短程反硝化-厌氧氨氧化耦合双膜法工艺的城市污水处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了短程反硝化‑厌氧氨氧化耦合双膜法工艺的城市污水处理装置，包括原水箱、短程反硝化反应器、厌氧氨氧化反应器、超滤膜装置、反渗透膜装置和缓冲水箱；所述原水箱用于分别向所述短程反硝化反应器和所述厌氧氨氧化反应器泵送原废水；所述短程反硝化反应器用于对废水进行反硝化处理；所述厌氧氨氧化反应器对原废水和经过反硝化处理的水混合后进行脱氮处理；所述超滤膜装置、反渗透膜装置共同对脱氮处理后的废水进行过滤净化分别形成过滤水和废水浓缩液，并将废水浓缩液导入至缓冲水箱中。本发明专利技术具有脱氮效率高、水处理效果好、各部分组件易于调控等优势，适用于高氨氮低碳氮比废水的深度处理。

【技术实现步骤摘要】
短程反硝化-厌氧氨氧化耦合双膜法工艺的城市污水处理装置
本专利技术属于污水生物脱氮处理
，尤其涉及短程反硝化-厌氧氨氧化耦合双膜法工艺的城市污水处理装置。
技术介绍
传统的活性污泥系统是当下城市污水厂主要的污染物去除途径，但能量及化学药剂的大量投入使得污水厂已不能满足节能高效脱氮和可持续发展要求。近些年，人们把目光放到了新型脱氮处理技术上。其中短程反硝化作为一种不完全反硝化反应，能充分利用城市生活污水碳源和工业硝酸盐废水氮源，可节省碳源需求、降低污泥产量、提升氮转化率，被认为是最具研究潜力的厌氧氨氧化底物供给技术。而厌氧氨氧化工艺则在缺氧自养条件下实现氮素的去除，因其脱氮效率高、基建费用低、能源投入少等优点而备受关注。因此，短程反硝化耦合厌氧氨氧化的技术能很好地解决在低碳氮比废水处理中碳源不足以及亚硝化过程难以稳定控制的问题，并能得到较好的脱氮除碳效果。然而短程反硝化耦合厌氧氨氧化的技术如果在实际中处理城市生活污水的话可能会存在以下两个问题：第一，厌氧氨氧化菌在将氨氮和亚硝酸盐氮转化为氮气的过程还会产生一定量的硝酸盐氮(式1)，尤其是在处理高氨氮废水时，其出水往往含有大量的硝酸盐氮，需要进一步的处理才能排放。第二，在实际处理中，单次进水流量普遍较大，但如果只经过一轮脱氮处理并不能使原水污染物消耗充分，且排水量大不易控制。而膜分离技术由于其优越的性能已逐渐开始应用于污水处理中。以超滤膜(UF)和反渗透膜(RO)结合应用的双膜法对水处理有着相辅相成的效果，一方面超滤膜能去除前面生物反应没有反应完全的有机物同时去除可能堵住反渗透膜的胶体、细菌、病毒等杂质，延长反渗透膜的清洗周期和寿命，降低总体运行成本；另一方面反渗透膜可去除97％(25℃)的盐离子，从而确保产水的水质。采用双膜法作为生物脱氮技术的后续处理，可实现处理水在无二次污染物产生的情况下的循环回用和减量排放，其出水品质高，能直接用于工业用水甚至是生活用水。同时其富集大量剩余硝酸盐氮的水可回流至生物脱氮处理工序应用，从而实现废水零排放和清洁生产。鉴于此，本专利技术将短程反硝化-厌氧氨氧化技术与超滤-反渗透双膜法相耦合应用于高氨氮低碳氮比城市生活污水的深度脱氮处理，既能极大程度上进一步降低出水的硝态氮含量并有效控制截留水中其他污染物如盐类有机物等，从而使最后产水达到可直接用于工业用水的标准；又能有效控制整体进水量、排水量以及反应和浓缩水程度，从而实现各反应器的稳定高效协同运行。
技术实现思路
本专利技术提出了一种新型的利用短程反硝化-厌氧氨氧化耦合双膜法工艺实现对城市生活污水深度脱氮处理的方法及系统。具体是首先一部分待处理原水进入短程反硝化反应器进行反硝化处理，通过缺氧搅拌充分反应将硝酸盐转化为亚硝酸盐，富含亚硝酸盐的出水之后与另一部分待处理原水汇流进入厌氧氨氧化反应器进行脱氮；其出水一部分排放，另一部分先后进入超滤膜和反渗透膜进行净化污水并浓缩剩余硝酸盐等，并将浓缩液导入缓冲水箱，与原水共同进入短程反硝化反应器参与下一周期反应，过滤水可达较高排放标准并用于工业用水。