[发明专利]一种好氧厌氧一体化颗粒污泥反应器及其处理废水的方法有效

专利信息
申请号: 201610822976.6 申请日: 2016-09-13
公开(公告)号: CN106277326B 公开(公告)日: 2019-09-06
发明(设计)人: 叶林;孙浩浩;张徐祥;任洪强 申请(专利权)人: 南京大学
主分类号: C02F3/30 分类号: C02F3/30;C02F101/16;C02F101/30
代理公司: 江苏瑞途律师事务所 32346 代理人: 蒋海军
地址: 210023 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 运行过程 反应器 好氧颗粒污泥 厌氧颗粒污泥 污泥反应器 一体化颗粒 好氧颗粒 好氧厌氧 好氧区 曝气 废水 废水处理领域 反应器上部 同一反应器 颗粒污泥 启动阶段 厌氧颗粒 运行稳定 回流比 溶解氧 有机物 氮素 整合 去除 解体 污水
【说明书】:

发明公开了一种好氧厌氧一体化颗粒污泥反应器及其处理废水的方法,其属于废水处理领域。将好氧颗粒污泥和厌氧颗粒污泥整合在同一反应器中,实现了颗粒污泥工艺的连续流运行,解决了好氧颗粒污泥难以培养及运行过程中容易解体的问题。本发明中,启动阶段向反应器中加入厌氧颗粒污泥,在反应器的中部进行曝气,经过一段时间,曝气点上部形成好氧颗粒,运行过程中下部增长的厌氧颗粒可以进入上部的好氧区并逐步转变为好氧颗粒。运行过程中控制反应器上部好氧区的溶解氧为0.5~1.5mg/L,反应器内的pH值为7.8~8.0,回流比为50%~200%。本发明提出的装置和方法可以实现高效去除污水中的有机物和氮素,并且具有占地面积小、运行稳定、成本低等优点。

技术领域

本发明属于一种污水处理装置及其处理方法,具体的说是一种好氧颗粒污泥和厌氧颗粒污泥一体化联用去除水中有机物和氮素的装置及方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展,工业废水和生活污水的产量越来越大,自然环境所承受的压力也相应地增大。其中有机物和氮素是污水中最常见的污染物,污水中氮素进入自然水体之后会引起富营养化,破坏水体生态环境。有机物进入自然水体后会消耗溶解氧,导致水质恶化,影响水生生物的生存,另一方面,一些有毒有害有机物进入水体还会直接对水生生物和人类产生毒性作用。因此,研究和开发高效、经济的有机物和氨氮处理技术和方法一直是污水处理领域的热点。

厌氧颗粒污泥技术是一项成熟、高效的污水处理技术,在以上流式厌氧污泥床(UASB)为代表的多种高效厌氧反应器中得到了广泛的应用,具有沉降性能好,容积负荷高等优点,能够有效去除废水中的高浓度有机物,同时当废水有硝酸盐或亚硝酸盐存在时,厌氧颗粒污泥中的微生物还可以通过反硝化作用在去除有机物的同时去除硝酸盐和亚硝酸盐。但时,厌氧颗粒污泥处理系统的出水有机物浓度往往较高,并且由于厌氧颗粒中不利于硝化细菌的生长,因而无法实现硝化过程。

好氧颗粒污泥是近年来发展起来的一项受到广泛关注并被公认具有广泛应用前景的污水处理技术,与传统的絮状活性污泥相比,其具有沉降性好、生物量大、抗冲击负荷能力强、可进行同步硝化反硝化能力等优势。但是,与厌氧颗粒污泥相比,好氧颗粒培养难度较大并且容易解体,此外,现有的好氧颗粒污泥工艺大多数都采用序批式反应器,污水处理效率较低。

综上所述,厌氧颗粒污泥和好氧颗粒污泥都有各自的优势和缺点,因此,开发出一种兼具厌氧颗粒污泥和好氧颗粒污泥各自优势的高效反应器对污水进行处理,特别是高浓度含氮有机废水处理,具有非常重要的意义。项赟等(项赟,李方志,温勇,杜建伟,雷伟香.UASB反应器处理高浓度食品发酵废水启动特性研究.环境工程,2014(s1):99-102)研究了厌氧颗粒污泥对高浓度食品发酵废水的处理效果,研究表明厌氧颗粒污泥的去除有机物的性能非常高,当进水COD约为8500mg/L,COD容积负荷为2.8kg/(m3·d)时,COD去除率接近80%。阮文权等(阮文权,陈坚.同步脱氮好氧颗粒污泥的特性及其反应过程.中国环境科学,2003:23(4):380-384)研究了好氧颗粒污泥同步硝化与反硝化的特性,结果表明,好氧颗粒污泥具有明显的硝化反硝化功能,对氨氮的去除率接近100%,并且对COD去除率达到90%。虽然目前已有很多关于好氧和厌氧颗粒污泥的研究和应用,但是尚未见到将好氧颗粒污泥和厌氧颗粒污泥整合到同一反应器中的研究和开发。在目前的水处理工艺中,厌氧和好氧工艺通常是在分开的两个反应器中进行的,占地面积较大,并且好氧颗粒工艺需采用间歇式的运行方式,处理能力较低并且控制较为复杂。

发明内容

1、本发明要解决的技术问题:

针对现有的问题(目前大多数好氧颗粒污泥工艺都采用序批式反应器,其具有污水处理效率低、启动过程中好氧颗粒形成慢以及运行过程中好氧颗粒易解体等缺点),本发明提供了一种好氧厌氧一体化联用反应器及其处理废水的方法,将好氧颗粒污泥和厌氧颗粒污泥整合到同一反应器中的,使厌氧颗粒污泥转化为好氧颗粒污泥,可以解决好氧颗粒污泥难以培养及运行过程中容易解体的问题;另一方面,本发明可实现好氧颗粒污泥的连续流运行,提高了污水处理的效率。

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