申請日2013.10.28
公開(公告)日2015.06.17
IPC分類號C02F9/14
摘要
反硝化脫氮除磷處理高氨氮厭氧氨氧化出水和生活污水的裝置和方法,屬于污水生物處理領(lǐng)域。工藝包括順序串聯(lián)的高氨氮進水水箱、一體化短程硝化和厭氧氨氧化反應(yīng)器、沉淀池、生活污水進水水箱、反硝化除磷脫氮反應(yīng)器、出水水箱;所述方法為:在一體化反應(yīng)器內(nèi),高氨氮廢水通過短程硝化和厭氧氨氧化作用實現(xiàn)氮的有效去除;在反硝化除磷脫氮反應(yīng)器內(nèi),聚磷菌先利用生活污水中的有機碳源厭氧釋磷,后利用厭氧氨氧化出水中的硝態(tài)氮缺氧反硝化除磷,最后在好氧段對磷進一步吸收,并伴有硝化細(xì)菌產(chǎn)生的硝化作用。該方法將厭氧氨氧化脫氮與反硝化除磷耦合應(yīng)用于污水生物脫氮除磷系統(tǒng)中,有效的利用了厭氧氨氧化過程產(chǎn)生的硝態(tài)氮,大大降低了氧耗、能耗。
權(quán)利要求書
1.反硝化脫氮除磷處理高氨氮厭氧氨氧化出水和生活污水的裝置,其特征在 于,包括:高氨氮進水水箱(1)、一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器(2)、 沉淀池(3)、生活污水進水水箱(4)、反硝化除磷脫氮SBR反應(yīng)器(5)、出水 水箱(6),以及厭氧氨氧化和反硝化除磷在線監(jiān)測和反饋控制系統(tǒng)(7);其中, 高氨氮進水水箱(1)通過第一進水泵(2.1)與一體化短程硝化和厭氧氨氧化反 應(yīng)器(2)相連接;一體化短程硝化和厭氧氨氧化反應(yīng)器(2)出水閥與沉淀池(3) 相連接;沉淀池(3)放空管通過污泥回流泵(2.12)與一體化短程硝化和厭氧 氨氧化反應(yīng)器(2)污泥回流管相連接;沉淀池(3)通過第二進水泵(5.2)與 反硝化除磷脫氮反應(yīng)器(5)相連接;生活污水進水水箱(4)通過第三進水泵(5.1) 與反硝化除磷脫氮反應(yīng)器(5)相連接;反硝化除磷脫氮反應(yīng)器(5)出水管與出 水水箱(6)相連接;
所述一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器(2)內(nèi)置有第一攪拌器(2.2)、 第一攪拌槳(2.3)、第一曝氣頭(2.7)、加熱裝置(2.8)、第一出水閥(2.9)、污 泥回流閥(2.10)、第一取樣口(2.11)、pH和溫度傳感器(2.14)、第一DO傳 感器(2.15);
所述反硝化除磷脫氮SBR反應(yīng)器(5)內(nèi)置有第二攪拌器(5.3)、第二攪拌 槳(5.4)、第二曝氣頭(5.8)、第二出水閥(5.9)、排泥閥(5.10)、第二取樣口 (5.12)、pH傳感器(5.14)和第二DO傳感器(5.15);
所述厭氧氨氧化和反硝化除磷在線監(jiān)測和反饋控制系統(tǒng)(7)包括計算機 (7.1)和可編程過程控制器(7.2),可編程過程控制器(7.2)內(nèi)置信號轉(zhuǎn)換器 AD轉(zhuǎn)換接口(7.3)、信號轉(zhuǎn)換器DA轉(zhuǎn)換接口(7.4)、第一進水繼電器(7.5)、 第一曝氣繼電器(7.6)、溫度數(shù)據(jù)信號接口(7.7)、第一攪拌器繼電器(7.8)、 第一pH和DO數(shù)據(jù)信號接口(7.9)、第一出水繼電器(7.10)、污泥回流繼電器 (7.11)、第二進水繼電器(7.12)、第三進水繼電器(7.13)、第二曝氣繼電器(7.14)、 第二攪拌器繼電器(7.15)、第二出水繼電器(7.16)和排泥繼電器(7.17)、第 二pH和DO數(shù)據(jù)信號接口(7.18);其中,可編程過程控制器(7.2)上的信號 轉(zhuǎn)換器AD轉(zhuǎn)換接口(7.3)通過電纜線與計算機(7.1)相連接,將傳感器模擬 