[发明专利]一种多级O/A厌氧氨氧化耦合反硝化脱氮装置及其使用方法

说明书

本发明涉及一种多级O/A厌氧氨氧化耦合反硝化脱氮的装置及其使用方法，包括储存高氨氮污水的原水箱、多级O/A生化反应器、沉淀池；原水箱通过进水泵与生化反应器的进水管相连通；多级O/A生化反应器包括自左向右依次设置的第一缺氧区、第一好氧区、第一红菌区、第二好氧区、第二红菌区、第三好氧区、第三红菌区、第四好氧区、第二缺氧区和第五好氧区；沉淀池设置有上清液排放管、出水管路和污泥回流管；上清液排放管和出水管路均位于沉淀池的中上方；污泥回流管上设有排泥阀。通过多级两段式短程硝化‑厌氧氨氧化耦合反硝化实现高氨氮污水总氮进一步去除的目的。

技术领域

本发明涉及生物技术处理污水领域，更具体地说，特别涉及一种多级O/A厌氧氨氧化耦合反硝化脱氮的装置及其使用方法。

背景技术

氮污染物的去除是城市污水和工业废水处理关键问题。我国城市污水和工业废水有机物含量偏低，采用传统的硝化反硝化脱氮工艺，出水总氮难以实现达标排放。近年来，为缓解我国日益严重的水体富营养化现象，城市污水和工业废水处理厂的总氮排放标准更加严格，因此传统生物脱氮工艺处理效率低、曝气能耗高的缺点更加明显。在传统生物脱氮的升级和替代技术中，厌氧氨氧化脱氮技术是最具前景的发展方向之一。厌氧氨氧化技术是一种新型的生物脱氮技术，脱氮效率高，曝气能耗低。该脱氮工艺以厌氧氨氧化菌独特的生理代谢途径为基础，脱氮过程不需要有机物参与，因此脱氮效果不受进水有机物不足的影响；更重要的是，该部分有机物可以作为能源回收，从而可提高城市污水和工业废水处理厂能量自给率。

虽然城市污水和工业废水厌氧氨氧化脱氮工艺具取得了较明显的经济效益和环境效益，但是在目前应用厌氧氨氧化技术处理高氨氮污水仍存在诸多瓶颈，其中厌氧氨氧化工艺的出水总氮难以降低是其中之一。根据厌氧氨氧化菌的代谢机制，在氧化氨氮和亚硝酸盐生成氮气的过程中，一部分亚硝酸盐被氧化成硝酸盐，为厌氧氨氧化的同化作用提供还原力。因此，在厌氧氨氧化菌去除的总氮中，除89％转化为氮气排放外，还有11％的总氮转化为硝酸盐存留在污水中。这部分额外生成的硝酸盐可能导致出水总氮的提高，在对出水水质有严格要求的环境下，单纯的厌氧氨氧化技术将难以实现出水总氮稳定达标排放。

厌氧氨氧化的稳定运行依赖于微生物群落协同作用。系统中功能菌的流失或竞争性微生物的增长，均会导致脱氮性能下降。系统内竞争性微生物增长导致脱氮性能下降的问题仍未有效解决，尤其是低氨氮出水浓度情况下系统内亚硝态氮氧化菌(NOB)的增长，会导致出水硝态氮增加。在世界范围内的厌氧氨氧化工程中，30％的系统出现过出水硝态氮浓度增加的情况，而且系统失稳后缺乏有效的调控策略降低出水中硝态氮，系统不稳定状态常持续数月时间。因此，基于厌氧氨氧化技术的污水处理工艺，如何进一步削减出水中的硝酸盐和氨氮，提高系统总氮去除率是应用该技术需要突破的瓶颈之一。本发明正是基于该研究背景下而提出，旨在实现高氨氮污水中进一步去除总氮。

发明内容

针对现有技术中高氨氮污水处理中存在的上述不足，本发明的目的是针对单纯的短程硝化厌氧氨氧化技术难以实现出水总氮稳定达标的问题，提供一种多级O/A厌氧氨氧化耦合反硝化脱氮的装置及其使用方法，通过多级两段式短程硝化-厌氧氨氧化耦合反硝化实现高氨氮污水总氮进一步去除的目的。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：