一种基于外循环的生物脱氮方法技术

本发明专利技术公开了一种基于外循环的生物脱氮方法，属于污水处理技术领域。本发明专利技术的一种基于外循环的生物脱氮方法，先将待处理污水进行脱氮处理，脱氮处理后的污水先从上而下经过挡板分离为液体污水和污泥；再将部分所述液体污水循环至待处理污水中进行脱氮处理；同时将污泥进行沉降。本发明专利技术的一种基于外循环的生物脱氮方法将脱氮处理后的污水通过挡板可以有效分离为液体污水和污泥，并且将液体污水回流对待处理污水充分稀释，降低因进水水质波动对反硝化系统的冲击，出水水质稳定维持在较低水平，提高脱氮效率。

A biological denitrification method based on external circulation

The invention discloses a biological denitrification method based on external circulation, belonging to the technical field of sewage treatment. The biological denitrification method based on the external circulation of the invention first denitrifies the sewage to be treated, and then the sewage after denitrification is separated into liquid sewage and sludge from the top to the bottom through baffles; then part of the liquid sewage is recycled to the sewage to be treated for denitrification; at the same time, the sludge is settled. The biological denitrification method based on external circulation can effectively separate the denitrification treated sewage into liquid sewage and sludge through baffles, and fully dilute the treated sewage by liquid sewage reflux, reduce the impact on denitrification system due to the fluctuation of inlet water quality, maintain the outlet water quality at a relatively low level, and improve the denitrification efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种基于外循环的生物脱氮方法
本专利技术涉及污水处理
，更具体地说，涉及一种基于外循环的生物脱氮方法。
技术介绍
根据生态环境部印发的关于《关于加强固定污染源氮磷污染防治的通知》，氮磷已成为水污染防治的重要控制指标，总氮的排放标准进一步提高，污水处理厂的脱氮需求日益突出。目前，生物脱氮被认为是最具有前途的脱氮方法，生物脱氮主要是在微生物的作用下，污水中的氨氮和有机氮转化通过氨化作用、硝化作用和反硝化作用最终转化为氮气的过程。反硝化是生物脱氮的关键环节，其在缺氧环境下以水中的硝态氮为电子受体，有机物作为电子供体，在反硝化菌的作用下，将水中亚硝态氮和硝态氮转化为氮气，碳源的种类及含量、溶解氧、温度、pH等因素是反硝化过程需要严格控制的指标。常规反硝化方式主要以AO/AAO等混凝土生物反应池为反应场所，池体的体积较大，占地面积大，反应过程中温度控制成本较高，耐冲击负荷能力差。特别是对于高浓度氮的生物去除，常规反应池已难以满足日益增长的高效脱氮需求。塔形脱氮反应器成为高浓度含氮污水处理领域的关键设备，采用封闭或半封闭的塔形反应器来脱氮，需要严格控制其缺氧环境，因有氮气生成，污泥在氮气上升的过程中加快流动，出水容易跑泥，体系污泥浓度不稳定。可用于塔形脱氮反应器的带脱气功能的三相分离器成为脱氮反应器的重要单元。经检索，专利技术创造的名称为：一种具有脱氮作用的好氧颗粒污泥污水处理方法及专用设备(申请号：201510011371.4，申请日：2015.01.09)，本申请案的方法包括活性污泥的培养与驯化，处理目标污水，污泥处置步骤；本申请案的专用设备包括塔体，塔体分为塔底反应区、中部好氧硝化区、顶部三相分离区，污水进入塔底反硝化反应区经过泥水循环上升管以曝气产生的上升气流驱动水体向上流动至塔体中部在好氧颗粒污泥的作用下反应硝化反应，并经过塔顶三相分离器，进行污水、污泥与气体的分离，分离器上端的硝化液通过曝气上升产生的压力差自流至塔底，实现内外塔泥水循环和上清液回流的作用，但是本申请案以培养好氧颗粒污泥并处理污水为主要目的，污水先直接进入塔底反硝化区，且消化液回流含有一定的溶解氧导致反硝化反应区中无法保持理想的缺氧环境，使得脱氮效率低，运行不稳定。