连续流分段进水短程反硝化-厌氧氨氧化耦合反硝化污水处理系统及方法技术方案

本发明专利技术属于污水脱氮技术领域，公开了连续流分段进水短程反硝化

【技术实现步骤摘要】
连续流分段进水短程反硝化
‑
厌氧氨氧化耦合反硝化污水处理系统及方法


[0001]本专利技术属于污水脱氮
，更具体地，涉及连续流分段进水短程反硝化
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厌氧氨氧化耦合反硝化污水处理系统及方法。

技术介绍

[0002]随着污水处理工艺的发展，污水脱氮处理达标排放已成为趋势，但外碳源投加所造成的运行费用提高，是限制众多污水处理厂低耗运行的关键。同时，我国污水处理厂每年消耗电能超过1
×
10
11
KWh，而污水处理曝气池中氨氮氧化所需曝气能耗占污水处理厂电能消耗的40％以上，严重制约了污水厂运行的经济性，因此，寻求高效低耗的脱氮工艺，运行稳定、操作简单的过程控制方法是目前污水处理领域亟需解决的问题。
[0003]厌氧氨氧化自养脱氮工艺是指通过将氨氮和亚硝态氮转化为氮气的方式完成脱氮，相比传统硝化/反硝化生物脱氮具有节省曝气能耗，节省有机碳源的优点，但亚硝态氮的积累受环境因素(如温度、pH、DO等)与基质浓度的影响较大，在进行控温处理、均化水质水量以维持基质浓度稳定的高氨氮废水领域取得了广泛应用，但在城镇生活污水等低基质浓度的污水主流处理中应用较少。同时，厌氧氨氧化工艺不能去除进水携带的硝态氮和厌氧氨氧化过程产生的硝态氮，造成出水总氮浓度高，需采取投加外碳源的深度脱氮处理，造成处理费用增加。
[0004]因此，目前针对城镇生活污水等低基质浓度的污水处理，亟待提出一种新的处理装置及方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有污水脱氮工艺的不足，提出连续流分段进水短程反硝化
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厌氧氨氧化耦合反硝化污水处理系统及方法。本专利技术合理利用原污水的碳源，开发出一种具有高效脱氮效果、工艺流程简单、运行维护方便、具有自动化智能化的污水脱氮装置及过程控制方法，将短程反硝化
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厌氧氨氧化新工艺与传统反硝化耦合，合理利用污水中的有机物，实现低基质污水高效脱氮的目的。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了连续流分段进水短程反硝化
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厌氧氨氧化耦合反硝化污水处理系统，该系统包括依次连接的初沉池、生物反应器和二沉池；
[0007]所述生物反应器包括预饥饿区、第一缺氧区、第一好氧区、第二缺氧区和第二好氧区；所述预饥饿区、第一缺氧区、第一好氧区、第二缺氧区和第二好氧区通过上部带有通孔的隔板依次连接；
[0008]所述预饥饿区、第一缺氧区和第二缺氧区内均设置有搅拌器；
[0009]所述第一好氧区和第二好氧区内均设置有曝气装置，所述曝气装置连接于位于所述生物反应器外部的空气泵，所述空气泵用于向所述系统提供溶解氧；
[0010]所述第一缺氧区和第二缺氧区内均设置有聚氨酯海绵填料；
[0011]所述第一好氧区和所述预饥饿区之间设有硝化液回流泵；
[0012]所述初沉池通过第一进水泵和第二进水泵分别连接于所述生物反应器的第二缺氧区和第一缺氧区；
[0013]所述二沉池的进水端与所述第二好氧区连接；所述二沉池的底部通过污泥回流泵与所述预饥饿区连接；
[0014]所述系统还包括PLC控制子系统，所述PLC控制子系统用于实现所述系统的连锁反应控制。
[0015]本专利技术另一方面提供了连续流分段进水短程反硝化
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厌氧氨氧化耦合反硝化污水处理方法，该方法采用所述的连续流分段进水短程反硝化
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厌氧氨氧化耦合反硝化污水处理系统，包括如下步骤：
[0016]S1：将所述污水引入所述初沉池并控制所述初沉池的温度，在所述生物反应器内接种短程反硝化菌，在所述生物反应器的第一缺氧区和第二缺氧区内接种厌氧氨氧化菌；
[0017]S2：依次开启所述第一进水泵和第二进水泵；待所述第一好氧区内的溶液自流至所述第二缺氧区时，开启并调节所述第一好氧区内的曝气装置的曝气量至预设参数；待所述第二缺氧区内的溶液自流至所述第二好氧区时，开启并调节所述第二好氧区内的曝气装置的曝气量至预设参数，同时开启所述硝化液回流泵；待所述二沉池的上清液沿所述溢流槽流出时，开启所述污泥回流泵。
[0018]本专利技术的技术方案具有如下有益效果：
[0019](1)本专利技术的系统结构设计更加合理，易于现有污水厂的改造升级和优化调控，在提高城市污水总氮去除效率的同时，有效利用原污水中有机物，无需后续处理即可达标排放。
[0020](2)本专利技术通过活性污泥与生物膜的共生系统，解决了厌氧氨氧化菌与短程反硝化菌竞争与共存的问题，提高了厌氧氨氧化生物量和活性；采用分段进水合理设置缺氧区碳源，使缺氧区碳源处于稀缺性基质，利用反硝化过程优先完成硝态氮转化为亚硝态氮的特性，实现缺氧区短程反硝化
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厌氧氨氧化过程。
[0021](3)本专利技术在第一缺氧区前设置预缺氧区，实现短暂的硝态氮富集，使功能微生物处于COD基质的饥饿状态，控制优化缺氧区硝态氮/氨氮浓度比值，优化调节进水比例，促进缺氧区短程反硝化
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厌氧氨氧化耦合反硝化工艺的稳定进行，实现高效自养脱氮。
[0022](4)本专利技术有效解决了城市生活污水碳源不足，曝气能耗高，出水硝氮浓度高的问题，出水水质稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918
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2002一级A标准，节能降耗效果明显。
[0023](5)本专利技术可有效利用污水中的碳源，在保证COD高效去除的情况下，完成高效脱氮。与传统硝化/反硝化工艺相比，短程反硝化
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厌氧氨氧化耦合反硝化工艺可减少约45％的曝气能耗和80％的碳源需求，在处理城市污水方面具有很好的应用前景。
[0024]本专利技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0025]通过结合附图对本专利技术示例性实施方式进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本专利技术示例性实施方式中，相同的参考标号
