一种废水处理装置及其在处理氨氮废水中的应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种废水处理装置，包括曝气池、进水装置、出水装置、曝气装置和填料，曝气装置包括不同规格的第一曝气器、第二曝气器和第三曝气器，通过不同规格的曝气器将曝气池分为低溶解氧区、中溶解氧区和高溶解氧区。本发明专利技术还公开了一种上述装置在处理氨氮废水中的应用。利用阀门和微孔曝气器控制进气量，将曝气池分为低溶解氧区、中溶解氧区和高溶解氧区，在各个曝气区存在内循环，在曝气池内存在一个大的外循环，可以提供不同的溶解氧环境，建立起硝化与反硝化协调配合而又互不干扰的稳定的处理体系。

A wastewater treatment plant and its application in the treatment of ammonia nitrogen wastewater

The invention discloses a wastewater treatment device, including an aeration tank, a water inlet device, a water outlet device, a aeration device, and a filler. The aeration device includes a first aerator of different specifications, a second aerator, and a third aerator. The aeration tank is divided into a low dissolved oxygen zone, a medium dissolved oxygen zone and a high dissolved aerator through a different specification aerator. Oxygen zone. The invention also discloses an application of the device in treating ammonia nitrogen wastewater. Using the valve and the microporous aerator to control the intake volume, the aeration tank is divided into low dissolved oxygen zone, medium dissolved oxygen zone and high dissolved oxygen zone. There are internal circulation in each aeration area and a large external circulation in the aeration pool, which can provide different dissolved oxygen environment and establish the coordination of nitrification and denitrification without interference with each other. A stable treatment system.

【技术实现步骤摘要】
一种废水处理装置及其在处理氨氮废水中的应用
本专利技术属于废水处理，具体涉及一种废水处理装置及其在处理氨氮废水中的应用。
技术介绍
