[发明专利]一种同步处理高浓度NO3--N废水、污泥消化液和城市污水的装置与方法

摘要

本发明公开了一种同步处理高浓度NO₃^‑‑N废水、污泥消化液和城市污水的装置与方法。NO₃^‑‑N废水和污泥消化液进入第一短程反硝化反应器，利用消化液中有机物和外碳源将NO₃^‑‑N转化为NO₂^‑‑N，含有NH₄⁺‑N和NO₂^‑‑N的出水进入厌氧氨氧化反应器进行脱氮，其含有硝酸盐氮的出水与城市污水再进入第二短程反硝化反应器，在生活污水中有机碳源下将NO₃^‑‑N转化为NO₂^‑‑N，再回流到厌氧氨氧化反应器与城市污水中NH₄⁺‑N同步去除。本发明解决传统方法单独处理高浓度NO₃^‑‑N废水、污泥消化液和城市污水时存在的脱氮效率低、能耗高、污泥产量大等问题，本发明运行费用低、占地面积小、结构简单、易于优化控制。

主权项

1.一种同步处理高浓度NO3‑‑N废水、污泥消化液和城市污水的方法，所应用的装置，包括高浓度NO3‑‑N废水储备箱(1)，污泥消化液储备箱(2)，外碳源储备箱(3)，第一短程反硝化反应器(4)，第一中间水箱(5)，厌氧氨氧化反应器(6)，第二中间水箱(7)，城市污水储备箱(8)，第二短程反硝化反应器(9)和第三中间水箱(10)；所述第一短程反硝化反应器(4)设有第一放空管(4.1)、第一取样口(4.2)和第一搅拌器(4.3)；所述厌氧氨氧化反应器(6)设有第二放空管(6.1)、第一进水口(6.2)、第二进水口(6.3)、第二取样口(6.4)、回流口(6.5)、三相分离器(6.6)、集气袋(6.7)和出水口(6.8)；所述第二短程反硝化反应器(9)设有第三放空管(9.1)、第三取样口(9.2)和第二搅拌器(9.3)；高浓度NO3‑‑N废水储备箱(1)通过第一蠕动泵(4.4)与第一短程反硝化反应器(4)相连；污泥消化液储备箱(2)通过第二蠕动泵(4.6)与第一短程反硝化反应器(4)相连；外碳源储备箱(3)通过第三蠕动泵(4.7)与第一短程反硝化反应器(4)相连；第一短程反硝化反应器(4)通过第一排水阀(4.5)与第一中间水箱(5)相连；第一中间水箱(5)通过第四蠕动泵与厌氧氨氧化反应器(6)第一进水口(6.2)相连；第二中间水箱(7)通过第五蠕动泵(6.9)与厌氧氨氧化反应器(6)回流口(6.5)相连；第二中间水箱(7)通过第六蠕动泵(9.5)与第二短程反硝化反应器(9)相连；城市污水储备箱(8)通过第七蠕动泵(9.6)与第二短程反硝化反应器(9) 相连；第二短程反硝化反应器(9)通过第二排水阀(9.4)与第三中间水箱(10)相连；第三中间水箱(10)通过第八蠕动泵(10.1)与厌氧氨氧化反应器(6)第二进水口(6.3)相连；其特征在于，包括以下过程：1)分别接种短程反硝化污泥至第一和第二短程反硝化反应器中，接种厌氧氨氧化颗粒污泥至厌氧氨氧化反应器中，控制第一短程反硝化反应器混合液污泥浓度MLSS为3.0～5.0g/L，厌氧氨氧化反应器混合液污泥浓度MLSS为15.0～30.0g/L，第二短程反硝化反应器混合液污泥浓度MLSS为1.5～3.0g/L；2)将高浓度NO3‑‑N废水和污泥消化液进入第一短程反硝化反应器，高浓度NO3‑‑N废水中NO3‑‑N质量浓度>500mg/L，开启第三蠕动泵投加外碳源，控制外碳源COD投加量与高NO3‑‑N废水进水NO3‑‑N量的质量浓度比为1.0～3.0，缺氧搅拌30～90min后，沉淀10～60min,开启第一排水阀将上清液排入第一中间水箱，排水比为50％～70％；3)开启第四蠕动泵，将第一中间水箱废水泵入厌氧氨氧化反应器，开启第五蠕动泵，将厌氧氨氧化反应器出水回流到第二中间水箱，控制第五蠕动泵流速与第四蠕动泵流速比为1～5；4)将第二中间水箱废水与城市污水同时泵入第二短程反硝化反应器，搅拌5～30min后，沉淀10～30min,开启第二排水阀将上清液排入第三中间水箱，第三中间水箱中废水通过第八蠕动泵回流到厌氧氨氧化反应器；接种的短程反硝化污泥在反硝化过程中NO3‑‑N转化为NO2‑‑N的百分比大于80％，接种的厌氧氨氧化颗粒污泥比氮素去除速率大于0.1gN/(h·gVSS)；控制第一短程反硝化反应器污泥龄在20～50天，控制高浓度NO3‑‑N废水和污泥消化液投加后第一短程反硝化反应器内NOX‑‑N与NH4+‑N质量浓度比为1.3～2.0；NOX‑‑N为NO2‑‑N+NO3‑‑N；厌氧氨氧化反应器在运行过程中，其温度为28～35℃；控制第二短程反硝化反应器污泥龄在30～60天，控制第二中间水箱和城市污水添加后第二短程反硝化反应器内NOX‑‑N与NH4+‑N质量浓度比为1.4～1.8；NOX‑‑N为NO2‑‑N+NO3‑‑N；城市污水中有机物COD与NH4+‑N质量浓度比为3.0～8.0。