信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳遞給計算機(7.1);計算機(7.1)通過信號轉(zhuǎn)換器DA轉(zhuǎn) 換接口(7.4)與可編程過程控制器(7.2)相連接,將計算機(7.1)的數(shù)字指令 傳遞給可編程過程控制器(7.2);第一進水繼電器(7.5)與第一進水泵(2.1) 相連接;第一曝氣繼電器(7.6)與第一電磁閥(2.5)相連接;溫度數(shù)據(jù)信號接 口(7.7)通過傳感器導(dǎo)線與加熱裝置(2.8)相連接;第一攪拌器繼電器(7.8) 與第一攪拌器(2.2)相連接;第一pH和DO數(shù)據(jù)信號接口(7.9)通過傳感器 導(dǎo)線與第一pH和DO測定儀(2.13)相連接;pH和溫度傳感器(2.14)、DO傳 感器(2.15)分別通過傳感器導(dǎo)線與第一pH和DO測定儀(2.13)相連接;第 一出水繼電器(7.10)與第一出水閥(2.9)相連接;污泥回流繼電器(7.11)與 污泥回流閥(2.10)相連接;第二進水繼電器(7.12)和第三進水繼電器(7.13) 分別與第二進水泵(5.2)和第三進水泵(5.1)相連接;第二曝氣繼電器(7.14) 與第二電磁閥(5.6)相連接;第二攪拌器繼電器(7.15)與第二攪拌器(5.3) 相連接;第二出水繼電器(7.16)和排泥繼電器(7.17)分別與第二出水閥(5.9) 和排泥閥(5.10)相連接;第二pH和DO數(shù)據(jù)信號接口(7.18)通過導(dǎo)線與第 二pH和DO測定儀(5.13)相連接;pH傳感器(5.14)和第二DO傳感器(5.15) 分別通過傳感器導(dǎo)線與第二pH和DO測定儀(5.13)相連接。
2.應(yīng)用權(quán)利要求1所述的反硝化脫氮除磷處理高氨氮厭氧氨氧化出水和生 活污水的裝置的方法,其特征在于,包括以下內(nèi)容:
1)系統(tǒng)啟動:將短程硝化污泥和厭氧氨氧化污泥按體積比2:1混合后投加 至一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器(2),使反應(yīng)器內(nèi)活性污泥濃度達 到3000~5000mg/L;將城市污水廠剩余污泥或具有脫氮除磷性能的活性污泥投 加到反硝化除磷脫氮SBR反應(yīng)器(5),使接種后反應(yīng)器內(nèi)活性污泥濃度達到2500 ~4000mg/L;
2)運行時調(diào)節(jié)操作如下:
一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器(2)啟動時,將反應(yīng)器內(nèi)溫度控 制在30±1℃,通過投加0.1mol/L的HCl將進水pH控制在7.5±0.01;在每個 運行周期先將經(jīng)除碳處理后的污泥消化液由高氨氮進水水箱(1)經(jīng)第一進水泵 (2.1)抽入一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器(2),此時進水游離氨FA 濃度為4~10mg/L,隨后進行低氧曝氣攪拌10~60min,并通過厭氧氨氧化和反 硝化除磷在線監(jiān)測和反饋控制系統(tǒng)(7)控制反應(yīng)器內(nèi)DO濃度為0.3~0.5mg/L, 而后缺氧攪拌30~120min;此后低氧曝氣攪拌和缺氧攪拌交替,當(dāng)?shù)脱跗貧鈹?拌pH值曲線出現(xiàn)拐點時停止低氧曝氣攪拌,再缺氧攪拌直至NO2--N<1mg/L; 最后,沉淀排水,排水比為40~60%,出水排入沉淀池(3);
一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器(2)啟動時,為防止污泥流失需 進行污泥回流,出水排入沉淀池(3)并沉淀1天后,并當(dāng)污泥累積大于1L時, 啟動污泥回流泵(2.12),將沉淀池(3)中的剩余污泥全部回流至一體化短程硝 化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器(2);
