[发明专利]一种同步实现硝化反硝化和厌氧氨氧化的脱氮装置及方法

权利要求书

1.一种同步实现硝化反硝化和厌氧氨氧化的脱氮装置，其特征在于，包括依次管路连通的缺氧池I段(1)、缺氧池II段(2)、好氧池I段(3)和好氧池II段(4)；

所述好氧池I段(3)和缺氧池II段(2)之间设有亚硝态氮回流管路(5)；

所述好氧池II段(4)和缺氧池I段(1)之间设有硝态氮回流管路(6)；

所述缺氧池I段(1)和缺氧池II段(2)内部设有搅拌器(7)；

所述好氧池I段(3)和好氧池II段(4)内部设有曝气盘(8)。

2.如权利要求1所述的一种同步实现硝化反硝化和厌氧氨氧化的脱氮装置，其特征在于，所述缺氧池I段(1)和缺氧池II段(2)内部接种缺氧池混合污泥，污泥浓度为2.5～3.5g/L；

所述好氧池I段(3)和好氧池II段(4)内部接种好氧池混合污泥，污泥浓度为2.5～3.5g/L。

3.如权利要求2所述的一种同步实现硝化反硝化和厌氧氨氧化的脱氮装置，其特征在于，所述缺氧池混合污泥中含有第一类功能性菌群，所述第一类功能性菌群包括反硝化菌和厌氧氨氧化菌。

4.如权利要求2所述的一种同步实现硝化反硝化和厌氧氨氧化的脱氮装置，其特征在于，所述好氧池混合污泥中含有第二类功能性菌群，所述第二类功能性菌群包括氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌。

5.如权利要求1所述的一种同步实现硝化反硝化和厌氧氨氧化的脱氮装置，其特征在于，所述缺氧池II段(2)和好氧池I段(3)设有电热丝(9)。

6.一种利用权利要求1所述装置同步实现硝化反硝化和厌氧氨氧化的脱氮方法，其特征在于，采用短程硝化-厌氧氨氧化+硝化反硝化的组合工艺对污水进行处理，所述方法包括以下步骤：

S1：污水从上一反应单元旋流沉砂池出水后通过进水口进入缺氧池I段(1)，水力停留时间4h，在缺氧条件下反硝化菌利用缺氧池I段(1)进水中的碳源将回流的硝态氮还原为氮气；

S2：缺氧池I段(1)中的泥水混合物通过出水口流至缺氧池II段(2)，水力停留时间4h，pH值在7.2～8.4之间，在厌氧氨氧化菌作用下，氨氮与回流的亚硝态氮在缺氧池II段(2)中发生厌氧氨氧化反应，生成氮气和少量硝态氮；

S3：缺氧池II段(2)中的泥水混合物通过出水口流至好氧池I段(3)，水力停留时间9h，进行短程硝化反应；

S4：好氧池I段(3)中的泥水混合物一部分通过亚硝态氮回流管路(5)回流至缺氧池II段(2)的入水口；

另一部分通过出水口流至好氧池II段(4)，水力停留时间9h，在氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌的共同作用下，污水中99％的氨氮和100％的亚硝态氮被氧化为硝态氮；

S5：好氧池II段(4)中的泥水混合物一部分通过硝态氮回流管路(6)回流至缺氧池I段(1)的入水口；

另一部分通过出水口流至下一反应单元。

7.如权利要求6所述的一种同步实现硝化反硝化和厌氧氨氧化的脱氮方法，其特征在于，所述缺氧池II段(2)中电热丝加热到35℃，所述好氧池I段(3)中电热丝加热到30℃。

8.如权利要求6所述的一种同步实现硝化反硝化和厌氧氨氧化的脱氮方法，其特征在于，所述好氧池I段(3)中的溶解氧含量为0.5mg/L；

所述好氧池II段(4)中的溶解氧含量为2mg/L。

9.如权利要求6所述的一种同步实现硝化反硝化和厌氧氨氧化的脱氮方法，其特征在于，所述步骤S4中亚硝态氮的回流比为200％；

所述步骤S5中硝态氮的回流比为100％。

10.如权利要求6所述的一种同步实现硝化反硝化和厌氧氨氧化的脱氮方法，其特征在于，通过人工配水方式对缺氧池II段(2)中的厌氧氨氧化菌进行培养和富集，所述人工配水的组分包括：

MgSO₄·7H₂O 304mg/L、KCl 108mg/L、NH₄⁺-N 80mg/L、NO₂^--N 10mg/L、KH₂PO₄ 48mg/L、微量元素水溶液1mL/L，其中，

所述微量元素水溶液包括：FeSO₄·7H₂O 1500mg/L、H₃BO₃ 150mg/L、CuSO₄·5H₂O 30mg/L、MnCl₂·4H₂O 120mg/L、EDTA 40mg/L、Na₂MoO₄·2H₂O 60mg/L、ZnSO₄·7H₂O 120mg/L、CoCl₂·6H₂O 150mg/L。