半短程硝化-厌氧氨氧化耦合硫自养反硝化实现生活污水深度脱氮的装置与方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112250180A(43)申请公布日2021.01.22(21)申请号202011011160.8(22)申请日2020.09.24(71)申请人北京工业大学地址100124北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人彭永臻赵月茹张琼李夕耀(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人刘萍(51)Int.Cl.C02F3/30(2006.01)C02F3/34(2006.01)C02F101/16(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称半短程硝化-厌氧氨氧化耦合硫自养反硝化实现生活污水深度脱氮的装置与方法(57)摘要半短程硝化‑厌氧氨氧化耦合硫自养反硝化实现生活污水深度脱氮的装置与方法，属污水生物处理领域。装置包括原水水箱，短程硝化反应器，调节水箱，厌氧氨氧化耦合反硝化反应器。生活污水进入半短程硝化反应器中，通过实时控制‑+达到出水NO2‑N和NH4‑N质量浓度比为1～1.32，出水进入中间水箱，后进入厌氧氨氧化耦合自养反硝化反应器，反应器内同时实现厌氧氨氧化和硫的自养反硝化的协同反应，达到脱氮的效果。本发明通过充分利用微生物间的协同作用，提高了脱氮效率，实现了高效节能的城市污水深度脱氮。CN112250180ACN112250180A权利要求书1/1页1.半短程硝化-厌氧氨氧化耦合反硝化处理城市生活污水的装置，其特征在于：设有原水箱(1)、半短程硝化反应器(2)、中间水箱(3)和厌氧氨氧化耦合自养反硝化反应器(4)：原水箱(1)设有进水泵Ⅰ；半短程硝化反应器(2)设有pH测定仪(2.1)、曝气装置(2.2)、DO测定仪(2.5)、气体流量计(2.7)、空气泵(2.6)、搅拌装置(2.8)、排水阀(2.4)和排泥阀(2.3)；中间水箱(3)设有进水泵Ⅱ；上流式厌氧氨氧化耦合反硝化颗粒污泥反应器(4)设有温控装置(4.1)、pH/DO测定仪(4.4)、出水管(4.6)和集气口(4.7)；实验装置连接：原水箱(1)通过进水泵Ⅰ(1.1)与半短程硝化反应器(2)进水口相连；程硝化反应器((2)出水口通过排水阀(2.4)与中间水箱(3)相连；厌氧氨氧化耦合反硝化反应器(4)进水口通过进水泵Ⅱ(3.1)与中间水箱(3)相连，厌氧氨氧化耦合反硝化反应器(4)出水口通过出水管(4.6)进行排水。2.应用如权利要求1所述装置的方法，其特征在于：(1)系统的启动：(1.1)半短程硝化反应器的启动：接种短程硝化絮体污泥，控制污泥浓度为2500～3000mg/L，水力停留时间4～5h，污泥龄10～15d；每周期通过蠕动泵将污水从原水箱抽入半短程硝化反应器中，低氧曝气搅拌3～5h，控制溶解氧为0.5～2.0mg/L，沉淀排水，排水比为+-50％，当半短程硝化SBR反应器出水中的NH4-N与NO2-N的质量浓度比为1～1.3时，完成半短程硝化SBR反应器的启动过程，其出水排入调节水箱；(1.2)厌氧氨氧化耦合反硝化反应器的启动：①接种厌氧氨氧化颗粒污泥，污泥平均粒径为0.3～0.5mm；运行过程中不主动排泥；通过温控装置控制反应器内温度为30±1℃；②在缺氧UASB反应器中以浓度为30～50mg/LNa2S2O3和20～40mg/LNaNO3配的模拟废水为进水富集培养自养反硝化菌，通过温控装置控制反应器内温度为30±1℃，调节pH为7～8；培养3个月以上进行污泥内微生物丰度分析，当菌群丰度＞10％即可；③依照污泥浓度将厌氧氨氧化污泥与反硝化污泥混合，厌氧氨氧化污泥浓度大于等于反硝化污泥浓度的5倍，在混合污泥内加入FeS，每1L反应器内FeS所加质量浓度是反应器内进水氨氮质量浓度的10％～20％；控制混合后反应器内污泥浓度为4000～5000mg/L，上升+-流速为0.5m/h，水力停留时间为150～160min；当反应器出水NH4-N及NO2-N浓度均小于5mg/L时，即认为该反应器启动成功；(2)启动成功后的运行操作：(2.1)生活污水通过进水泵Ⅰ进入半短程硝化反应器中，开启AO运行，SBR反应器经历进水、反应、静置、沉淀、出水五个过程，进水后厌氧搅拌，反应时间为30～60min，去除水中有机物；随后开启空气泵，进行好氧搅拌，通过调节气体流量计控制溶解氧为0.3～2mg/L，进行半短程硝化反应，反应时间为3～4h；搅拌结束后，静置沉淀30～60min后开启排水阀，排+—水比为50％，通过定期排泥控制污泥龄为10～15d；反应出水中NH4-N与NO2N的质量浓度比为1～1.32；+-(2.2)含有NH4-N与NO2-N的SBR出水进入中间水箱，通过进水泵Ⅱ将中间水箱的污水泵入厌氧氨氧化耦合反硝化反应器内；控制UASB水力停留时间为