[发明专利]一种高效深度脱氮新工艺及其系统

说明书

本发明涉及一种高效深度脱氮新工艺及其系统。本发明在现有AAO工艺后耦合增加固相碳源反硝化池和惰性填料反硝化池，构成AA0+AA组合工艺。在现有AAO工艺后耦合增加混合填料反硝化池，构成AA0+A组合工艺。本发明工艺可以满足在不置换现有污水处理设施基础上，另外增加两个反应池，即可满足国内目前最高的标准要求。本工艺可有效控制出水COD和TN分别低于40mg/L和10mg/L，满足国内目前最高的标准要求。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种高效深度脱氮新工艺及其系统，具体是在典型的AAO(厌氧-缺氧-好氧)工艺流程中嵌入了两个反硝化反应模块的厌氧-缺氧-好氧-厌氧(固相碳源反硝化反应模块)-厌氧(惰性填料反硝化模块)即AAO+AA的新工艺，或在典型的AAO工艺流程中嵌入了1个混合填料反硝化反应模块的AAO+A新工艺。

背景技术

近十几年来，随着国家对水环境的日益重视，解决水体富营养化问题已被列入了国家及地方政府的议事日程，从国家到地方相继出台了新的污水排放标准(国标和地标)，大幅度提高了相关指标，以期达到控制污染源排放、实现绿水青山的目的。

作为反映水体富营养化主要指标的总氮是硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮与有机氮的总称。水中的氨氮在氧和好氧菌群的作用下可以生成亚硝酸盐，并进一步形成硝酸盐，同时水中的硝酸盐和亚硝酸盐也可以在厌氧条件下在微生物作用下转化为氮气。无机氮中的氨氮是水体中的营养素，可导致水富营养化现象产生，是全国七大水系中出现频率最高的主要耗氧污染物，对鱼类及某些水生生物有毒害。国家相关部门很早就注意到氨氮的危害性，氨氮已成为继COD后的全国主要水污染物排放的约束性指标。与氨氮相比，水体中的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮含量超标，也同样会使水环境质量恶化，还对人类以及动、植物有严重危害作用。饮用水中的NO₃^-和NO₂^-的含量过高，能引起变形血色素症，变形血色素会破坏红血球的载氧能力，引起人体严重缺氧而导致死亡。同时，饮用NO₃^-和NO₂^-的含量过高的水，可使得肝癌、食管癌、胃癌的发病率增高，但是，由于历史原因，在老的国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中缺少总氮控制项目，因此给行业造成一种误解，从设计到运维都认为排水氨氮达标即可，而对出水总氮指标未做控制。在过去的污水好氧处理工艺中，只是将氨氮转化成硝酸盐氮排放，但总氮含量并未降低、脱除，无法减轻水体富营养化等环境问题，对环境的影响依然存在，并未达到无害化处理效果。只有通过进一步的反硝化处理，将硝态氮通过生化反应生成无害的氮气(N₂)，从水中逸出，才能最终实现氨氮的无害处理。为改变这一状况，国家环保总局批准了新的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBl8918-2002)，规定城镇污水处理厂出水排入国家和省确定的重点流域及湖泊、水库等封闭、半封闭水域时，执行一级标准的A标准 (总氮指标15mg/L，在北京、浙江、江苏、安徽等地的地方标准中，已将该指标提升到 10-12mg/L)，而不是原来的一级B标准(20mg/L)。标准的修改进一步提高了污水排放对总氮的要求，尤其是在敏感的湖、库等封闭或半封闭水域。这不仅体现了国家对改善环境，保护水源、治理污染的重大决心，更说明了总氮排放已经引起了国家相关部门的高度重视。要实现这一宏伟的目标，全国的很多城镇污水处理厂都面临提标改造，由传统的二级排放标准提高到一级A标准或者更高标准。在各项指标中，难度最大的就是总氮的去除标准的提高。

目前我国现有城镇污水处理厂主流工艺中大量采用AAO工艺(A²/O工艺，Anaerobic-Anoxic-Oxic，厌氧-缺氧-好氧)，具有同步脱氮除磷的效果，可用于二级污水处理或三级污水处理，后续增加深度处理后，可作为中水回用。