[发明专利]联合应用硝化和反硝化的生物脱氮系统及方法

说明书

本发明公开了一种联合应用硝化和反硝化的生物脱氮系统及方法，系统包括：预处理装置、硝化反应器、中间水池、反硝化反应器、外加碳源添加装置、沉淀过滤装置和曝气装置；其中，预处理装置与硝化反应器、中间水池、反硝化反应器和沉淀过滤装置顺次连接，外加碳源添加装置与反硝化反应器前端连接；硝化反应器内设置曝气装置；硝化反应器中投加包埋硝化菌载体；反硝化反应器中投加包埋反硝化菌载体。该生物脱氮系统及方法，工艺简单，无需处理活性污泥，处理成本低，处理效果好。

技术领域

本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种联合应用硝化和反硝化的生物脱氮系统及方法。

背景技术

生活污水是人类生活中产生的主要污染源之一，有效处理生活污水并达标排放对保护人类赖以生存的生态环境具有重大意义。生活污水中的污染物组成包括有机物、含氮污染物、含磷污染物、悬浮物和病原微生物等，其中有机污染物、氮磷营养性污染物会导致自然水体黑臭化、富营养化。目前，活性污泥法及其衍生的各种改良工艺是处理城市生活污水最广泛使用的方法。虽然人们发展和利用活性污泥法技术已有一百多年的历史，但在实际的工程应用中，工艺流程复杂、污水处理能耗高、大量剩余污泥的产生与处理处置等一直是困扰工程技术人员的突出问题，为此国内外学者也从未停止对活性污泥法替代技术的研究和探索。

生活污水处理过程中，有机污染物、无机磷、悬浮物和病原微生物等通常可利用技术成熟的生物或化学处理方法实现高效去除，其核心问题主要集中在脱氮——无机氮(以氨氮为主)的去除。在传统活性污泥法脱氮工艺中，氨氮去除先是在有氧条件下，由活性污泥中亚硝化细菌和硝化细菌的作用依次完成硝化过程(具体过程为NH₄⁺-N→NO^2--N→NO^3--N)，然后再由异养反硝化菌在缺氧条件下将硝酸盐氮逐步还原为N₂后排放到大气中，进而完成生物脱氮的全过程。

但目前传统的活性污泥法生物脱氮至少存在：工艺流程繁琐、反应时间较长、能耗高、剩余污泥排放处置以及运行中常出现的因环境因素变化或运行控制不当造成的污泥性状恶化、出水水质不达标等问题。

发明内容

基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种联合应用硝化和反硝化的生物脱氮系统及方法，其工艺流程简单，处理成本低，同时也避免了活性污泥法工艺实际运行中常见的各种问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施方式提供一种联合应用硝化和反硝化的生物脱氮系统，包括：

预处理装置、硝化反应器、中间水池、反硝化反应器、外加碳源添加装置、沉淀过滤装置和曝气装置；其中，

所述预处理装置与硝化反应器、中间水池、反硝化反应器和沉淀过滤装置顺次连接，所述外加碳源添加装置与所述反硝化反应器前端连接；

所述硝化反应器内设置所述曝气装置；

所述硝化反应器中投加包埋硝化菌载体；

所述反硝化反应器中投加包埋反硝化菌载体。

本发明实施方式还提供一种联合应用硝化和反硝化的生物脱氮方法，采用本发明所述的联合应用硝化和反硝化的生物脱氮系统，包括以下步骤：

预处理：在预处理装置中对待处理污水进行预处理，去除待处理污水中的悬浮物和浮渣；

硝化反应处理：预处理后的出水进入硝化反应器中，经硝化反应器内投加的包埋硝化菌载体进行氨氮硝化处理，包埋硝化菌载体在曝气装置曝气下在所述硝化反应器内处于流化状态；

反硝化反应处理：硝化反应处理后的出水经中间水池进入反硝化反应器，经反硝化反应器内投加的包埋反硝化菌载体进行反硝化处理，包埋反硝化菌载体在所述反硝化反应器内处于流化状态；通过外加碳源添加装置向所述反硝化反应器内补加碳源；