一种基于短程反硝化反应的除磷脱氮装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于短程反硝化反应的除磷脱氮装置及其方法，属于污水生物处理技术领域。它解决了底物亚硝酸盐不能得到稳定供应等问题。本基于短程反硝化反应的除磷脱氮装置及其方法，除磷脱氮装置包括厌氧氨氧化菌生物发生器、集水池、移动床生物反应池与二沉池，厌氧氨氧化菌生物发生器与移动床生物反应池之间设置有射流器，原水池与移动床生物反应池之间连接有第一连接管，移动床生物反应器与二沉池之间连接有第二连接管，二沉池的底端设置有三通阀，三通阀的一端与第一连接管相连通，其另一端用于排泥，采用移动床生物膜反应池+生物发生器组合技术，避免发生厌氧氨氧化菌培育周期过长富集失败等因素，实现连续流城市污水剩余除磷与高浓度厌氧氨氧化菌群脱氮，本发明专利技术具有降低运营能耗等优点。

A Phosphorus and Nitrogen Removal Device Based on Short-cut Denitrification Reaction and Its Method

The invention provides a phosphorus and nitrogen removal device based on short-range denitrification reaction and a method thereof, belonging to the technical field of sewage biological treatment. It solves the problem that nitrite can not be supplied stably. The phosphorus and nitrogen removal device based on short-range denitrification reaction and its method include anaerobic ammonia oxidizing bacteria bio-generator, catchment tank, mobile bed bio-reactor and secondary sedimentation tank, a jet between anaerobic ammonia oxidizing bacteria bio-generator and mobile bed bio-reactor, a first connecting pipe between raw water tank and mobile bed bio-reactor, and mobile bed bio-reactor. The reactor and the secondary sedimentation tank are connected by a second connecting pipe. The bottom end of the secondary sedimentation tank is equipped with three-way valves. One end of the three-way valve is connected with the first connecting pipe, and the other end is used for sludge discharge. The combined technology of movable bed biofilm reaction tank and bio-generator is adopted to avoid the failure of anaerobic ammonia oxidizing bacteria cultivation cycle and enrichment, so as to achieve high residual phosphorus removal from continuous flow municipal wastewater. The denitrification method of anaerobic ammonia oxidation bacteria with concentration has the advantages of reducing operation energy consumption.

【技术实现步骤摘要】
一种基于短程反硝化反应的除磷脱氮装置及其方法
本专利技术属于污水生物处理
，涉及一种脱氮的装置与方法，特别涉及一种基于短程反硝化反应的除磷脱氮装置及其方法。
技术介绍
