一种基于MBBR的主流自养脱氮改造系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于MBBR的主流自养脱氮改造系统，属于污水生物脱氮技术领域。其解决了现有技术中改造复杂、负荷低、运行不稳定、出水不达标等技术问题。其可通过AAO工艺原池改造，改造包含池体间流向和功能区划分，改造后包括两组脱氮系统，单组脱氮系统包括厌氧池、缺氧池、好氧脱碳池、第一自养脱氮池、第二自养脱氮池、好氧硝化池、脱气池、沉淀池、好氧脱碳池出水管路、自养脱氮池进水管路、污泥回流管路、硝化液回流管路及尾水回流装置，本实用新型专利技术根据脱氮系统处理效果可短时将进水由主流污水改为高氨氮废水，通过两组脱氮系统共同处理，实现了主流污水稳定高效处理，出水水质指标可达类地表IV类水标准。

A mainstream autotrophic nitrogen removal system based on MBBR

【技术实现步骤摘要】
一种基于MBBR的主流自养脱氮改造系统
本技术涉及污水生物脱氮
，具体涉及一种基于MBBR的主流自养脱氮改造系统。
技术介绍
自养脱氮工艺发展至今已成为可能解决高碳氮比城市主流污水高效生物脱氮的新路径。目前，主流污水自养脱氮技术虽取得了一定成果，但仍存在较多问题，面临的主要瓶颈在于系统的稳定运行。首先，由于自养脱氮功能微生物AOB和AnAOB均需要氨氮作为代谢基质，因此两者丰度与进水氨氮浓度有明显相关性，而城市主流污水为代表的低氨氮废水，由于保障AOB和AnAOB生长代谢的基质浓度较低，不利于单级自养脱氮系统的稳定运行，易出现菌种活性退化导致处理效果下降。其次，随着进水氨氮浓度的降低，使得FA对NOB抑制降低，进而易导致系统NOB活性恢复，破坏系统短程硝化效果。再次，城市主流污水所含有机物较高，直接作为系统进水易导致反硝化菌繁殖，与自养脱氮微生物中的AnAOB竞争基质进而淘汰AnAOB。最后，由于该工艺目前通常采用活性污泥形式进行自养脱氮，在工艺流程上，增加了二沉池占地，在处理效果上，活性污泥易随出水流失导致系统处理性能不稳定。因此，众多不足限制了自养脱氮工艺在处理主流污水领域的应用。目前，虽然有少数关于主流污水自养脱氮的工艺设计，但是考虑到系统需维持长期稳定运行，当前不少工艺仍存在较多缺陷。AAO工艺自开发以来由于兼具脱氮除磷特性而得到广泛应用，已成为活性污泥法的代表工艺，其池体构造简单，运行方便，保证足够的停留时间可达到较好的处理效果。但是，作为基于活性污泥法的脱氮工艺，其同样具有诸多缺点，首先，其脱氮原理为传统硝化反硝化，因此在进行主流污水处理过程中需要消耗大量碳源，而常规主流污水中可利用碳源往往不足，需要额外投加，从而造成大量开支，另外，由于AAO基于的传统活性污泥法脱氮菌群(硝化菌群)一般为长泥龄细菌(15-25d)，而除磷菌群(聚磷菌)一般为短泥龄细菌(3-7d)，因此，实际传统脱氮除磷工艺在污泥龄上存在不可调和的矛盾，无法兼顾处理效果。而自养脱氮优势众多，具有节省60％的曝气量、无需添加有机碳源、降低90％的污泥产量和相对较少氮氧化物释放量等优点。因此，直接将传统AAO工艺改造为自养脱氮工艺以处理主流污水，具有现实可行性。关于主流污水处理工程项目由传统生物脱氮改造为自养脱氮，由于两种工艺在脱氮原理上存在本质区别，因此面临较多的改造难题，这也为自养脱氮在主流污水处理的工程化应用造成了一定阻碍。现有技术相关方面的研究报道主要有：CN109502906A公开了一种城市污水主侧流厌氧氨氧化协同脱氮工艺装置及其应用方法，包括城市污水原水箱、生物反应池和二沉池、污泥消化液原水箱和污泥消化液AOB强化池；城市污水原水箱通过生物反应池的进水泵与生物反应池的进水阀相连接；生物反应池通过二沉池连接管与二沉池连接；污泥消化液原水箱通过污泥消化液原水箱的进水泵与消化液原水箱出水阀相连接；污泥消化液AOB强化池通过泥水混合物回流管及泥水混合物回流泵与生物反应池厌氧氨氧化区格室连接。