抑制硝酸菌以实现城市污水单级自养脱氮的装置及方法，它涉及污水处理装置及方法。本发明专利技术要解决现有单级短程硝化/厌氧氨氧化脱氮工艺存在启动困难、运行不稳定容易向全程硝化转化、占地面积大、运行费用高等的技术问题。进水箱的出水口与进水管的进水口通过进水泵连通，进水管的出水口位于主反应筒的正上方，外循环导管的出口与主反应筒上部的进口连通，外循环导管上安装有外循环泵，外循环导管内壁上固定有填料。方法：先挂膜，再将城市污水通入主反应筒中，进行单级短程硝化/厌氧氨氧化自养脱氮。本发明专利技术占地面积小，管理简便，处理效率高，对污水脱氮无需曝气，节省大量运行成本，分阶段添加硫化物的方法能实现对硝酸菌的快速有效抑制。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污水处理装置及方法；具体。
技术介绍
现有单级短程硝化/厌氧氨氧化脱氮工艺存在启动困难。在单级短程硝化/厌氧氨氧化脱氮工艺中，由于体系内存在氧气，硝酸菌会和厌氧氨氧化菌竞争底物亚硝酸盐，从而造成体系极易向全程硝化转变。基于此，国内外学者对实现硝酸菌的抑制提出了多种控制途径，如控制体系D0、温度、pH、氮负荷、游离氨和游离亚硝酸盐等。在处理高氨氮的废水时，通常是采用限氧的方法以抑制系统中的硝酸菌的增长同时实现单级短程硝 化/厌氧氨氧化自养脱氮。在处理低氨氮污水(如城市污水)时，由于基质浓度低，体系耗氧速率低，容易出现供氧速率大于耗氧速率的情况，使体系溶解氧升高，难以持续实现对硝酸菌抑制，耦合反应不稳定，容易向全程硝化转变等问题，而且现有工艺还存在占地面积大、运行费用闻等问题。
技术实现思路
本专利技术要解决现有单级短程硝化/厌氧氨氧化脱氮工艺存在启动困难、运行不稳定容易向全程硝化转化、占地面积大、运行费用高等的技术问题；而提供了。本专利技术中抑制硝酸菌以实现城市污水单级自养脱氮的装置包括进水箱、进水泵、DO测定仪、DO探头、pH测定仪、pH探头、主反应筒、外循环导管、外循环泵、排泥管、取样口和进水管，主反应筒侧壁上设有数个取样口，进水箱的出水口与进水管的进水口通过进水泵连通，进水管的出水口位于主反应筒的正上方，主反应筒内设置DO探头和pH探头，DO探头与DO测定仪连接，主反应筒底部的出口与外循环导管的进口连通，外循环导管的出口与主反应筒上部的进口连通，外循环导管上安装有外循环泵，主反应筒底部设有排泥管，外循环导管内壁表面呈锯齿状。主反应筒为缺氧区，外循环导管中形成厌氧区。本专利技术中抑制硝酸菌以实现城市污水单级自养脱氮的方法是通过下述步骤实现的步骤一、按mlss=3g/L 4g/L向主反应筒内加入厌氧氨氧化污泥,然后通入营养液，同时开启外循环泵，并将反应温度控制在25 30°C，在外循环导管内壁表面挂膜，每天更换2 3次营养液，其中营养液中NH4+-N为60mg/L，N02_-N为80mg/L，碱度(以CaCO3计)为500mg/L, Ρ043_-Ρ为10mg/L，挂膜驯化30天后向主反应筒内加入接种量为3g/L亚硝酸细菌，同时按城市污水每天增加5%的比例将营养液逐渐替换为城市污水,待出水的NH/-N平均浓度<lmg/L及对氨氮的去除率稳定在90%以上，即挂膜成功，关闭外循环泵；步骤二、将进水箱内的城市污水用进水泵通过进水管通入主反应筒内，当污水充满主反应筒后，关闭进水泵，然后启动外循环泵，调节外循环泵使主反应筒的溶解氧控制在O. 03、· 05mg/L，水力停留时间为6 8小时，每f 2个小时向主反应筒中投加8 10mg/L硫化物，将处理后的城市污水通过排泥管排出，即实现了城市污水单级自养脱氮。本专利技术利用亚硝化菌和厌氧氨氧化菌的代谢机理和对环境的适应性，针对生活污水低基质浓度和耦合反应不稳定，容易向全程硝化转变等问题，而开发出的一套城市污水自养脱氮的装置和方法，有效抑制硝酸菌活性，把污水里的氨态氮直接转化为氮气。本专利技术利用硫化物对亚硝酸菌(AOB)和硝酸菌(NOB)产生了选择性抑制作用，NOB的活性大大降低，硝化产物主要是Ν02_-Ν，硝化类型为短程硝化，反应如下2NH/+1. 502=NH4++N02_+2H20+2H+,而厌氧氨氧化菌利用其反应产物Ν02__Ν和体系中剩余的NH/-N，发生如下反应NH4++L 32N0f — I. 02N2+0. 26N(V+2H20，实现了本专利技术的单级短程硝化/厌氧氨氧化联合脱氮工艺。 外循环一方面提供混合动力，强化了泥水传质过程。另一方面将污水导入外循环导管，外循环导管内壁表面为粗糙度较大的锯齿结构，其内壁表面所挂生物膜外层主要是亚硝化细菌和异氧菌，厌氧氨氧化菌则处于生物膜内层，进入外循环导管的溶解氧，首先被外部的亚硝化细菌消耗，NO2--N和NH4--N通过扩散转移到内层。