联合应用硝化和反硝化的生物脱氮系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种联合应用硝化和反硝化的生物脱氮系统及方法，系统包括：预处理装置、硝化反应器、中间水池、反硝化反应器、外加碳源添加装置、沉淀过滤装置和曝气装置；其中，预处理装置与硝化反应器、中间水池、反硝化反应器和沉淀过滤装置顺次连接，外加碳源添加装置与反硝化反应器前端连接；硝化反应器内设置曝气装置；硝化反应器中投加包埋硝化菌载体；反硝化反应器中投加包埋反硝化菌载体。该生物脱氮系统及方法，工艺简单，无需处理活性污泥，处理成本低，处理效果好。

Biological denitrification system and method for combined application of nitrification and denitrification

The invention discloses a biological denitrification system and method for combined application of nitrification and denitrification. The system comprises a pretreatment device, a nitrification reactor, an intermediate water tank, a denitrification reactor, an additional carbon source adding device, a precipitation filter device and an aeration device, wherein the pretreatment device and a nitrification reactor, an intermediate water tank, and an aeration device. The denitrification reactor and precipitation filter device are connected sequentially, and the front end of the denitrification reactor is connected with an additional carbon source adding device; the aeration device is set up in the nitrification reactor; the buried nitrifying bacteria carrier is added in the nitrification reactor; and the buried denitrifying bacteria carrier is added in the denitrification reactor. The biological denitrification system and method have the advantages of simple process, no need to treat activated sludge, low treatment cost and good treatment effect.

【技术实现步骤摘要】
联合应用硝化和反硝化的生物脱氮系统及方法
本专利技术涉及污水处理领域，尤其涉及一种联合应用硝化和反硝化的生物脱氮系统及方法。
技术介绍
生活污水是人类生活中产生的主要污染源之一，有效处理生活污水并达标排放对保护人类赖以生存的生态环境具有重大意义。生活污水中的污染物组成包括有机物、含氮污染物、含磷污染物、悬浮物和病原微生物等，其中有机污染物、氮磷营养性污染物会导致自然水体黑臭化、富营养化。目前，活性污泥法及其衍生的各种改良工艺是处理城市生活污水最广泛使用的方法。虽然人们发展和利用活性污泥法技术已有一百多年的历史，但在实际的工程应用中，工艺流程复杂、污水处理能耗高、大量剩余污泥的产生与处理处置等一直是困扰工程技术人员的突出问题，为此国内外学者也从未停止对活性污泥法替代技术的研究和探索。