【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污水处理领域，特别涉及一种低碳氮比污水短程脱氮装置及其方法。
技术介绍
1、一般认为cod/tn小于5的污水为典型的低碳源水体，简称低c/n污水。此类污水来自于工业生产排放的废水、部分受污染河水和地下水、城市二级污水厂出水及硝化污泥上清液等。
2、生物脱氮技术一直以来都是处理氨氮废水的首选技术路线，因其稳定性和经济性而备受青睐。随着生物技术与工程技术的不断进步，短程硝化反硝化和厌氧氨氮化等高效经济的生物脱氮技术得到了深入研究。相比传统废水脱氮技术，短程硝化反硝化技术在理论上能够节约25％的曝气能耗，降低40％的碳源需求，并显著提高反硝化速率。而厌氧氨氧化技术则能在无碳源条件下实现自养脱氮，是一项先进的生物脱氮技术。然而，由于实际应用中氨氮的亚硝化和厌氧氨氧化细菌的富集难以稳定高效地实现，因此短程硝化反硝化和厌氧氨氧化等技术的大规模工程化应用仍面临重大限制。
3、如专利号为cn109292981b公开了一种微纳米气泡供氧全过程脱氮反应器及其方法,其存在如下缺陷：一是好氧段由微纳米气泡发生器供氧，未采取其他技术手段，短程硝化反应不稳定、容易变成全程硝化；二是释气段只能释放水中的小气泡、并不能或只能释放极少的溶解氧，所以受进水水质变化、好氧段硝化作用强度的影响，缺氧段、厌氧段的低溶解氧环境无法保证，存在溶氧穿透、缺氧段和厌氧段溶解氧波动大的风险，从而破坏了缺氧段和厌氧段的短程反硝化和厌氧氨氧化反应，使得各分段微生物反应被破坏，达不到预期效果；三是分离区与反应区的缺氧段直接相连且分离区泥水仅靠重力沉
4、如专利号为cn103508562b公开了一种一体化泳动式自循环脱氮反应器，其缺点是：一是反应区由底部曝气头直接供氧，反应区内液相在曝气提升下快速上升冲刷反应区内空心球填料，空心球填料表面难以富集微生物形成生物膜，所以难以为反硝化菌、厌氧氨氧化细菌创造内部缺氧或厌氧环境；二是单纯地依靠调节曝气流量很难调节液相中溶解氧水平，溶解氧水平易受风机状况、气温、湿度等因素影响；三是回流管从装置顶部某一侧通过连接管回流到装置底部的同一侧，此结构将会使部分水流在上升过程直接进入分离区，导致氨氮和亚硝氮逃逸、出水超标。
5、所以根据上述问题，本专利技术旨在改进现有技术难以实现稳定的亚硝化和厌氧氨氧化细菌的富集难等问题，提供了一种能够稳定实现亚硝化和厌氧氨氧化的装置。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是提供一种低碳氮比污水短程脱氮装置及其方法。
2、本专利技术的技术问题主要通过下述技术方案得以解决：
3、一种低碳氮比污水短程脱氮的装置，包括外筒，其中外筒内悬空设置有中筒与内筒，且内筒内设置有短程硝化区，所述内筒与中筒之间设置有位于上方的析气区与位于下方的接触还原区，所述中筒与外筒之间设置有硫自养反硝化区，所述外筒外侧还设置有与其连接的供氧系统；
4、所述短程硝化区包括曝气组件、进水管、在线ph计及在线do计1，其中曝气组件包括位于内筒内底部的曝气头及与曝气头连接出气管，所述进水管、在线ph计及在线do计1均设置在内筒内顶部开口处；
5、所述析气区由填料床层、上孔板和下孔板组成，所述上孔板和下孔板固定于内筒与中筒之间；
6、所述接触还原区由空心球填料、聚氨酯海绵填料、填料支架及在线do计2组成，所述空心填料球内装填有所述聚氨酯海绵填料，所述空心填料球由弹性绳依次串联连接且两端固定在所述填料支架上，所述在线do计2安装于所述接触还原区上方处；
7、所述硫自养反硝化区由滤料层、承托层和溢流堰组成，所述滤料层由硫自养反硝化滤料与含碳酸盐固体颗粒按一定比例混合而成，所述硫自养反硝化滤料是担载有硫化钠、和硫代硫酸钠单质硫等还原态硫源的固体颗粒，所述承托层是由承托板和承托层滤料组成；所述承托板开有均匀分布的孔，所述承托层滤料为含碳酸盐固体颗粒，所述溢流堰安装在滤料层上方的外筒内壁上；
8、所述供氧系统包括设置在中筒顶端的集气罩，其中集气罩与安装有贫氧空气调节阀的贫氧空气管连接，且贫氧空气管通过循环管与安装有富氧空气调节阀的富氧空气管连接，该循环管上设置有循环管调节阀，所述富氧空气管通过进气管与与风机连接，其中风机与出气管连接。
9、作为一种优选方案，所述富氧空气调节阀安装于所述富氧空气管与所述循环管连接处的上游，所述贫氧空气调节阀安装于所述贫氧空气管与所述循环管连接处的上游。
10、作为一种优选方案，所述内筒与中筒均由上部的直筒段和下部的喇叭口连接而成，其中内筒与中筒的下部喇叭口角度均为30°～60°，所述内筒的喇叭口底端与外筒底部的间距为1～5cm，所述中筒的喇叭口底端与外筒底部的间距为30～50cm。
11、作为一种优选方案，所述短程硝化区投加了沸石颗粒，其中沸石颗粒的体积占硝化功能区体积的2％～20％，且沸石颗粒的粒径为40～100目。
