CANON与铁自养反硝化耦合同步脱氮除磷系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种CANON与铁自养反硝化耦合同步脱氮除磷系统，涉及污水处理技术领域。该系统包括反应池、总进水管路和总出水管路，反应池从前往后依次被分隔为第一好氧区、CANON反应区、沉淀区、第二好氧区及NDFO反应区；待处理水从总进水管路进入，依次经过第一好氧区、CANON反应区、沉淀区、第二好氧区及NDFO反应区后，通过总出水管路排出；还包括设置于NDFO反应区和CANON反应区之间的回流管路，以及NDFO反应区的NDFO反应区内回流管路。本实用新型专利技术通过将CANON与NDFO技术结合，经过两次自养脱氮实现高氨氮废水的同步脱氮除磷。两次自养脱氮实现高氨氮废水的同步脱氮除磷。两次自养脱氮实现高氨氮废水的同步脱氮除磷。

【技术实现步骤摘要】
CANON与铁自养反硝化耦合同步脱氮除磷系统


[0001]本技术涉及污水处理
，具体涉及一种CANON与铁自养反硝化耦合同步脱氮除磷系统。

技术介绍

[0002]CANON工艺是一种新型低成本的生物脱氮工艺，该工艺通常用于处理高氨氮废水，常见于移动床生物膜反应器(MBBR)或颗粒污泥等生物系统中。其原理是在曝气条件下，生物膜外层的氨氧化菌将NH
4+
‑
N氧化成NO2‑
‑
N，然后生物膜内层的厌氧氨氧化菌利用NH
4+
‑
N和NO2‑
‑
N作为底物产生氮气的脱氮过程。该工艺能够节约66.7％的氧气和100％的碳源，同时它还具有负荷高、耐冲击性强、成本低、无需投加碳源和无需调节pH的特点，受到了广泛的关注。但CANON工艺在实际应用中仍存在一些继续解决的问题，如厌氧氨氧化菌生长缓慢，出水仍含有较高浓度氨氮，且氨氮去除的同时会产生11％的NO3‑
‑
N等。
[0003]铁作为微生物生长必需的一种微量元素，它的存在能够促进厌氧氨氧化菌细胞结构anammoxosome(厌氧氨氧化体)和一些需铁生物酶(HAO，正八面体血红素蛋白)的合成，从而加速厌氧氨氧化菌的生长和繁殖。另外，作为一种活泼金属，铁也能够应用于NO2‑
或NO3‑
的还原过程中。
[0004]Fe自养反硝化可利用Fe作为电子供体，将NO2‑
或NO3‑
还原为N2，同时将Fe氧化为Fe
2+/>，该工艺无需投加有机碳源，且不产生二次污染。但目前Fe自养反硝化在应用上也存在NO2‑
或NO3‑
的来源、Fe
2+
的回收及Fe的高效利用等问题。
[0005]现有技术相关方面的研究报道主要有：
[0006]CN 103951140 A公开了一种基于零价铁耦合厌氧氨氧化高效处理含氮废水的方法，包括如下步骤：在升流式厌氧反应器内投加活性污泥，然后投加Fe，将厌氧氨氧化反应中生成的NO3‑
转化为NH
4+
，使其再次与NO2‑
进行厌氧氨氧化反应。但是该技术利用Fe将NO3‑
过度转化为NH
4+
，一方面增加了运行成本，另一方面容易引起出水氨氮超标，而且未对产生的Fe
2+
或Fe
3+
进行充分利用。
[0007]CN 111943444 A公开了一种强化市政污水自养脱氮和同步磷回收的污水处理装置及方法，其特征在于：向自养生物脱氮区投加Fe
2+
和/或Fe
3+
，进行CANON、铁自养反硝化和铁盐型厌氧氨氧化，同时产生的Fe
3+
回流到前端的化学除磷区进行除磷，这样通过投加Fe
2+
和/或Fe
3+
实现同步脱氮除磷。但是该工艺投加的Fe
2+
在好氧条件下极易被氧化成Fe
3+
，不利于铁自养反硝化的进行，而且铁盐型厌氧氨氧化在好氧条件下也不易发生，另外，前端的化学除磷导致自养生物脱氮区进水磷浓度过低，限制了相关功能菌群的生长繁殖，从而导致系统脱氮负荷受限。
[0008]因此，以Fe为反应物的脱氮或脱氮除磷工艺与厌氧氨氧化工艺耦合时，面临着Fe的高效利用及无法实现高效脱氮除磷的问题，从而制约了相关工艺的应用与发展。本技术将CANON与铁自养反硝化工艺相结合，成功实现了氮磷的高效去除，并充分发挥了Fe的应用潜力。