本专利技术为了实现上述目的，通过以下技术方案来实现的：本专利技术中短程反硝化-厌氧氨氧化耦合双膜法工艺的城市污水处理装置包括原水箱、短程反硝化反应器、厌氧氨氧化反应器、超滤膜装置、反渗透膜装置和缓冲水箱；所述原水箱用于分别向所述短程反硝化反应器和所述厌氧氨氧化反应器泵送原废水；所述短程反硝化反应器用于对废水进行反硝化处理；所述厌氧氨氧化反应器对原废水和经过反硝化处理的水混合后进行脱氮处理；所述超滤膜装置、反渗透膜装置共同对脱氮处理后的废水进行过滤净化分别形成过滤水和废水浓缩液，并将废水浓缩液导入至缓冲水箱中；所述缓冲水箱用于将废水浓缩液泵送至短程反硝化反应器与原水共同参与下一周期反应。优选的，所述短程反硝化反应器设有第一进水口、第一排水口、第一取样口、第一回流口、第一排空管、加热装置、第一搅拌器和pH实时监测装置；所述厌氧氨氧化反应器设有第三进水泵、第二进水口、第二排空管、第二回流口、第二取样口、第二排水口、第三排水口、三相分离器、加热装置和气袋；所述超滤膜装置设有第四进水泵、第三进水口和第四排水口；所述反渗透膜装置设有第五进水泵、第四进水口、第五排水口和第三回流口；所述原水箱通过第一进水泵与短程反硝化反应器的第一进水口相连，所述原水箱通过第二进水泵与厌氧氨氧化反应器的第二进水口相连；所述短程反硝化反应器的第一排水口与第一中间水箱相连，所述第一中间水箱通过第一污泥回流泵与所述短程反硝化反应器的第一回流口相连，同时所述第一中间水箱的出水端通过第三进水泵与厌氧氨氧化反应器的第二进水口相连；所述厌氧氨氧化反应器的第三排水口与第二中间水箱相连，所述第二中间水箱通过第二污泥回流泵与厌氧氨氧化反应器的第二回流口相连；所述超滤膜装置的第三进水口通过第四进水泵与厌氧氨氧化反应器的第二排水口、第二中间水箱的出水端相连，所述超滤膜装置的第四排水口通过第五进水泵与反渗透膜装置的第四进水口相连；所述反渗透膜装置的第三回流口与缓冲水箱相连，所述反渗透膜装置的第五排水口与过滤液出水处相连；所述缓冲水箱通过第六进水泵与短程反硝化反应器的第一进水口相连。优选的，所述厌氧氨氧化反应器的第二排水口与第二中间水箱出水口汇合并通过分流阀与排放处相连，直接排放一部分污水，目的是平衡稳定系统中的盐含量值，避免盐积累。排放量大小根据原水的含盐量情况进行调整。优选的，所述短程反硝化反应器为载有短程反硝化污泥的SBR反应器，所述厌氧氨氧化反应器为载有厌氧氨氧化颗粒污泥的UASB反应器。另外，本专利技术还提出一种利用上述污水处理装置对低碳氮比城市生活污水深度脱氮的方法，方法步骤如下：S1、向短程反硝化反应器中投入浓度为1.0～3.0g/L的短程反硝化污泥，向厌氧氨氧化反应器中投入浓度为15.0～25.0g/L的厌氧氨氧化颗粒污泥；S2、将原水箱和缓冲水箱中废水按比例泵入短程反硝化反应器，控制温度，打开第一搅拌器，缺氧搅拌5～30min后，关闭第一搅拌器，沉淀10～40min后将上清液排入第一中间水箱，第一中间水箱沉淀的污泥通过第一污泥回流泵返回至短程反硝化反应器中；S3、将第一中间水箱和原水箱中废水泵入厌氧氨氧化反应器内，调节各自进水泵流速，按比例进水，使亚硝酸盐氮与氨氮充分反应，经过三相分离器分离，产生的气体进入至气袋，出水通过第二排水口排出，被水冲刷上来的污泥通过第三排水口进入第二中间水箱，沉淀出来的污泥通过第二污泥回流泵返回至厌氧氨氧化反应器中，出水则排出与第二排水口出水汇流；S4、从厌氧氨氧化反应器流出的处理水通过分流阀一部分直接排放，另一部分引入双膜装置区域，通过第四进水泵泵入超滤膜装置进行一次过滤处理，过滤液进入反渗透膜装置；S5、反渗透膜装置的出水通过第五进水泵泵入至反渗透膜装置进行二次过滤，浓缩液回流进入缓冲水箱，过滤液出水符合标准；S6、缓冲水箱中含硝酸盐的高浓缩废水和原水箱中废水按比例再本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.短程反硝化-厌氧氨氧化耦合双膜法工艺的城市污水处理装置，其特征在于，包括原水箱(1)、短程反硝化反应器(2)、厌氧氨氧化反应器(4)、超滤膜装置(6)、反渗透膜装置(7)和缓冲水箱(8)；/n所述原水箱(1)用于分别向所述短程反硝化反应器(2)和所述厌氧氨氧化反应器(4)泵送原废水；/n所述短程反硝化反应器(2)用于对废水进行反硝化处理；/n所述厌氧氨氧化反应器(4)对原废水和经过反硝化处理的水混合后进行脱氮处理；/n所述超滤膜装置(6)、反渗透膜装置(7)共同对脱氮处理后的废水进行过滤净化分别形成过滤水和废水浓缩液，并将废水浓缩液导入至缓冲水箱(8)中；/n所述缓冲水箱(8)用于将废水浓缩液泵送至短程反硝化反应器(2)与原水共同参与下一周期反应。/n