當(dāng)一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器(2)出水NH4+-N<1mg/L, NO2--N<1mg/L時,完成一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器(2)的啟動; 此時,一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器(2)出水NO3--N與進水NH4+-N 的質(zhì)量濃度比為0.1~0.13;
反硝化除磷脫氮SBR反應(yīng)器(5)啟動時,污泥齡為10~20d,水力停留時 間HRT為6~18h;每周期通過第三進水泵(5.1)將生活污水從生活污水進水水 箱(4)抽入反應(yīng)器,厭氧攪拌60~180min;然后,通過第二進水泵(5.2)將一 體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器(2)的出水從沉淀池(3)抽入反應(yīng)器, 缺氧攪拌30~180min,當(dāng)缺氧攪拌pH值曲線出現(xiàn)拐點時停止缺氧攪拌;之后, 再曝氣攪拌30~180min,并通過厭氧氨氧化和反硝化除磷在線監(jiān)測和反饋控制系 統(tǒng)(7)控制反應(yīng)器內(nèi)DO濃度為2±0.2mg/L,當(dāng)曝氣攪拌NH4+-N<5mg/L時停 止曝氣攪拌;最后,沉淀排水,排水比為40~60%;
當(dāng)反硝化除磷脫氮SBR反應(yīng)器(5)出水P<1mg/L,TN<15mg/L時,完 成反硝化除磷脫氮SBR反應(yīng)器(5)的啟動;
一體化短程硝化和厭氧氨氧化反應(yīng)器(2)和反硝化脫氮除磷反應(yīng)器(5)均 成功啟動后,系統(tǒng)進入正式運行階段:
一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器(2)運行時,通過投加0.1mol/L 的HCl將一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器(2)進水pH值控制在7.5 ±0.01,每周期進水結(jié)束后進行低氧曝氣攪拌10~60min,并通過厭氧氨氧化和 反硝化除磷在線監(jiān)測和反饋控制系統(tǒng)(7)控制反應(yīng)器內(nèi)DO濃度為0.3~0.5mg/L, 而后缺氧攪拌30~120min,此后低氧曝氣攪拌和缺氧攪拌交替,當(dāng)?shù)脱跗貧鈹?拌pH值曲線出現(xiàn)拐點時停止低氧曝氣攪拌,再缺氧攪拌至NO2--N<1mg/L,沉 淀排水,排水比為40~60%;正式運行階段,不再對一體化短程硝化和厭氧氨 氧化SBR反應(yīng)器(2)內(nèi)溫度值進行調(diào)控,并且關(guān)閉污泥回流泵(2.12),不再 對沉淀池(3)中的污泥進行回流;
反硝化除磷脫氮SBR反應(yīng)器(5)運行時,污泥齡控制在10~20d,水力停 留時間HRT為6~18h,每周期生活污水進水結(jié)束后,厭氧攪拌60~180min,然 后將一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器(2)的出水從沉淀池(3)抽入 反硝化除磷脫氮SBR反應(yīng)器(5),缺氧攪拌30~120min,當(dāng)缺氧攪拌pH值曲 線出現(xiàn)拐點時停止缺氧攪拌,而后通過厭氧氨氧化和反硝化除磷在線監(jiān)測和反饋 控制系統(tǒng)(7)控制反應(yīng)器內(nèi)DO濃度為2±0.2mg/L并曝氣攪拌30~180min,當(dāng) 曝氣攪拌時NH4+-N<5mg/L時停止曝氣攪拌,沉淀排水,排水比為40~60%。