通常代表相同部件。
[0026]图1示出了本专利技术提出的连续流分段进水短程反硝化
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厌氧氨氧化耦合反硝化污水处理系统的结构示意图。
[0027]附图标记说明如下：
[0028]1‑
初沉池；2.1
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预饥饿区；2.2
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第一缺氧区；2.3
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第一好氧区；2.4
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第二缺氧区；2.5
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第二好氧区；2.6
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第二进水泵；2.7
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第一进水泵；2.8
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污泥回流泵；2.9
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搅拌器；2.10
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曝气装置；2.11
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空气泵；2.12
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硝化液回流泵；2.13
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聚氨酯海绵填料；3
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二沉池。
具体实施方式...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.连续流分段进水短程反硝化
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厌氧氨氧化耦合反硝化污水处理系统，其特征在于，该系统包括依次连接的初沉池、生物反应器和二沉池；所述生物反应器包括预饥饿区、第一缺氧区、第一好氧区、第二缺氧区和第二好氧区；所述预饥饿区、第一缺氧区、第一好氧区、第二缺氧区和第二好氧区通过上部带有通孔的隔板依次连接；所述预饥饿区、第一缺氧区和第二缺氧区内均设置有搅拌器；所述第一好氧区和第二好氧区内均设置有曝气装置，所述曝气装置连接于位于所述生物反应器外部的空气泵，所述空气泵用于向所述系统提供溶解氧；所述第一缺氧区和第二缺氧区内均设置有聚氨酯海绵填料；所述第一好氧区和所述预饥饿区之间设有硝化液回流泵；所述初沉池通过第一进水泵和第二进水泵分别连接于所述生物反应器的第二缺氧区和第一缺氧区；所述二沉池的进水端与所述第二好氧区连接；所述二沉池的底部通过污泥回流泵与所述预饥饿区连接；所述系统还包括PLC控制子系统，所述PLC控制子系统用于实现所述系统的连锁反应控制。2.根据权利要求1所述的连续流分段进水短程反硝化
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厌氧氨氧化耦合反硝化污水处理系统，其中，所述预饥饿区、第一缺氧区、第一好氧区、第二缺氧区和第二好氧区均包括多个格室，各个格室均通过下部带有通孔的隔板连接。3.根据权利要求2所述的连续流分段进水短程反硝化
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厌氧氨氧化耦合反硝化污水处理系统，其中，所述预饥饿区、第一缺氧区和第二缺氧区的各个格室内均设置有搅拌器；所述第一好氧区和第二好氧区的各个格室内均设置有曝气装置；所述第一缺氧区和第二缺氧区的各个格室内均设置有聚氨酯海绵填料。4.根据权利要求1所述的连续流分段进水短程反硝化
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厌氧氨氧化耦合反硝化污水处理系统，其中，所述生物反应器的出水管设置于所述第二好氧区的最后一个格室的出水口处，所述二沉池的进水端通过所述生物反应器的出水管与所述第二好氧区连接。5.根据权利要求1所述的连续流分段进水短程反硝化
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厌氧氨氧化耦合反硝化污水处理系统，其中，所述第一好氧区的最后一个格室和所述预饥饿区之间设有硝化液回流泵。6.根据权利要求2所述的连续流分段进水短程反硝化
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厌氧氨氧化耦合反硝化污水处理系统，其中，所述PLC控制子系统包括PLC控制器、设置于所述初沉池内的温度控制器、设置于所述空气泵出风口处的气体流量传感器、分别设置于所述第一好氧区和第二好氧区的各个格室内的DO浓度传感器、分别设置于所述第一缺氧区和第二缺氧区的各个格室内的COD浓度传感器、氨氮浓度传感器、硝态氮浓度传感器；各个传感器均与所述PLC控制器信号连接。7.根据权利要求6所述的连续流分段进水短程反硝化
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厌氧氨氧化耦合反硝化污水处理系统，其中，所述PLC控制子系统还包括与所述PLC控制器连接的信号收发器，所述信号收发器通过无线网络通信与云服务器连接，所述云服务器通过无线网络通信与远程中控中心或智能手持终端通信连接。
8.连续流分段进水短程反硝化
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厌氧氨氧化耦合反硝化污水处理方法，其特征在于，该方法采用权利要求1
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7中任意一项所述的连续流分段进水短程反硝化
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厌氧氨氧化耦合反硝化污水处理系统，包括如下步骤：S1：将所述污水引入所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张树军，黄剑明，韩晓宇，王晓聪，焦佳童，
申请(专利权)人：北京北排科技有限公司，
类型：发明
国别省市：