【技术特征摘要】
1.短程反硝化-厌氧氨氧化耦合双膜法工艺的城市污水处理装置，其特征在于，包括原水箱(1)、短程反硝化反应器(2)、厌氧氨氧化反应器(4)、超滤膜装置(6)、反渗透膜装置(7)和缓冲水箱(8)；
所述原水箱(1)用于分别向所述短程反硝化反应器(2)和所述厌氧氨氧化反应器(4)泵送原废水；
所述短程反硝化反应器(2)用于对废水进行反硝化处理；
所述厌氧氨氧化反应器(4)对原废水和经过反硝化处理的水混合后进行脱氮处理；
所述超滤膜装置(6)、反渗透膜装置(7)共同对脱氮处理后的废水进行过滤净化分别形成过滤水和废水浓缩液，并将废水浓缩液导入至缓冲水箱(8)中；
所述缓冲水箱(8)用于将废水浓缩液泵送至短程反硝化反应器(2)与原水共同参与下一周期反应。


2.根据权利要求1所述的短程反硝化-厌氧氨氧化耦合双膜法工艺的城市污水处理装置，其特征在于，所述短程反硝化反应器(2)设有第一进水口(2.1)、第一排水口(2.2)、第一取样口(2.3)、第一回流口(2.4)、第一排空管(2.5)、加热装置(2.6)、第一搅拌器(2.7)和pH实时监测装置(2.8)；
所述厌氧氨氧化反应器(4)设有第三进水泵(4.1)、第二进水口(4.2)、第二排空管(4.3)、第二回流口(4.4)、第二取样口(4.5)、第二排水口(4.6)、第三排水口(4.7)、三相分离器(4.8)、加热装置(4.9)和气袋(4.10)；
所述超滤膜装置(6)设有第四进水泵(6.1)、第三进水口(6.2)和第四排水口(6.3)；所述反渗透膜装置(7)设有第五进水泵(7.1)、第四进水口(7.2)、第五排水口(7.3)和第三回流口(7.4)；
所述原水箱(1)通过第一进水泵(1.1)与短程反硝化反应器(2)的第一进水口(2.1)相连，所述原水箱(1)通过第二进水泵(1.2)与厌氧氨氧化反应器(4)的第二进水口(4.2)相连；所述短程反硝化反应器(2)的第一排水口(2.2)与第一中间水箱(3)相连，所述第一中间水箱(3)通过第一污泥回流泵(3.1)与所述短程反硝化反应器(2)的第一回流口(2.4)相连，同时所述第一中间水箱(3)的出水端通过第三进水泵(4.1)与厌氧氨氧化反应器(4)的第二进水口(4.2)相连；所述厌氧氨氧化反应器(4)的第三排水口(4.7)与第二中间水箱(5)相连，所述第二中间水箱(5)通过第二污泥回流泵(5.1)与厌氧氨氧化反应器(4)的第二回流口(4.4)相连；所述超滤膜装置(6)的第三进水口(6.2)通过第四进水泵(6.1)与厌氧氨氧化反应器(4)的第二排水口(4.6)、第二中间水箱(5)的出水端相连，所述超滤膜装置(6)的第四排水口(6.3)通过第五进水泵(7.1)与反渗透膜装置(7)的第四进水口(7.2)相连；所述反渗透膜装置(7)的第三回流口(7.4)与缓冲水箱(8)相连，所述反渗透膜装置(7)的第五排水口(7.3)与过滤液出水处相连；所述缓冲水箱(8)通过第六进水泵(8.1)与短程反硝化反应器(2)的第一进水口(2.1)相连。


3.根据权利要求2所述的短程反硝化-厌氧氨氧化耦合双膜法工艺的城市污水处理装置，其特征在于，所述厌氧氨氧化反应器(4)的第二排水口(4.6)与第二中间水箱(5)出水口汇合并通过分流阀与排放处相连。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文娟，李佩凝，常高峰，张宇峰，
申请(专利权)人：天津城建大学，
类型：发明
国别省市：天津;12