有机废水经过厌氧处理后，碳氮比较低，很难处理达标。如果直接排放，会造成水体富营养化，藻类过度生长，不仅降低了水体观赏价值，而且使水生生物缺氧死亡。一些藻类蛋白毒素还会经过食物链使人中毒，严重危害人类及生物生存。因此，如何经济有效地去除废水中的COD和氨氮已成为亟待解决的问题。生物脱氮是从废水中去除氮素污染的较为经济有效的方法之一，根据之前的传统理论，生物脱氮的途径通常包括好氧硝化和厌氧反硝化两个过程，这两个过程是分别在好氧和缺氧环境的反应器中发生的。其中，硝化过程是指氨氮被硝化菌(化能无机营养菌)氧化成亚硝酸盐，最后转化为硝酸盐的过程；反硝化过程是在绝对厌氧前提下由反硝化菌将硝酸盐还原为氮气的生理过程。在实际应用中，由于两种菌体生长环境的差异，一般是将硝化过程和反硝化过程分离开，如传统的A/O，A2/O工艺，存在工艺冗长、污水处理构筑物占地面积大、投资和运行费用高等诸多弊端。进一步地，有学者发现了可以对有机或无机氮化合物进行异养硝化的微生物，如荧光假单胞菌(Pseudomonasflurescens)、粪产碱菌(Alcaligenesfacealis)、铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginos)、致金色假单胞菌(Pseudomonasaureofaciena)等。还有一些学者在实验室里进行硝化菌纯培养时发现了好氧反硝化现象的存在。传统理论中只有自养型细菌才能发生的硝化反应和只能在厌氧条件下进行反硝化的这两个观点随着上述两种细菌的发现而被打破。而且有学者发现了一种能进行异养硝化的好氧反硝化菌，在微氧的条件下氨氮会被该细菌转化为N2，随着溶解氧浓度的变大，好氧反硝化和异养硝化的反应速率却减小。同步硝化反硝化(SND)是指硝化反应和反硝化反应在同一反应器内同步进行的新型工艺，在SND工艺中，硝化反应的产物可直接成为反硝化反应的底物，因此，整个反应过程加快，水力停留时间可缩短，反应器容积也可相应减小。在废水脱氮工艺中，有机物氧化、硝化和反硝化在反应器中同时实现，既提高脱氮效果，又节约了曝气和混合液回流所需的能源。此外，在SND工艺中，反硝化反应中所释放出的碱度可部分补偿硝化反应所需要的碱，使系统的pH值相对稳定，废水中的有机物为反硝化提供了碳源，减少或使系统无需添加外碳源。有学者观察到较高浓度的溶解氧可以提高硝化速率，同时，高浓度的溶解氧抑制了反应器中的反硝化过程，造成亚硝酸盐和硝酸盐的积累。硝化是氨被微生物氧化，而亚硝酸盐作为中间体最后形成硝酸氮，在全球氮循环中起重要作用，并且在废水处理的过程中是至关重要的。而反硝化作用可由异养菌或自养菌实现虽然具有较好的氨氮脱除能力，但抗冲击能力较弱，高于300mg/L的高浓度氨氮能抑制菌体的生长，并且氨氮浓度高于200mg/L时，脱氮后氨氮残余量较多，同步不耐受高浓度有机碳，500mg/L的有机碳浓度抑制菌体生长并降低脱氮效果；这种组合菌群中的各类细菌培养与生长条件不一致，一种发挥功能时另一种却被处于抑制状态，导致彼此不协调，生物脱氮时间延长，成本增大，脱氮效率受到影响。CN103304030A公开了一种同步硝化反硝化的污水处理方法，通过生物膜加大反应器内生物量和生物种类，保证世代较长的微生物(如硝化菌)生存，利于硝化反应；并且，生物膜载体从表面到内部存在溶解氧浓度的梯度现象，相应有好氧、缺氧和兼氧区状态，为直接脱氮提供了良好的环境；反应过程中，采用充氧装置，促成反应器内形成明显的好氧、缺氧段，形成同步硝化和反硝化的宏观环境；同时进行硝化和反硝化反应。但是，该法需要采用生物载体构建不同生物量和生物种类的生物膜，生物膜载体从表面到内部需要存在相应有好氧、缺氧和兼氧区的溶解氧浓度的梯度状态，实际操作难度较大，并不能调控硝化菌和反硝化菌各自的脱氮效率。CN205973981U公开了一种基于溶解氧梯度分布的填料式废水降解槽，包括污水池，污水池中设置浸没在水中的填料层，所述填料层从上至下依次为好氧填料层、兼氧填料层、厌氧填料层，且好氧填料层与兼氧填料层之间、兼氧填料层与厌氧填料层之间有间隙，但该技术公开的方法使用的填料固定于污水池内。目前尽管同步硝化反硝化有了较大的发展，但是普遍存在着负荷较小，去除率偏低，运行不稳定等不足，不能有效处理氨氮废水，并且有些正在运行的工艺并没有考虑总氮的去除问题。这大大限制了同步硝化反硝化工艺的发展和应用。因此，如何更好的提供适宜的生长条件，保证硝化和反硝化都可以高效进行，使同步硝化反硝化长期稳定的运行，对加快同步硝化反硝化脱氮工艺工业应用的进程具有积极意义。
技术实现思路
