[發明專利]一種強化污水處理生物池的脫氮工藝

在審

• 申請號: 202210665359.5
• 申請日: 2022-06-14
• 公開（公告）號: CN114956334A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 周繼昌;周曉紅;丁秀峰;任彬;張川渝;王賓;丁鎮;史振濤;付淼磊;喬雅琪;湛鵬飛;魏星;王勇;郭潔;簡洋洋;趙巖
• 申請（專利權）人: 鄭州市鄭東新區水務有限公司
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 代理公司: 鄭州浩翔專利代理事務所(特殊普通合伙) 41149
• 代理人: 王冬冬

本發明涉及污水處理技術領域，特別是一種強化污水處理生物池的脫氮工藝。其主要是微生物在高污泥濃度、低溶解氧、低硝態氮濃度和缺乏有機物的環境下，通過內源反硝化，利用自身原生質將二次沉淀池回流的底部沉積污泥中的硝態氮轉化為氮氣或氨氣去除；缺氧池A中，污泥中的反硝化細菌利用進水碳源，將硝態氮轉化為氮氣；另外通過控制缺氧池B的碳源投加量，進一步強化生物池脫氮效率。與傳統的工藝相比，內源反硝化過程不消耗進水碳源，在處理同等量的污水時，該工藝通過開發內碳源提高生物池硝態氮的去除率；在缺氧池B進一步反硝化去除硝態氮，可以進行深度脫氮；工藝調控簡單，節省藥劑使用成本，提高生物池硝態氮去除率，具有很好的應用前景。

技術領域

本發明涉及污水處理技術領域，特別是一種強化污水處理生物池的脫氮工藝。

背景技術

污水脫氮是為防止水體富營養化而對廢水進行脫氮處理的過程，目前比較成熟的脫氮工藝可以分為物理、化學和生物脫氮方法。物理方法主要包括吸附/離子交換法、膜分離法，化學法主要包括化學催化法及活潑金屬還原法，生物脫氮法主要利用硝化反硝化作用進行脫氮。

傳統的生物脫氮工藝主要是通過時間或者空間的改變，為馴化微生物提供厭氧、缺氧和好氧的生存環境，從而達到除氮的目的。其中，氮的轉化包括同化、氨化、硝化和反硝化作用，因而提高污水生物脫氮的性能可以從上述過程及相關技術措施方面考慮。以活性污泥為主體的生物脫氮工藝，處理成本相對較低，通過改進工藝條件提供合適的微生物環境達到強化脫氮的目的，仍然被認為是最有發展前景的方法之一。

我國于1988年把氨氮列入控制指標，并在頒布的國家標準《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)中規定，一級A排放標準限值為5mg/L(水溫＞12℃)和8mg/L(水溫≤12℃)。在國家標準《生活飲用水衛生標準》(GB5749—2006)中，則對硝酸鹽氮濃度作了限定。面對日益嚴格的排放標準，許多早期污水處理廠都需要進行升級改造，因此開展污水生物脫氮技術應用研究有重要的工程實際意義。分析生物脫氮過程，硝化反應所需停留時間長，受溫度影響大，實際運行中速率提升比較困難，投加填料增加運行成本和控制難度；反硝化速率受溫度影響較小，但是對有機物的消耗需求大，通常要求系統中的BOD₅/TKN大于3才能滿足脫氮的基本碳源要求。

目前，通常采用JHB工藝(如圖1所示)和A²/0工藝(如圖2所示)進行污水脫氮處理，但在JHB工藝中，預缺氧池需要消耗一部分進水中的碳源，會影響后續厭氧池和缺氧池對碳源的需求，從而影響生物池脫氮的效果；A²/0工藝由于內循環量的限制，其脫氮效果也難再進一步提高。厭氧氨氧化脫氮是以亞硝酸鹽作為氧化劑將氨氧化成氮氣，或以氨作為電子供體將亞硝酸鹽還原為氮氣的生物反應過程，但是厭氧氨氧化菌的活性容易受到pH、溫度和鹽度等因素的影響，使得厭氧氨氧化脫氮工藝的運行調控比較困難；短程硝化反硝化脫氮工藝是通過控制特殊的環境條件抑制硝酸菌的生長，使系統中的亞硝酸菌成為優勢菌種，從而將硝化過程控制在NO₂^-階段，阻止亞硝酸的進一步硝化，然后直接進行以NO₂^-作為電子最終受氫體進行反硝化的過程，影響短程硝化的主要因素有溫度、DO濃度、pH值、游離氫濃度、泥齡及有毒物質，這也使得短程硝化反硝化脫氮工藝的實現過程不易控制。因此，研究一種污水強化脫氮工藝來提高生物脫氮效率、保證TN穩定達標，以解決高排放標準下，處理低碳氮比污水總氮達標困難的問題，具有較廣泛的實際工程意義。

發明內容

鑒于上述技術現狀分析，本發明提供一種強化污水處理生物池的脫氮工藝，能夠提高進水碳源的利用率和污水生物脫氮的效率，生物池出水硝態氮明顯降低，可有效解決高排放標準下，處理低碳氮比污水總氮達標困難的問題。本發明適用于有強化脫氮需求的城鎮污水廠的新建和改造，也適用于對生化性較好的工業廢水的脫氮處理。