公布日：2022.04.29
申請日：2021.12.16
分類(lèi)號：C02F3/30(2006.01)I;C02F3/02(2006.01)I;C02F3/28(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種低碳氮比廢水處理的裝置及方法，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括進(jìn)水泵、短程硝化池、沉淀池、中間儲罐以及一體化反應器；所述進(jìn)水泵出口設有第一出水閥及第二出水閥，所述短程硝化池與第一出水閥相連；所述沉淀池與短程硝化池相連，所述中間儲罐與第二出水閥以及沉淀池相連，中間儲罐底部設置短程反硝化提升泵；所述一體化反應器與短程反硝化提升泵的出口相連，一體化反應器從下至上分別為短程反硝化反應區、厭氧氨氧化反應區以及沉淀區；通過(guò)將不同反應階段分隔設置于不同的區域，創(chuàng )造了獨立環(huán)境，避免不同階段的相互影響，有利于實(shí)現各階段最佳的反應條件。
權利要求書(shū)
1.一種低碳氮比廢水處理的裝置，其特征在于，包括進(jìn)水泵(101)、短程硝化池(201)、沉淀池(301)、中間儲罐(401)以及一體化反應器(501)；所述進(jìn)水泵(101)出口設有第一出水閥(102)及第二出水閥(103)；所述短程硝化池(201)與第一出水閥(102)相連，短程硝化池(201)內部設置曝氣裝置(202)，其通過(guò)風(fēng)管(204)與曝氣風(fēng)機(203)相連；所述沉淀池(301)與短程硝化池(201)相連，沉淀池(301)底部設置排泥泵，排泥泵(302)出口分成兩路，一路裝設閥門(mén)一(303)，另一路裝設閥門(mén)二(304)；所述中間儲罐(401)與第二出水閥(103)以及沉淀池(301)相連，中間儲罐(401)頂部設置攪拌機(402)，中間儲罐(401)底部設置短程反硝化提升泵(403)；所述一體化反應器(501)與短程反硝化提升泵(403)的出口相連，一體化反應器(501)的下部區域為短程反硝化反應區(510)、中部區域為厭氧氨氧化反應區(520)以及上部區域為沉淀區(530)；所述短程反硝化反應區(510)下部設有第一旋轉布水器(503)和短程反硝化進(jìn)水管(502)，第一旋轉布水器(503)的中央位置與短程反硝化進(jìn)水管(502)相連，短程反硝化反應區(510)頂部設有分隔擋板(504)，分隔擋板(504)上設有短程反硝化排氣管(505)和厭氧氨氧化進(jìn)水管(507)；所述厭氧氨氧化反應區(520)內部設置第二旋轉布水器(506)，其通過(guò)厭氧氨氧化進(jìn)水管(507)與下部區域相連。
2.根據權利要求1所述的一種低碳氮比廢水處理的裝置，其特征在于，所述第一旋轉布水器(503)沿其圓周逆時(shí)針?lè )较蚓鶆蛟O置導流板。
3.根據權利要求1所述的一種低碳氮比廢水處理的裝置，其特征在于，所述第二旋轉布水器(506)的中央位置與厭氧氨氧化進(jìn)水管(507)相連，厭氧氨氧化進(jìn)水管(507)的始端設在下部區域的右上角，第二旋轉布水器(506)沿圓周逆時(shí)針?lè )较蚓鶆蛟O置導流板。
4.根據權利要求1所述的一種低碳氮比廢水處理的裝置，其特征在于，所述厭氧氨氧化反應區(520)頂部設置三相分離器(508)，三相分離器(508)頂部設置三相分離器排氣管(509)。
