[实用新型]利用部分亚硝化-厌氧氨氧化工艺处理城市污水的装置

说明书

一种利用部分亚硝化‑厌氧氨氧化工艺处理城市污水的装置，由厌氧氨氧化菌富集培育装置和连续流PN/A自养生物脱氮装置组成。厌氧氨氧化菌富集培育装置包括配水箱、药液桶、富集培育反应器和控制系统，连续流PN/A自养生物脱氮装置包括进水泵、PN/A反应器、沉淀池、污泥回流泵和排泥泵，进水泵抽取经过除碳前处理的城市污水，PN/A反应器底部设曝气装置，其气管与鼓风机连接，PN/A反应器的进口与进水泵连接，PN/A反应器的出口与沉淀池的进口连接，所述沉淀池底部的排泥管分别与排泥泵和污泥回流泵相连，排泥管和污泥回流泵相连的管道连接到进水泵和PN/A反应器连接的管道上。该装置启动速度块、出水硝酸盐浓度低、运行稳定，适用于城市污水生物脱氮。

技术领域

本实用新型涉及一种城市污水处理技术领域，特别涉及一种用于城市污水生物脱氮的利用部分亚硝化-厌氧氨氧化工艺处理城市污水的装置。

背景技术

厌氧氨氧化被誉为最令人惊奇的环境生物技术之一，自上世纪 90年代厌氧氨氧化现象被发现以来，将之应用于污水处理中的研究日益成为热点。厌氧氨氧化菌是一类自养型浮霉菌，能以亚硝酸盐为电子受体，将氨氧化为氮气。将好氧氨氧化菌(AOB)与厌氧氨氧化菌的功能进行有效组合，可以实现污水全程自养生物脱氮，这一工艺被称为部分亚硝化-厌氧氨氧化(PN/A)生物脱氮工艺。与传统硝化- 反硝化生物脱氮工艺相比，PN/A工艺只需在好氧条件下氧化部分氨氮，可以节约60％的供氧需求；且无需外加碳源，从而将污水中蕴含的有机质解放出来，通过适当的工艺技术进行分离，这些有机质可用于产能或资源回收，从而可能实现污水处理过程的能源自给乃至能源输出的目的，是一项极有应用前景的节能型污水处理新工艺。

目前，PN/A工艺已被成功应用于高氨氮污水处理，尤其是在污水处理厂污泥消化液的处理中(即“侧流厌氧氨氧化工艺”)，全球已有上百个工程应用案例。上世纪90年代以来，将PN/A工艺应用于相对低氨氮浓度的城市污水处理得到了越来越多的研究关注，一般对应地称之为“主流厌氧氨氧化工艺”或“主流PN/A”工艺。城市污水中氨氮(NH₄⁺-N)浓度相对较低，亚硝酸盐氮(NO₂^--N)作为硝化反应的中间产物，很容易被亚硝酸盐氧化菌(NOB)利用反应生成硝酸盐氮(NO₃^--N)，即传统工艺中的完全硝化过程。NOB与厌氧氨氧化菌对亚硝氮的竞争利用是稳定实现主流PN/A工艺的最重要挑战之一。在主流工艺中，游离氨和游离亚硝酸浓度很低，对NOB的抑制作用很小， NOB很难从系统中被淘汰从而使厌氧氨氧化菌成为优势菌种。因此，目前关于主流PN/A工艺还处于研究阶段，没有达到工业化应用的程度。

由于厌氧氨氧化菌的世代周期长、生长缓慢，颗粒污泥或附着(载体/填料)生长生物膜被认为是有效持留厌氧氨氧化菌的主要方式。目前，在实验室富集培育厌氧氨氧化菌的研究中，大多采用自来水配水，通过投加各类营养基质包括氨氮、亚硝酸盐氮、铁盐、碱度以及多种微量元素等来进行富集培养，但这种方式不适合大规模培育用于实际生产所需的厌氧氨氧化菌种。

在当前主流PN/A工艺的相关研究中，厌氧氨氧化菌种基本来源于处理污泥消化液的侧流厌氧氨氧化工艺系统。对于没有侧流工艺系统提供厌氧氨氧化菌种的情况，由于NOB的竞争生长，使得厌氧氨氧化菌的富集培育过程非常困难而缓慢，很难在相对较短的时间内启动 PN/A系统，导致系统出水硝酸盐氮浓度高、运行不稳定等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种利用部分亚硝化-厌氧氨氧化工艺处理城市污水的装置，该装置启动速度块、出水硝酸盐浓度低、运行稳定，适用于城市污水生物脱氮。