一种精确控制反硝化方法和设备技术

本发明专利技术提供了一种精确控制反硝化方法和设备，涉及污水处理技术领域，解决了现有技术反硝化过程中反应速率低的技术问题。该发明专利技术精确控制反硝化方法包括氨化环节，利用氨化细菌将有机氮转化为氨氮；利用硝化细菌将污水中的氨氮氧化为硝酸盐和/或亚硝酸盐后，再使污水进入脱气环节挥发和/或消耗污水中的氧气；脱气环节后的污水与氨化环节后的污水混合，利用反硝化细菌将硝酸盐和/或亚硝酸盐转化为氮气。精确控制反硝化设备包括厌氧区、缺氧区、好氧区和脱气回流区，厌氧区与缺氧区连通，缺氧区与好氧区连通，脱气回流区与好氧区和缺氧区连通，使得各环节和/或区域形成更佳的功能菌生态环境。

A Precise Denitrification Control Method and Equipment

The invention provides an accurate control denitrification method and equipment, which relates to the technical field of wastewater treatment, and solves the technical problem of low reaction rate in the denitrification process of the prior technology. The invention precisely controls the denitrification process, including the ammoniation process, using ammoniated bacteria to convert organic nitrogen into ammonia nitrogen; using nitrifying bacteria to oxidize ammonia nitrogen in sewage to nitrate and/or nitrite, then make sewage into the degassing process to volatilize and/or consume oxygen in sewage; mixing the sewage after degassing process with the sewage after ammoniation process, and using denitrifying bacteria to nitrate nitric acid. Salt and/or nitrite are converted to nitrogen. Precise control of denitrification equipment includes anaerobic zone, anoxic zone, aerobic zone and degassing reflux zone. Anaerobic zone is connected with anoxic zone, anoxic zone is connected with aerobic zone, and degassing reflux zone is connected with aerobic zone and anoxic zone, which makes each link and/or area form a better functional bacterial ecological environment.