厌氧氨氧化菌的发现改变了人们对氮循环途径的认识，使污水高浓度厌氧氨氧化菌群脱氮成为可能。厌氧氨氧化菌科(Anammoxaceae)，共6个属性，分别为CandidatusBrocadia、CandidatusKuenenia、CandidatusAnammoxoglobus、CandidatusJettenia、CandidatusAnammoximicrobiummoscowii及CandidatusScalindua。由于厌氧氨氧化工艺是在厌氧条件下直接将氨氮和亚硝氮转化成氮气，同时在好氧段只需将氨氮氧化为亚硝氮，省略后续亚硝氮氧化为硝态氮，所以节省了曝气量；厌氧氨氧化菌将传统反硝化过程所需的外加碳源全部省略，污水中的有机物可最大限度的进行回收产甲烷，而不是被氧化成二氧化碳。产生的甲烷又可以作为能源重新利用，从而使污水变废为宝，成为“液体黄金”。目前污水短程硝化厌氧氨氧化技术主要应用于消化污泥脱水液等高氨氮污水脱氮，若能将厌氧氨氧化技术推广至城市污水、工业污水、畜禽养殖污水和垃圾渗滤液等水处理，则有望使城市污水、工业污水、畜禽养殖污水或垃圾渗滤液厂有能耗大户转变化能量自给或外供的企业。限制厌氧氨氧化技术在城市污水、工业污水、畜禽养殖污水和垃圾渗滤液处理厂应用的瓶颈是厌氧氨氧化反应的底物亚硝酸盐不能得到稳定供应。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对城市污水、工业污水、畜禽养殖污水或垃圾渗滤液处理过程中亚硝态氮难以稳定获取的难题，提出了一种基于短程反硝化反应的除磷脱氮装置，以及一种基于短程反硝化反应的脱氮方法，使得城市污水、工业污水、畜禽养殖污水和垃圾渗滤液处理等实现生物除磷与高浓度厌氧氨氧化菌群脱氮，降低城市污水、工业污水、畜禽养殖污水和垃圾渗滤液处理等能耗。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种除磷脱氮装置，其特征在于，包括厌氧氨氧化菌生物发生器、集水池、移动床生物反应池与二沉池，所述的厌氧氨氧化菌生物发生器与移动床生物反应池之间设置有射流器，所述的集水池与移动床生物反应池之间连接有第一连接管，所述的移动床生物反应池与二沉池之间连接有第二连接管，所述二沉池的底端设置有三通阀，所述三通阀的一端与第一连接管相连通，其另一端用于排泥。在上述的一种除磷脱氮装置中，所述的移动床生物反应池由若干个水池组成，自左向右第一个为厌氧池，第二、三个为缺氧池，剩余的为好氧池，所述的厌氧池与缺氧池内均具有悬浮填料，每个所述的好氧池内均设置有曝气头以及与曝气头相配合使用的气量调节阀，所述调节阀的尾端设置有气体流量计与风机。在上述的一种除磷脱氮装置中，所述的射流器一端与厌氧氨氧化菌生物发生器相连通，其另一端与移动床生物反应池内的厌氧池相连通。在上述的一种除磷脱氮装置中，每个所述的厌氧池与缺氧池内均设置有若干个水下推流器，每个所述的推进器设置于水池的侧壁上。在上述的一种除磷脱氮装置中，水池之间按照水流方向可设计成I型或S型或折流型，且各个水池之间通过过流孔连接。在上述的一种除磷脱氮装置中，所述的集水池与移动床生物反应池之间的第一连接管上设置有进水泵。在上述的一种除磷脱氮装置中，所述的集水池上设置有溢流阀与放空管，所述的溢流阀设置与集水池的上端，所述的放空管位于集水池的底部。在上述的一种除磷脱氮装置中，最后一个好氧池和第一个缺氧池设置有回流装置，所述的回流装置为硝化液回流泵或回流堰。在上述的一种除磷脱氮装置中，所述的三通阀与第一连接管的连接管路上设置有回流污泥阀与与污泥回流泵，所述的回流污泥阀与污泥回流泵相互串连，且回流污泥阀位于靠近三通阀一侧。在上述的一种除磷脱氮装置中，每个所述好氧池内的曝气头与相配合的气量调节阀之间串连设置，各个气量调节阀之间并合连接之后再与风机相串连。在上述的一种除磷脱氮装置中，所述的二沉池的底端呈锥形。一种基于短程反硝化反应的除磷脱氮方法，方法的步骤为：1)启动系统：接种传统污水处理厂活性污泥投加至移动床生物反应池，使污泥浓度为1500-3000mg/L；启动厌氧氨氧化菌生物发生器，向厌氧池源源不断的输送2×106CFU/ml以上的高浓度厌氧氨氧化菌群或接种已经挂好厌氧氨氧化生物膜的悬浮填料至移动床生物反应池的厌氧池和缺氧区，悬浮填料填充体积比为15-40％；2)运行调节：2.1)城市污水、工业污水、畜禽养殖污水或垃圾渗滤液的污水与二沉池回流污泥混合后进入移动床生物反应池的厌氧池，利用厌氧氨氧化菌生物发生器深层发酵产生的高浓度厌氧氨氧化菌群或厌氧池悬浮填料生物膜上的反硝化菌进行短程反硝化，将回流污泥中的硝态氮还原为亚硝态氮，生物膜上的厌氧氨氧化菌再将亚硝态氮和氨氮转化为氮气，而后絮体污泥中的聚磷菌发生厌氧释磷作用；厌氧池的泥水混合液和回流硝化液一起进入缺氧区，该池悬浮填料生物膜上反硝化菌进行短程反硝化，将回流硝化液中的硝态氮还原为亚硝态氮，而后生物膜中的厌氧氨氧化菌将亚硝态氮和氨氮转化为氮气；最后污水进入好氧池，絮体污泥中的氨氧化菌与亚硝酸盐氧化菌将污水中剩余的氨氮氧化为硝态氮；2.2)移动床生物反应池好氧池污泥回流比为50-200％；通过调整剩余污泥的排放量，控制反应器中絮体污泥的污泥龄控制为15-20天；2.3)通过调整气量调节阀的开启度，调控好氧池的充氧量，控制好氧池前端溶解氧浓度为0.5-1.5mg/L，好氧池最后一个水池中溶解氧浓度为0.3-0.6mg/L；2.4)移动床生物反应池的城市污水水力停留时间为8-14h，工业污水水力停留时间为1-3d，畜禽养殖污水水力停留时间为2-4d，垃圾渗滤液污水水力停留时间为4-6d。