[发明专利]一种稳定实现短程硝化厌氧氨氧化过程的装置

说明书

本发明公开了一种稳定实现短程硝化厌氧氨氧化过程的装置。该装置主要由壳体、隔板、填料架、限载机构和波浪板组成：隔板将壳体的密闭容置空间分割成进水泵室、COD去除反应室、短程硝化反应室、波浪板室和厌氧氨氧化反应室；填料架设置在COD去除反应室内；限载机构设置于短程硝化反应室内；波浪板设置于波浪板室内，波浪板将短程硝化反应室和厌氧氨氧化反应室连通；当处理污水时，外部污水由装置的进水口进入进水泵室，然后依次流经COD去除反应室、短程硝化反应室、波浪板室和厌氧氨氧化反应室，处理后的清水由装置的排水口流出。在处理污水时，本发明能提高反应器的性能和运行稳定性，简化污水处理过程，减少设备维护和修理次数。

技术领域

本发明属于环境保护及化工技术领域，尤其涉及一种稳定实现短程硝化厌氧氨氧化过程的装置。

背景技术

我国氨氮污染状况日益严峻，由此引发的环境问题引起了各方的高度关注，尤其在污水脱氮领域，传统的脱氮技术已难以满足更高的处理要求。厌氧氨氧化(anaerobicammonium oxidation,ANAMMOX)作为硝化脱氮的捷径反应，突破了传统硝化-反硝化的基本理论，缩短了反应路径，同时可节省由添加外部碳源、化学中和剂等操作造成的成本支出，一直被认为是一条高效、经济、可持续的脱氮路径。厌氧氨氧化脱氮的技术优点包括：1)脱氮效率高，相同污泥量，相同容积下，厌氧氨氧化可较传统硝化-反硝化的脱氮负荷提升数倍以上；2)曝气能耗低，由于厌氧氨氧化是在厌氧的状态下完成对氨氮及硝酸盐氮的去除。因此，污水中仅部分氨氮被氧化为亚硝态氮即可满足脱氮过程的需求；3)污泥产量低，由于厌氧氨氧化为自养型脱氮工艺，污泥产率远低于传统硝化反硝化等脱氮工艺；4)无需外加碳源，对于C/N比较低的废水，传统脱氮工艺须补充碳源以满足反硝化过程的进行，而厌氧氨氧化菌作为自养菌，无需外加碳源，整个系统的碳耗远小于传统脱氮工艺。

由于厌氧氨氧化脱氮的技术特性，基于厌氧氨氧化的工艺均需与短程硝化反应(partial nitrification,PN)相耦合，将废水中氨氮部分转化为亚硝酸盐氮，其耦合方式主要分为两种：两级分置或建立单级短程硝化-厌氧氨氧化系统。对于大部分低氨氮的主流污水处理而言，较低的氨氮浓度很容易破坏短程硝化-厌氧氨氧化过程的稳定性，导致现有基于厌氧氨氧化的脱氮工艺的稳定性较差，抗冲击性不高，对低浓度氨氮废水难以进行有效处理。

因此，如何有效地将短程硝化工艺和厌氧氨氧化工艺相结合，并提高短程硝化-厌氧氨氧化工艺的稳定性成为这一工程应用的主要技术难题。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种稳定实现短程硝化厌氧氨氧化过程的装置，其主要由壳体、隔板、填料架、限载机构和波浪板组成：

所述隔板将所述壳体的密闭容置空间分割成进水泵室、COD去除反应室、短程硝化反应室、波浪板室和厌氧氨氧化反应室；

所述填料架设置于所述COD去除反应室内；

所述限载机构设置于所述短程硝化反应室内，所述限载机构用于限制微生物填料的运动；

所述波浪板设置于所述波浪板室内，所述波浪板将所述短程硝化反应室和所述厌氧氨氧化反应室连通；

当处理污水时，外部污水由所述装置的进水口进入所述进水泵室，然后依次流经所述COD去除反应室、所述短程硝化反应室、所述波浪板室和所述厌氧氨氧化反应室，经过处理后的清水由所述装置的排水口排出。

优选地，所述填料架为长方体或多面体，其内部设置多块肋板，不同肋板之间沿竖直方向并行排列。

优选地，所述肋板在水平方向上的截面呈S型，相邻两块所述肋板之间的距离为0.1-5cm。

优选地，所述填料架的下端固定在填料架支架上，所述填料架支架固定在所述COD去除反应室的底部。

优选地，所述填料架的底端距离所述COD去除反应室的底部的高度为所述COD去除反应室总高度的45～55％。