[发明专利]一种增强型硫自养反硝化污水深度脱氮装置及方法

说明书

本发明公开了一种增强型硫自养反硝化污水深度脱氮装置及方法，所述装置包括进水池、上行流池、下行流池、阳极棒列、阴极棒列、反冲洗布水管、出水池、电极反冲洗组件、直流电源、PLC控制器；反应装置中流向分别为上行流与下行流，阴、阳极电极分别放置在阴极填料区与阳极填料区，阳极填料区与阴极填料区的体积比为1：3，提高了反硝化停留时间以及处理效率，利用PLC电路调控直流电源电压，维持相对稳定的电流强度，并调控反冲洗过程的进行，整体装置操作简单，可行性高，能较大幅度提高硫自养反硝化深度脱氮的效能。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种增强型硫自养反硝化污水深度脱氮装置及方法。

背景技术

目前我国城市污水等处理后直接作为地表水补充水源时仍含有一定量的污染物如氮、磷等，含量难以达到地表水水质标准，直接排放到自然水体中时，易造成水体的富营养化等危害，且污水处理厂二级生化出水中有机物含量低，难以达到反硝化过程中对于C/N比的要求，在额外添加有机碳源的处理过程中又会造成处理成本上升以及有机物残留的问题，因此，二级生化出水的的深度脱氮处理已经成为污水处理厂提标改造过程中面临的难题之一。

硫自养反硝化(Sulfur based autotrophic denitrification,SAD)是近些年来用于处理低碳氮比废水领域研究较多的一种生物脱氮工艺，在硫自养反硝化过程中，以硫单质或含硫化合物做电子供体还原氮的氧化物，工艺操作过程较为简单，是常规异养反硝化工艺的一种替代方式，其中应用最多的电子供体材料为硫单质,其价格较为低廉，材料较易获取，是目前研究应用较为广泛的技术之一，能够应用于废水的深度脱氮。

微生物电解池(Microbial Electrolysis Cell,MEC)是指利用微生物作为反应主体，在阴、阳极间施加电势产生氢气的一种装置，在此过程中，阳极上主要发生有机物的氧化作用，阴极上主要产生氢气，在两极之间外接一直流电源，形成回路。其中，阴极上的氢自养微生物利用阴极上产生的氢气进行氢自养反硝化过程可以实现对污水中硝态氮、亚硝态氮的去除，阳极可以发生有机物的降解作用，也是污水处理领域的前沿热点之一。然而，单独的微生物电解池构造成本与运行成本较高，难以大规模实际运用。

目前，关于微生物电解池在污水深度处理过程中的应用已有相关报道，如：中国专利号：201510744283.5，公开日：2017年10月10日，公开了一种复合垂直流人工湿地耦合微生物电解池强化脱氮的方法和装置，该发明涉及了一种微生物电解池在人工湿地强化脱氮过程中的应用，利用电化学活性菌等的作用，提高了人工湿地处理含氮废水时的效率，表明微生物电解池对于人工湿地脱氮有较好的强化作用，但是在人工湿地的处理过程中一般会产生堵塞等现象，造成其处理效率下降的问题，而此类专利中一般未添加反冲洗装置，且人工湿地中微生物含量一般较低，需要较长的停留时间。在废水深度脱氮的研究中，将硫自养反硝化与微生物电解池相结合的研究较少报道。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对现有城市污水处理后出水难以达到地表水水质标准，仍含有一定量的总氮等易对环境造成污染的物质，且目前已有的总氮深度脱除工艺仍有较大的限制性等问题，提供了一种增强型硫自养反硝化污水深度脱氮装置，基于微生物电解池产氢以及对电子传递的强化作用，对污水中的总氮去除有较好的促进作用，且微生物电解池耗能少，实用性强。