[发明专利]一种天然橡胶加工废水深度生物脱氮装置和方法有效
| 申请号： | 201811570825.1 | 申请日： | 2018-12-21 |
| 公开（公告）号： | CN109650540B | 公开（公告）日： | 2021-06-25 |
| 发明（设计）人： | 马斌;彭永臻;委燕;葛成军;徐文 | 申请（专利权）人： | 海南大学;北京工业大学 |
| 主分类号： | C02F3/30 | 分类号： | C02F3/30;C02F101/16;C02F101/30 |
| 代理公司： | 济南泉城专利商标事务所 37218 | 代理人： | 季英健 |
| 地址： | 570100 *** | 国省代码： | 海南;46 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 天然橡胶 加工 废水 深度 生物 装置 方法 | ||
1.一种天然橡胶加工废水深度生物脱氮装置，其特征在于：设有废水水箱（1）、厌氧产甲烷反应器（2）、除有机物反应器（3）、1#沉淀池（4）、AOAO反应器（5）、2#沉淀池（6）、产酸池（7）；废水水箱（1）设有溢流管（1.1）和放空管（1.2）；废水水箱（1）通过厌氧产甲烷反应器进水泵（2.1）和厌氧产甲烷反应器进水阀（2.2）与厌氧产甲烷反应器（2）相连接，厌氧产甲烷反应器（2）呈柱形，顶端设有三相分离器（2.4），且顶端排放H2S和CH4，侧面设有取样口（2.3）；厌氧产甲烷反应器（2）通过厌氧产甲烷反应器出水管（2.5）与除有机物反应器（3）相连接；除有机物反应器（3）分为高氧生物再生段（3.1）和低氧生物吸附段（3.2），并设有曝气头（3.6），由空压机（3.3）提供氧气，并通过气体流量计（3.4）和气量调节阀（3.5）控制曝气量；除有机物反应器（3）通过除有机物反应器出水管（3.7）与1#沉淀池（4）相连接，1#沉淀池（4）的沉淀污泥部分通过1#沉淀池回流污泥阀（4.2）和1#沉淀池回流污泥泵（4.3）回流至高氧生物再生段（3.1），部分通过1#沉淀池产酸污泥阀（4.5）和1#沉淀池产酸污泥泵（4.6）进入产酸池（7）进行发酵，剩余污泥通过1#沉淀池剩余污泥排放阀（4.4）排放；1#沉淀池出水管（4.1）通过AOAO反应器进水泵（5.1）和AOAO反应器进水阀（5.2）与AOAO反应器（5）相连接，AOAO反应器（5）分为六个格室，按照水流方向上下交错设置过水孔连接各个格室，第一、二格室为缺氧区，填充反硝化厌氧氨氧化生物膜（5.3），并设有搅拌器（5.4），利用废水中剩余有机物和发酵液中的VFAs作为外碳源，发生反硝化和厌氧氨氧化反应；第三、四格室为好氧区，设有曝气头（3.6），由空压机（3.3）提供氧气，并通过气体流量计（3.4）和气量调节阀（3.5）控制曝气量，主要发生硝化反应，去除部分氨氮；第五格室为缺氧区，利用污泥中储存的有机物，发生内源反硝化和厌氧氨氧化反应；第六格室为曝气吹脱区，实现短时曝气吹脱污泥中的N2，促进2#沉淀池（6）的泥水分离效果；AOAO反应器（5）出水部分通过AOAO反应器出水管（5.5）进入2#沉淀池（6），部分作为硝化液通过硝化液回流阀（5.6）和硝化液回流泵（5.7）进入AOAO反应器（5）前端缺氧区；2#沉淀池（6）的沉淀污泥部分通过2#沉淀池回流污泥阀（6.3）和2#沉淀池回流污泥泵（6.4）回流至AOAO反应器（5）前端缺氧区，部分通过2#沉淀池产酸污泥阀（6.5）和2#沉淀池产酸污泥泵（6.6）进入产酸池（7）进行发酵，剩余污泥通过2#沉淀池剩余污泥排放阀（6.2）排放，2#沉淀池上清液作为最终处理水通过2#沉淀池出水管（6.1）排放；
产酸池（7）设有搅拌器（5.4），主要发生厌氧发酵产酸反应，上清液中富含挥发性有机酸（VFAs），并通过发酵液回流阀（7.1）和发酵液回流泵（7.2）进入AOAO反应器（5）前段缺氧区，VFAs可作为反硝化反应的优质碳源，强化深度脱氮效果。
2.根据权利要求1所述的天然橡胶加工废水深度生物脱氮装置实现天然橡胶加废水的能源回收和高效脱氮的方法，其特征包括以下内容：
1）启动系统：接种具有良好厌氧产甲烷活性的颗粒污泥到厌氧产甲烷反应器，污泥浓度为10000-15000mg/L；接种具有良好活性的污泥到除有机物反应器，使得高氧生物再生段和低氧生物吸附段污泥浓度分别达到1000-2000mg/L和500-1000mg/L；接种具有良好反硝化厌氧氨氧化活性的生物膜到AOAO反应器的缺氧区，填充比为80-100%；接种具有良好硝化活性的污泥到AOAO反应器的好氧区，污泥浓度为3000-4000mg/L；
2）运行时调节操作如下：
2.1）厌氧产甲烷反应器COD负荷率8-12kg/m3/d，水力停留时间为25-40h；
2.2）除有机物反应器，污泥龄控制在0.5-1.5d，COD负荷率1-3kg/m3/d，高氧生物再生段DO浓度为2-5 mg/L，低氧生物吸附段DO浓度为0-0.5 mg/L；
2.3）1#沉淀池污泥回流比为50-100%；
2.4）AOAO反应器，用于反硝化厌氧氨氧化的缺氧区水力停留时间为3-6h，用于硝化的好氧区水力停留时间为6-10h，用于内源反硝化厌氧氨氧化的缺氧区水力停留时间为6-10h，用于短时吹脱曝气的曝气吹脱区水力停留时间为10-30min，好氧硝化区DO为1-2mg/L；
2.5）硝化液内回流比为200-300%，当系统出水硝态氮浓度大于15 mg/L时，提高硝化液内回流比，当系统出水硝态氮浓度小于8 mg/L时，降低硝化液内回流比；
2.6）2#沉淀池污泥回流比为50-100%；
2.7）产酸池水力停留时间为12-24h，COD容积负荷率为4-8kg/m3/d。
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