說明書
反硝化脫氮除磷處理高氨氮厭氧氨氧化出水和生活污水的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及污水生物處理技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及反硝化脫氮除磷處理高氨氮厭氧氨氧化 出水和生活污水的裝置和方法
背景技術(shù)
隨著人類生活水平的提高、人口的急劇增長,以及工業(yè)的迅猛發(fā)展,污水的排放量 日趨增多,水環(huán)境污染日益嚴(yán)重,污水的脫氮除磷成為國內(nèi)外專家學(xué)者研究的熱點。但是, 傳統(tǒng)生物脫氮除磷工藝在實際應(yīng)用過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)脫氮效果和除磷效果不能同時達到 最佳的現(xiàn)象,并且存在耗能大、耗氧大、工藝復(fù)雜、脫氮除磷效率低、運行費用高等問題。
厭氧氨氧化是一種新型的生物脫氮技術(shù),與傳統(tǒng)硝化-反硝化相比具有耗能低,不需 外加碳源,不需投加酸堿中和試劑,剩余污泥產(chǎn)量少,耗氧減少62.5%等優(yōu)點。但是,厭 氧氨氧化反應(yīng)每消耗1mol的NH4+-N和1.32mol的NO2--N就會產(chǎn)生0.26mol的NO3--N, 使得TN去除率難以進一步提高。反硝化除磷技術(shù)實現(xiàn)了脫氮和除磷的統(tǒng)一,“一碳兩用” 節(jié)省了碳源,且可有效的利用厭氧氨氧化過程產(chǎn)生的NO3--N進行反硝化除磷。但目前, 厭氧氨氧化反應(yīng)過程中產(chǎn)生的硝態(tài)氮很少進行下一步的處理,厭氧氨氧化耦合反硝化除磷 進行同步脫氮除磷的工藝更是極少報道。
因此,提出一種合理、有效的工藝,用于處理厭氧氨氧化出水中所含的硝態(tài)氮,是一 個迫在眉睫的問題。反硝化除磷SBR法結(jié)合了序批式反應(yīng)器可操作性強、工藝簡單、便于 實現(xiàn)同步脫氮除磷的特點,將SBR實時控制技術(shù)應(yīng)用于反硝化除磷過程中,通過控制厭氧、 缺氧和好氧的運行工序和好氧段DO濃度,實現(xiàn)了污水的脫氮除磷;同時,有效的利用了 厭氧氨氧化過程產(chǎn)生的硝態(tài)氮進行反硝化除磷,充分發(fā)揮了厭氧氨氧化與反硝化除磷耦合 的優(yōu)點,對開發(fā)運行費用低、投資少的同步脫氮除磷新技術(shù)具有重要意義。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種反硝化脫氮除磷處理高氨氮厭氧氨氧化出水和生活污 水的工藝和方法,實現(xiàn)高氨氮厭氧氨氧化出水中硝態(tài)氮的進一步處理,有效的提高系統(tǒng)TN 去除率。此外,結(jié)合在線監(jiān)測反應(yīng)器中pH值和DO的變化情況,對短程硝化、厭氧氨氧 化和反硝化除磷過程進行實時控制,可有效的維持系統(tǒng)穩(wěn)定性。該發(fā)明不僅解決了厭氧氨 氧化出水硝態(tài)氮過高的問題,而且具有工藝流程簡單、可控制性強、操作靈活等特點,可 降低工藝運行費用,減少能源消耗。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來解決的:反硝化脫氮除磷處理高氨氮厭氧氨氧 化出水和生活污水的裝置,其特征在于,包括:高氨氮進水水箱1、一體化短程硝化和厭 氧氨氧化SBR反應(yīng)器2、沉淀池3、生活污水進水水箱4、反硝化除磷脫氮SBR反應(yīng)器5、 出水水箱6,以及厭氧氨氧化和反硝化除磷在線監(jiān)測和反饋控制系統(tǒng)7;其中,高氨氮進 水水箱1通過第一進水泵2.1與一體化短程硝化和厭氧氨氧化反應(yīng)器2相連接;一體化短 程硝化和厭氧氨氧化反應(yīng)器2出水閥與沉淀池3相連接;沉淀池3通過第二進水泵5.2與 反硝化脫氮除磷反應(yīng)器5相連接;生活污水進水水箱4通過第三進水泵5.1與反硝化脫氮 除磷反應(yīng)器5相連接;反硝化除磷脫氮SBR反應(yīng)器5出水閥與出水水箱6相連接;
