[发明专利]一种好氧/厌氧生物滤池生物脱氮方法和装置

说明书

本发明公开了一种好氧/厌氧生物滤池生物脱氮方法和设备，本发明通过向生物滤池内间歇式进水，脱氮过程分为硝化和短程反硝化—厌氧氨氧化耦合两个过程：将一半待处理废水泵入生物滤池内曝气硝化，实现氨氮转化为硝氮，同时去除废水中的大部分COD，减轻后续反应有机负荷；在硝化过程结束后，停止曝气，再泵入原废水进入生物滤池，引入的可降解有机物和氨氮分别为短程反硝化和厌氧氨氧化提供电子供体和反应基质，在缺氧/厌氧条件下，滤池内反硝化细菌和厌氧氨氧化细菌协同脱氮。本发明克服了传统生物脱氮技术碳源不足问题，使用本发明的低C/N比废水生物脱氮方法，污泥产量少，不需添加外碳源，没有二次污染，氮去除率能够达到90％以上。

技术领域

本发明属于环境工程废水脱氮处理技术领域，具体涉及低碳氮比废水的生物脱氮处理方法和装置，适用于生活废水、垃圾渗滤液等含高氮低碳废水的生物处理。

技术背景

废水中含氮物质的超标排放易引起自然水体的富营养化，藻类植物生长过快，造成鱼类等水生生物大量死亡，河道黑臭等严重的水环境污染问题。生活污水、垃圾渗滤液等含氮废水需经过严格脱氮处理方可排入自然水体。国家颁布的《城镇污水处理厂水污染物排放标准》(GB18918-2002)、《生活垃圾填埋场污染控制标准》(16889-2008)对废水中含氮物质(总氮、氨氮)的排放制定了严格要求，传统废水生物脱氮技术对碳源需求量高、污泥产量大，已不再满足现阶段废水脱氮处理要求，废水生物脱氮处理面临严峻挑战，迫切需要发展新的废水生物脱氮处理技术。

自1995年荷兰学者Mulder发现厌氧氨氧化生物脱氮的新途径以来，后人在此基础上不断改进和优化。2006年Kalyuzhnyi等人提出反硝化氨氧化DEAMOX(DEnitrifyingAMmonium OXidation)脱氮途径，其是在厌氧条件下，利用有限COD将废水中硝氮还原为亚硝氮，作为后续氨氧化阶段反应基质的联合脱氮过程。SNAD(Simultaneous partialNitrification,Anammox and Denitrification)技术就是运用NRBC(Non-woven RotatingBiological Contactor)反应器，实现硝化细菌、反硝化细菌、厌氧氨氧化细菌的在同一反应器中共同存在脱氮过程，但其仍需严格控制短程硝化阶段，为厌氧氨氧化提供NO₂^—-N反应基质，在实际应用过程中较难稳定维持。

发明内容

本发明的目的旨在提出一种高效低耗，易于控制，操作简便，能够同时实现硝化、短程反硝化以及厌氧氨氧化反应的新型生物脱氮方法和装置。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种好氧/厌氧生物滤池生物脱氮设备，包括集水装置和生物滤池装置；所述集水装置包括废水储槽、第一流量计、蠕动泵；所述生物滤池装置包括生物滤池、软性填料、曝气装置、布水装置、回流泵、第二流量计、出水阀、风机和气体流量计；废水储槽用于储存废水，蠕动泵通过管道连接废水储槽和生物滤池，将废水输送到生物滤池进行硝化反应，第一流量计记录和控制泵入生物滤池的废水水量；所述生物滤池底部设有曝气装置，曝气装置与风机相连通，气体流量计记录和控制曝气量；所述补水装置均匀设置于生物滤池的顶部，并与进水管道相连；所述回流泵将混合废水从生物滤池底部抽出回流至生物滤池顶部，促进废水混合；第二流量计记录并控制回流流量，所述软性填料均匀填充于生物滤池内，为微生物生长提供场所。

所述的生物滤池的侧壁上设置有数个出水阀。

一种好氧/厌氧生物滤池生物脱氮方法，步骤如下：

所处理含氮废水BOD₅/TN≤3，向生物滤池内间歇式进水，脱氮过程分为硝化和短程反硝化—厌氧氨氧化耦合两个过程：

1)硝化过程：将一半(50％)待处理废水泵入生物滤池内曝气硝化，实现氨氮转化为硝氮，同时去除废水中的大部分COD，减轻后续反应有机负荷；