[發明專利]一種同時處理城市污水和含硝酸鹽廢水的裝置及方法

在審

• 申請號: 202011245966.3
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112479363A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 趙驥;楚光玉;王曉霞;于德爽
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28;C02F101/16
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 于正河

本發明屬于污水處理技術領域，涉及一種同時處理城市污水和含硝酸鹽廢水的裝置及方法，城市污水由城市污水原水水箱進入一體化完全厭氧氨氧化SBBR反應器，聚糖菌充分利用城市污水中有機物完成內碳源PHAs的轉化，實現對COD的高效去除；隨后含硝酸鹽廢水進入一體化完全厭氧氨氧化SBBR反應器，聚糖菌則利用儲存的PHAs驅動硝態氮部分還原為亞硝態氮，以達到降解硝酸鹽的目的，最后，反應剩余的亞硝態氮與城市污水中的氨氮通過厭氧氨氧化菌作用去除，實現城市污水和含硝酸鹽廢水的同時處理；其結構簡單，易于操作，降低了基礎建設成本，具有一定的經濟價值和環境應用優勢，在城市污水處理廠的升級改造中擁有較大的潛力。

技術領域：

本發明屬于污水處理技術領域，涉及一種同時處理城市污水和含硝酸鹽廢水的裝置及方法，特別是一種采用一體式完全厭氧氨氧化技術同時處理城市污水和含硝酸鹽廢水的設備和方法。

背景技術：

治理水體污染、解決水資源短缺是實現人類可持續發展不可或缺的條件和賴以生存的根基，而以城市污水、工業廢水污染水環境的問題日益突出，由此造成的水危機也嚴重阻礙我國社會經濟的可持續發展。水體污染物主要是來自于城市污水、工業和農業等廢水排放的有機物、氮素和無機磷等物質。目前，國內污水處理廠磷的去除通常采用投加聚合鋁鹽或鐵鹽等化學方法，且能夠達到良好的去除效果；污水中氮的去除則主要采用傳統生物脫氮-硝化反硝化技術，特別是厭氧氨氧化過程的發現，使人們對自然界的氮循環有了新的認知，為生物深度脫氮提供了新的思路。

厭氧氨氧化的應用面對諸多挑戰，而通過短程反硝化途徑可為厭氧氨氧化提供穩定和有效的亞硝酸鹽積累，拓展了厭氧氨氧化的應用范圍，為污水生物脫氮領域提供了一種可持續的新技術。利用內碳源驅動的短程反硝化不僅解決了亞硝酸鹽的來源問題，而且實現了城市污水中有機污染物的去除，同時避免了有機物對厭氧氨氧化產生不利影響。一體化內碳源驅動硝態氮部分還原耦合厭氧氨氧化可被用于同步處理城市污水和含硝酸鹽廢水，在這種技術路線下，以內碳源驅動短程反硝化的形式實現亞硝態氮的積累，充分利用了城市污水中的有機碳源，實現對有機物的降解和氮素的深度去除。

與傳統活性污泥法相比，生物膜工藝具有緊湊型的特點，生物膜系統中懸浮生物量遠低于活性污泥系統，其最終出水很少因為SS濃度過高而不達標，且其在選擇生物量分離方法方面具有更大的靈活性；由于不需要污泥回流，生物膜系統實現了SRT和HRT的分離，使附著的生物量能夠在工藝流程的不同特點實現不同的功能菌種，以實現不同的生物代謝過程。因此，設計一種利用生物膜技術通過一體化完全厭氧氨氧化深度脫氮以期實現同步處理城市污水和含硝酸鹽廢水的設備和方法，在充分利用原水碳源的基礎上實現深度脫氮，基于生物膜特點實現厭氧氨氧化菌和聚糖菌的附著生長，解決其在污泥齡上的矛盾，具有一定的經濟價值和環境應用潛力。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點，設計提供一種采用一體式完全厭氧氨氧化技術實現同步處理城市污水和含硝酸鹽廢水的裝置及方法，針對城市污水中的主要污染物(無機氮和化學需氧量COD等)以及農業、工業等廢水排放的中的硝態氮物質，在充分利用原水中有機碳源的基礎上結合生物膜技術，實現經濟高效的深度脫氮和有機污染物的去除。