[發明專利]一種脫氮系統及其啟動方法

在審

• 申請號: 202111634461.0
• 申請日: 2021-12-29
• 公開（公告）號: CN114275897A
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 郭麗娟;張傳兵;王慧芳;廖慶花;黃豆豆;朱連翔;康健;高維超;張冉;王剛
• 申請（專利權）人: 華夏碧水環保科技有限公司
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F101/16
• 代理公司: 北京中知星原知識產權代理事務所(普通合伙) 11868
• 代理人: 艾變開

本發明公開一種脫氮系統及其啟動方法。脫氮系統包括：脫氮反應器，包括第一反應器外壁以及曝氣裝置和膜組件，第一反應器外壁上設置有進水管，膜外側空間設置有脫氮填料；硫自養反應器，包括第二反應器外壁以及硫自養填料，第二反應器外壁上設置有出水管，出水管與第二反應器外壁的連接位置高于硫自養填料；連接管，第一端與膜內側空間連通，連接管的第二端與第二反應器外壁連接，且連接位置低于硫自養填料。廢水經由進水管進入脫氮反應器中，在曝氣裝置的作用下，廢水首先經脫氮填料進行脫氮，之后在膜組件的高效過濾作用下實現生物量完全截留，最后進入硫自養反應器進行反應后排出，從而達到很好的脫氮效果。

技術領域

本發明涉及低碳比廢水脫氮技術領域，尤其涉及一種脫氮系統及其啟動方法。

背景技術

近年來，隨著人們生活水平的提升，大量含氮的生活廢水排入水體中，極易引起水體富營養化等生態環境問題。

在傳統脫氮工藝A/O工藝中，反硝化過程中因需要大量補充碳源造成碳源消耗量大，廢水治理成本過高。

基于厭氧氨氧化工藝發展而來的CANON工藝成為脫氮領域的新興研究熱點，然而該工藝運行時伴隨部分硝態氮的產生，最大總氮去除率僅為89％，無法實現完全脫氮，此外該工藝對廢水水質和運行條件要求十分嚴格，難以實現穩定運行，比如CANON工藝需要在同一個反應器中同時實現短程硝化和厭氧氨氧化過程，對于溶解氧、溫度、游離氨等運行條件進行嚴格控制，此外，廢水中存在的COD會對反應進行產生較大影響，但是現實中完全不含COD的廢水根本不存在。

近年來，SNAD工藝受到廣泛關注，該工藝在單級反應器內同步實現短程硝化、厭氧氨氧化以及異養反硝化脫氮的耦合過程。

但是由于SNAD系統中厭氧氨氧化菌世代周期長且生長條件較為苛刻，穩定運行難度大，較大程度上限制了該工藝的工程化應用，特別是其用于較低濃度氨氮的生活污水的案例較少。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種脫氮效果好的脫氮系統及其啟動方法。

為達到上述目的，第一方面，本發明采用以下技術方案：

一種脫氮系統，所述脫氮系統包括：

脫氮反應器，所述脫氮反應器包括第一反應器外壁以及設置于所述第一反應器外壁內的曝氣裝置和膜組件，所述膜組件設置于所述曝氣裝置的上方，所述膜組件將所述第一反應器的內腔分為膜外側空間和膜內側空間，所述第一反應器外壁上設置有進水管，所述進水管與所述第一反應器外壁的連接位置高于所述曝氣裝置，所述膜外側空間設置有脫氮填料；

硫自養反應器，所述硫自養反應器包括第二反應器外壁以及設置于所述第二反應器內的硫自養填料，所述第二反應器外壁上設置有出水管，所述出水管與所述第二反應器外壁的連接位置高于所述硫自養填料；

連接管，所述連接管的第一端與所述膜內側空間連通，所述連接管的第二端與所述第二反應器外壁連接，且連接位置低于所述硫自養填料。

優選地，所述脫氮填料包括多個填料塊，所述多個填料塊包覆于所述膜組件的外周；

優選地，所述填料塊為正方體聚氨酯泡沫改性填料，所述填料塊的邊長為2至4cm。

優選地，所述脫氮填料通過懸掛裝置懸浮于所述膜外側空間。

優選地，所述膜組件包括偏氯乙烯中空纖維膜；

優選地，所述偏氯乙烯中空纖維膜的膜絲孔徑為0.1μm至0.2μm。

優選地，所述曝氣裝置包括空氣曝氣泵、轉子流量計和曝氣盤，所述空氣曝氣泵經所述轉子流量計與所述曝氣盤連接，所述曝氣盤包括多個曝氣孔，所述曝氣盤中與所述膜組件對應區域的曝氣孔密度大于其他區域的曝氣孔密度。