(2)系統(tǒng)為了維持較高的生物濃度和獲得良好的脫氮效果,必須同時(shí)進(jìn)行污泥和硝化液的回流,增加了動(dòng)力消耗和運(yùn)行費(fèi)用。

(3)系統(tǒng)抗沖擊能力較弱,高濃度的氨氮和亞硝酸鹽對(duì)硝化細(xì)菌有抑制作用。

(4)為了中和硝化過(guò)程產(chǎn)生的酸度,需要加堿進(jìn)行中和,增加了處理費(fèi)用,還可能造成二次污染。

針對(duì)傳統(tǒng)脫氮工藝中的不足,國(guó)內(nèi)外一直研究解決這些問(wèn)題的方法。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外的不少研究和報(bào)道已能充分證明,在完全好氧的條件下,同樣存在著反硝化作用；某些好氧反硝化菌兼具硝化能力,可以把氨氮直接氧化成氮的氣態(tài)產(chǎn)物,異養(yǎng)硝化好氧反硝化菌成為新的研究熱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本專利發(fā)明者經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的探索研究，結(jié)合現(xiàn)有污水廠存在問(wèn)題，一是進(jìn)水碳氮比過(guò)低，進(jìn)水中碳源不足，不利于微生物進(jìn)行反硝化，需要外加碳，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要注意內(nèi)碳源的合理利用和分配；二是電耗高，主要從節(jié)省曝氣池曝氣量、選擇高效處理技術(shù)等來(lái)降低能耗。充分分析了現(xiàn)有城市污水處理工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了一種低碳氮比城市污水高效處理工藝與方法，從而解決現(xiàn)有污水處理廠工藝處理效果不達(dá)標(biāo)、高能耗、運(yùn)行費(fèi)用高、存在二次污染等問(wèn)題。該工藝能夠在低碳氮比(3≤COD/TN≤5)情況下穩(wěn)定達(dá)到或優(yōu)于城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)中一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)(COD50mg/L，BOD10mg/L，NH4+-N5(8)mg/L，TN15mg/L，TP0.5mg/L，SS10mg/L)。

如圖1所示，本發(fā)明中所述的低碳氮比城市污水高效處理系統(tǒng)，其特征在于：由生物選擇池、生物富集池、低氧曝氣池、二沉池組成，具體來(lái)講：生物選擇池依次與生物富集池、低氧曝氣池、二沉池連接，低氧曝氣池分為4個(gè)串聯(lián)的格子低氧曝氣池1、低氧曝氣池2、低氧曝氣池3、低氧曝氣池4；低氧曝氣池4的出水與生物選擇池連接形成硝化液回流管路；二沉池底部污泥與與生物選擇池連接形成污泥回流管路；低氧曝氣池1、低氧曝氣池2、低氧曝氣池3、低氧曝氣池4的每個(gè)底部均設(shè)有曝氣裝置，曝氣裝置與風(fēng)機(jī)連接。