生活污水处理过程中，有机污染物、无机磷、悬浮物和病原微生物等通常可利用技术成熟的生物或化学处理方法实现高效去除，其核心问题主要集中在脱氮——无机氮(以氨氮为主)的去除。在传统活性污泥法脱氮工艺中，氨氮去除先是在有氧条件下，由活性污泥中亚硝化细菌和硝化细菌的作用依次完成硝化过程(具体过程为NH4+-N→NO2--N→NO3--N)，然后再由异养反硝化菌在缺氧条件下将硝酸盐氮逐步还原为N2后排放到大气中，进而完成生物脱氮的全过程。但目前传统的活性污泥法生物脱氮至少存在：工艺流程繁琐、反应时间较长、能耗高、剩余污泥排放处置以及运行中常出现的因环境因素变化或运行控制不当造成的污泥性状恶化、出水水质不达标等问题。
技术实现思路
基于现有技术所存在的问题，本专利技术的目的是提供一种联合应用硝化和反硝化的生物脱氮系统及方法，其工艺流程简单，处理成本低，同时也避免了活性污泥法工艺实际运行中常见的各种问题。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：本专利技术实施方式提供一种联合应用硝化和反硝化的生物脱氮系统，包括：预处理装置、硝化反应器、中间水池、反硝化反应器、外加碳源添加装置、沉淀过滤装置和曝气装置；其中，所述预处理装置与硝化反应器、中间水池、反硝化反应器和沉淀过滤装置顺次连接，所述外加碳源添加装置与所述反硝化反应器前端连接；所述硝化反应器内设置所述曝气装置；所述硝化反应器中投加包埋硝化菌载体；所述反硝化反应器中投加包埋反硝化菌载体。本专利技术实施方式还提供一种联合应用硝化和反硝化的生物脱氮方法，采用本专利技术所述的联合应用硝化和反硝化的生物脱氮系统，包括以下步骤：预处理：在预处理装置中对待处理污水进行预处理，去除待处理污水中的悬浮物和浮渣；硝化反应处理：预处理后的出水进入硝化反应器中，经硝化反应器内投加的包埋硝化菌载体进行氨氮硝化处理，包埋硝化菌载体在曝气装置曝气下在所述硝化反应器内处于流化状态；反硝化反应处理：硝化反应处理后的出水经中间水池进入反硝化反应器，经反硝化反应器内投加的包埋反硝化菌载体进行反硝化处理，包埋反硝化菌载体在所述反硝化反应器内处于流化状态；通过外加碳源添加装置向所述反硝化反应器内补加碳源；沉淀过滤处理：反硝化反应处理后的出水进入沉淀过滤装置进行沉淀过滤后达标外排。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例提供的联合应用硝化和包埋反硝化的生物脱氮系统及方法，其有益效果为：通过采用投加有包埋硝化菌载体的硝化反应器与投加有包埋反硝化菌载体的反硝化反应器，形成硝化-反硝化主体工艺生物脱氮系统，与传统的前置反硝化工艺不同，无需混合液回流，全程采用包埋微生物载体(即包埋硝化菌载体与包埋反硝化菌载体)，无需活性污泥，可省去传统活性污泥系统中的污泥处理处置；由于硝化段无活性污泥，可在进行硝化反应的过程中，最大限度地保留原水中的有机物，使其更多地作为反硝化反应的碳源，从而节约反硝化段外加碳源的投加量。该生物脱氮系统及方法，工艺简单，无需处理活性污泥，处理成本低，处理效果好。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本专利技术实施例提供的生物脱氮装置的构成示意图；图2为本专利技术实施例提供的生物脱氮方法的流程图；图中，1-进水池；2、13、15-水泵；3、14、16-流量计；4、10、18、23-管道阀门；5-硝化反应器；6-曝气盘；7-曝气泵；8-第一不锈钢载体拦网；21-第二不锈钢载体拦网；9-第一拦网卡槽；22-第二拦网卡槽；11-中间水池；12-外加碳源溶液存储罐；17-外加碳源混合三通；19-反硝化反应器；20-搅拌装置；24-出水池。具体实施方式下面结合本专利技术的具体内容，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。本专利技术实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。