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厌氧氨氧化生物膜工艺处理高氨氮废水

作者:发布时间:2019-11-19 01:08

  全程硝化‑‑污泥发酵耦合短程反硝化/厌氧氨氧化生物膜工艺处理高氨氮废水的办法,归于污水污泥处理范畴。设备包含:原水箱、全程硝化反响器(CNR)、中心水池、储泥池、污泥发酵耦合短程反硝化/厌氧氨氧化生物膜反响器(SFPDA‑BR)以及自动操控体系。污泥发酵耦合短程反硝化/厌氧氨氧化生物膜反响器设有填料球、三相分离器等设备。办法为:NH4+‑N浓度为200‑400mg/L的高氨氮废水首要由原水箱进入CNR进行全程硝化反响,CNR排水进入中心水池,CNR排泥进入储泥池,中心水池的水和储泥池的泥一同被输入SFPDA‑BR,同步进行污泥发酵、短程反硝化及厌氧氨氧化脱氮。本创造适合于高氨氮废水深度处理,反硝化进程无需投加外碳源,终究完结污泥内碳源开发、短程反硝化和厌氧氨氧化耦合的意图。

  权利要求书

  1.一种全程硝化--污泥发酵耦合短程反硝化/厌氧氨氧化生物膜工艺处理高氨氮废水的设备,其特征在于:该设备包含原水箱(1)、原水箱拌和设备(1.1)、原水进水泵(1.2)、全程硝化反响器(2)以下缩写为CNR,CNR拌和设备(2.1)、曝气泵(2.2)、流量计(2.3)、曝气盘(2.4)、pH探头(2.5)、溶解氧(DO)探头(2.6)、储泥池(3)、储泥池拌和设备(3.1)、储泥进泥泵(3.2)、中心水池(4)、中心水进水泵(4.1)、污泥发酵耦合短程反硝化/厌氧氨氧化生物膜反响器(缩写为SFPDA-BR)(5)、填料球(5.1)、三相分离器(5.2)、排水管(5.3)、可编程操控体系(6)、计算机(7);

  原水箱(1)设有原水箱拌和设备(1.1),经过原水进水泵(1.2)与CNR(2)进水端相衔接;CNR(2)设置有CNR拌和设备(2.1)、曝气泵(2.2)、流量计(2.3)、曝气盘(2.4)、pH探头(2.5)、DO探头(2.6),CNR(2)排泥端与储泥池(3)的注泥端相衔接,排水端与中心水池(4)的进水端相衔接;储泥池(3)设有储泥池拌和设备(3.1),经过储泥进泥泵(3.2)与SFPDA-BR(5)进泥口相衔接;中心水池(4)经过中心水进水泵(4.1)与SFPDA-BR(5)进水口相衔接;SFPDA-BR(5)内置填料运用填料球(5.1)盛装,顶部设有三相分离器(5.2),经过排水管(5.3)排水;

  可编程操控体系(6)内置接口别离与原水箱拌和设备(1.1)、原水进水泵(1.2)、CNR拌和设备(2.1)、曝气泵(2.2)、pH探头(2.5)、DO探头(2.6)、储泥池拌和设备(3.1)、储泥进泥泵(3.2)、中心水进水泵(4.1)相衔接,一端与计算机(7)相衔接。

  2.运用权利要求1所述设备进行全程硝化--污泥发酵耦合短程反硝化/厌氧氨氧化生物膜工艺处理高氨氮废水的办法,其特征在于,包含以下进程:

  ①发动CNR:以实践城市污水处理厂的全程硝化污泥作为接种污泥注入CNR,浓度为2000-5000mg/L,以添加NH4Cl的污水作为原水,经过原水进水泵注入CNR,混合液初始NH4+-N浓度为200-400mg/L;发动曝气泵对高氨氮废水进行充氧,DO保持在2-5mg/L,pH值保持在6.5-8.5,期间运转CNR拌和设备以完结泥液充沛混合;CNR排水比为0.25-0.75,每日运转2-4个周期,每周期包含进水、曝气、沉积、排水和搁置,在上述条件下运转CNR,当氨氧化率大于90%且安稳保持15日以上时,CNR全程硝化完结发动;

  ②发动SFPDA-BR:接种附有厌氧氨氧化菌活性的填料球,厌氧氨氧化菌污泥浓度操控在200-350mgMLSS/L,添加到SFPDA-BR内,进水选用NH4+-N和NO2--N质量浓度比为1:1.3的人工配水,开始TN浓度为50mg/L并以20mg/L的梯度添加到200mg/L,其间梯度添加的节点是氮素去除率超越90%且安稳保持15日,终究完结厌氧氨氧化的驯化;接种活性污泥,浓度为2000-4000mg/L,进水选用NH4+-N和NO3--N质量浓度比为1:2且总氮(TN)浓度为200-400mg/L的人工配水,投加乙酸钠作为短程反硝化碳源,当TN去除率超越90%且安稳保持15日时,完结短程反硝化与厌氧氨氧化的耦合;以剩下污泥替代乙酸钠作为短程反硝化的碳源,当TN去除率超越90%且安稳保持15日时,完结污泥发酵、短程反硝化/厌氧氨氧化耦合;