其生物反应池厌氧氨氧化隔室采用自养脱氮，菌种形式上以固定填料上生长的生物膜混合污水厂活性污泥，该形式以固定床作为自养脱氮功能微生物附着载体，缺乏足够的水力剪切易发生生物膜增厚，从而导致传质受限，进而影响处理负荷；其次，普通活性污泥经工艺流程中的厌氧、缺氧、好氧环境反复循环，其微生物多样性高，流入厌氧氨氧化隔室极易导致系统不稳定，破坏厌氧氨氧化反应。再次，其采用侧流污水在AOB强化池培养富集AOB并流入厌氧氨氧化隔室以保证自养脱氮，此运行仅能保证自养脱氮功能微生物中AOB的富集，而对于主要的脱氮功能微生物AnAOB，在长期低氨氮主流污水运行过程中易发生菌落退化导致处理效果下降，而该技术并未对此做出任何预防性措施，因此长期运行过程中处理效果无法得到保证。CN104334500A公开了一种利用氨氧化细菌(AOB)和厌氧氨氧化(ANAMMOX)细菌去除来自废水流的氨的方法。在包括厌氧消化器、脱水系统和生物膜反应器的侧流中，对从主流中的废水分离的污泥进行处理。厌氧消化器产生消化污泥，对其进行脱水，产生包含较高的氨浓度和较低的有机碳浓度以及较高的温度的污水。在包括生物膜载体的侧流反氨化生物膜反应器中处理所述污水，其中所述生物膜载体接种有有效去除来自污水的氨的AOB和AnAOB。为了去除来自主流中的废水的氨，介质载体上的AOB和AnAOB用于接触主流中的废水并去除其中的氨。主流中的条件导致AOB和AnAOB在一定时间段之后不能有效去除氨。为了复原生物膜载体上的AOB和AnAOB，再次使AOB和AnAOB接触侧流生物膜反应器中的污水，其中的条件有利于AOB和AnAOB的生长和繁殖。该技术从工艺形式上，仅具备主流污水脱氮能力，而对于污水所含磷素未涉及任何去除工艺；其次，在运行上，该技术预测到主流中的条件导致AOB和AnAOB在一定时间段之后不能有效去除氨，但是在采用侧流消化液强化其去除效果时易造成进水中主流污水得不到有效处理，进而导致出水超标；再次，整个工艺中未见混合液回流，易导致出水基质过高，难以达到相关排放标准。CN101805094A公开了一种单级自养脱氮反应器的启动方法，其步骤为：首先在限制性供氧和少量有机碳源的条件下，构建以亚硝化细菌和硝化菌为主导的微生物系统，然后通过限制性供氧，控制氨氮氧化至亚硝酸阶段，以富集亚硝化细菌，抑制硝化菌的生长，建立以亚硝化细菌为主导的微生物系统，在稳定的亚硝酸系统基础上，通过调整曝气方式及控制溶解氧水平，优化亚硝化细菌及厌氧氨氧化菌共存的微环境，促使厌氧氨氧化菌的生长与富集，成功启动单级自养脱氮系统。该技术中涉及的系统启动方法较为繁琐，且存在长期运行可能出现自养脱氮功能微生物退化的情况发生。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于MBBR的主流自养脱氮改造系统，其能够确保污水的核心指标全部达标。其采用了以下技术方案：一种基于MBBR的主流自养脱氮改造系统，其包括两组完全相同的第一脱氮系统和第二脱氮系统，其中，第一脱氮系统/第二脱氮系统包括反应池、尾水回流装置、搅拌装置及相关工艺管路，所述的反应池包括依次并排排布的厌氧池、缺氧池、好氧脱碳池、第一自养脱氮池、第二自养脱氮池、好氧硝化池、脱气池、沉淀池；所述的相关工艺管路包括好氧脱碳池出水管路、第一自养脱氮池进水管路、污泥回流管路及硝化液回流管路；在所述的厌氧池、缺氧池、好氧脱碳池内均接种有普通污水处理厂活性污泥；在所述的第一自养脱氮池、第二自养脱氮池、好氧硝化池内均投加有悬浮载体；在所述的好氧脱碳池及好氧硝化池池底均设置有曝气管，在所述的第一自养脱氮池、第二自养脱氮池池底均设置有微孔曝气管和穿孔曝气管；所述的厌氧池连接有总进水管路，所述的脱气池连接有总出水管路；所述的沉淀池的底部设置有污泥排放管；所述的好氧脱碳池出水管路用于连接所述的好氧脱碳池和所述的沉淀池，位于好氧脱碳池的一端作为进水口，位于沉淀池的一端作为出水口；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于MBBR的主流自养脱氮改造系统，其特征在于：其包括两组完全相同的