如图1所示，本专利技术实施例提供一种联合应用硝化和反硝化的生物脱氮系统，是一种联合应用包埋硝化菌载体和包埋反硝化菌载体处理生活污水的生物脱氮系统，能解决传统活性污泥法生物脱氮时工艺流程繁琐、反应时间较长、能耗高、剩余污泥排放处置和运行中常出现的因环境因素变化或运行控制不当造成的污泥性状恶化、出水水质不达标等问题，包括：预处理装置、硝化反应器、中间水池、反硝化反应器、外加碳源添加装置、沉淀过滤装置和曝气装置；其中，所述预处理装置与硝化反应器、中间水池、反硝化反应器和沉淀过滤装置顺次连接，所述外加碳源添加装置与所述反硝化反应器前端连接；优选的，外加碳源添加装置由水泵、流量计、外加碳源溶液存储罐和反硝化反应器进水与外加碳源混合三通构成，外加碳源溶液存储罐经设有水泵、流量计的管路和外加碳源混合三通与反硝化反应器的进水管连接；所述硝化反应器内设置所述曝气装置；所述硝化反应器中投加包埋硝化菌载体；所述反硝化反应器中投加包埋反硝化菌载体。上述生物脱氮系统中，硝化反应器的出水口上罩设第一不锈钢载体拦网；所述反硝化反应器的出水口上罩设第二不锈钢载体拦网。上述生物脱氮系统中，所述第一不锈钢载体拦网通过所述硝化反应器的出水口处设置的第一拦网卡槽活动插设罩设在所述硝化反应器的出水口上；所述第二不锈钢载体拦网通过所述反硝化反应器的出水口处设置的第二拦网卡槽活动插设罩设在所述反硝化反应器的出水口上。通过在硝化反应器和反硝化反应器内均设置不锈钢载体拦网用于载体和水的固液分离，载体拦网通过拦网卡槽固定，能轻易取出，方便清洗更换。上述生物脱氮系统中，所述曝气装置的曝气盘设在硝化反应器内底部，曝气盘与硝化反应器外部设置的曝气泵连接，曝气盘的曝气口朝上，曝气时能在所述硝化反应器内形成由下至上的曝气方式，能带动硝化反应器内的包埋硝化菌载体处于流化状态。可以知道，这种结构的曝气装置仅是本专利技术优选实施例采用的一种曝气装置。其他结构能实现硝化反应器底部曝气的曝气装置，只要能起到供氧和为载体流化提供动力两个作用均可以用于本专利技术，诸如曝气盘、曝气头、曝气管等均可。设置既能曝气供氧，又能为载体流化提供动力曝气装置的原因是，本专利技术硝化反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种联合应用硝化和反硝化的生物脱氮系统，其特征在于，包括：预处理装置、硝化反应器、中间水池、反硝化反应器、外加碳源添加装置、沉淀过滤装置和曝气装置；其中，所述预处理装置与硝化反应器、中间水池、反硝化反应器和沉淀过滤装置顺次连接，所述外加碳源添加装置与所述反硝化反应器前端连接；所述硝化反应器内设置所述曝气装置；所述硝化反应器中投加包埋硝化菌载体；所述反硝化反应器中投加包埋反硝化菌载体。

【技术特征摘要】
1.一种联合应用硝化和反硝化的生物脱氮系统，其特征在于，包括：预处理装置、硝化反应器、中间水池、反硝化反应器、外加碳源添加装置、沉淀过滤装置和曝气装置；其中，所述预处理装置与硝化反应器、中间水池、反硝化反应器和沉淀过滤装置顺次连接，所述外加碳源添加装置与所述反硝化反应器前端连接；所述硝化反应器内设置所述曝气装置；所述硝化反应器中投加包埋硝化菌载体；所述反硝化反应器中投加包埋反硝化菌载体。2.根据权利要求1所述的联合应用硝化和反硝化的生物脱氮系统，其特征在于，所述硝化反应器的出水口上罩设第一不锈钢载体拦网；所述反硝化反应器的出水口上罩设第二不锈钢载体拦网。3.根据权利要求2所述的联合应用硝化和反硝化的生物脱氮系统，其特征在于，所述第一不锈钢载体拦网通过所述硝化反应器的出水口处设置的第一拦网卡槽活动插设罩设在所述硝化反应器的出水口上；所述第二不锈钢载体拦网通过所述反硝化反应器的出水口处设置的第二拦网卡槽活动插设罩设在所述反硝化反应器的出水口上。4.根据权利要求1至3任一项所述的联合应用硝化和反硝化的生物脱氮系统，其特征在于，所述曝气装置的曝气盘设在硝化反应器内底部，曝气盘的曝气口朝上，曝气时能在所述硝化反应器内形成由下至上的曝气方式。5.根据权利要求1至3任一项所述的联合应用硝化和反硝化的生物脱氮系统，其特征在于，还包括：搅拌装置，该搅拌装置设在所述反硝化反应器内。6.根据权利要求1至3任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚义，刘希强，王凯，牛志华，付长明，张春艳，刘金泉，左蕾，
申请(专利权)人：北京桑德环境工程有限公司，桑德生态科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11