所述一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器2內(nèi)置有第一攪拌器2.2、第一攪拌槳 2.3、第一曝氣頭2.7、加熱裝置2.8、第一出水閥2.9、污泥回流閥2.10、第一取樣口2.11、 pH和溫度傳感器2.14、第一DO傳感器2.15;
所述反硝化除磷脫氮SBR反應(yīng)器5內(nèi)置有第二攪拌器5.3、第二攪拌槳5.4、第二曝 氣頭5.8、第二出水閥5.9、排泥閥5.10、第二取樣口5.12、pH傳感器5.14和第二DO傳 感器5.15;
所述厭氧氨氧化和反硝化除磷在線監(jiān)測和反饋控制系統(tǒng)7包括計算機7.1和可編程過 程控制器7.2,可編程過程控制器7.2內(nèi)置信號轉(zhuǎn)換器AD轉(zhuǎn)換接口7.3、信號轉(zhuǎn)換器DA 轉(zhuǎn)換接口7.4、第一進水繼電器7.5、第一曝氣繼電器7.6、溫度數(shù)據(jù)信號接口7.7、第一攪 拌器繼電器7.8、第一pH和DO數(shù)據(jù)信號接口7.9、第一出水繼電器7.10、污泥回流繼電 器7.11、第二進水繼電器7.12、第三進水繼電器7.13、第二曝氣繼電器7.14、第二攪拌器 繼電器7.15、第二出水繼電器7.16和排泥繼電器7.17、第二pH和DO數(shù)據(jù)信號接口7.18; 其中,可編程過程控制器7.2上的信號轉(zhuǎn)換器AD轉(zhuǎn)換接口7.3通過電纜線與計算機7.1相 連接,將傳感器模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳遞給計算機7.1;計算機7.1通過信號轉(zhuǎn)換器 DA轉(zhuǎn)換接口7.4與可編程過程控制器7.2相連接,將計算機7.1的數(shù)字指令傳遞給可編程 過程控制器7.2;第一進水繼電器7.5與第一進水泵2.1相連接;第一曝氣繼電器7.6與第 一電磁閥2.5相連接;溫度數(shù)據(jù)信號接口7.7通過傳感器導(dǎo)線與加熱裝置2.8相連接;第一 攪拌器繼電器7.8與第一攪拌器2.2相連接;第一pH和DO數(shù)據(jù)信號接口7.9通過導(dǎo)線與 第一pH和DO測定儀2.13相連接;pH和溫度傳感器2.14、DO傳感器2.15分別通過傳感 器導(dǎo)線與第一pH和DO測定儀2.13相連接;第一出水繼電器7.10與第一出水閥2.9相連 接;污泥回流繼電器7.11與污泥回流閥2.10相連接;第二進水繼電器7.12和第三進水繼 電器7.13分別與第二進水泵5.2和第三進水泵5.1相連接;第二曝氣繼電器7.14與第二電 磁閥5.6相連接;第二攪拌器繼電器7.15與第二攪拌器5.3相連接;第二出水繼電器7.16 和排泥繼電器7.17分別與第二出水閥5.9和排泥閥5.10相連接;第二pH和DO數(shù)據(jù)信號 接口7.18通過導(dǎo)線與第二pH和DO測定儀5.13相連接;pH傳感器5.14和第二DO傳感 器5.15分別通過傳感器導(dǎo)線與第二pH和DO測定儀5.13相連接。
