[發(fā)明專利]一種分段進(jìn)水耦合同步短程硝化反硝化的生物脫氮裝置及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110059003.2
• 申請(qǐng)日: 2021-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN112960772A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛曉飛;史彥偉;馮艷霞;穆永杰;張麗麗;姚愛棟;任少輝;郭立寧;曹之淇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北控水務(wù)（中國(guó)）投資有限公司
• 主分類號(hào): C02F3/30
• 分類號(hào): C02F3/30;C02F101/16
• 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: 沈波

本發(fā)明公開了一種分段進(jìn)水耦合同步短程硝化反硝化的生物脫氮裝置及方法，包括短程硝化反硝化SBR反應(yīng)器、自控系統(tǒng)。市政污水分四階段等比例進(jìn)水處理。第一階段污水進(jìn)入SBR反應(yīng)器內(nèi)，先缺氧攪拌，之后進(jìn)行低氧曝氣攪拌，當(dāng)DO達(dá)到1.5g/L左右后停止曝氣，再進(jìn)行缺氧攪拌；之后進(jìn)行第二、三、四階段進(jìn)水。缺氧、四段進(jìn)水完成后，SBR反應(yīng)器沉淀排水，污泥濃度控制在3000?4000mg/L。將等比例分段進(jìn)水結(jié)合短程硝化反硝化耦合，原水分段進(jìn)入到各缺氧段，利用原水中的碳源進(jìn)行反硝化,解決硝態(tài)氮的問題，將低氧氧缺氧交替的運(yùn)行方式，解決抑制亞硝酸鹽氧化菌的問題；實(shí)現(xiàn)低C/N市政污水不需外加碳源的條件下高效脫氮效果，并節(jié)省能耗降低市政污水處理費(fèi)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及市政污水生物處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及分段進(jìn)水耦合同步短程硝化反硝化實(shí)現(xiàn)低碳氮比污水高效生物脫氮的裝置及方法。

背景技術(shù)

分段進(jìn)水工藝是一種高效的污水生物脫氮工藝，是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外開發(fā)的生物脫氮除磷工藝。交替缺氧/好氧的設(shè)置充分利用了原水碳源進(jìn)行反硝化，不設(shè)消化液回流，節(jié)省動(dòng)力消耗以及節(jié)省了碳源藥劑。同時(shí)具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷的能力。等比例分段進(jìn)水SBR工藝通過(guò)時(shí)間上的分段進(jìn)水運(yùn)行方式，充分利用鹽水的重點(diǎn)額有機(jī)作為反硝化反應(yīng)的碳源，從而低碳氮比條件下高效脫氮成為可能。

短程硝化反硝化(PND)脫氮技術(shù)是通過(guò)調(diào)控運(yùn)行條件將NH₄⁺-N在有限的溶解氧濃度下氧化至NO₂^--N，反硝化階段中NO₂^--N還原至N2，從而實(shí)現(xiàn)污水的脫氮。與傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)相比，短程硝化反硝化脫氮技術(shù)可以節(jié)省部分碳源(約40％),節(jié)省部分曝氣量(約25％)。

同步硝化反硝化(SND)技術(shù)是指在同一反應(yīng)器的同一處理空間實(shí)現(xiàn)硝化過(guò)程、反硝化過(guò)程同時(shí)發(fā)生。硝化過(guò)程僅為短程硝化時(shí)，又稱作同步短程硝化反硝化(SPND)。SPND現(xiàn)象的產(chǎn)生為今后污水處理系統(tǒng)的裝置簡(jiǎn)化。

因此，在一個(gè)SBR反應(yīng)器內(nèi)將等比例分段進(jìn)水技術(shù)與短程硝化反硝化技術(shù)耦合應(yīng)用于地碳氮比污水的高效脫氮過(guò)程，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。一方面,分段進(jìn)水可實(shí)現(xiàn)原水中有機(jī)碳源的高效利用；另一方面，在低氧條件下，同步短程硝化反硝化又能實(shí)現(xiàn)低碳氮比下污水的高效脫氮，氨氧化菌(AOB)進(jìn)行短程硝化又能富集NO₂-N，便于實(shí)現(xiàn)短程硝化-厭氧氨氧化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供分段進(jìn)水耦合同步短程硝化反硝化實(shí)現(xiàn)低碳氮比污水高效生物脫氮的裝置及方法，解決了傳統(tǒng)生物工藝處理需外加碳源、出水水質(zhì)不易達(dá)標(biāo)、過(guò)度消耗有限的有機(jī)資源及運(yùn)行成本較高等問題。該裝置結(jié)合了分段進(jìn)水和短程硝化反硝化技術(shù)的各自優(yōu)勢(shì)，可在最大程度利用原水的碳源的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)市政污水高效率、低能耗的脫氮除磷，并且具有工藝流程簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種分段進(jìn)水耦合同步短程硝化反硝化的生物脫氮裝置，包括原水水箱1、短程硝化反硝化SBR反應(yīng)器2、出水水箱3和在線檢測(cè)和反饋控制系統(tǒng)4；原水水箱1通過(guò)進(jìn)水泵2.1與短程硝化反硝化SBR反應(yīng)器2相連接，短程硝化反硝化SBR反應(yīng)器2通過(guò)電控排水閥2.8與出水水箱3相連接；在線檢測(cè)和反饋控制系統(tǒng)4與短程硝化反硝化SBR反應(yīng)器2連接。

所述短程硝化反硝化SBR反應(yīng)器2包括有攪拌槳2.2、攪拌器2.3、曝氣泵2.4、進(jìn)氣閥2.5、氣體流量計(jì)2.6、曝氣頭2.7、電控排水閥2.8、采樣口2.9、排泥閥2.10；曝氣泵2.4與進(jìn)氣閥2.5、氣體流量計(jì)2.6、曝氣頭2.7相連接；所述在線檢測(cè)和反饋控制系統(tǒng)4包括DO測(cè)定儀2.11、DO在線監(jiān)測(cè)探頭2.12和可編程邏輯控制器4.6，可編程邏輯控制器4.6內(nèi)置有曝氣繼電器4.1、攪拌器繼電器4.2和DO數(shù)據(jù)信號(hào)接口4.3；可編程過(guò)程控制器4.6通過(guò)控制柜操作面板，設(shè)置短程硝化反硝化SBR反應(yīng)器2各個(gè)階段運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)及控制各個(gè)負(fù)載啟動(dòng)工作；