[發明專利]一種利用組合沸石填料抵抗水質波動維持厭氧氨氧化穩定性的裝置與方法

在審

• 申請號: 202310022755.0
• 申請日: 2023-01-08
• 公開（公告）號: CN115925112A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 王博;王碩;李文杰;戴鈺;王露
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

1.一種利用組合沸石填料抵抗水質波動維持厭氧氨氧化穩定性的裝置，其特征在于：包括進水水箱(1)、厭氧氨氧化反應器(2)、出水水箱(3)；所述進水水箱(1)設有加熱棒(1.1)、蠕動泵(1.2)；厭氧氨氧化反應器(2)設有進水口(2.1)、組合沸石填料(2.2)、pH/DO在線檢測儀(2.3)、回流口(2.4)、回流泵(2.5)、溢流口(2.6)；組合沸石填料(2.2)設有聚丙烯網格球殼(2.2.1)、沸石顆粒(2.2.2)、聚苯乙烯泡沫(2.2.3)；

所述進水水箱(1)通過蠕動泵(1.2)與厭氧氨氧化反應器反應器(2)的進水口(2.1)相連接；厭氧氨氧化反應器(2)通過溢流口(2.6)與出水水箱(3)相連接。

2.應用如權利要求1所述一種利用組合沸石填料抵抗水質波動維持厭氧氨氧化穩定性的方法，其特征在于，具體啟動與運行調控步驟如下：

2.1)啟動階段：

連續流啟動厭氧氨氧化反應器，接種污泥為厭氧氨氧化顆粒污泥，控制反應器內污泥濃度在3000-4000mg/L；加熱棒控制進水溫度在30-35℃范圍內；pH在7-8范圍內；水力停留時間為10-15h；進水為亞硝態氮的濃度為60-90mg/L,氨氮濃度為50-70mg/L的配水，兩者的比例控制在1.32；具體的配水包括：NaNO₂60-90?mgN/L、NH₄Cl?50-70mgN/L、NaHCO₃?0.5-1.0g/L、KH₂PO₃?20-40mg/L、CaCl₂·2H₂O?100-300mg/L、MgSO₄·2H₂O?100-300mg/L、微量元素Ⅰ溶液0.5-1.0mL/L、微量元素Ⅱ溶液0.5-1.0mL/L，這里的mL是加入的微量元素Ⅰ溶液和微量元素Ⅱ溶液的體積，L是進水的總體積，上述濃度均為進水各物質的最終濃度；微量元素Ⅰ溶液和微量元素Ⅱ溶液各自以水為溶劑按照下述基質配比，微量元素Ⅰ溶液包括：EDTA·2Na?6-7g/L、FeSO₄·7H₂O?5-6g/L；微量元素Ⅱ溶液包括：EDTA·2Na?18-20mg/L、H₃BO₃0.01-0.02mg/L、ZnSO₄·7H₂O?0.4-0.5mg/L、CoCl₂·6H₂O?0.2-0.3mg/L、CuSO₄·5H₂O0.2-0.3mg/L、MnCl₂·4H₂O?0.9-1.0mg/L、NiCl₂·6H₂O?0.1-0.2mg/L、NaMoO₄·2H₂O?0.2-0.3mg/L；進水經氮氣吹脫氧氣后通過蠕動泵連續進入厭氧氨氧化反應器；反應器內部投加組合沸石填料，投加比為30-40％，由聚丙烯網格狀球殼內部裝填有直徑3-8mm的沸石顆粒與聚苯乙烯泡沫，兩者的直徑均大于球殼的網格口徑，使其不會脫落掉出，兩者以1：1-1：2的體積比填充確保能在反應器內部懸浮；回流泵控制回流比為300-500％，防止組合沸石填料沉降；當出水的亞硝態氮與氨氮濃度均小于5mg/L、總氮去除率穩定在70％以上并維持穩定14天以上，表明厭氧氨氧化反應器啟動成功；

2.2)運行階段：

2.2.1)模擬水質波動階段：加熱棒控制進水溫度在30-35℃范圍內；pH在7-8范圍內；水力停留時間為10-15h；進水為亞硝態氮和氨氮的濃度均在30-70mg/L波動的配水，每兩個水力停留時間為一個循環：第一個水力停留時間內的進水亞硝態氮濃度為30-50mg/L,氨氮的濃度為50-70mg/L，第二個水力停留時間內的進水亞硝態氮濃度為50-70mg/L,氨氮的濃度為30-50mg/L；具體的配水包括：NaNO₂30-70?mgN/L、NH₄Cl?30-70mgN/L、NaHCO₃?0.5-1.0g/L、KH₂PO₃?20-40mg/L、CaCl₂·2H₂O?100-300mg/L、MgSO₄·2H₂O?100-300mg/L、微量元素Ⅰ溶液0.5-1.0mL/L、微量元素Ⅱ溶液0.5-1.0mL/L，這里的mL是加入的微量元素Ⅰ溶液和微量元素Ⅱ溶液的體積，L是進水的總體積，上述濃度均為進水各物質的最終濃度；微量元素Ⅰ溶液和微量元素Ⅱ溶液各自以水為溶劑按照下述基質配比，微量元素Ⅰ溶液包括：EDTA·2Na?6-7g/L、FeSO₄·7H₂O?5-6g/L；微量元素Ⅱ溶液包括：EDTA·2Na?18-20mg/L、H₃BO₃?0.01-0.02mg/L、ZnSO₄·7H₂O?0.4-0.5mg/L、CoCl₂·6H₂O?0.2-0.3mg/L、CuSO₄·5H₂O?0.2-0.3mg/L、MnCl₂·4H₂O?0.9-1.0mg/L、NiCl₂·6H₂O?0.1-0.2mg/L、NaMoO₄·2H₂O?0.2-0.3mg/L；進水經氮氣吹脫氧氣后通過蠕動泵連續進入厭氧氨氧化反應器；回流泵控制回流比為300-500％，防止組合沸石填料沉降；

2.2.2)實際水質波動階段：厭氧氨氧化反應器的進水為生活污水外加亞硝態氮；加熱棒控制進水溫度在30-35℃范圍內；pH在7-8范圍內；水力停留時間為10-15h；進水亞硝態氮濃度為30-70mg/L，氨氮濃度為30-70mg/L，兩者的比例在0.5-2.3無規則波動；進水經氮氣吹脫氧氣后通過蠕動泵連續進入厭氧氨氧化反應器；回流泵控制回流比為300-500％，防止組合沸石填料沉降。