[发明专利]一种污水强化总氮去除系统与方法

说明书

本发明公开了一种污水强化总氮去除系统与方法，属于污水处理领域。通过系统的优化，旨在解决以往悬浮填料反硝化系统运行可靠与运行高效不能兼顾的问题。本发明技术方案包括污水进入缺氧搅拌区进行反硝化，污水和悬浮填料通过隔墙上的过水洞进入曝气区，并通过开孔隔板上的过水孔进入出水区，流入曝气区的悬浮填料在曝气和推流器的作用下，通过填料回流洞回流至缺氧搅拌区。此外，本发明的一种污水强化总氮去除系统包括一个由缺氧搅拌区、曝气区、出水区组成的生物反应系统。本发明所述系统和方法处理负荷高、运行费用低、运行稳定，适用于悬浮填料反硝化工艺，或污水厂悬浮填料反硝化区改造，尤其适用于池容受限，脱氮效果不理想，只能原池改造的污水厂。

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种污水强化总氮去除系统与方法。

背景技术

流化床生物膜工艺起源于上世纪90年代挪威，上世纪90年代末引入国内，2008年首次成功应用于大型污水处理厂，至今在国内已有超过800万吨/天的运行规模，是污水厂升级改造的常用工艺。

升级改造中，针对脱氮问题，在好氧区投加填料，一则强化氨氮处理效果，再者节约好氧池容借给反硝化强化脱氮，取得了良好的实践效果。好氧区投加填料，通过曝气推动填料在池内均匀分布，出水端设置拦截筛网（或称开孔隔板）使填料被持留在反应器中。由于曝气的冲刷效果，以及曝气推动填料摩擦清洗筛网，堵塞问题得以良好解决。

实践中，出现了部分项目需要将填料直接投加在缺氧区，直接强化反硝化效果。缺氧区需保持缺氧环境，与好氧区通过曝气带动填料均匀分布不同，缺氧区通过搅拌带动填料均匀分布，由于搅拌的扰动强度远小于曝气，对拦截筛网冲刷不足，实践中出现了缺氧区拦截筛网的堵塞，最终造成系统瘫痪，无法运行，或者强行采用较大的搅拌速率，能耗极大；同时，搅拌强度所带来的水力剪切，不足以保持生物膜的动态更新，往往出现反硝化生物膜增厚，效率下降等问题。

有学者在缺氧区筛网处直接增加曝气，强化填料对筛网的冲刷，虽然筛网堵塞问题得以解决，但整个缺氧区为完全混合式，到达筛网末端的污水经过曝气后，溶解氧剧增，虽然一部分流入筛网后去往下一个反应区，但大量仍回流至缺氧区，引入了较高的溶解氧，严重破坏了缺氧环境，抑制了反硝化效果。

实验室中，反硝化的表面负荷一般较高，负荷受碳源、溶解氧、温度等影响；而工程实践中，一般反硝化表面负荷均1gN/m²/d，多集中在0.5gN/m²/d，且反硝化过程去除的C/N多5.5，这也反应了悬浮填料反硝化区的应用问题，清洗筛网所用曝气携带溶解氧，反硝化区DO偏高抑制了反硝化过程，DO额外消耗了碳源，造成反硝化过程去除的C/N升高，碳源不能得到有效利用，运行费用高。总之，悬浮填料反硝化系统出现了运行可靠性与运行高效性不能兼顾的问题。要想获得较好的运行可靠性，需设置并增大曝气清洗筛网，防止堵塞；要想获得较好的运行高效性，需控制限制DO，防止DO抑制反硝化菌群，也防止DO额外消耗有机碳源。

鉴于目前悬浮填料反硝化面临的问题，急需处理负荷高、运行费用低、运行稳定可靠的悬浮填料反硝化系统，以解决污水处理面临的困境。

本发明针对悬浮填料用于反硝化系统，通过系统的优化，旨在解决以往悬浮填料反硝化系统运行可靠与运行高效不能兼顾的问题。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，为解决现有技术中悬浮填料反硝化系统运行可靠与运行高效不能兼顾的问题，本发明提出了一种污水强化总氮去除系统与方法，具有处理负荷高、运行可靠、运行费用低等优点。

为了达到上述目的，本发明提供一种污水强化总氮去除系统，以及采用该处理系统进行的一种污水强化总氮去除方法。