污水在此裝置中的處理流程為:經(jīng)除碳處理后的污泥消化液通過第一進水泵2.1由高 氨氮進水水箱1抽入一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器2內(nèi),通過調(diào)控pH、游離 氨FA和DO,抑制亞硝酸鹽氧化菌的活性,實現(xiàn)高氨氮廢水的短程硝化,并通過低氧攪拌 和缺氧攪拌交替運行,將剩余的NH4+-N和NO2--N經(jīng)厭氧氨氧化作用轉(zhuǎn)化成N2和部分 NO3--N,出水排入沉淀池;與此同時,生活污水通過第三進水泵5.1被抽入反硝化除磷脫 氮SBR反應(yīng)器5,反硝化細(xì)菌利用上一反應(yīng)周期殘留的NO3--N進行反硝化脫氮,聚磷菌 PAOs則利用污水中的揮發(fā)性脂肪酸VFA進行厭氧釋磷,同時合成內(nèi)碳源PHA儲存于體 內(nèi);待厭氧釋磷過程結(jié)束后厭氧氨氧化出水被抽入反硝化除磷脫氮SBR反應(yīng)器5,反硝化 除磷菌DPAOs以NO3--N為電子受體,利用體內(nèi)合成的內(nèi)碳源進行缺氧反硝化除磷,此后 進行曝氣攪拌,發(fā)生硝化作用以及對磷的進一步吸收,出水排入出水水箱。
本發(fā)明還提供了一種反硝化脫氮除磷處理高氨氮厭氧氨氧化出水和生活污水的 方法,其具體的啟動和操作步驟如下:
1)系統(tǒng)啟動:將短程硝化污泥和厭氧氨氧化污泥按體積比2:1混合后投加至一體化短 程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器2,使反應(yīng)器內(nèi)活性污泥濃度達到3000~5000mg/L;將 城市污水廠剩余污泥或具有脫氮除磷性能的活性污泥投加到反硝化除磷脫氮SBR反應(yīng)器 5,使接種后反應(yīng)器內(nèi)活性污泥濃度達到2500~4000mg/L;
2)運行時調(diào)節(jié)操作如下:
一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器2啟動時,將反應(yīng)器內(nèi)溫度控制在30±1℃, 通過投加0.1mol/L的HCl將進水pH控制在7.5±0.01;在每個運行周期先將經(jīng)除碳處理 后的污泥消化液由高氨氮進水水箱1經(jīng)第一進水泵2.1抽入一體化短程硝化和厭氧氨氧化 SBR反應(yīng)器2,此時進水游離氨FA濃度為4~10mg/L,隨后進行低氧曝氣攪拌10~60min, 并通過厭氧氨氧化和反硝化除磷在線監(jiān)測和反饋控制系統(tǒng)7控制反應(yīng)器內(nèi)DO濃度為0.3~ 0.5mg/L,而后缺氧攪拌30~120min;此后低氧曝氣攪拌和缺氧攪拌交替,當(dāng)?shù)脱跗貧鈹?拌pH值曲線出現(xiàn)拐點時停止低氧曝氣攪拌,再缺氧攪拌直至NO2--N<1mg/L;最后,沉 淀排水,排水比為40~60%,出水排入沉淀池3;
一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器2啟動時,為防止污泥流失需進行污泥回流, 出水排入沉淀池3并沉淀1天后,并當(dāng)污泥累積大于1L時,啟動污泥回流泵2.12,將沉 淀池3中的剩余污泥全部回流至一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器2;
當(dāng)一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器2出水NH4+-N<1mg/L,NO2--N<1mg/L 時,完成一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器2的啟動;此時,一體化短程硝化和厭 氧氨氧化SBR反應(yīng)器2出水NO3--N與進水NH4+-N的質(zhì)量濃度比為0.1~0.13;
