[实用新型]一种匹配厌氧氨氧化的异养短程硝化系统

说明书

本实用新型涉及一种匹配厌氧氨氧化的异养短程硝化系统，包括用于将高氮低碳氮比污水中的有机氮转换为NH4⁺‑N的厌氧发酵产酸池、用于接受来自厌氧发酵产酸池的废水并进行异养短程硝化的异养短程硝化池、用于将异养短程硝化池的出水进行超滤并将超滤后的浓缩水回流至异养短程硝化池的超滤池、用于浓缩富集超滤池的出水中亚硝氮浓度的反渗透/阴离子交换膜浓缩单元以及对对反渗透/阴离子交换膜浓缩单元的浓缩水进行ANAMMOX反应而为厌氧氨氧化菌提供充足的电子受体的ANAMMOX反应池。本实用新型技术方案，采用异养亚硝化菌氧化污水中氨氮至亚硝态氮，同时利用反渗透技术/阴离子交换膜浓缩富集短程硝化反应器出水中亚硝态氮浓度的。

技术领域

实用新型涉及污水处理技术领域，特别涉及一种匹配厌氧氨氧化的异养短程硝化系统，适用于为短程反硝化工艺或厌氧氨氧化工艺提供电子受体亚硝态氮（NO₂^--N）。

背景技术

厌氧氨氧化工艺又称Anammox工艺，它的原理是将硝化过程控制在亚硝酸盐阶段而终止即短程硝化，然后在厌氧条件下Anammox菌（AnAOB）以NO₂^-作为电子受体将NH4⁺直接氧化为N₂，是目前已知的最短生物脱氮途径。与全程硝化-反硝化反应途径相比，具有需氧量低，脱氮效率高及不需要外加COD的特点，在节能降耗方面具有明显的优势。目前，工艺已经成功应用于污泥液、垃圾渗滤液等高氮低碳的实际污水处理并获得了较好的效果。然而作为氧化剂的NO₂^-需要预先通过NH₄⁺的短程硝化获取。然而实现长期稳定的短程硝化一直是废水脱氮技术中的难点之一。

目前短程硝化工艺采用富集氨氧化菌（AOB）而抑制亚硝氮氧化菌（NOB）生长的方式实现NO₂^--N的积累，主要有以下几方面问题：（1）高温下利用短污泥龄（SRT）选择性富集AOB而冲刷淘汰NOB的方式只适用于污水处理量较低的情况，因为高温需要消耗大量的能源。（2）低溶解氧（DO）抑制NOB活性则会导致低脱氮率，此外系统长期处在低溶解氧状态下，活性污泥容易解体及丝状膨胀。（3）利用游离氨（FA）抑制NOB的方式虽然能获得初期的NO₂^--N积累，但由于NOB可能会逐渐适应高FA浓度，因此效果不能长时间维持。另外，FA还会对Anammox菌产生抑制作用，导致系统去除率下降。除此之外，废水或多或少都含有一定浓度的有机物，这使得自养型的AOB的生长会受异养菌的影响。

基于自养亚硝化菌的短程硝化工艺存在上述这些缺点，目前有学者尝试以能显著实现NO₂^--N积累的异养亚硝化菌代替自养AOB来完成短程硝化反应。然而目前异养亚硝化菌实现短程硝化累积的NO₂^--N浓度有限，最高积累浓度仅为30.1mg/L（进水NH₄⁺-N浓度为100mg/L），且没有与之匹配的工艺。

RO反渗透技术是用足够的压力使溶液中的溶剂通过反渗透膜而分离出来，方向与渗透方向相反，主要分离对象是溶液中的离子范围。可使用大于渗透压的反渗透法进行分离、提纯和浓缩溶液。而阴离子交换膜对阴离子具有选择透过性作用，一般以-NH₃⁺、-NR₂H⁺或者-PR₃⁺等阳离子作为活性交换基团，并且在阴极产生OH-作为载流子，经过阴离子交换膜的选择透过性作用移动到阳极。

实用新型内容

基于上述问题，本实用新型提供一种采用异养亚硝化菌氧化污水中氨氮至亚硝态氮，同时利用反渗透技术/阴离子交换膜浓缩富集短程硝化反应器出水中亚硝态氮浓度的系统。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：