[發明專利]一種穩定實現短程硝化厭氧氨氧化過程的裝置

在審

• 申請號: 202110989960.5
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113845219A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 陳茂福;劉思彤;胡博;張闊;程振敏;陳斌
• 申請（專利權）人: 北控水務（中國）投資有限公司;北京大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 肖繼軍;趙卿

本發明公開了一種穩定實現短程硝化厭氧氨氧化過程的裝置。該裝置主要由殼體、隔板、填料架、限載機構和波浪板組成：隔板將殼體的密閉容置空間分割成進水泵室、COD去除反應室、短程硝化反應室、波浪板室和厭氧氨氧化反應室；填料架設置在COD去除反應室內；限載機構設置于短程硝化反應室內；波浪板設置于波浪板室內，波浪板將短程硝化反應室和厭氧氨氧化反應室連通；當處理污水時，外部污水由裝置的進水口進入進水泵室，然后依次流經COD去除反應室、短程硝化反應室、波浪板室和厭氧氨氧化反應室，處理后的清水由裝置的排水口流出。在處理污水時，本發明能提高反應器的性能和運行穩定性，簡化污水處理過程，減少設備維護和修理次數。

技術領域

本發明屬于環境保護及化工技術領域，尤其涉及一種穩定實現短程硝化厭氧氨氧化過程的裝置。

背景技術

我國氨氮污染狀況日益嚴峻，由此引發的環境問題引起了各方的高度關注，尤其在污水脫氮領域，傳統的脫氮技術已難以滿足更高的處理要求。厭氧氨氧化(anaerobicammonium oxidation,ANAMMOX)作為硝化脫氮的捷徑反應，突破了傳統硝化-反硝化的基本理論，縮短了反應路徑，同時可節省由添加外部碳源、化學中和劑等操作造成的成本支出，一直被認為是一條高效、經濟、可持續的脫氮路徑。厭氧氨氧化脫氮的技術優點包括：1)脫氮效率高，相同污泥量，相同容積下，厭氧氨氧化可較傳統硝化-反硝化的脫氮負荷提升數倍以上；2)曝氣能耗低，由于厭氧氨氧化是在厭氧的狀態下完成對氨氮及硝酸鹽氮的去除。因此，污水中僅部分氨氮被氧化為亞硝態氮即可滿足脫氮過程的需求；3)污泥產量低，由于厭氧氨氧化為自養型脫氮工藝，污泥產率遠低于傳統硝化反硝化等脫氮工藝；4)無需外加碳源，對于C/N比較低的廢水，傳統脫氮工藝須補充碳源以滿足反硝化過程的進行，而厭氧氨氧化菌作為自養菌，無需外加碳源，整個系統的碳耗遠小于傳統脫氮工藝。

由于厭氧氨氧化脫氮的技術特性，基于厭氧氨氧化的工藝均需與短程硝化反應(partial nitrification,PN)相耦合，將廢水中氨氮部分轉化為亞硝酸鹽氮，其耦合方式主要分為兩種：兩級分置或建立單級短程硝化-厭氧氨氧化系統。對于大部分低氨氮的主流污水處理而言，較低的氨氮濃度很容易破壞短程硝化-厭氧氨氧化過程的穩定性，導致現有基于厭氧氨氧化的脫氮工藝的穩定性較差，抗沖擊性不高，對低濃度氨氮廢水難以進行有效處理。

因此，如何有效地將短程硝化工藝和厭氧氨氧化工藝相結合，并提高短程硝化-厭氧氨氧化工藝的穩定性成為這一工程應用的主要技術難題。

發明內容

為了解決上述的技術問題，本發明提供一種穩定實現短程硝化厭氧氨氧化過程的裝置，其主要由殼體、隔板、填料架、限載機構和波浪板組成：

所述隔板將所述殼體的密閉容置空間分割成進水泵室、COD去除反應室、短程硝化反應室、波浪板室和厭氧氨氧化反應室；

所述填料架設置于所述COD去除反應室內；

所述限載機構設置于所述短程硝化反應室內，所述限載機構用于限制微生物填料的運動；

所述波浪板設置于所述波浪板室內，所述波浪板將所述短程硝化反應室和所述厭氧氨氧化反應室連通；

當處理污水時，外部污水由所述裝置的進水口進入所述進水泵室，然后依次流經所述COD去除反應室、所述短程硝化反應室、所述波浪板室和所述厭氧氨氧化反應室，經過處理后的清水由所述裝置的排水口排出。

優選地，所述填料架為長方體或多面體，其內部設置多塊肋板，不同肋板之間沿豎直方向并行排列。

優選地，所述肋板在水平方向上的截面呈S型，相鄰兩塊所述肋板之間的距離為0.1-5cm。

優選地，所述填料架的下端固定在填料架支架上，所述填料架支架固定在所述COD去除反應室的底部。

優選地，所述填料架的底端距離所述COD去除反應室的底部的高度為所述COD去除反應室總高度的45～55％。