本发明专利技术涉及一种污水总氮处理装置与方法，属于污水处理领域。本发明专利技术所述污水总氮处理装置包括第一生化反应池、第一沉降池、第二生化反应池、第二沉降池、污泥碳源转化器以及配套的污泥回流控制系统，且第一生化反应池、第二生化反应池内分别设置有可单独阀门控制的若干个曝气装置、填料、导流槽和空气液位提升器，其中所述导流槽的进水端在相应空气液位提升器出水口，以实现出口污水污泥混合液的回流。本发明专利技术强化了生化反应池的总氮去除效果，同时兼顾COD的去除效果，可在一个反应池内实现COD、氨氮、总氮的高效去除，具有需氧量少，混合液回流所需动力小，总氮去除效率高，较A/O工艺构筑物少、适应水质波动、污泥产量少等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于污水处理领域，特别是涉及一种污水总氮处理装置与方法。
技术介绍
随着污水排放标准的日益严苛，总氮的排放指标越来越严格，国家环保部门规定2017年1月1日起，现有污水处理装置执行总氮≤30mg/L的排放标准。现有的大多数污水处理系统总氮处理方式为生化处理，即通过微生物的厌氧硝化、耗氧反硝化作用进行总氮去除。微生物的硝化过程为将氨氮转化为亚硝酸盐、硝酸盐的过程，反硝化为将亚硝酸盐、硝酸盐转化为氮气的过程，总氮的去除效果主要取决于硝化反硝化的程度。在传统的硝化反硝化的污水处理系统中涉及好氧反应池泥水混合液回流至厌氧反应池，理论上说，回流比例越大总氮去除率越高，但大的回流比例必然造成高的运行成本。一些工业污水比如炼油污水，水质复杂，氨氮总氮都较高，水中的有机碳源低且较城市污水碳源难以被微生物反硝化利用，因此总氮去除效率不高。同时一些早期建立的污水处理场，当时只设计了硝化反应池，没有反硝化功能，改造起来存在新建反硝化池引起的基建投资和占地的问题。部分污水处理场提高了总氮去除效果后，可能导致出水COD不能达到排放标准。同时剩余污泥处理一直是污水处理厂的难题，若将剩余污泥碳源化用于反硝化，即可提高反硝化效率，又能减少剩余污泥产量。申请号为200710178684.4的中国专利公开了污水生物脱氮与污泥减量耦合生物反应器及其工艺，里面涉及到的沿水流方向依次构造微氧区以硝化、缺氧区流离捕获污泥低分子化而减量并提供碳源以脱氮、好氧区SND(同步硝化反硝化作用)而进一步脱氮，体积比分别为23％、45％和32％，各区分别生长其适合的微生物。虽然沿水流方向构造了微氧区、缺氧区、好氧区强化了脱氮效果，但体积比固定，当原水水质波动时适应性差，同时堆叠的球型填料容易形成水路短流，使布水不均匀，使污泥小分子碳源化的效率低。本专利技术可以实现微氧区、缺氧区、好氧区，还可使每个区的比例可调节，能更好的适应水质波动，本专利技术优选的悬挂式半软性填料挂膜量，不会形成水路短流的现象。申请号为201410120733.9的中国专利公开了强化多级A/O工艺生物脱氮的装置及方法，里面涉及到三级A/O工艺，依次为缺氧区A-Ⅰ、好氧区O-Ⅰ-Ⅰ、好氧区O-Ⅰ-Ⅱ、缺氧区A-Ⅱ、好氧区O-Ⅱ-Ⅰ、好氧区O-Ⅱ-Ⅱ、缺氧区A-Ⅲ、好氧区O-Ⅲ-Ⅰ、好氧区O-Ⅲ-Ⅱ，每个好氧区与缺氧区体积比0.8～1:1。在A-Ⅰ、O-Ⅰ-Ⅱ、A-Ⅱ、O-Ⅱ-Ⅱ、A-Ⅲ、O-Ⅲ-Ⅱ分别装填悬浮流离球；在O-Ⅰ-Ⅰ、O-Ⅱ-Ⅰ、O-Ⅲ-Ⅰ中分别装填立体海绵填料；装置分三段并联进水到缺氧区，硝化液从好氧池O-Ⅲ-Ⅱ回流到缺氧区A-Ⅰ。该专利技术为多级A/O工艺串联，同样存在缺氧区、好氧区的区域大小固定，悬浮的流离球也容易形成水路短流的问题，同时其说明书附图中混合液回流采用水泵驱动，存在能耗高的问题，本专利技术采用空气液位提升器回流混合液，可在低能耗下实现大比例回流。