【技术实现步骤摘要】
一种精确控制反硝化方法和设备
本专利技术涉及污水处理
，尤其涉及一种精确控制反硝化方法和设备。
技术介绍
硝酸盐的产品广泛应用于军火、机械、钢铁等行业，然而在生产和/或运用亚硝酸盐产品所排出的废水含有大量硝氮。硝酸盐和亚硝酸盐是植物和微生物的营养物质，然而，若将其排入水体中，一方面会引起水体富营养化，另一方面亚硝酸盐具有致癌，致畸性，致突变的危害。如果排出废水中的亚硝酸盐得不到有效地清理和回收，排出的废水将给人类健康带来巨大的威胁。因此，清理、回收排出废水中的亚硝酸盐对生态环境的健康发展极其重要。生物脱氮因经济高效成为废水脱氮的首选方法。现有技术中，生物脱氮先通过氨化作用将有机氮转化为氨氮，再通过硝化作用将氨氮转化为硝氮(亚硝氮)，最后通过反硝化作用将硝氮(亚硝氮)转化为氮气。其中，反硝化作用是实现废水生物脱氮的关键环节。但是现有技术中，生物脱氮环节至少存在以下瓶颈：1、现有技术中，反硝化细菌对亚硝酸敏感，当亚硝酸浓度高于200mg/L时，亚硝酸会对反硝化细菌产生抑制作用，从而在反硝化过程中不能形成高浓度的反硝化细菌，导致反硝化过程中的反应速率降低；2、反硝化反应是致碱反应，即随着反硝化反应的进行，溶液中的碱性逐渐增强，当溶液中的碱性达到一定的强度，会导致反硝化细菌的活性下降，降低反硝化过程中的反应速率。3、反硝化反应产生气体容易造成装置功能菌流失，从而导致反硝化反应的反应速率降低。
技术实现思路
本专利技术其中一个目的是提出一种精确控制反硝化方法，以解决现有技术中反硝化过程中反应速率低的技术问题。本专利技术优选技术方案中能够达到的诸多有益效果，具体见下文阐述。为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：本专利技术的精确控制反硝化方法包括氨化环节、硝化环节、脱气环节和反硝化环节，其中，氨化环节，利用氨化细菌将污水中的有机氮转化为氨氮；硝化环节，向污水中注入空气和/或氧气，利用硝化细菌将污水中的氨氮氧化为硝酸盐和/或亚硝酸盐，并且，硝化环节后的污水进入脱气环节；脱气环节，通过挥发和/或消耗污水中的氧气，使得污水中的溶解氧降低；反硝化环节，将经过脱气环节的污水与经过氨化环节的污水混合，利用混合液中的反硝化细菌将硝酸盐和/或亚硝酸盐转化为氮气，并且，反硝化环节后的部分污水再次进入硝化环节，一部分含氮量达标的污水排出。进一步的，反硝化环节后的污水一部分用于下一个污水处理循环中的硝化环节，另一部分用于下一个污水处理环节中的氨化环节。进一步的，硝化环节空气的注入量和/或脱气环节的水力停留时间基于反硝化环节污水中ORP参数值进行调节控制。进一步的，脱气环节中污水的ORP值为：-50mV～70mV。进一步的，反硝化环节中污水的ORP值为：-50mV～80mV。进一步的，脱气环节的水力停留时间为3min～10min。进一步的，反硝化环节的水力停留时间为50min～300min；氨化环节的水力停留时间为30min～90min；硝化环节的水力停留时间为360min～520min。本专利技术另外一个目的是提出一种精确控制反硝化设备，用以实现上述的精确控制反硝化方法，以解决现有技术中反硝化过程中反应速率低的技术问题。本专利技术优选技术方案中能够达到的诸多有益效果，具体见下文阐述。本专利技术所述的精确控制反硝化设备包括厌氧区、缺氧区、好氧区和脱气回流区，其中，厌氧区底部与缺氧区底部连通，缺氧区顶部与好氧区顶部通过第一通道连通，脱气回流区与好氧区单向连通，脱气回流区与缺氧区连通。进一步的，脱气回流区与好氧区之间有第一单向连通装置，并且，第一单向连通装置中流体的流向是由好氧区进入脱气回流区。进一步的，厌氧区底部与缺氧区的底部通过第二通道和第二单向连通装置连通，并且，第二单向连通装置中流体的流向是由缺氧区进入厌氧区。进一步的，还包括控制器、ORP感应组件和DO感应组件，其中，ORP感应组件分布在厌氧区、缺氧区、好氧区以及脱气回流区，DO感应组件位于脱气回流区，并且，控制器与ORP感应组件、DO感应组件连接、第一单向连通装置和第二单向连通装置连接，以使控制器能够基于ORP感应组件和DO感应组件的感测信息控制经过第一单向连通装置和/或第二单向连通装置流量。本专利技术提供的精确控制反硝化方法和设备至少具有如下有益技术效果：本专利技术精确控制反硝化方法通过增加脱气环节，不仅能够有效降低硝化环节后污水中的DO值，还有利于调节硝化环节后污水中的ORP值，从而保证反硝化环节中的缺氧环境，使得反硝化环节中反硝化细菌能够在最佳生态环境中将亚硝酸盐和/或硝酸盐转化为氮气，提高反硝化反应的反应速率。经过脱气环节后的污水与氨化环节后的污水混合，实现了污水经过硝化环节后，进入脱气环节到反硝化环节，然后回到硝化环节的污水回流。在污水回流的过程中，硝化环节产生的亚硝酸盐和/或硝酸盐能够及时随着污水进入脱气环节，并在脱气环节后进入反硝化环节。进入反硝化环节的亚硝酸盐和/或硝酸盐在反硝化细菌的作用下与反硝化环节溶液中的有机碳反应，使得亚硝酸盐和/或硝酸盐被还原为氮气，从而达到脱氮的目的。脱气环节中污水中的硝化细菌不仅可以利用污水中的溶解氧继续发生硝化反应，提高硝酸盐和/或亚硝酸盐的浓度，从而能够进步一提高反硝化环节的反应速率。硝化环节、脱气环节以及反硝化环节之间的回流，不仅能够将硝化环节产生的硝酸盐和/或亚硝酸盐及时带出硝化环节，避免硝化环节中亚硝酸的浓度超过200mg/L，还能够利用氨化环节后污水进入硝化环节的水流将反硝化环节产生的碱性物质带入硝化环节，使得反硝化环节污水的酸碱度适合于反硝化细菌，从而形成精确控制反硝化方法中各环节污水中的功能菌的生态环节，达到提高反硝化反应的反应速率的目的。反硝化环节产生的碱性物质进入硝化环节后与硝化环节中产生的亚硝酸发生中和反应，从而使得硝化环节中的亚硝酸浓度降低，能够有效避免高浓度的亚硝酸对硝化细菌的抑制作用，从而为硝化环节中的硝化细菌提供更佳的生态环境。需要说明的是亚硝酸盐中的亚硝酸根离子为弱酸根离子，故亚硝酸盐溶解在水中后会发生水解反应形成亚硝酸。因此，在一定情况下，溶液中亚硝酸盐的浓度越高，溶液中的亚硝酸的浓度越高。本专利技术精确控制反硝化设备中脱气回流区的能够有效防止硝化环节和反硝化环节污水中的功能菌混合，防止精确控制反硝化设备中的功能菌之间形成竞争关系，避免功能菌之间出现相互抑制对方的生长和/或繁殖，从而有利于提高反硝化反应的反应速率。此外，本专利技术优选技术方案还可以产生如下技术效果：本专利技术优选技术方案的精确控制反硝化方法，反硝化环节、硝化环节以及脱气环节形成的回流，能够将反硝化环节、硝化环节中部分被污水带出的功能菌通过回流的方式带回，实现功能菌的重复利用，延长功能菌的寿命；本专利技术优选技术方案的精确控制反硝化方法，反硝化环节后的一部分污水用于下一个污水处理环节中的氨化环节，能够将氨化环节进入到反硝化环节中的氨化细菌回流至氨化环节，有利于提高氨化环节的反应速率；本专利技术优选技术方案的精确控制反硝化方法，脱气环节后污水的DO值为不大于1mg/L，能够防止溶解氧随着污水进入反硝化环节中的污水中，破坏反硝化环节中污水的缺氧条件；本专利技术优选技术方案的精确控制反硝化方法，以溶液ORP参数代替现有技术中以溶解氧参数作为反硝化反应环境的监测参数，能够极大地提高监测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精确控制反硝化方法，其特征在于，包括氨化环节、硝化环节、脱气环节和反硝化环节，其中，所述氨化环节，利用氨化细菌将污水中的有机氮转化为氨氮；所述硝化环节，向污水中注入空气和/或氧气，利用硝化细菌将污水中的氨氮氧化为硝酸盐和/或亚硝酸盐，并且，硝化环节后的污水进入所述脱气环节；所述脱气环节，通过挥发和/或消耗污水中的氧气，使得污水中的溶解氧降低；所述反硝化环节，将经过所述脱气环节的污水与经过所述氨化环节的污水混合，利用混合液中的反硝化细菌将硝酸盐和/或亚硝酸盐转化为氮气，并且，经过所述反硝化环节后的部分污水再次进入所述硝化环节，部分含氮量达标的污水排出。

