公布日：2023.12.05
申請日：2023.09.22
分類號：C02F3/30(2023.01)I;C02F3/28(2023.01)I;C02F3/34(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種利用硫自養(yǎng)反硝化協(xié)同強(qiáng)化低C/N比污水脫氮的系統(tǒng)及方法，進(jìn)水管道與厭氧池的入口相連通，厭氧池的出口與缺氧池的入口相連通，缺氧池的出口分為兩路，其中一路與自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器的入口相連通，另一路與好氧池的入口相連通，自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器的出口與好氧池的入口及自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器的入口相連通，好氧池的出口與沉淀池的入口及缺氧池的入口相連通，沉淀池的出水口與出水管道相連通，沉淀池的底部污泥出口分為兩路，其中一路與污泥排出管道相連通，另一路與厭氧池的入口相連通，該系統(tǒng)及方法能夠避免因外加碳源而產(chǎn)生的剩余污泥及可能出現(xiàn)的COD超標(biāo)風(fēng)險。
權(quán)利要求書
1.一種利用硫自養(yǎng)反硝化協(xié)同強(qiáng)化低C/N比污水脫氮的系統(tǒng)，其特征在于，包括污泥排出管道、進(jìn)水管道、厭氧池(1)、缺氧池(2)、自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器(3)、好氧池(4)及沉淀池(5)；進(jìn)水管道與厭氧池(1)的入口相連通，厭氧池1的出口與缺氧池(2)的入口相連通，缺氧池(2)的出口分為兩路，其中一路與自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器(3)的入口相連通，另一路與好氧池(4)的入口相連通，自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器(3)的出口與好氧池(4)的入口及自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器(3)的入口相連通，好氧池(4)的出口與沉淀池(5)的入口及缺氧池(2)的入口相連通，沉淀池(5)的出水口與出水管道相連通，沉淀池(5)的底部污泥出口分為兩路，其中一路與污泥排出管道相連通，另一路與厭氧池(1)的入口相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用硫自養(yǎng)反硝化協(xié)同強(qiáng)化低C/N比污水脫氮的系統(tǒng)，其特征在于，缺氧池(2)的出口分為兩路，其中一路經(jīng)自養(yǎng)反硝化泵(2-2)與自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器(3)的入口相連通，另一路經(jīng)異養(yǎng)反硝化泵(2-1)與好氧池(4)的入口相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用硫自養(yǎng)反硝化協(xié)同強(qiáng)化低C/N比污水脫氮的系統(tǒng)，其特征在于，沉淀池(5)的底部污泥出口經(jīng)污泥泵(5-1)與厭氧池(1)的入口相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用硫自養(yǎng)反硝化協(xié)同強(qiáng)化低C/N比污水脫氮的系統(tǒng)，其特征在于，好氧池(4)的出口經(jīng)硝化液回流泵(4-1)與缺氧池(2)的入口相連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用硫自養(yǎng)反硝化協(xié)同強(qiáng)化低C/N比污水脫氮的系統(tǒng)，其特征在于，自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器(3)的出口經(jīng)自養(yǎng)泵(3-1)與自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器(3)的入口相連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用硫自養(yǎng)反硝化協(xié)同強(qiáng)化低C/N比污水脫氮的系統(tǒng)，其特征在于，還包括曝氣設(shè)備，其中，曝氣設(shè)備與好氧池(4)相連通。
7.一種利用硫自養(yǎng)反硝化協(xié)同強(qiáng)化低C/N比污水脫氮的方法，其特征在于，包括以下步驟：1)厭氧池(1)輸出的污水與好氧池(4)輸出的部分回流的硝化液匯合后進(jìn)入缺氧池(2)中，在缺氧池(2)中，異養(yǎng)反硝化細(xì)菌利用水中的有機(jī)物為電子供體進(jìn)行低C/N比污水的脫氮反應(yīng)，將污水中部分硝態(tài)氮還原為氮氣；2)將含有硝態(tài)氮的缺氧池(2)輸出的水分為兩路，其中一路進(jìn)入到好氧池(4)中進(jìn)行聚磷菌超量吸磷、殘余有機(jī)物降解、有機(jī)氮與氨氮氧化；另一路進(jìn)入自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器(3)中繼續(xù)進(jìn)行自養(yǎng)脫氮反應(yīng)，在自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器(3)中，利用自養(yǎng)型反硝化細(xì)菌進(jìn)行脫氮反應(yīng)，同時投加單質(zhì)硫磺顆粒作為自養(yǎng)反硝化細(xì)菌的電子供體，依靠水力沖刷加快單質(zhì)硫磺顆粒的溶解；3)自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器(3)輸出的上清液分為兩路，其中一路返回至自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器(3)的入口處，另一路進(jìn)入到好氧池(4)中；4)在好氧池(4)中，將污水中的有機(jī)氮及氨氮氧化為硝態(tài)氮，好氧池(4)輸出的水分為兩路，其中一路作為回流的消化液進(jìn)入到缺氧池(2)中，另一路進(jìn)入沉淀池(5)進(jìn)行泥水分離，沉淀池(5)底部的污泥分為兩路，其中一路作為活性污泥回流至厭氧池(1)中，另一路作為剩余污泥進(jìn)行外排處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用硫自養(yǎng)反硝化協(xié)同強(qiáng)化低C/N比污水脫氮的方法，其特征在于，厭氧池(1)輸出至缺氧池(2)中的水量與好氧池(4)回流至缺氧池(2)中硝化液的量的比例為1:2～4。