反硝化除磷脫氮SBR反應(yīng)器5啟動時,污泥齡為10~20d,水力停留時間HRT為6~ 18h;每周期通過第三進水泵5.1將生活污水從生活污水進水水箱4抽入反應(yīng)器,厭氧攪拌 60~180min;然后,通過第二進水泵5.2將一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器2的 出水從沉淀池3抽入反應(yīng)器,缺氧攪拌30~180min,當(dāng)缺氧攪拌pH值曲線出現(xiàn)拐點時停 止缺氧攪拌;之后,再曝氣攪拌30~180min,并通過厭氧氨氧化和反硝化除磷在線監(jiān)測和 反饋控制系統(tǒng)7控制反應(yīng)器內(nèi)DO濃度為2±0.2mg/L,當(dāng)曝氣攪拌NH4+-N<5mg/L時停 止曝氣攪拌;最后,沉淀排水,排水比為40~60%;
當(dāng)反硝化除磷脫氮SBR反應(yīng)器5出水P<1mg/L,TN<15mg/L時,完成反硝化除磷 脫氮SBR反應(yīng)器5的啟動;
一體化短程硝化和厭氧氨氧化反應(yīng)器2和反硝化脫氮除磷反應(yīng)器5均成功啟動后,系 統(tǒng)進入正式運行階段:
一體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器2運行時,通過投加0.1mol/L的HCl將一 體化短程硝化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器2進水pH值控制在7.5±0.01,每周期進水結(jié)束后 進行低氧曝氣攪拌10~60min,并通過厭氧氨氧化和反硝化除磷在線監(jiān)測和反饋控制系統(tǒng) 7控制反應(yīng)器內(nèi)DO濃度為0.3~0.5mg/L,而后缺氧攪拌30~120min,此后低氧曝氣攪拌 和缺氧攪拌交替,當(dāng)?shù)脱跗貧鈹嚢鑠H值曲線出現(xiàn)拐點時停止低氧曝氣攪拌,再缺氧攪拌 至NO2--N<1mg/L,沉淀排水,排水比為40~60%;正式運行階段,不再對一體化短程硝 化和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器2內(nèi)溫度值進行調(diào)控,并且關(guān)閉污泥回流泵2.12,不再對沉淀 池3中的污泥進行回流;
反硝化除磷脫氮SBR反應(yīng)器5運行時,污泥齡控制在10~20d,水力停留時間HRT 為6~18h,每周期生活污水進水結(jié)束后,厭氧攪拌60~180min,然后將一體化短程硝化 和厭氧氨氧化SBR反應(yīng)器2的出水從沉淀池3抽入反硝化除磷脫氮SBR反應(yīng)器5,缺氧 攪拌30~120min,當(dāng)缺氧攪拌pH值曲線出現(xiàn)拐點時停止缺氧攪拌,而后通過厭氧氨氧化 和反硝化除磷在線監(jiān)測和反饋控制系統(tǒng)7控制反應(yīng)器內(nèi)DO濃度為2±0.2mg/L并曝氣攪拌 30~180min,當(dāng)曝氣攪拌時NH4+-N<5mg/L時停止曝氣攪拌,沉淀排水,排水比為40~60%。
本發(fā)明的反硝化脫氮除磷處理高氨氮厭氧氨氧化出水和生活污水的裝置和方法, 具有以下優(yōu)點:
1)將全程自養(yǎng)脫氮-短程硝化和厭氧氨氧化應(yīng)用于高氨氮廢水的生物脫氮處理, 與傳統(tǒng)硝化反硝化脫氮工藝相比不需外加碳源,不需投加酸堿中和試劑,剩余污泥產(chǎn)量少, 耗氧減少62.5%。
2)回收利用了厭氧氨氧化反應(yīng)生成的NO3--N,并將其作為反硝化除磷的電子受 體,實現(xiàn)了生活污水的同步脫氮除磷,與傳統(tǒng)厭氧釋磷、好氧吸磷的除磷工藝相比,“一 碳兩用”,有效利用了原水中的碳源,同時大大節(jié)省了能耗和氧耗。
3)一體化短程硝化和厭氧氨氧化反應(yīng)器采用序批式活性污泥法SBR反應(yīng)器,可 控性強、操作簡便,同時結(jié)合SBR實時控制技術(shù),可實現(xiàn)污水的全程自養(yǎng)脫氮。
4)將一體化短程硝化和厭氧氨氧化脫氮與反硝化除磷進行耦合,充分發(fā)揮了兩 種技術(shù)的優(yōu)點,實現(xiàn)了高氨氮廢水和生活污水的脫氮除磷,運行費用低。