【技术特征摘要】
1.一种精确控制反硝化方法，其特征在于，包括氨化环节、硝化环节、脱气环节和反硝化环节，其中，所述氨化环节，利用氨化细菌将污水中的有机氮转化为氨氮；所述硝化环节，向污水中注入空气和/或氧气，利用硝化细菌将污水中的氨氮氧化为硝酸盐和/或亚硝酸盐，并且，硝化环节后的污水进入所述脱气环节；所述脱气环节，通过挥发和/或消耗污水中的氧气，使得污水中的溶解氧降低；所述反硝化环节，将经过所述脱气环节的污水与经过所述氨化环节的污水混合，利用混合液中的反硝化细菌将硝酸盐和/或亚硝酸盐转化为氮气，并且，经过所述反硝化环节后的部分污水再次进入所述硝化环节，部分含氮量达标的污水排出。2.根据权利要求1所述的精确控制反硝化方法，其特征在于，所述反硝化环节后的污水一部分用于下一个污水处理循环中的所述硝化环节，另一部分用于下一个污水处理环节中的所述氨化环节。3.根据权利要求1或2所述的精确控制反硝化方法，其特征在于，所述硝化环节空气的注入量和/或所述脱气环节的水力停留时间基于所述反硝化环节污水中ORP参数值进行调节控制。4.根据权利要求3所述的精确控制反硝化方法，其特征在于，所述反硝化环节中污水的ORP值为-50mV～80mV。5.根据权利要求3所述的精确控制反硝化方法，其特征在于，所述脱气环节的水力停留时间为3min～10min。6.一种精确控制反硝化设备，其特征在于，所述精确控制反硝化设备用于实现权利要求1至5之一所述的精确控制反硝化方法。7.根据权利要求6所述的精确控制反硝化设备，其特征在于，包括厌氧区(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李林，
申请(专利权)人：大连安能杰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21