[发明专利]一种污水深度脱氮装置及方法

说明书

本发明公开了一种污水深度脱氮装置及方法，涉及污水生物处理的技术领域。本申请的装置包括生活污水水箱、缺氧膜生物反应器、侧流硝化反应器、中间水箱、厌氧氨氧化反应器、末端出水水箱和过程控制器，缺氧膜生物反应器包括AnMBR本体和浸没式膜组件，AnMBR本体、侧流硝化反应器和厌氧氨氧化反应器内均安装有指标监测器，指标监测器与过程控制器相连接。本申请的方法包括侧流硝化‑水解酸化/短程反硝化启动阶段、厌氧氨氧化启动阶段和串联运行阶段。将厌氧氨氧化技术与侧流硝化‑水解酸化/短程反硝化技术相耦合，运行能耗低，脱氮能力强，改善了传统生物脱氮工艺在处理低C/N生活污水中存在运行能耗高、脱氮能力不足等问题。

技术领域

本发明涉及污水生物处理的技术领域，尤其是涉及一种污水深度脱氮装置及方法。

背景技术

近年来，随着我国经济不断发展和人民生活水平日益提高，人口、能源及工业的高度聚集，导致污水集中排放量与日俱增，水环境污染严重。其中，以不同形式存在的各类含氮化合物进入水体后，引发了严重的水体氮素污染和富营养化问题，已经成为影响水资源环境、制约经济和社会可持续发展的重要因素。国家对污染物排放变得更加严格，提升了TN排放限制，在此基础上多个省市陆续出台了更为严格的地方污水排放标准。

相关技术中，当前绝大多数污水处理以传统生物脱氮为主要工艺。但是，面对不断严苛的排放标准，传统生物脱氮工艺的运行效能低下问题逐渐凸显，存在硝化反硝化菌种生存环境拮抗作用强、运行能耗大、脱氮能力不足等问题。此外，我国城镇污水处理厂普遍存在进水碳源不足、碳氮比偏低等问题，导致氮磷出水难以同时达标，常需投加外源有机物或化学除磷药剂，增加了运行费用。因此，国内众多污水处理厂都面临着提质增效的挑战，对高效脱氮工艺和稳定运行策略的需求也迫在眉睫。

针对上述中的相关技术，发明人认为传统生物脱氮工艺在处理低C/N生活污水时，存在运行能耗高、脱氮能力不足的问题。

发明内容

针对传统生物脱氮工艺在处理低C/N生活污水中存在运行能耗高、脱氮能力不足等问题，本申请提供一种污水深度脱氮装置及方法。

第一方面，本申请提供的一种污水深度脱氮装置采用如下的技术方案：

一种污水深度脱氮装置，包括生活污水水箱、缺氧膜生物反应器、侧流硝化反应器、中间水箱、厌氧氨氧化反应器、末端出水水箱和过程控制器，所述缺氧膜生物反应器包括AnMBR本体和浸没式膜组件，所述生活污水水箱和中间水箱上均设有进水件，所述进水件与AnMBR本体相连，所述浸没式膜组件设于AnMBR本体内，所述AnMBR本体和侧流硝化反应器之间设有第一出水件，所述第一出水件与浸没式膜组件相连，所述侧流硝化反应器与中间水箱相连，所述厌氧氨氧化反应器上设有第二出水件和第三出水件，所述第二出水件与AnMBR本体相连，所述AnMBR本体和末端出水水箱均与第三出水件相连，所述AnMBR本体、侧流硝化反应器和厌氧氨氧化反应器内均安装有指标监测器，所述指标监测器与过程控制器相连接。

本申请在AnMBR本体内设置浸没式膜组件，将缺氧生物处理与膜过滤技术有机结合，使得AnMBR本体内的污泥在膜截留的作用下，可实现对水力停留时间和污泥龄的分离，从而维持反应器内较长的污泥龄及较高的污泥浓度，降低出水有机物浓度。通过膜对污泥截留延长泥龄，发生水解酸化过程，提高系统中可供其利用的有机物含量，稳定积累亚硝酸盐，同时减少出水有机物浓度对后续单元的影响。