[发明专利]前置短程反硝化-厌氧氨氧化处理低C/N城市污水的装置与方法

说明书

前置短程反硝化‑厌氧氨氧化处理低C/N城市污水的装置与方法，属于污水生物处理技术领域。所述装置包括：原水箱、前置短程反硝化反应器、中间水箱、厌氧氨氧化反应器。所述方法是城市污水首先进入前置短程反硝化反应器，利用生活污水中的有机物和上周期残留的硝态氮进行短程反硝化。随后污水进入厌氧氨氧化反应器进行自养脱氮。同时，前置短程反硝化反应器排水后进行好氧曝气以产生硝态氮。本发明能够充分利用生活污水中的碳源进行短程反硝化，并且通过排水比控制厌氧氨氧化底物比例，节约能源，易于控制，稳定性高，为主流厌氧氨氧化工艺的应用及低C/N生活污水的深度脱氮提供有效途径。

技术领域

本发明涉及一种低能耗处理低C/N城市污水的方法，属于污水处理的技术领域，尤其涉及一种前置短程反硝化-厌氧氨氧化处理低C/N城市污水的装置与方法。

背景技术

随着城市化的不断推进与人民生活水平的不断提高，城市污水排放量大幅度提高，其中由于污水中氮、磷的超标导致城市污水富营养化状况进一步加剧，因此污水处理厂需要通过处理使污水中的氮、磷达标后再排入水体。生物脱氮技术是目前应用最为广泛的脱氮技术，而传统的生物脱氮技术是通过全程的硝化反硝化实现总氮的去除，然而此过程需要大量充足的碳源未反硝化提供电子供体。然而城市生活污水存在C/N较低的问题，污水中原有的有机物无法满足对碳源的需求，需要投加甲醇等外碳源，增加运行成本，另外硝化过程需大量曝气，消耗能源。

厌氧氨氧化的发现为污水脱氮指明了新的思路。该工艺是指在厌氧或缺氧条件下，厌氧氨氧化菌以亚硝作为电子受体，直接将氨氮氧化为氮气的过程。该工艺较传统脱氮工艺更加节约能源，污泥产量更低，是一种经济有效的途径。基质亚硝酸盐的获得是厌氧氨氧化工艺的关键之一，实际工程中往往通过短程硝化实现亚硝积累，即将氨氮氧化控制在亚硝化阶段。然而实际运行中由于控制因素较为复杂，并且硝化菌抑制较为困难，出水中往往会产生硝酸盐的积累，从而影响脱氮效果。

而将硝酸盐的反硝化过程控制在亚硝酸盐阶段能过实现较为稳定的亚硝酸盐积累，从而为厌氧氨氧化提供稳定的基质，能够解决上述亚硝酸盐积累不稳定的问题，提高生物脱氮效率。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提出一种前置短程反硝化-厌氧氨氧化处理低C/N城市污水的装置与方法，具体是城市生活污水进入前置短程反硝化反应器，通过缺氧搅拌利用原水中的COD使上周期消化液进行短程反硝化转化为亚硝酸盐，为厌氧氨氧化提供电子受体，出水进入厌氧氨氧化反应器，出水后将反应器内剩余混合液通过曝气全部硝化为硝酸盐，积累的亚硝酸盐与进水中的氨氮通过厌氧氨氧化生成氮气，从而得到去除，稳定实现城市生活污水高效低能耗的脱氮。

通过以下技术方案来实现：

前置短程反硝化-厌氧氨氧化处理低C/N城市污水的装置，其特征在于，包括原水箱(1)、前置短程反硝化反应器(2)、中间水箱(3)、厌氧氨氧化UASB反应器(4)；

所述前置短程反硝化反应器(2)设有进水口(2.2)、出水口(2.3)、曝气头(2.4)、气泵(2.5)、电子流量计(2.6)、第一搅拌装置(2.7)、排水阀(2.8)和便携式溶解氧分析仪(2.9)；所述中间水箱(3)设有溢流管(3.1)和放空管(3.2)；所述厌氧氨氧化反应器(4)设有进水口(4.2)、回流管(4.3)、回流泵(4.4)、出水管(4.5)和三相分离器(4.6)；

原水箱(1)通过第一蠕动泵(2.1)与前置短程反硝化反应器(2)进水口(2.2)相连；前置短程反硝化反应器(2)出水排入中间水箱(3)；中间水箱(3)通过第二蠕动泵(4.1)与厌氧氨氧化UASB反应器(4)进水口(4.2)相连。

前置短程反硝化-厌氧氨氧化处理低C/N城市污水的方法，其特征在于，包括以下过程：