综上所述，当前炼油污水总氮系统运行过程中，存在以下技术问题：1、反硝化效率不高。2、当原水水质波动时易受冲击。3、采用水泵回流混合液，运行成本升高。4、原水的碳源氮源比例不足，反硝化效果受限制。5、为强化除氮效果所投加的填料，容易造成水路断流，使强化效果下降。若使填料处于流化状态则需要大的能耗。6、剩余污泥多，处理费用高。7、污水处理系统建立时未设置反硝化厌氧单元，增加脱氮功能存在占地、基建投资的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的上述问题，提供一种适用于炼油污水、化工污水、生活污水等，尤其适用于低碳氮比的上述污水的总氮处理装置与方法。本专利技术所述污水总氮处理装置包括第一生化反应池、第一沉降池、第二生化反应池、第二沉降池、污泥碳源转化器以及配套的污泥回流控制系统；其中，第一生化反应池、第一沉降池、第二生化反应池和第二沉降池依次排列，且第一生化反应池、第二生化反应池内分别设置有可单独阀门控制的若干个曝气装置、填料、导流槽和空气液位提升器，其中所述导流槽的进水端在相应空气液位提升器出水口。所述的第一沉降池、第二沉降池为平流式沉降池、竖流式沉降池或斜板沉降池，所述的污泥碳源转化器为管式污泥破碎器、超声波污泥破碎器或污泥厌氧消化反应器。所述的曝气装置沿水流方向设置阀门，且采用穿孔管曝气或微孔曝气，优选微孔曝气。所述的导流槽的出水端在相应生化反应池任意溶解氧区域的前端或末端，优选位于相应生化反应池进口端。所述的空气液位提升器设置在不同溶解氧区的末端，优选设置在生化反应池出口端。所述装置还包括与第一生化反应池或第二生化反应池连接的外加碳源投加系统。本专利技术所述的污水总氮处理方法为：污水进水通过第一生化反应池进口进入，出水进入第一沉降池，第一沉降池出水和剩余污水进水进入第二生化反应池，第二生化反应池出水进入第二沉降池，第二沉降池出水进入后续处理过程，第一沉降池、第二沉降池的污泥部分回流至相应生化反应池，剩余的污泥进入污泥碳源转化器以补充第二生化反应池中反硝化的碳源；其中，在第一生化反应池、第二生化反应池内投加填料，并调整曝气装置各开关，控制相应生化反应池内不同位置的曝气量，将其分成2个以上不同溶解氧区域，以及采用空气液位提升器将出口污水污泥混合液提升后通过导流槽回流。其中，空气液位提升器只需将出口液位提升0.3～0.6m，可实现大比例的出口污水污泥混合液回流。所述填料为悬挂式半软性填料、球形悬浮填料或环状悬浮填料，优选悬挂式半软性填料。所述污水进水全部进入第一生化反应池或进入第一生化反应池的污水进水与进入第二生化反应池的剩余污水进水的体积比为5﹕1～3﹕1。所述的不同溶解氧区域为：第一生化反应池、第二生化反应池优选厌氧区、好氧区的顺序，优选第一生化反应池前1/3区域为厌氧区用于反硝化反应、后2/3区域为好氧区用于硝化反应；第二生化反应池前2/3区域为厌氧区用于反硝化反应、后1/3区域为好氧区用于硝化反应和保证出水COD达标。所述的第一生化反应池厌氧区溶解氧为0～2.0mg/L，优选0.5～1.0mg/L，好氧区溶解氧为2.0～7.0mg/L，优选3.0～4.0mg/L；所述的第二生化反应池厌氧区溶解氧为0～2.0mg/L，优选0.5～1.0mg/L，好氧区溶解氧为2.0～7.0mg/L，优选4.0～6.0mg/L。在原水碳氮比(污水进水中COD与总氮的浓度比)小于2﹕1时通过外加碳源投加系统投加碳源，所述碳源为甲醇、乙醇、乙酸钠、葡萄糖或易生化污水，优选易生化污水。