本发明专利技术涉及一种生活污水生物脱氮方法及装置。本发明专利技术所述的装置由混合区、主反应区、缓冲区构成，污水与回流水按一定比例在混合区充分混合，均匀进入主反应区，在兼性和好氧共存环境下发生同步脱氮、去除ＣＯＤ，然后在缓冲区内进行部分游离污泥的沉降后出水排放。排放水ＣＯＤ≤３０ｍｇ／Ｌ，氨氮≤２ｍｇ／Ｌ，总氮≤１０ｍｇ／Ｌ，ＳＳ≤１０ｍｇ／Ｌ。本发明专利技术脱氮方法硝化细菌停留时间与水力停留时间分离，并且以污水自身ＣＯＤ和部分细菌自溶物作为反硝化碳源。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于生活污水生物脱氮方法及装置，属于污水处理领域。
技术介绍
近年来，由于人类生活生产活动而产生的废水量急剧增多，生活污水由于城 镇居民的增多而年排放量超过了三百亿吨，农村生活污水排放也高达上百亿吨， 同时产生的氨氮量日益剧增，而配套的污水处理设施由于受工艺设计和环境条件 的限制对于氨氮去除存在较大的缺陷，造成了大量氨氮排放入自然水体(湖泊、 河流等)，最终成为引起水体富营养化的原因之一。传统生物脱氮过程由硝化细 菌将氨氮氧化为硝氮，然后由反硝化细菌将硝氮还原为氮气释放。硝化细菌是化 能自养细菌，其生长速率慢，使其在与其他异养微生物共存时处于劣势，所以污 水处理活性污泥中硝化细菌的相对数量往往很低，从而导致了污水处理厂出水氨 氮浓度偏高。而反硝化细菌是异养细菌，其在兼性环境下，代谢有机物，将硝氮 还原为氮气。由于反硝化细菌与硝化细菌生长环境的差异造成了目前污水处理工 艺大多采用硝化、反硝化、COD氧化等处理单元的组合，增加了工艺操作的复 杂性，并且工艺占地面积大，需要补加额外碳源增加了运行成本。近年来在若干 污水处理活性污泥中发现同歩脱氮的现象，即硝化和反硝化在同一位点同时发生 达到脱氮的效果，相继学者们提出微环境理论和微生物学理论来解释同步脱氮现 象，并开发出相应的高效反应器来提高同步脱氮的效率，如填料反应器，膜生物 反应器等。上述反应器主要依靠对细菌的强力截留作用尽量拉长污泥与污水的停 留时间差异，保持较长的污泥停留时间，从而保证污泥中足够多的硝化细菌含量 来稳定硝化效率。然而上述同步脱氮反应器在运行过程中仍需严格调节溶解氧(DO)的大小，污泥浓度的高低等参数来实现同步脱氮的良好进行，并且总氮(TN)的去除效率往往达不到令人满意的程度。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了改进现有生物脱氮工艺复杂，脱氮效率低，稳定性差等 问题而提供一种用于生活污水生物脱氮的方法及集约化装置，用以在单个反应器 中实现同步脱氮、去除COD，并且无需补加额外碳源，提高装置的操作灵活性和运行管理的简单化。本专利技术的技术方案为 一种用于生活污水生物脱氮装置，其特征在于其特征在于由混合区(I )、主反应区(II)、缓冲区(III)构成，设置各区的体积比分别为1: 2~4: 0.5~1，混合区(I)与主反应区(II)由挡板12隔开，挡板12安装低于装置 上沿10 25cm,挡板12后安装导流板13;主反应区(II)内部按照前后区域的体 积比设置开孔板14用于固定前区域的载体球5，后区域安装组合填料6，组合填料6下方设置曝气管或曝气盘7;主反应区(n)与缓冲区(in)由挡板ii隔开，缓冲区(m)内设置挡板9和斜板10，挡板9安装距离装置上沿10~25cm、伸入装置 1/3-1/2深度处，距离侧边5 25cm;斜板10安装于装置深度1/4-1/3处，斜板斜 度为50~60Q。上述主反应区(II)的前区域占反应区(II)总体积的1/3 2/3，区域装填的载 体球5为PVC或PP载体球，载体球支撑骨架为市售塑料网格球，直径8 10cm， 内部填充聚酯纤维丝，填充量为8 10g/个；主反应区(II)的后区域装填市售组 合填料，规格为(M50mm。进水管1从装置上沿进水，回流管2与进水管1在装置外连接；按照装置自 流原则，排水管4低于进水管115 25cm，进气管3沿装置垂直方向进入与组合 填料区的曝气管或曝气盘7连接。本专利技术还提供了一种利用上述的装置用于生活污水生物脱氮的方法，其具体 步骤为进水管1和回流管2的水流在混合区(I )混合，水流按照水平推流方 式自流进入主反应区(11)，依次流过载体球5区域和组合填料6区域，载体球 5区域依靠进水水力传质，组合填料6区域由进气管3连接曝气管或曝气盘7提 供氧气进行反应，反应结束后流入缓冲区(III),游离污泥沉降后，由排水管4 排放水，其中一定比例排放水通过回流管2回流至混合区I ;污泥排放通过排泥 管8排放。优选回流管2中的回流水与进水管1中的进水按体积比1: (0.5~3)的回流比例在混合区(i)混合。混合区(i)、主反应区(n)、缓冲区(m)按照水平推流方式自流。回流水中的N03-N与原水COD混合后进入主反应区的前区域发生反 硝化，溶解氧0.2~0.5mg/L，主反应区的后区域发生硝化和进一步去除COD，溶 解氧1.5~2.5mg/L。用于生活污水生物脱氮方法，首先进水管1和回流管2在混合区I混合。由 于回流水带回较高溶解氧而提高了整个混合区I的溶解氧水平，有利于维持主反 应区II前区域载体球5区域的低溶解氧水平，同时回流水与原污水混合后增强了主反应区II载体球5区域的水力传质并降低了主反应区II的负荷冲击。