本申请案中提供的装置进入条件为总氮要低于100mg/L，其实施案例中进水总氮低于50mg/L，脱氮负荷偏低，无法满足高效脱氮的需求。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于克服现有技术中，使用现有生物脱氮过程中脱氮效率低、去除率不稳定的技术问题，提供一种基于外循环的生物脱氮方法。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术的一种基于外循环的生物脱氮方法，将待处理污水进行脱氮处理，脱氮处理后的污水先从上而下经过挡板分离为液体污水和污泥；将部分所述液体污水循环至待处理污水中进行脱氮处理；同时将污泥进行沉降。优选地，将部分所述污泥循环至待处理污水中进行脱氮处理。优选地，循环至待处理污水中液体污水的量与待处理污水的量之比为a，其中4≤a≤20。优选地，污泥回流量R为分离沉淀后污泥回流量与进水流量之比，％，则R＝(X-aXa)/(XR-X)/100，其中X为混合液污泥浓度，mgL，XR为回流污泥浓度，mg/L，Xa为外循环回流液中污泥浓度，mg/L。优选地，具体脱氮过程为：脱氮处理先将待处理污水加入至反应容器的脱氮反应区进行脱氮处理，并向脱氮反应区内添加pH调节药剂；固液分离然后将脱氮反应区内脱氮处理后的污水从上而下经过倾斜设置的第一档板分离为液体污水和污泥；液体污水回流及污泥沉降将部分液体污水通过回流管回流至脱氮反应区的待处理污水中；所述污泥沉降至集泥容器中；液体污水收集将未回流的液体污水的水位上升，上升至集水容器的边沿处流入集水容器中。优选地，所述pH调节药剂添加量为：当C>S2，添加m份药剂调节pH，且m＝(lg10-S1-lg10-C1+dx/t)/(2q(S2-S1))，当C<S1，添加k份药剂调节pH，且k＝(lg10S2-14-lg10C-14-dx/t)/(q(S2-S1))，其中，C为体系中pH值，S1、S2为pH设定值，dx/t为pH随时间变化参数，q为药剂稀释倍数。所述添加的m份药剂为盐酸或硫酸，所述添加k份药剂为氢氧化钠。优选地，该脱氮方法所使用的反应器包括反应容器和三相分离容器；反应容器内设置有脱氮反应区，脱氮反应区内连通设置有药剂添加管；三相分离容器设置于反应容器的上部，反应容器的容器顶面高于三相分离容器的边沿高度；容器顶面与三相分离容器对应位置设置有出气口；三相分离容器内靠近边沿处倾斜设置有第一档板；三相分离容器上设置有回流管，所述回流管连通至反应容器的脱氮反应区；三相分离容器内的上部设置有集水容器，集水容器上设置有出水管；三相分离容器内的底部设置有集泥容器，集泥容器上设置有出泥管；出水管和出泥管分别连通至反应容器的外侧。优选地，脱氮反应区的中部设置有隔板，隔板将脱氮反应区隔开分为第一反应区和第二反应区两部分，隔板与反应容器的容器底面之间设置有空隙；第一反应区内设置有第一布水器，第一布水器上设置有连通反应容器外侧的第一进水管，第一布水器的布水方向朝下；第二反应区内设置有第二布水器，第二布水器上设置有连通反应容器外侧的第二进水管，第二布水器的布水方向朝上。优选地，集水容器外侧环绕设置有第二挡板，第二挡板顶端高度高于集水容器边沿高度，所述第二挡板与集水容器外侧之间设置有间隙，第二挡板与集水容器外侧之间的间隙内设置有第三挡板，第三挡板的固定端与第二挡板和/或集水容器外侧相连。优选地，三相分离容器内沿远离三相分离容器器壁的方向设置有n+1个第一档板，靠近三相分离容器器壁的第一档板为第1个第一档板，第n-1个第一档板与第n个第一档板之间的水平距离为dn-1，通过第n-1个第一档板与第n个第一档板之间水体流速为υn-1，第n个第一档板与第n+1个第一档板之间的水平距离为dn，第n个第一档板与第n+1个第一档板之间水体流速为υn，且υn-1*dn-1＝dn*υn，υn-1≥υn，dn≥dn-1。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：本专利技术的一种基于外循环的生物脱氮方法，将待处理污水进行脱氮处理，脱氮处理后的污水先从上而下经过挡板分离为液体污水和污泥；再将部分所述液体污水循环至待处理污水中进行脱氮处理；同时将污泥进行沉降；脱氮处理后的污水通过挡板可以有效分离为液体污水和污泥，并且将液体污水回流对待处理污水充分稀释，降低因进水水质波动对反硝化系统的冲击，出水水质稳定维持在较低水平，提高脱氮效率。附图说明图1为本专利技术的一种基于外循环的生物脱氮方法的流程示意图；图2为本专利技术的一种基于外循环的生物脱氮方法所使用反应器的整体结构示意图；图3为本专利技术的一种基于外循环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于外循环的生物脱氮方法，其特征在于，将待处理污水进行脱氮处理，脱氮处理后的污水先从上而下经过挡板分离为液体污水和污泥；再将部分所述液体污水循环至待处理污水中进行脱氮处理；同时将污泥进行沉降。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于外循环的生物脱氮方法，其特征在于，将待处理污水进行脱氮处理，脱氮处理后的污水先从上而下经过挡板分离为液体污水和污泥；再将部分所述液体污水循环至待处理污水中进行脱氮处理；同时将污泥进行沉降。


