[发明专利]低碳城市污水实现部分亚硝化的装置和方法无效
申请号: | 201210258946.9 | 申请日: | 2012-07-24 |
公开(公告)号: | CN102786142A | 公开(公告)日: | 2012-11-21 |
发明(设计)人: | 李冬;张昭;曾辉平;张杰 | 申请(专利权)人: | 北京工业大学 |
主分类号: | C02F3/30 | 分类号: | C02F3/30 |
代理公司: | 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203 | 代理人: | 刘萍 |
地址: | 100124 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 城市 污水 实现 部分 硝化 装置 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种新型的污水生物脱氮技术,即以A/O(厌氧/好氧)除磷工艺二级出水为原水,通过部分亚硝化工艺,控制污水中约一半的氨氮氧化为亚氮,且尽可能降低硝态氮的产生,为低碳城市污水的厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺提供适宜的进水以实现自养脱氮,适用于低碳城市污水的处理及回用。
背景技术
低C/N是目前我国城市生活污水的典型水质特征。而现在大多污水厂依靠传统硝化反硝化脱氮时面临着碳源不足以及脱氮和除磷争夺碳源的问题,导致出水N、P不达标。
最新科学研究表明ANAMMOX技术是目前污水脱氮最经济的生物脱氮途径,是自然界氮循环途径中最重要的反应之一,有研究表明ANAMMOX工艺在海洋环境中氮循环的贡献至少占到50%。它是微生物在厌氧或缺氧条件下以氨氮为电子供体,亚硝酸盐氮为电子受体,将其转化为氮气的过程,与传统硝化反硝化脱氮相比,厌氧氨氧化具有耗氧量低、无需外加碳源、运行费用少以及容积负荷高等优点。
目前,有关ANAMMOX工艺的研究和应用,主要是针对垃圾渗滤液、污泥消化上清液、电子工业废水等高氨氮的废水,而若能将ANAMMOX工艺应用于城市污水生物脱氮处理中,不但可以解决脱氮除磷中的碳源不足问题,还可以最大限度地利用污水中的有机物实现产能。
而作为ANAMMOX工艺预处理的部分亚硝化工艺是实现常温城市污水自养脱氮的关键。在常温城市污水条件下,如何将污水中约50%的NH4+-N氧化成NO2--N,并避免向NO3--N转化,是实现城市污水高效低耗生物脱氮的重中之重。
发明内容
本发明的目的在于实现低碳城市污水部分亚硝化,为ANAMMOX工艺提供适宜的进水,解决现有城市污水厂脱氮碳源不足的问题,使出水氮素满足一级A标准,为城市污水脱氮提供一种新思路。
本发明所提供的低碳生活污水部分亚硝化的装置,设有原水水箱、推流式部分亚硝化反应器、竖流式二沉池;推流式部分亚硝化反应器在长度方向上平均分为4个格室,第3格室为缺氧区,设有搅拌器,其余格室为好氧区,按照水流方向上下交错分别设置导流孔;每个格室底部中心位置安装曝气盘,气泵通过气体流量计、气量调节阀与曝气盘相连;推流式部分亚硝化反应器通过出水管与二沉池中心管连接,二沉池通过污泥回流泵与部分亚硝化反应器的第1格室相连;二沉池通过出水管进行出水排放;而进水来自原水水箱,由进水泵经液体流量计进入部分亚硝化反应器第1格室。
应用所述的低碳城市污水实现部分亚硝化的装置的方法,其特征包括以下步骤:
步骤一,污泥消化液的驯化阶段:接种后反应器的MLSS为3000~4000mg/L,采用污泥消化液以SBR运行方式进行驯化,运行温度20~30℃,通过控制好氧曝气时间,使得氨氧化率在50%~60%;
步骤二,低氨氮适应阶段:以低碳城市污水为原水,仍采用SBR方式运行,控制氨氧化率在90%以上;反应器中安装在线pH、ORP、DO仪器,在线监测反应器中的pH、ORP和DO参数,采取实时控制好氧曝气时间策略,当pH随时间变化曲线出现“拐点”后,停止曝气和搅拌,沉淀后排水;
步骤三,部分亚硝化的实现及稳定运行阶段:以连续流方式运行,通过控制水力停留时间、反应器各个格室的曝气量、DO浓度,将氨氧化率控制在50%~60%,出水NO-2-N/NH4+-N为1.00~1.40,沿程亚硝化率95%以上。
更为具体的:
本发明还提供了一种利用上述装置实现低碳城市污水部分亚硝化的方法,其特征包括以下步骤:
1)污泥消化液的驯化阶段
将取自城市污水厂曝气池的活性污泥投入反应器装置中,MLSS在3000~4000mg/L。采用污泥的消化上清液进行驯化,氨氮浓度大约为300mg/L。采用SBR运行方式对硝化污泥进行驯化,反应器每个格室曝气量在5~8L/min,DO在0.10~0.60mg/L,包括进水0.5h、曝气搅拌8~9(h)、沉淀1h、排水1h、闲置五个阶段,每天运行两个周期。控制氨氧化率在50%~60%,以更好地富集AOB,而不为NOB的生长提供更多的基质及溶解氧。此阶段大概需要20~30d(SBR运行参数不限于此,在低DO下实现氨氧化率在50%~60%即可)。
2)低氨氮SBR适应阶段
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