12、作为一种优选方案，所述接触还原区中的空心填料球串在水平面方向呈放射状布置。
13、作为一种优选方案，所述析气区的填料为拉西环、鲍尔环、阶梯环、弧鞍、矩鞍、金属环矩鞍、格栅填料、波纹填料中的一种或几种。
14、一种低碳氮比污水短程脱氮装置的使用方法，其处理过程如下：
15、首先通过风机向内筒中短程硝化区鼓气，氧气溶解在水中并被氨氧化细菌利用进行短程硝化反应将氨氮转化成亚硝氮，在气流提升作用下污水流经内筒上部并与进水管中的原水混合后呈辐射状进入顶部析气区，污水在析气区析出氧气后进入到接触还原区，在接触还原区空心填料球表面的反硝化细菌首先利用污水中的碳源通过短程反硝化将上一个循环中厌氧氨氧化反应产生的硝态氮还原为亚硝氮，然后亚硝氮和氨氮被空心填料球内部的厌氧氨氧化细菌直接还原成氮气，实现氨氮、亚硝氮和硝态氮的去除，流经接触还原区后的污水一部分从内筒底部的喇叭口回流到短程硝化区，另一部分通过中筒下部的喇叭口流向外圈的硫自养反硝化区，将厌氧氨氧化反应产生的少量硝态氮还原成氮气，最后通过硫自养反硝化区上方的溢流堰排出；
16、其中在短程硝化区内投加有沸石颗粒，在气提作用下均匀分布于水中，其中有一部分沸石颗粒在水流循环流经接触还原区过程中，被空心填料球截留而负载在填料上，沸石颗粒吸附的氨氮为厌氧氨氧化细菌提供一部分氨氮来源，起到稳定缓冲氨氮浓度的作用；
17、同时维持在线do计1的do在0.5～2.5mg/l范围内，当在线do计2的do≤0.3mg/l时，各空气管路的调节阀开度保持不变，当在线do计2的do＞0.3mg/l时，贫氧空气管调节阀开度调小、循环管调节阀开度调大、富氧空气管调节阀开度不变，使得一部分贫氧空气循环、集气罩内的负压增大，从而使析气区析出更多的氧气，将在线do计2的do维持在0.3mg/l以下。
18、本专利技术的有益效果是：
19、1、本专利技术在内筒中投加了沸石颗粒，通过沸石吸附氨氮及高ph在沸本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低碳氮比污水短程脱氮装置，其特征在于：包括外筒，其中外筒内悬空设置有中筒与内筒，且内筒内设置有短程硝化区，所述内筒与中筒之间设置有位于上方的析气区与位于下方的接触还原区，所述中筒与外筒之间设置有硫自养反硝化区，所述外筒外侧还设置有与其连接的供氧系统；
2.根据权利要求1所述的一种低碳氮比污水短程脱氮装置，其特征在于：所述富氧空气调节阀安装于所述富氧空气管与所述循环管连接处的上游，所述贫氧空气调节阀安装于所述贫氧空气管与所述循环管连接处的上游。
3.根据权利要求1所述的一种低碳氮比污水短程脱氮装置，其特征在于：所述内筒与中筒均由上部的直筒段和下部的喇叭口连接而成，其中内筒与中筒的下部喇叭口角度均为30°～60°，所述内筒的喇叭口底端与外筒底部的间距为1～5cm，所述中筒的喇叭口底端与外筒底部的间距为30～50cm。
4.根据权利要求1所述的一种低碳氮比污水短程脱氮装置，其特征在于：所述短程硝化区投加了沸石颗粒，其中沸石颗粒的体积占硝化功能区体积的2％～20％，且沸石颗粒的粒径为40～100目。
5.根据权利要求1所述的一种低碳
6.根据权利要求1所述的一种低碳氮比污水短程脱氮装置，其特征在于：所述析气区的填料为拉西环、鲍尔环、阶梯环、弧鞍、矩鞍、金属环矩鞍、格栅填料、波纹填料中的一种或几种。
7.一种低碳氮比污水短程脱氮装置的使用方法，其处理过程如下：
...【技术特征摘要】
1.一种低碳氮比污水短程脱氮装置，其特征在于：包括外筒，其中外筒内悬空设置有中筒与内筒，且内筒内设置有短程硝化区，所述内筒与中筒之间设置有位于上方的析气区与位于下方的接触还原区，所述中筒与外筒之间设置有硫自养反硝化区，所述外筒外侧还设置有与其连接的供氧系统；
2.根据权利要求1所述的一种低碳氮比污水短程脱氮装置，其特征在于：所述富氧空气调节阀安装于所述富氧空气管与所述循环管连接处的上游，所述贫氧空气调节阀安装于所述贫氧空气管与所述循环管连接处的上游。
3.根据权利要求1所述的一种低碳氮比污水短程脱氮装置，其特征在于：所述内筒与中筒均由上部的直筒段和下部的喇叭口连接而成，其中内筒与中筒的下部喇叭口角度均为30°～60°，所述内筒的喇叭口底端...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐传航，陈后兴，杨鸿玲，邱根萍，董乔红，吉康宁，肖建林，钟翔，刘洋，曾宪花，袁炳发，张春林，
申请(专利权)人：江西挺进环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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