[发明专利]一种氨氮废水处理的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水处理方法，具体的说，涉及一种在序批式活性污泥法的基础上进行改进的氨氮废水处理的方法。

背景技术

氮污染已成为破坏水体环境的最主要因素之一(如造成水体富营养化)。生物脱氮技术是应用最广泛的氮素污染控制方法。近20年来，由于SBR工艺(序批式活性污泥法)的低造价和高效率，在世界各国得到广泛应用，较新开发出来的UNITANK、CAST等工艺也有几百座污水处理厂投产，充分显示出SBR工艺的魅力。

提高传统SBR工艺处理城市污水脱氮除磷率，向着高效、节能、自动化程度更高方向发展的思路，虽然还存在着因进出水工序操作繁锁，曝气时容易堵塞，研究开发新型SBR工艺成为水处理中十分活跃的领域，如：CAST、膜法SBR、改良型UniFedSBR、TCBS、MSBR、(AO)2SBR、A2NSBR、两级SBR工艺等。

现有的序批式活性污泥法采用的氨氮废水处理装置，主要包括：反应器、搅拌器、曝气装置、进水装置、出水装置和自动控制系统。进水装置、出水装置分别与反应器相连；搅拌器位于反应器内；曝气装置的出气件也位于反应器内。自动控制系统控制氨氮废水处理装置的工作过程。反应器内泥、水的混合由减速电机带动搅拌浆完成。

运行周期一般分为如下几个阶段：进水、曝气反应、缺氧反应、沉淀、排水和闲置阶段。各阶段主要在反应器中进行。当反应器进水结束后，开始曝气反应，待混合液的氨氮浓度达到排放标准后，停止曝气，在缺氧的环境下实现反硝化反应，使混合液在反应器中处于静止状态进行固液分离，经过一段时间后，排除上清液，沉淀污泥进入闲置阶段，反应器又处于准备下一个周期运行的待机状态，其中每一阶段产生剩余污泥将定期进行排放。

现有的氨氮废水处理方法主要有如下缺点：1.曝气反应和缺氧反应需要分别进行，才能达到较好的处理效果，两个反应步骤占据的时间较长；2.污泥的沉淀阶段，沉淀面主要是反应器的底部，需要的时间较长，效率低下，沉淀效果不理想。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种有效提高反应效率和污泥沉淀效率，提高处理效果的氨氮废水处理的方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种氨氮废水处理的方法，采用在反应器中进行的序批式活性污泥法，包括进水、曝气反应、沉淀、排水和闲置阶段；反应器中设有多层斜板，曝气反应时，曝气反应的气流经斜板阻挡和导向使得反应器内的混合液分为好氧区和缺氧区，两区中的混合液形成循环运动。

采用这种方法后，即在现有的基础上增设多层斜板，将SBR工艺和多层斜板相结合，对现有的SBR工艺进行改进。

首先，在曝气反应时，曝气反应的气流经斜板阻挡和导向使得反应器内的混合液分为好氧区和缺氧区，两区中的混合液形成循环运动，在好氧区内发生硝化反应，在缺氧区内发生反硝化反应，因此，硝化反应和反硝化反应可同时发生，有效提高反应效率。

其次，斜板的设置增加了污泥的沉淀面积，提高了污泥的沉淀效率。

最后，在硝化反应中需要消耗大量氧气，往往通过曝气装置提供，氧经过气-液及液-固传递到达混合液中存在的大量微生物絮体或生物膜。由于氧在水中的溶解度较低，气-液间的传质速率往往是好氧生物反应的瓶颈。根据气-液质量传递的双膜理论，氧从气相到液相的传递速率可用表示。式中，k为液膜的传质系数(与水质有关)，a为混合液单位体积的传氧面积，C*和C_b分别为气相主体和液相主体中的氧浓度。当反应器中空气的占有率上升时，单位体积内的气泡量增加，有效传氧面积增大，使氧传递速率加快。因此硝化反应效率更高，本发明的处理效果更好。

曝气反应的气流在反应器的底部向上喷出。升流区形成好氧区，降流区形成缺氧区。升流区和降流区的体积比为1∶1至3∶1。好氧区中发生硝化反应，缺氧区中发生反硝化反应；硝化反应的产物作为反硝化反应的底物。