混合后污 水进入主反应区II的前/区域发生反硝化，溶解氧0.2~0.5mg/L，以原污水中的 COD和部分细菌自溶物为碳源，回流水中的NO—3-N为电子受体。主反应区II的 后区域发生硝化和进一歩去除剩余的COD，溶解氧1.5~2.5mg/L,组合填料6挂膜富集硝化细菌和其他异氧菌。反应结束后流入缓冲区m，沉降游离污泥，经过主反应区II的载体球5和组合填料6的污泥固定化后，游离污泥浓度已经很低， 经过缓冲区III的沉降，使得出水SS《10mg/L，剩余污泥经排泥管8排放。经过上述过程处理后，最终排放水COD《30mg/L，氨氮《2mg/L，总氮《 10mg/L， SS《10mg/L。本专利技术用于生活污水生物脱氮方法及装置可以加工为成套装备，适合于分散 性农村生活污水处理或城镇社区生活污水分散性处理，占地面积小，安装不受地 形及地质因素限制。中央深化改革开放发展目标之一是加快农村城乡化建设和深 入开展新农村建设，其中改善农村的居住环境和污水处理是重要任务之一。农村 生活污水污染和相应治理的矛盾非常突出，全国农村生活污水年排放量上百亿 吨，目前我国大多数农村都没有排水渠道和污水处理系统，大部分生活污水都随 意排放，直接进入河流，或排出室外空地后任意渗入地下，少部分经化粪池简单 处理后渗入地下，严重污染河道、水库、湖泊和地下井水，加剧了水体富营养化， 从而影响到居民正常生活用水。因此本专利技术用于生活污水生物脱氮方法及装置由 于其占地面小、处理效率高、运行稳定、操作灵活等特点非常适用于分散性农村 生活污水处理。成套装备可以作为产品进行市场销售，并且可以根据客户的要求 定制加工。也可应用于现有污水处理大装置的改造，在现有污水处理设施的结构 基础上进行简单的目的性改造以提高脱氮效率，降低操作费用。本专利技术用于生活 污水生物脱氮方法及装置己开发加工了系列规模的装备，并应用于了农村生活污 水处理(规模200-300户)。有益效果-1)反应装置结构紧凑，水力反应条件良好。回流水与原污水在混合区混合后按 照水平推流方式自流通过主反应区、缓冲区。回流水带回较高溶解氧而提高了 整个混合区的溶解氧水平，进入主反应区后，带来的溶解氧有利于维持主反应 区载体球区域的低溶解氧水平，保证该区域处于稳定的兼性环境，有利于反硝 化的良好进行。回流水与原污水混合后具有一定的稀释作用，降低了主反应区的有机负荷冲击，同时混合后进入主反应区的水流速提高，改善了载体球区域 的水力传质，提高反应效率。缓冲区水流本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种生活污水生物脱氮装置，其特征在于由混合区（Ⅰ）、主反应区（Ⅱ）和缓冲区（Ⅲ）构成，设置各区的体积比分别为１∶（２～４）∶（０．５～１）；混合区（Ⅰ）与主反应区（Ⅱ）由挡板（１２）隔开，挡板（１２）安装低于装置上沿１０～２５ｃｍ，挡板（１２）后安装导流板（１３）；主反应区（Ⅱ）内部按照前后区域的体积比设置开孔板（１４）用于固定前区域的载体球（５），后区域安装组合填料（６），组合填料（６）下方设置曝气管或曝气盘（７）；主反应区（Ⅱ）与缓冲区（Ⅲ）由挡板（１１）隔开，缓冲区（Ⅲ）内设置挡板（９）和斜板（１０）；挡板（９）安装距离装置上沿１０～２５ｃｍ、伸入装置１／３～１／２深度处，距离侧边５～２５ｃｍ；斜板（１０）安装于装置深度１／４～１／３处，斜板斜度为５０～６０°。
【技术特征摘要】
1.一种生活污水生物脱氮装置，其特征在于由混合区(I)、主反应区(II)和缓冲区(III)构成，设置各区的体积比分别为1∶(2～4)∶(0.5～1)；混合区(I)与主反应区(II)由挡板(12)隔开，挡板(12)安装低于装置上沿10～25cm，挡板(12)后安装导流板(13)；主反应区(II)内部按照前后区域的体积比设置开孔板(14)用于固定前区域的载体球(5)，后区域安装组合填料(6)，组合填料(6)下方设置曝气管或曝气盘(7)；主反应区(II)与缓冲区(III)由挡板(11)隔开，缓冲区(III)内设置挡板(9)和斜板(10)；挡板(9)安装距离装置上沿10～25cm、伸入装置1/3～1/2深度处，距离侧边5～25cm；斜板(10)安装于装置深度1/4～1/3处，斜板斜度为50～60°。2. 根据权利要求1所述的的装置，其特征在于主反应区(II)的前区域占反应 区(II)总体积的1/3 2/3，区域装填的载体球5为PVC或PP载体球，载体球支 撑骨架为市售塑料网格球，直径8 10cm，内部填充聚酯纤维丝，填充量为8 10g/个；主反应区(II)的后区域装填市售组合填料，规格为(M50mm。3. 根据权利要求1所述的的装置，其特征在于进水管(1)从装置上沿进水， ...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈树宝，陈英文，刘明庆，赵冰怡，祝社民，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
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