[实用新型]强化能量回收的城市污水短程硝化+厌氧氨氧化脱氮装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种强化能量回收的城市污水短程硝化+厌氧氨氧化脱氮装置，属于污水生物处理技术领域。

背景技术

城市污水中有机物不仅仅是污染物，还可以被看做能量的载体，因为可以通过厌氧发酵产甲烷，将水中的有机物转变为能源物质甲烷。现在城市污水厂应用的传统硝化反硝化生物脱氮工艺，需要利用污水中有机物作为反硝化碳源进行生物脱氮，因此就使得污水中用于产甲烷的有机物量降低。厌氧氨氧化菌的发现使得污水生物脱氮无需有机物，使得污水中有机物尽可能多的用于厌氧发酵产甲烷，从而可以提高城市污水中能量回收率。目前厌氧氨氧化技术的研究与应用主要集中在高氨氮废水处理，而将其应用于城市污水处理的比较少。

普通推流式城市污水脱氮系统中，水质水温波动引起反应速率或反应器时间变化，而系统的水力停留时间一定，因此可能会出现反应已经结束仍继续曝气的情况而导致能量的浪费，或反应不充分而导致出水水质恶化。SBR反应器在系统容积一定时，可通过调整运行时间来控制反应进程，因此可以有效避免过曝气，同时可以稳定出水水质。

实用新型内容

本实用新型的目的就是针对现有城市污水处理能耗高、出水稳定性差的问题，提出了一种强化能量回收的城市污水短程硝化+厌氧氨氧化脱氮装置和装置，该装置和装置首先将污水中的有机物通过生物吸附作用富集至污泥，再将该污泥厌氧发酵产甲烷提高污水中能量回收率；而后污水通过短程硝化厌氧氨氧化进行自养脱氮。

本实用新型的目的是通过以下解决方案来解决的：强化能量回收的城市污水短程硝化+厌氧氨氧化脱氮装置，其特征在于：设有城市污水原水箱1、生物吸附反应器2、二沉池3、中间水箱4、SBR反应器5；城市污水原水箱1设有溢流管1.1和放空管1.2；城市污水原水箱1通过进水泵2.1与生物吸附反应器2进水管相连接；生物吸附反应器2为分为数个格室，按照水流方向上下交错设置过流孔连接各个格室，设有空压机2.7、气体流量计2.6、气量调节阀2.5、与曝气头2.3；生物吸附反应器2通过二沉池连接管2.4与二沉池3连接；二沉池3通过污泥回流泵2.2与生物吸附反应器2进水管相连接；二沉池3出水管与中间水箱4连接；中间水箱4设有溢流管4.1和放空管4.2；中间水箱4通过SBR进水泵5.1与SBR反应器5进水管相连接；SBR反应器5设有曝气头5.4、搅拌器5.5、排泥阀5.3和排水阀5.6。

城市污水在此装置中的处理流程为：城市污水与二沉池回流污泥一起进入生物吸附反应器，通过活性污泥吸附作用将水中的有机物吸附至活性污泥，从而达到将水中有机物富集至污泥中的目的；生物吸附反应器出水进入中间水箱进行水质水量调节；中间水箱的污水通过SBR反应器进水泵向SBR反应器进水，在进水期间利用污泥污水中残余的有机物作为碳源，发生反硝化作用将SBR反应器中的硝态氮还原为氮气；而后SBR反应器低氧运行，将部分氨氮转化为NO_-²-N，再以缺氧搅拌运行，通过厌氧氨氧化作用将氨氮和NO_-²-N转化为氮气；随后再次低氧/缺氧交替运行，重复以上作用；最终达到将氮从污水中脱除的目的。

本实用新型具有以下优势：

1）通过污泥吸附作用将污水中有机物富集，尽可能低利用污水中的有机物产生能源物质甲烷，从而提高污水中能量的回收率。

2）低氧短程硝化与厌氧氨氧化多次交替运行，降低反应器中亚硝酸盐浓度，从而避免了厌氧氨氧化菌活性受到抑制。

3）低氧短程硝化可以实现曝气量的降低，从而降低污水厂能耗。

4）短程硝化厌氧氨氧化自养脱氮以无机碳做为碳源，同时厌氧氨氧化菌代谢过程中无N₂O生成，因此本工艺温室气体排放少。

附图说明

图1为本实用新型强化能量回收的城市污水短程硝化+厌氧氨氧化脱氮装置的结构示意图。

图中1为城市污水原水箱、2为生物吸附反应器、3为二沉池、4为中间水箱、5为SBR反应器；1.1为溢流管，1.2为放空管；2.1为生物吸附反应器进水泵，2.2为生物吸附反应器回流污泥泵，2.3为曝气头，2.4为二沉池连接管，2.5为气量调节阀，2.6为气体流量计，2.7为空压机；3.1为生物吸附反应器回流污泥管阀门，3.2为排泥管阀门；4.1为溢流管，4.2为放空管；5.1为SBR进水泵，5.2为SBR反应器进水管阀门，5.3为排泥管阀，5.4为曝气头，5.5为搅拌器，5.6为排水阀。

具体实施方式