本专利技术所述曝气装置可控制生化反应池内的溶解氧的分布；设置的填料可形成溶解氧梯度，有利于形成短程硝化反硝化、同步硝化反硝化的过程，在提高总氮去除率的同时减少曝气量、降低碳源消耗和减少污泥产量；空气液位提升器可将混合液低能耗大比例的回流。本专利技术强化了生化反应池的总氮去除效果，同时兼顾COD的去除效果，可在一个反应池内实现COD、氨氮、总氮的高效去除，具有需氧量少，混合液回流所需动力小，总氮去除效率高，较A/O工艺构筑物少、适应水质波动、污泥产量少等特点。将两个或以上本专利技术的生化反应池串联可进一步强化总氮去除效果。将剩余的污泥转换为碳源用于第二生化反应池的反硝化中，在减少外加碳源投本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种污水总氮处理装置，其特征在于，包括第一生化反应池(1)、第一沉降池(2)、第二生化反应池(3)、第二沉降池(4)、污泥碳源转化器(5)以及配套的污泥回流控制系统；其中，第一生化反应池(1)、第一沉降池(2)、第二生化反应池(3)和第二沉降池(4)依次排列，且第一生化反应池(1)、第二生化反应池(3)内分别设置有可单独阀门控制的若干个曝气装置(6)、填料(7)、导流槽(8)和空气液位提升器(9)，其中所述导流槽(8)的进水端在相应空气液位提升器(9)出水口。
【技术特征摘要】
1.一种污水总氮处理装置，其特征在于，包括第一生化反应池(1)、第一沉降池(2)、第二生化反应池(3)、第二沉降池(4)、污泥碳源转化器(5)以及配套的污泥回流控制系统；其中，第一生化反应池(1)、第一沉降池(2)、第二生化反应池(3)和第二沉降池(4)依次排列，且第一生化反应池(1)、第二生化反应池(3)内分别设置有可单独阀门控制的若干个曝气装置(6)、填料(7)、导流槽(8)和空气液位提升器(9)，其中所述导流槽(8)的进水端在相应空气液位提升器(9)出水口。2.一种如权利要求1所述的污水总氮处理装置，其特征在于，所述的第一沉降池(2)、第二沉降池(4)为平流式沉降池、竖流式沉降池或斜板沉降池，所述的污泥碳源转化器(5)为管式污泥破碎器、超声波污泥破碎器或污泥厌氧消化反应器。3.一种如权利要求1所述的污水总氮处理装置，其特征在于，所述的曝气装置(6)沿水流方向设置阀门，且采用穿孔管曝气或微孔曝气，所述的导流槽(8)的出水端在相应生化反应池任意溶解氧区域的前端或末端，优选位于相应生化反应池进口端，所述的空气液位提升器(9)设置在不同溶解氧区域的末端，优选在相应生化反应池出口端。4.一种如权利要求1所述的污水总氮处理装置，其特征在于，还包括与第一生化反应池(1)或第二生化反应池(3)连接的外加碳源投加系统。5.一种使用权利要求1-4任意一项所述污水总氮处理装置的污水总氮处理方法，其特征在于，污水进水通过第一生化反应池(1)进口进入，出水进入第一沉降池(2)，第一沉降池(2)出水和剩余污水进水进入第二生化反应池(3)，第二生化反应池(3)出水进入第二沉降池(4)，第二沉降池(4)出水进入后续处理过程，第一沉降池(2)、第二沉...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁明，潘咸峰，张广，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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