第一脱氮系统和第二脱氮系统，其中，第一脱氮系统/第二脱氮系统包括反应池、尾水回流装置、搅拌装置及相关工艺管路，所述的反应池包括依次并排排布的厌氧池、缺氧池、好氧脱碳池、第一自养脱氮池、第二自养脱氮池、好氧硝化池、脱气池、沉淀池；/n所述的相关工艺管路包括好氧脱碳池出水管路、第一自养脱氮池进水管路、污泥回流管路及硝化液回流管路；/n在所述的厌氧池、缺氧池、好氧脱碳池内均接种有普通污水处理厂活性污泥；/n在所述的第一自养脱氮池、第二自养脱氮池、好氧硝化池内均投加有悬浮载体；/n在所述的好氧脱碳池及好氧硝化池池底均设置有曝气管，在所述的第一自养脱氮池、第二自养脱氮池池底均设置有微孔曝气管和穿孔曝气管；/n所述的厌氧池连接有总进水管路，所述的脱气池连接有总出水管路；/n所述的沉淀池的底部设置有污泥排放管；/n所述的好氧脱碳池出水管路用于连接所述的好氧脱碳池和所述的沉淀池，位于好氧脱碳池的一端作为进水口，位于沉淀池的一端作为出水口；/n所述的第一自养脱氮池进水管路用于连接所述的沉淀池和所述的第一自养脱氮池，位于沉淀池的一端作为进水口，位于第一自养脱氮池的一端作为出水口；/n所述的污泥回流管路用于连接所述的沉淀池和所述的厌氧池，位于沉淀池的一端作为进泥口，位于厌氧池的一端作为出泥口，在所述的污泥回流管路上设置有污泥回流泵；/n所述的硝化液回流管路用于连接所述的脱气池和所述的缺氧池，位于脱气池的一端作为进水口，位于缺氧池的一端作为出水口，所述的硝化液回流管路上设置有硝化液回流泵；/n所述的尾水回流装置包括尾水回流泵及用于连接脱气池和另一组反应池的第一自养脱氮池的尾水回流管道，位于脱气池的一端作为进水口，位于另一组反应池第一自养脱氮池的一端作为出水口；/n所述的搅拌装置用于对活性污泥进行搅拌。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于MBBR的主流自养脱氮改造系统，其特征在于：其包括两组完全相同的第一脱氮系统和第二脱氮系统，其中，第一脱氮系统/第二脱氮系统包括反应池、尾水回流装置、搅拌装置及相关工艺管路，所述的反应池包括依次并排排布的厌氧池、缺氧池、好氧脱碳池、第一自养脱氮池、第二自养脱氮池、好氧硝化池、脱气池、沉淀池；
所述的相关工艺管路包括好氧脱碳池出水管路、第一自养脱氮池进水管路、污泥回流管路及硝化液回流管路；
在所述的厌氧池、缺氧池、好氧脱碳池内均接种有普通污水处理厂活性污泥；
在所述的第一自养脱氮池、第二自养脱氮池、好氧硝化池内均投加有悬浮载体；
在所述的好氧脱碳池及好氧硝化池池底均设置有曝气管，在所述的第一自养脱氮池、第二自养脱氮池池底均设置有微孔曝气管和穿孔曝气管；
所述的厌氧池连接有总进水管路，所述的脱气池连接有总出水管路；
所述的沉淀池的底部设置有污泥排放管；
所述的好氧脱碳池出水管路用于连接所述的好氧脱碳池和所述的沉淀池，位于好氧脱碳池的一端作为进水口，位于沉淀池的一端作为出水口；
所述的第一自养脱氮池进水管路用于连接所述的沉淀池和所述的第一自养脱氮池，位于沉淀池的一端作为进水口，位于第一自养脱氮池的一端作为出水口；
所述的污泥回流管路用于连接所述的沉淀池和所述的厌氧池，位于沉淀池的一端作为进泥口，位于厌氧池的一端作为出泥口，在所述的污泥回流管路上设置有污泥回流泵；
所述的硝化液回流管路用于连接所述的脱气池和所述的缺氧池，位于脱气池的一端作为进水口，位于缺氧池的一端作为出水口，所述的硝化液回流管路上设置有硝化液回流泵；
所述的尾水回流装置包括尾水回流泵及用于连接脱气池和另一组反应池的第一自养脱氮池的尾水回流管道，位于脱气池的一端作为进水口，位于另一组反应池第一自养脱氮池的一端作为出水口；
所述的搅拌装置用于对活性污泥...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩文杰，吴迪，周家中，管勇杰，
申请(专利权)人：青岛思普润水处理股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37