专利技术目的：为了解决现有的硝化反硝化中处理负荷小、去除率低及运行不稳定等问题，本专利技术提供了一种同步硝化反硝化的废水处理装置，还提供了上述同步硝化反硝化的废水处理装置在处理氨氮废水中的应用。技术方案：本专利技术所述一种废水处理装置，包括曝气池、进水装置、出水装置、曝气装置和用于附着微生物的填料，所述曝气装置包括不同规格的第一曝气器、第二曝气器和第三曝气器，所述第一曝气器、第二曝气器和第三曝气器分别通入曝气池内将曝气池从进水装置一侧到出水装置一侧划分为低溶解氧区、中溶解氧区和高溶解氧区。优选地，所述曝气器为曝气盘；所述第一曝气器、第二曝气器和第三曝气器内径分别为φ215、φ260、φ300。随着曝气器的内径增大，曝气强度逐渐增大，使曝气池形成一个横向的溶解氧梯度。所述低溶解氧区、中溶解氧区和高溶解氧区的体积比为1:1～2:2～3；优选地，所述低溶解氧区、中溶解氧区和高溶解氧区的体积比为1:1～1.2:2～2.5。在相同的进气压力下，依靠曝气盘的面积和进气支管的阀门控制，气体先主要由大的曝气盘出气，会造成小的曝气盘出气量远远低于大的曝气盘，就会形成不同的溶解氧区域。所述低溶解氧区的溶解氧浓度为0.1～1.0mg/L，所述中溶解氧区的溶解氧浓度为0.5～2.0mg/L，所述高溶解氧区的溶解氧浓度为2.0～5.0mg/L；当溶解氧浓度出现波动时，通过调节曝气器内所携带氧气气体流量，以保证溶解氧的浓度范围。其中，所述的溶解氧浓度是指曝气池底部的溶解氧浓度。当溶解氧浓度为0.1～1mg/mL时，生物膜主要发生反硝化反应；当溶解氧浓度大于1mg/mL时，生物膜主要发生硝化作用；当溶解氧浓度为1～3mg/mL时，在生物膜外部发生硝化反应，生物膜内部可发生反硝化反应；当溶解氧浓度大于3mg/mL时，生物膜内部的反硝化反应也受到抑制。因此，低溶解氧区主要进行反硝化反应，中溶解氧区既可以进行反硝化反应，也可以进行硝化反应，高溶解氧区的底部主要进行硝化反应，上部由于溶解氧降低，主要发生反硝化反应。所述曝气装置还包括进气主管，所述进气主管位于所述曝气池上方，所述第一曝气器、第二曝气器和第三曝气器位于曝气池底部且与曝气池的短边平行，所述进气主管分别通过阀门、垂直输送管道与第一曝气器、第二曝气器和第三曝气器相连。所述进水装置设在曝气池第一侧壁上，所述进水装置包括进水总管和从所述进水总管分流的第一层进水管和第二层进水管，所述第一层进水管和第二层进水管表面布孔，所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废水处理装置，包括曝气池、进水装置、出水装置、曝气装置和用于附着微生物的填料，其特征在于，所述曝气装置包括不同规格的第一曝气器、第二曝气器和第三曝气器，所述第一曝气器、第二曝气器和第三曝气器分别将曝气池从进水装置一侧到出水装置一侧划分为低溶解氧区、中溶解氧区和高溶解氧区。

【技术特征摘要】
1.一种废水处理装置，包括曝气池、进水装置、出水装置、曝气装置和用于附着微生物的填料，其特征在于，所述曝气装置包括不同规格的第一曝气器、第二曝气器和第三曝气器，所述第一曝气器、第二曝气器和第三曝气器分别将曝气池从进水装置一侧到出水装置一侧划分为低溶解氧区、中溶解氧区和高溶解氧区。2.根据权利要求1所述的一种废水处理装置，其特征在于，所述第一曝气器、第二曝气器和第三曝气器内径分别为φ215、φ260、φ300。3.根据权利要求1所述的一种废水处理装置，其特征在于，所述低溶解氧区、中溶解氧区和高溶解氧区的体积比为1:1～2:2～3；所述低溶解氧区的溶解氧浓度为0.1～1.0mg/L，中溶解氧区的溶解氧浓度为0.5～2.0mg/L，高溶解氧区的溶解氧浓度为2.0～5.0mg/L。4.根据权利要求1所述的一种废水处理装置，其特征在于，所述曝气装置还包括进气主管，所述进气主管位于所述曝气池上方，所述第一曝气器、第二曝气器和第三曝气器位于曝气池底部且与曝气池的短边平行，所述进气主管分别通过阀门、垂直输送管道与第一曝气器、第二曝气器和第三曝气器相连。5.根据权利要求1所述的一种废水处理装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：应汉杰，刘桂文，陈勇，郭亭，赵南，刘庆国，邹亚楠，
申请(专利权)人：南京高新工大生物技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32