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用硫自養(yǎng)反硝化協(xié)同強(qiáng)化低C/N比污水脫氮的方法，其特征在于，缺氧池(2)的出水中，進(jìn)入到自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器(3)的水量占缺氧池(2)出水總量的70％-90％。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用硫自養(yǎng)反硝化協(xié)同強(qiáng)化低C/N比污水脫氮的方法，其特征在于，單質(zhì)硫磺顆粒的平均粒徑為1.0-2.0mm。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種利用硫自養(yǎng)反硝化協(xié)同強(qiáng)化低C/N比污水脫氮的系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)及方法能夠避免因外加碳源而產(chǎn)生的剩余污泥及可能出現(xiàn)的COD超標(biāo)風(fēng)險。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明公開了一種利用硫自養(yǎng)反硝化協(xié)同強(qiáng)化低C/N比污水脫氮的系統(tǒng)，包括污泥排出管道、進(jìn)水管道、厭氧池、缺氧池、自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器、好氧池及沉淀池；
進(jìn)水管道與厭氧池的入口相連通，厭氧池的出口與缺氧池的入口相連通，缺氧池的出口分為兩路，其中一路與自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器的入口相連通，另一路與好氧池的入口相連通，自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器的出口與好氧池的入口及自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器的入口相連通，好氧池的出口與沉淀池的入口及缺氧池的入口相連通，沉淀池的出水口與出水管道相連通，沉淀池的底部污泥出口分為兩路，其中一路與污泥排出管道相連通，另一路與厭氧池的入口相連通。
缺氧池的出口分為兩路，其中一路經(jīng)自養(yǎng)反硝化泵與自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器的入口相連通，另一路經(jīng)異養(yǎng)反硝化泵與好氧池的入口相連通。
沉淀池的底部污泥出口經(jīng)污泥泵與厭氧池的入口相連通。
好氧池的出口經(jīng)硝化液回流泵與缺氧池的入口相連通。
自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器的出口經(jīng)自養(yǎng)泵與自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器的入口相連通。
還包括曝氣設(shè)備，其中，曝氣設(shè)備與好氧池相連通。
本發(fā)明所述的利用硫自養(yǎng)反硝化協(xié)同強(qiáng)化低C/N比污水脫氮的方法包括以下步驟：
1)厭氧池輸出的污水與好氧池輸出的部分回流的硝化液匯合后進(jìn)入缺氧池中，在缺氧池中，異養(yǎng)反硝化細(xì)菌利用水中的有機(jī)物為電子供體進(jìn)行低C/N比污水的脫氮反應(yīng)，將污水中部分硝態(tài)氮還原為氮氣；
2)將含有硝態(tài)氮的缺氧池輸出的水分為兩路，其中一路進(jìn)入到好氧池中進(jìn)行聚磷菌超量吸磷、殘余有機(jī)物降解、有機(jī)氮與氨氮氧化；另一路進(jìn)入自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器中繼續(xù)進(jìn)行自養(yǎng)脫氮反應(yīng)，在自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器中，利用自養(yǎng)型反硝化細(xì)菌進(jìn)行脫氮反應(yīng)，同時投加單質(zhì)硫磺顆粒作為自養(yǎng)反硝化細(xì)菌的電子供體，依靠水力沖刷加快單質(zhì)硫磺顆粒的溶解；
3)自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器輸出的上清液分為兩路，其中一路返回至自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器的入口處，另一路進(jìn)入到好氧池中；
4)在好氧池中，將污水中的有機(jī)氮及氨氮氧化為硝態(tài)氮，好氧池輸出的水分為兩路，其中一路作為回流的消化液進(jìn)入到缺氧池中，另一路進(jìn)入沉淀池進(jìn)行泥水分離，沉淀池底部的污泥分為兩路，其中一路作為活性污泥回流至厭氧池中，另一路作為剩余污泥進(jìn)行外排處理。
厭氧池輸出至缺氧池中的水量與好氧池回流至缺氧池中硝化液的量的比例為1:2～4。
缺氧池的出水中，進(jìn)入到自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器的水量占缺氧池出水總量的70％-90％。
單質(zhì)硫磺顆粒的平均粒徑為1.0-2.0mm。
本發(fā)明具有以下有益效果：
本發(fā)明所述的利用硫自養(yǎng)反硝化協(xié)同強(qiáng)化低C/N比污水脫氮的系統(tǒng)及方法在具體操作時，通過在異養(yǎng)反硝化出水路徑上設(shè)置自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器，構(gòu)建自養(yǎng)反硝化脫氮單元，利用硫自養(yǎng)反硝化實現(xiàn)低C/N比污水在異養(yǎng)反硝化過程中剩余硝態(tài)氮的去除，有效解決常規(guī)工藝面對低C/N比污水在低碳條件下脫氮效果差的問題，并避免額外碳源的添加以及因其產(chǎn)生的額外剩余污泥的增加和處置；同時通過在自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器處設(shè)置回流，提高工藝在低C/N比污水水質(zhì)波動下系統(tǒng)的穩(wěn)定性及靈活性。同時需要說明的是，自養(yǎng)反硝化池/反應(yīng)器可直接設(shè)置污水處理系統(tǒng)旁路處且對安裝環(huán)境無特殊要求，無需對原始污水處理系統(tǒng)進(jìn)行大幅改造，易于工程實現(xiàn)和控制，工程改造投資較小。
（發(fā)明人：張明寬;劉亞鵬;毛進(jìn);王璟;郭娉;李亞娟;周明飛;逯佳琪;閆升;吳火強(qiáng);劉成龍;張加庚）