  ③CNR和SFPDA-BR别离完结发动后,将二者串联运转:CNR水力停留时间为10-16h,污泥停留时间10-30d,保持污泥浓度为2000-5000mg/L;原水箱中NH4+-N浓度为200-400mg/L的废水经过原水进水泵被参加CNR中,混合彻底后曝气,记载pH和DO的改变,pH值保持在6.5-8.5,DO保持在2-5mg/L,当pH曲线呈现拐点即“氨谷”且当DO曲线升高时,断定全程硝化抵达结尾,之后CNR沉积排水,上清液流入中心水池,CNR排泥流入储泥池;中心水池的水经过进水泵接连进入SFPDA-BR,储泥池的泥经过进泥泵间歇进入SFPDA-BR,进行污泥发酵耦合短程反硝化/厌氧氨氧化反响,操控SFPDA-BR内污泥浓度为5000-7000mg/L,SFPDA-BR水力停留时间为6-10h,污泥停留时间20-35d;处理后的出水经过出水管排出。

  说明书

  全程硝化—污泥发酵耦合短程反硝化/厌氧氨氧化生物膜工艺处理高氨氮废水的办法

  技能范畴

  本创造触及一种全程硝化--污泥发酵耦合短程反硝化/厌氧氨氧化生物膜工艺处理高氨氮废水的办法,归于污水污泥生物处理范畴。本技能适用于低碳氮比(C/N≤5)的高氨氮废水强化生物脱氮处理及剩下污泥减量。

  布景技能

  我国很多高氨氮浓度(NH4+-N浓度为200-400mg/L)的废水,存在碳源缺乏的问题,因此无法满意脱氮的需求。现有污水生物处理体系通常以投加外碳源的办法来弥补有机物,不只添加了处理本钱,也加重了水厂CO2排放和剩下污泥的发生。城市污水处理厂发生的很多剩下污泥,其处理日益成为一大难题,不光处理费用高,并且处置不妥简略引起二次污染,而污泥中含有丰厚的有机物质,经过水解酸化,能够发生短链脂肪酸并用作异养反硝化的碳源。研讨标明:在供给短链脂肪酸作为碳源的条件下,短程反硝化简略安稳完结较高的NO2-堆集。

  生物膜法是运用附着在填料外表的微生物降解污水营养物质的生物处理办法,具有微生物多样化、生物量高的特色。新式自养脱氮工艺厌氧氨氧化反响进程简略,不需要有机碳源,节约运转本钱,其与短程反硝化结合,能够一起完结脱氮除碳。但厌氧氨氧化菌成长缓慢、不易富集,工艺发动时间长等缺点约束了厌氧氨氧化工艺的运用。

  创造内容

  为了处理上述问题,本创造将污泥发酵、短程反硝化与厌氧氨氧化工艺耦合运用到生物膜工艺中,充沛结合各自工艺优势,在节能降耗的一起,能够完结深度脱氮。运用污泥发酵发生的短链脂肪酸作为碳源将全程硝化反响器发生的硝态氮还原为亚硝态氮,以污泥发酵开释的氨氮和亚硝态氮作为底物完结厌氧氨氧化反响,终究完结出水合格排放。

  本创造经过以下技能进程完结:

  一种全程硝化--污泥发酵耦合短程反硝化/厌氧氨氧化生物膜工艺处理高氨氮废水的办法,运用如下设备,该设备包含原水箱(1)、原水箱拌和设备(1.1)、原水进水泵(1.2)、全程硝化反响器(缩写为CNR)(2),CNR拌和设备(2.1)、曝气泵(2.2)、流量计(2.3)、曝气盘(2.4)、pH探头(2.5)、溶解氧(DO)探头(2.6)、储泥池(3)、储泥池拌和设备(3.1)、储泥进泥泵(3.2)、中心水池(4)、中心水进水泵(4.1)、污泥发酵耦合短程反硝化/厌氧氨氧化生物膜反响器(缩写为SFPDA-BR)(5)、填料球(5.1)、三相分离器(5.2)、排水管(5.3)、可编程操控体系(6)、计算机(7)。

  原水箱(1)设有原水箱拌和设备(1.1),经过原水进水泵(1.2)与CNR(2)进水端相衔接;CNR(2)设置有CNR拌和设备(2.1)、曝气泵(2.2)、流量计(2.3)、曝气盘(2.4)、pH探头(2.5)、DO探头(2.6),CNR(2)排泥端与储泥池(3)的注泥端相衔接,排水端与中心水池(4)的进水端相衔接;储泥池(3)设有储泥池拌和设备(3.1),经过储泥进泥泵(3.2)与SFPDA-BR(5)进泥口相衔接;中心水池(4)经过中心水进水泵(4.1)与SFPDA-BR(5)进水口相衔接;SFPDA-BR(5)内置填料运用填料球(5.1)盛装,顶部设有三相分离器(5.2),经过排水管(5.3)排水;