其中城市污水厌氧水力停留时间为1.5-3h，缺氧水力停留时间为3-6h；工业污水厌氧水力停留时间为10-24h，缺氧水力停留时间为1-2d；畜禽养殖污水厌氧水力停留时间为1-2d，缺氧水力停留时间为1-2d；垃圾渗滤液污水厌氧水力停留时间为1-2d，缺氧水力停留时间为2-4d；2.5)硝化液回流比为100-200％；当缺氧区出水硝态氮或亚硝态氮大于3mg/L时，降低硝化液回流比；当好氧池出水硝态氮浓度大于10mg/L时，提高硝化液回流比。与现有技术相比，本专利技术基于短程反硝化反应的除磷脱氮方法，与传统生物除磷脱氮工艺相比具有以下优势：1)污水中的氨氮60％通过厌氧氨氧化反应去除，所以仅有剩下的40％氨氮进入好氧池，因此好氧池的需氧量可降低一半以上，进而可节省系统运行能耗。2)好氧池氧化的氨氮量降低60％，使得回流的硝化液中的硝态氮浓度降低60％，进而使得缺氧需要还原的硝态氮的量降低60％；同时硝态氮只需还原为亚硝态氮，无需进一步还原为氮气，因此可大幅降低反硝化碳源需求量。3)高浓度厌氧氨氧化菌群脱氮污泥产量低，可减少污水厂污泥处置费用。附图说明图1是本除磷脱氮装置的结构示意图。图中，1、厌氧氨氧化菌生物发生器；2、集水池；3、移动床生物反应池；4、二沉池；5、射流器；6、第一连接管；7、第二连接管；8、三通阀；9、厌氧池；10、缺氧池；11、好氧池；12、曝气头；13、气量调节阀；14、气体流量计；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种除磷脱氮装置，其特征在于，包括厌氧氨氧化菌生物发生器(1)、集水池(2)、移动床生物反应池(3)与二沉池(4)，所述的厌氧氨氧化菌生物发生器(1)与移动床生物反应池(3)之间设置有射流器(5)，所述的集水池(2)与移动床生物反应池(3)之间连接有第一连接管(6)，所述的移动床生物反应池(3)与二沉池(4)之间连接有第二连接管(7)，所述二沉池(4)的底端设置有三通阀(8)，所述三通阀(8)的一端与第一连接管(6)相连通，其另一端用于排泥。

【技术特征摘要】
1.一种除磷脱氮装置，其特征在于，包括厌氧氨氧化菌生物发生器(1)、集水池(2)、移动床生物反应池(3)与二沉池(4)，所述的厌氧氨氧化菌生物发生器(1)与移动床生物反应池(3)之间设置有射流器(5)，所述的集水池(2)与移动床生物反应池(3)之间连接有第一连接管(6)，所述的移动床生物反应池(3)与二沉池(4)之间连接有第二连接管(7)，所述二沉池(4)的底端设置有三通阀(8)，所述三通阀(8)的一端与第一连接管(6)相连通，其另一端用于排泥。2.根据权利要求1所述的一种除磷脱氮装置，其特征在于，所述的移动床生物反应池(3)由若干个水池组成，自左向右第一个为厌氧池(9)，第二、三个为缺氧池(10)，剩余的为好氧池(11)，所述的厌氧池(9)与缺氧池(10)内均具有悬浮填料，每个所述的好氧池(11)内均设置有曝光头(12)以及与曝光头(12)相配合使用的气量调节阀(13)，所述调节阀的尾端设置有气体流量计(14)与风机(15)，最后一个好氧池(11)和第一个缺氧池(10)设置有回流装置(20)，所述的回流装置(20)为硝化液回流泵或回流堰。3.根据权利要求1所述的一种除磷脱氮装置，其特征在于，所述的射流器(5)一端与厌氧氨氧化菌生物发生器(1)相连通，其另一端与移动床生物反应池(3)内的厌氧池(9)相连通。4.根据权利要求2所述的一种除磷脱氮装置，其特征在于，每个所述的厌氧池(9)与缺氧池(10)内均设置有若干个水下推流器(16)，每个所述的水下推流器(16)设置于水池的侧壁上。5.根据权利要求1所述的一种除磷脱氮装置，其特征在于，水池之间按照水流方向可设计成I性或S型或折流型，且各个水池之间通过过流孔连接。6.根据权利要求1所述的一种除磷脱氮装置，其特征在于，所述的集水池(2)与移动床生物反应池(3)之间的第一连接管(6)上设置有进水泵(17)，所述的集水池(2)上设置有溢流阀(18)与放空管(19)，所述的溢流阀(18)设置与集水池(2)的上端，所述的放空管(19)位于集水池(2)的底部。7.根据权利要求1所述的一种除磷脱氮装置，其特征在于，所述的三通阀(8)与第一连接管(6)的连接管路上设置有回流污泥阀(21)与污泥回流泵(22)，所述的回流污泥阀(21)与污泥回流泵(22)相互串连，且回流污泥阀(21)位于靠近三通阀(8)一侧。8.根据权利要求2所述的一种除磷脱氮装置，其特征在于，每个所述好氧池(11)内的曝光头(12)与相配合的气量调节阀(13)之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐雪祥，王金珂，常宏，
申请(专利权)人：杭州宸祥环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33