技术实现思路

[0009]本技术的目的在于提供一种CANON与铁自养反硝化耦合同步脱氮除磷系统，该系统通过将CANON与NDFO技术结合，经过两次自养脱氮实现高氨氮废水的同步脱氮除磷。
[0010]为实现上述目的，本技术采用了以下技术方案：
[0011]一种CANON与铁自养反硝化耦合同步脱氮除磷系统，其包括反应池、总进水管路和总出水管路，反应池从前往后依次被分隔为第一好氧区、CANON反应区、沉淀区、第二好氧区及NDFO反应区；
[0012]所述的总进水管路连接在所述的第一好氧区的池体上，所述的总出水管路连接在所述的NDFO反应区的池体上，待处理水从所述的总进水管路进入，依次经过第一好氧区、CANON反应区、沉淀区、第二好氧区及NDFO反应区后，通过所述的总出水管路排出；
[0013]在所述的NDFO反应区和CANON反应区之间设置有回流管路，回流液由NDFO反应区流向CANON反应区；在所述的NDFO反应区设置有NDFO反应区内回流管路，回流液由NDFO反应区的上部流向NDFO反应区的下部；
[0014]在所述的NDFO反应区的下部设置有布水器和反冲洗装置，所述的反冲洗装置包括气冲和水冲管；
[0015]在所述的NDFO反应区内装配有铁基固定床，所述的铁基固定床按单元分布，可通过放置不同的单元数改变区体滤料填充率，所述的滤料的填充率为30％
‑
60％。
[0016]作为本技术的一个优选方案，在所述的第一好氧区、CANON反应区、第二好氧区内均投加有悬浮载体，悬浮载体密度均为0.95
‑
0.97g/cm3。
[0017]作为本技术的另一个优选方案，所述的总进水管路连接在所述的第一好氧区的上部的池体上，所述的总出水管路连接在所述的NDFO反应区的上部的池体上；所述的第一好氧区与CANON反应区通过设置于第一好氧区出水端下部的第一拦截筛网保持连通，所述的CANON反应区和沉淀区通过设置于CANON反应区出水端上部的第二拦截筛网保持连通；所述的沉淀区和第二好氧区通过设置于沉淀区出水端上部的第三拦截筛网保持连通；所述的第二好氧区和NDFO反应区通过设置于第二好氧区出水端下部的第四拦截筛网互相连通。
[0018]进一步优选，在所述的沉淀区设置有导流墙，所述的导流墙的上端高于系统内液面，下端与池底距离为池深的10％
‑
30％。
[0019]进一步的，在所述的沉淀区的下部均设有排泥管路，在所述的排泥管路上设置有沉淀区排泥阀。
[0020]进一步的，在所述的第一好氧区、CANON反应区、第二好氧区的下部均安装有曝气管路。
[0021]与现有技术相比，本技术带来了以下有益技术效果：
[0022](1)运行费用省，本技术将CANON自养脱氮和Fe自养反硝化工艺相结合进行高效自养脱氮，无需碳源投加；
[0023](2)应用潜力大，本技术所述的铁基滤料可使用铁屑、海绵铁及一些废弃铁，廉价易得，便于大规模工业化应用；
[0024](3)兼顾脱氮除磷，Fe自养反硝化产生的一部分Fe
2+
回流至CANON反应区，一部分被厌氧氨氧化菌吸收利用，促进厌氧氨氧化菌活性，一部分被氧化成Fe
3+
，与水中的P0
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CANON与铁自养反硝化耦合同步脱氮除磷系统，其包括反应池、总进水管路和总出水管路，其特征在于：所述的反应池从前往后依次被分隔为第一好氧区、CANON反应区、沉淀区、第二好氧区及NDFO反应区；所述的总进水管路连接在所述的第一好氧区的池体上，所述的总出水管路连接在所述的NDFO反应区的池体上，待处理水从所述的总进水管路进入，依次经过第一好氧区、CANON反应区、沉淀区、第二好氧区及NDFO反应区后，通过所述的总出水管路排出；在所述的NDFO反应区和CANON反应区之间设置有回流管路，回流液由NDFO反应区流向CANON反应区；在所述的NDFO反应区设置有NDFO反应区内回流管路，回流液由NDFO反应区的上部流向NDFO反应区的下部；在所述的NDFO反应区的下部设置有布水器和反冲洗装置，所述的反冲洗装置包括气冲和水冲管；在所述的NDFO反应区内装配有铁基固定床，所述的铁基固定床按单元分布，可通过放置不同的单元数改变区体滤料填充率，所述的滤料的填充率为30％
‑
60％。2.根据权利要求1所述的一种CANON与铁自养反硝化耦合同步脱氮除磷系统，其特征在于：在所述的第一好氧区、CANON反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴迪，韩文杰，徐康康，周家中，管勇杰，孙庆花，
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：