[发明专利]低氧硝化耦合短程反硝化厌氧氨氧化处理生活污水的装置及方法

说明书

低氧硝化耦合短程反硝化厌氧氨氧化处理生活污水的装置及方法属于生物处理领域。装置主要由一个低氧硝化反应器(SND‑SBR)和一个缺氧反应器(A‑SBR)组成。部分生活污水首先进入SND‑SBR反应器，通过投加填料、连续进水及低氧曝气强化系统中的同步硝化反硝化作用。当SND‑SBR中氨氮降解完成后，含低浓度NO₃^‑‑N的上清液和剩余生活污水同时被泵入A‑SBR中，短程反硝化菌利用原水用有机碳源将NO₃^‑‑N还原为NO₂^‑‑N，厌氧氨氧化菌利用NO₂^‑‑N和原水中的NH₄⁺‑N进行深度脱氮。本发明将最大限度的利用原水碳源和降低处理能耗，操控简单且稳定，实现低C/N比生活污水在无外加碳源条件下的深度处理。

技术领域

本发明涉及一种低氧硝化耦合短程反硝化厌氧氨氧化处理生活污水的装置及方法，属于生化法污水生物处理技术领域。将富集驯化的低溶解氧硝化反应器与短程反硝化厌氧氨氧化工艺相结合，在无外加碳源条件下，通过优化工艺参数及进水流量分配实现该装置的深度脱氮同时降低处理能耗。特别适用于低C/N城镇污水及工业废水的深度脱氮处理。

背景技术

活性污泥法广泛用于各类污水中的氮磷等污染物的去除，利用活性污泥法进行的传统生物脱氮过程是在好氧条件下将氨氮转化为硝态氮，缺氧阶段利用有机物作为电子供体将硝态氮还原为氮气实现氮的去除。

在硝化过程中，溶解氧浓度是影响硝化效率和运行成本的主要参数之一，与其相关的曝气能耗占污水处理总能耗的50％以上。为降低处理成本，低能耗短程硝化关键技术成为近年来的研究热点，但其存在难启动、易破坏等缺点制约了短程硝化技术的广泛应用。研究发现，在长期低溶解氧条件下可以驯化富集得到稳定的低溶解氧全程硝化污泥，该活性污泥与传统硝化污泥相比，具有较稳定的比硝化速率，同时可以节省溶解氧消耗。

在传统反硝化脱氮过程中，反硝化菌利用有机物作为电子供体，将硝态氮还原为氮气，每还原1g硝态氮为氮气需要消耗COD的理论值为2.85g。对于低C/N比城市生活污水，常常需要在反硝化阶段投加甲醇等有机碳源以保证出水中硝态氮的达标排放，这无疑会增加处理成本。短程反硝化厌氧氨氧化联用技术是在缺氧状态下，首先利用异养反硝化菌将硝态氮还原为亚硝态氮，然后利用厌氧氨氧化菌，以亚硝酸氮为电子受体，将氨氮氧化为氮气的生物自养脱氮过程。与传统反硝化脱氮技术相比，短程反硝化厌氧氨氧化联用技术降低了对有机碳源的需求量，同时具有污泥产率低和运行稳定等优点。

城市生活污水普遍存在碳源不足的问题，在使用传统活性污泥处理工艺时会导致碳源不足引起的脱氮效率较低，难以达标排放。若增加深度处理则会提高运行成本高、增加占地面积。因此，如何通过耦合污水脱氮处理的关键技术开发出节能降耗污水深度脱氮工艺，提高低C/N比生活污水中碳源的有效利用，在保证废水高效脱氮基础上降低处理成本及运行费用，实现节能、高效深度脱氮技术于一体的组合系统，已成为现阶段污水处理领域的重大需求。

发明内容