2.根据权利要求1所述的一种基于外循环的生物脱氮方法，其特征在于，将部分所述污泥循环至待处理污水中进行脱氮处理。


3.根据权利要求1所述的一种基于外循环的生物脱氮方法，其特征在于，循环至待处理污水中液体污水的量与待处理污水的量之比为a，其中4≤a≤20。


4.根据权利要求2所述的一种基于外循环的生物脱氮方法，其特征在于，污泥回流量R为分离沉淀后污泥回流量与进水流量之比，％，则R＝(X-aXa)/(XR-X)/100，其中X为混合液污泥浓度，mg/L，XR为回流污泥浓度，mg/L，Xa为外循环回流液中污泥浓度，mg/L。


5.根据权利要求1所述的一种基于外循环的生物脱氮方法，其特征在于，具体脱氮过程为：
(1)脱氮处理
先将待处理污水加入至反应容器(100)的脱氮反应区(103)进行脱氮处理，并向脱氮反应区(103)内添加pH调节药剂；
(2)固液分离
然后将脱氮反应区(103)内脱氮处理后的污水从上而下经过倾斜设置的第一档板(241)分离为液体污水和污泥；
(3)液体污水回流及污泥沉降
将部分液体污水通过回流管(211)回流至脱氮反应区(103)的待处理污水中；所述污泥沉降至集泥容器(220)中；
(4)液体污水收集
将未回流的液体污水的水位上升，上升至集水容器(230)的边沿处流入集水容器(230)中。


6.根据权利要求5所述的一种基于外循环的生物脱氮方法，其特征在于，所述pH调节药剂添加量为：
当C>S2，添加m份药剂调节pH，且m＝(lg10-S1-lg10-C(1+dx/t))/(2q(S2-S1))，
当C<S1，添加k份药剂调节pH，且k＝(lg10S2-14-lg10C-14-dx/t)/(q(S2-S1))，
其中，C为体系中pH值，S1、S2为pH设定值，dx/t为pH随时间变化参数，q为药剂稀释倍数。所述添加的m份药剂为稀盐酸或稀硫酸，所述添加k份药剂为氢氧化钠。


7.根据权利要求5所述的一种基于外循环的生物脱氮方法，其特征在于，该脱氮方法所使用的反应器包括反应容器(100)和三相分离容器(210)；反应容器(100)内设置有脱氮反应区(103)，脱氮反应区(103)内连通设置有药剂添加管(160)；三相分离容器(210)设置于反应容器(100)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪林，黄如全，吕振华，张炜铭，牛志华，高亚娟，马信，
申请(专利权)人：江苏南大环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32