环境中存在充足的底物，厌氧氨氧化菌得到了繁殖，从而形成亚硝化-厌氧氨氧化共生菌团，体系中大量的氮以氮气的形式被去除。通过投加硫化物抑制硝酸菌的活性，生成亚硝酸盐，亚硝酸盐和氨氮被厌氧氨氧化菌利用，从而实现本专利技术的单级短程硝化/厌氧氨氧化自养脱氮工艺，对提高城市污水脱氮效率、降低污水处理成本和实现工艺的稳定维持具有重大的现实意义。本专利技术利用大气附氧和进水少量溶解氧作为亚硝化反应的电子受体，而无需曝气，节省大量运行成本，采用非外加曝气形式另一方面能为厌氧氨氧化菌创造有利的厌氧环境。与传统的全程硝化-反硝化工艺相比，本专利技术单级自养脱氮工艺还节省了 50%的耗碱量，且无需投加有机碳源，降低了污水处理成本，另外，由于本专利技术采用了 ΑΝΑΜΜ0Χ菌的细胞产率远远低于反硝化菌，耦合工艺的污泥产量只有传统脱氮过程的15%，大大减少剩余污泥量。本专利技术提出分阶段添加硫化物的方法能实现对硝酸菌的快速有效抑制，硝酸菌对于亚硝酸盐竞力的下降，有利于厌氧氨氧化菌的繁殖，同时使出水硝酸盐维持在较低水平，保证了出水水质。本专利技术以外循环导管的形式构建生物膜区，一方面减少了占地面积，另一方面增加了生物膜与污水的接触面积，为亚硝化菌和厌氨氧化菌的结构分布提供了有利的附着环境，亚硝化菌附着在生物膜的外层，厌氧氨氧化菌附着在生物膜的内层，从而形成亚硝化-厌氧氨氧化共生菌团。本专利技术装置是减少构筑物的有效容积，管理简便，处理效率高，运行成本低等，对生活污水基质溶度低、水量大的特点特别有针对性。为实现短程硝化/厌氧氨氧化单级自养脱氮工艺的快速启动和稳定维持提供了一种新的策略。附图说明图I是本专利技术装置的示意图，图I中14代表阀门；图2是具体实施方式八中无机氮的去除特征图。具体实施例方式具体实施方式一结合图I进行说明，本实施方式中抑制硝酸菌以实现城市污水单级自养脱氮的装置包括进水箱I、进水泵2、DO测定仪3、DO探头4、pH测定仪5、pH探头6、主反应筒7、外循环导管8、外循环泵10、排泥管11、取样口 12和进水管13，主反应筒7侧壁上设有数个取样口 12，进水箱I的出水口与进水管13的进水口通过进水泵2连通，进水管13的出水口位于主反应筒7的正上方，主反应筒7内设置DO探头4和pH探头6，DO探头4与DO测定仪3连接，主反应筒7底部的出口与外循环导管8的进口连通，外循环导管8的出口与主反应筒7上部的进口连通，外循环导管8上安装有外循环泵9，主反应筒7底部设有排泥管11，外循环导管8内壁表面呈锯齿状。具体实施方式二 结合图I进行说明，本实施方式与具体实施方式一不同的是夕卜循环导管8呈“几”字形或“S”字形排布。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。具体实施方式三本实施方式中抑制硝酸菌以实现城市污水单级自养脱氮的方法是通过下述步骤实现的步骤一、按mlss=3g/L 4g/L向主反应筒7内加入厌氧氨氧化污泥,然后通入营养液，同时开启外循环泵9，并将反应温度控制在25 30°C，在外循环导管内壁表面挂膜，每天更换2 3次营养液，其中营养液中NH/-N为60mg/L，Ν02__Ν为80mg/L，碱度(以CaCO3计)为500mg/L，P043_-P为10mg/L，挂膜驯化30天后向主反应筒7内加入接种量为3g/L亚硝酸细菌，同时本文档来自技高网...
【技术保护点】
抑制硝酸菌以实现城市污水单级自养脱氮的装置，它包括进水箱（1）、进水泵（2）、DO测定仪（3）、DO探头（4）、pH测定仪（5）、pH探头（6）、主反应筒（7）、外循环导管（8）、外循环泵（9）、填料（10）、排泥管（11）、取样口（12）和进水管（13），主反应筒（7）侧壁上设有数个取样口（12），其特征在于进水箱（1）的出水口与进水管（13）的进水口通过进水泵（2）连通，进水管（13）的出水口位于主反应筒（7）的正上方，主反应筒（7）内设置DO探头（4）和pH探头（6），DO探头（4）与DO测定仪（3）连接，主反应筒（7）底部的出口与外循环导管（8）的进口连通，外循环导管（8）的出口与主反应筒（7）上部的进口连通，外循环导管（8）上安装有外循环泵（9），主反应筒（7）底部设有排泥管（11），外循环导管（8）内壁表面呈锯齿状。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：高大文，卢健聪，孙学影，梁红，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：
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