  可编程操控体系(6)内置接口别离与原水箱拌和设备(1.1)、原水进水泵(1.2)、CNR拌和设备(2.1)、曝气泵(2.2)、pH探头(2.5)、DO探头(2.6)、储泥池拌和设备(3.1)、储泥进泥泵(3.2)、中心水进水泵(4.1)相衔接,一端与计算机(7)相衔接。

  运用所述设备进行全程硝化--污泥发酵耦合短程反硝化/厌氧氨氧化生物膜工艺处理高氨氮废水的办法,包含以下进程:

  ①发动CNR:以实践城市污水处理厂的全程硝化污泥作为接种污泥注入CNR,浓度为2000-5000mg/L,以添加NH4Cl的污水作为原水,经过原水进水泵注入CNR,混合液初始NH4+-N浓度为200-400mg/L;发动曝气泵对高氨氮废水进行充氧,DO保持在2-5mg/L,pH值保持在6.5-8.5,期间运转CNR拌和设备以完结泥液充沛混合;CNR排水比为0.25-0.75,每日运转2-4个周期,每周期包含进水、曝气、沉积、排水和搁置,在上述条件下运转CNR,当氨氧化率大于90%且安稳保持15日以上时,CNR全程硝化完结发动;

  ②发动SFPDA-BR:接种附有厌氧氨氧化菌活性的填料球,厌氧氨氧化菌污泥浓度操控在200-350mgMLSS/L,添加到SFPDA-BR内,进水选用NH4+-N和NO2--N质量浓度比为1:1.3的人工配水,开始TN浓度为50mg/L并以20mg/L的梯度添加到200mg/L,其间梯度添加的节点是氮素去除率超越90%且安稳保持15日,终究完结厌氧氨氧化的驯化;接种活性污泥,浓度为2000-4000mg/L,进水选用NH4+-N和NO3--N质量浓度比为1:2且总氮(TN)浓度为200-400mg/L的人工配水,投加乙酸钠作为短程反硝化碳源,当TN去除率超越90%且安稳保持15日时,完结短程反硝化与厌氧氨氧化的耦合;以剩下污泥替代乙酸钠作为短程反硝化的碳源,当TN去除率超越90%且安稳保持15日时,完结污泥发酵、短程反硝化/厌氧氨氧化耦合。

  ③CNR和SFPDA-BR别离完结发动后,将二者串联运转:CNR水力停留时间为10-16h,污泥停留时间10-30d,保持污泥浓度为2000-5000mg/L。原水箱中NH4+-N浓度为200-400mg/L的废水经过原水进水泵被参加CNR中,混合彻底后曝气,记载pH和DO的改变,pH值保持在6.5-8.5,DO保持在2-5mg/L,当pH曲线呈现拐点(即“氨谷”)且当DO曲线快速升高时,断定全程硝化抵达结尾,之后CNR沉积排水,上清液流入中心水池,CNR排泥流入储泥池;中心水池的水经过进水泵接连进入SFPDA-BR,储泥池的泥经过进泥泵间歇进入SFPDA-BR,进行污泥发酵耦合短程反硝化/厌氧氨氧化反响,操控SFPDA-BR内污泥浓度为5000-7000mg/L,SFPDA-BR水力停留时间为6-10h,污泥停留时间20-35d。处理后的出水经过出水管排出。

  高氨氮废水首要进入CNR中,经过pH和DO操控完结全程硝化,硝化液进入SFPDA-BR;剩下污泥水解酸化发生短链脂肪酸,能够将硝态氮还原为亚硝态氮,而水解酸化还会开释必定的氨氮,二者经过厌氧氨氧化作用被去除。该进程的特色是:在污泥水解酸化进程中,会缓慢开释氨氮与发生短链脂肪酸,然后将硝态氮还原为亚硝态氮,开释的氨氮与累积的亚硝态氮则经过厌氧氨氧化作用被去除,然后进一步拉动水解酸化进程;污泥发酵细菌、短程反硝化菌和厌氧氨氧化菌能够很好地共存于生物膜体系中,三者相互协作,一起完结脱氮和污泥减量的意图;反硝化与厌氧氨氧化会促进pH的升高,而污泥发酵会使pH值下降,作业作用下能够使体系保持酸碱平衡环境。

  本创造的技能优势首要体现在:

  1)将厌氧氨氧化菌在填料固定,可有用促进其增加,避免其随出水丢失;

  2)厌氧氨氧化底物来历之一亚硝态氮可经过短程反硝化硝态氮取得,愈加有保证,污泥发酵开释的氨氮也能够得到同步去除,完结总氮的深度去除;

  3)污泥发酵促进剩下污泥的资源化运用,进步污泥污水同步处理功率,节约处理本钱;

  4)整套技能操作便利,操控简略,脱氮除碳作用好。(创造人彭永臻;王博;宫小斐;乔昕;宫庆腾)

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