[发明专利]基于水解酸化耦合短程反硝化技术实现颗粒有机物去除以及NO2

权利要求书

1.基于水解酸化耦合短程反硝化技术实现颗粒有机物去除以及NO₂^--N产出的方法，该方法所用装置包括顺次连接的含颗粒有机物废水水箱(1)、含NO₃^--N废水水箱(2)、单级水解酸化耦合短程反硝化SBR反应器(3)、出水水箱(4)、以及在线监测和反馈控制系统(5)；其中所述含颗粒有机物废水水箱(1)通过有机物废水进水泵(3.1)与单级水解酸化耦合短程反硝化SBR反应器(3)相连接；含NO₃^--N废水水箱(2)通过NO₃^--N废水进水泵(3.2)与单级水解酸化耦合短程反硝化SBR反应器(3)相连接；单级水解酸化耦合短程反硝化SBR反应器(3)排水电动阀(3.7)与出水水箱(4)相连接；

其中所述含颗粒有机物废水水箱(1)配置有第一溢流管(1.1)，第一放空管(1.2)以及第一搅拌器(1.3)；含NO₃^--N废水水箱(2)配置有第二溢流管(2.1)，第二放空管(2.2)；单级水解酸化耦合短程反硝化SBR反应器(3)配置有有机物废水进水口(3.3)、NO₃^--N废水进水口(3.4)、第二搅拌器(3.5)、排泥口及排泥电动阀(3.6)、排水口及排水电动阀(3.7)；出水水箱(4)配置有第三溢流管(4.1)，第三放空管(4.2)；在线监测和反馈控制系统(5)包括计算机(5.1)和可编程过程控制器(5.2)，可编程过程控制器(5.2)内置信号转换器AD转换接口(5.3)、信号转换器DA转换接口(5.4)、第一搅拌继电器(5.5)、有机物废水进水泵继电器(5.6)、NO₃^--N废水进水泵继电器(5.7)、第二搅拌继电器(5.8)、排泥电动阀继电器(5.9)、排水电动阀继电器(5.10)；其中，可编程过程控制器(5.2)上的信号转换器AD转换接口(5.3)通过电缆线与计算机(5.1)相连接，将传感器模拟信号转换成数字信号传递给计算机(5.1)；计算机(5.1)通过信号转换器DA转换接口(5.4)与可编程过程控制器(5.2)相连接，将计算机(5.1)的数字指令传递给可编程过程控制器(5.2)；第一搅拌继电器(5.5)与第一搅拌器(1.3)相连接；有机物废水进水泵继电器(5.6)与有机物废水进水泵(3.1)相连接；NO₃^--N废水进水泵继电器(5.7)与NO₃^--N废水进水泵(3.2)相连接；第二搅拌继电器(5.8)与第二搅拌器(3.5)相连接；排泥电动阀继电器(5.9)与排泥电动阀(3.6)相连接；排水电动阀继电器(5.10)与排水电动阀(3.7)相连接；

其特征在于，该方法包括以下内容：

1)污泥接种

将污水厂剩余污泥投加至单级水解酸化耦合短程反硝化SBR反应器(3)内，使得NO₃^--N废水进水完成后反应器内挥发性污泥浓度为2500～5000mg/L；

2)设定反应器进水比R

设定反应器进水比R为20％，其中R为进水体积V₁与反应器有效体积V₀的比值；

3)设定颗粒有机物废水进水量V_C以及NO₃^--N废水进水量V_N

根据设定进水比R，反应器有效体积V₀，NO₃^--N废水浓度C_N，颗粒有机物浓度C_c，设定颗粒有机物废水进水量V_C以及NO₃^--N废水进水量V_N，具体如公式(1)，(2)；

V_C+V_N＝R×V₀ 公式(1)

(C_c×V_C)/(C_N×V_N)＝3～6 公式(2)

4)运行时调节操作：

单级水解酸化耦合短程反硝化SBR反应器(3)每周期依次经历进颗粒有机物废水，厌氧搅拌，进NO₃^--N废水，缺氧搅拌，排泥，沉淀，排水7个过程；过程中相关操作均由在线监测和反馈控制系统(5)控制完成；

①进颗粒有机物废水开启有机物废水进水泵(3.1)，将由第一搅拌器(1.3)混合均匀的颗粒有机物废水抽入单级水解酸化耦合短程反硝化SBR反应器(3)内，颗粒有机物进水量为V_C；

②厌氧搅拌颗粒有机物废水进水完成后，开启第二搅拌器(3.5)开始厌氧搅拌；颗粒有机物在水解酸化菌的作用下转化为溶解性小分子有机物；当溶解性有机物浓度不再增加时关闭第二搅拌器(3.5)，停止厌氧搅拌；

③进NO₃^--N废水开启NO₃^--N废水进水泵(3.2)，将NO₃^--N废水抽入单级水解酸化耦合短程反硝化SBR反应器(3)内，NO₃^--N废水进水量为V_N；

④缺氧搅拌NO₃^--N废水进水完成后，开启第二搅拌器(3.5)，发生短程反硝化反应，即NO₃^--N转化为NO₂^--N；当NO₃^--N小于3～5mg/L时，关闭第二搅拌器(3.5)，停止缺氧搅拌；

⑤排泥在缺氧搅拌停止前1～5min，开启排泥电动阀(3.6)，进行排泥，使得反应器内污泥浓度长期维持在2500～5000mg/L；

⑥沉淀10～20min，完成泥水分离；

⑦排水开启排水电动阀，将V₁体积的上清液排至出水水箱(4)；

5)当出现10～20个反应周期内，单级水解酸化耦合短程反硝化SBR反应器(3)厌氧末溶解性有机物浓度以及缺氧末NO₂^--N浓度不再增加时，增加排水比至30％；

6)当出现10～20个反应周期内，单级水解酸化耦合短程反硝化SBR反应器(3)厌氧末溶解性有机物浓度以及缺氧末NO₂^--N浓度不再增加时，再次增加排水比至40％，

如此以10％梯度增加排水比至60～70％。