5.利用權利要求1‑4任一項所述的裝置進(jìn)行一種低碳氮比廢水處理的方法，其特征在于，包括以下步驟：1)打開(kāi)第一出水閥，并調節適當開(kāi)度，將原污水A部分進(jìn)入短程硝化池，污水在短程硝化池內曝氣充氧，COD被大幅降解，氨氮被氨氧化菌(AOB)轉變?yōu)?/span>NO2‑，得到含懸浮污泥的污水B；2)將含懸浮污泥的污水B進(jìn)入沉淀池，澄清得到污水C；3)將經(jīng)過(guò)沉淀后的污水C進(jìn)入中間儲罐，打開(kāi)第二出水閥并調節適當開(kāi)度，將原污水A部分進(jìn)入中間儲罐，開(kāi)啟中間儲罐攪拌機，得到混合均勻的污水D，混合均勻后的污水D中含有NH4+‑N、NO2‑‑N及COD；4)將混合均勻后的污水D進(jìn)入一體化反應器的下部區域，進(jìn)行短程反硝化反應，實(shí)現利用污水中的COD進(jìn)行NO2‑‑N的還原，降低進(jìn)水中的有機物，避免對后續厭氧氨氧化過(guò)程的影響，經(jīng)過(guò)反應，得到出水E；5)經(jīng)過(guò)短程反硝化處理后的出水E進(jìn)入一體化反應器的中部區域，進(jìn)行厭氧氨氧化反應，得到出水F；6)厭氧氨氧化反應出水F上流通過(guò)三相分離器，在沉淀區沉淀處理后得到澄清水G。
6.根據權利要求5所述一種低碳氮比廢水處理的方法，其特征在于，所述步驟1)中短程硝化池內DO濃度為0.3～0.5mg/L，PH范圍為7.3～7.8。
7.根據權利要求5所述一種低碳氮比廢水處理的方法，其特征在于，所述步驟4)中短程反硝化區域DO≤0.5mg/L，溫度為20～40℃，PH范圍為7.0～7.5。
8.根據權利要求5所述一種低碳氮比廢水處理的方法，其特征在于，所述步驟5)中前端來(lái)水COD≤100mg/L，NO2‑‑N與NH4+‑N的摩爾比范圍為1～1.5:1，溫度為30～40℃。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，針對現有技術(shù)中低碳氮比廢水處理總氮去除率較低、能源消耗較高的不足，提供一種低碳氮比廢水處理的裝置及方法，通過(guò)將各反應階段置于不同區域，以克服上述的技術(shù)問(wèn)題。
為達到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
本發(fā)明的一種低碳氮比廢水處理的裝置，包括進(jìn)水泵、短程硝化池、沉淀池、中間儲罐以及一體化反應器；
所述進(jìn)水泵出口設有第一出水閥及第二出水閥；
所述短程硝化池與第一出水閥相連，短程硝化池內部設置曝氣裝置，其通過(guò)風(fēng)管與曝氣風(fēng)機相連；
所述沉淀池與短程硝化池相連，沉淀池底部設置排泥泵，排泥泵出口分成兩路，一路裝設閥門(mén)一，另一路裝設閥門(mén)二；
所述中間儲罐與第二出水閥以及沉淀池相連，中間儲罐頂部設置攪拌機，中間儲罐底部設置短程反硝化提升泵；
所述一體化反應器與短程反硝化提升泵的出口相連，一體化反應器的下部區域為短程反硝化反應區、中部區域為厭氧氨氧化反應區以及上部區域為沉淀區。
通過(guò)將不同反應階段分隔設置于不同的區域，創(chuàng )造了獨立環(huán)境，避免不同階段的相互影響，有利于實(shí)現各階段最佳的反應條件，同時(shí)實(shí)現了良好的水力混合效果；利用原水中的碳源進(jìn)行短程反硝化，既去除了碳源，減少了氧氣的消耗，進(jìn)一步避免了對厭氧氨氧化反應的抑制。
優(yōu)選地，所述短程反硝化反應區下部設有第一旋轉布水器和短程反硝化進(jìn)水管，第一旋轉布水器的中央位置與短程反硝化進(jìn)水管相連，短程反硝化反應區頂部設有分隔擋板，分隔擋板上設有短程反硝化排氣管和厭氧氨氧化進(jìn)水管；通過(guò)上述結構的設置，有利于布水器的均勻配水，另外能夠保證混合污水在下部反應區內利用污水中的碳源進(jìn)行短程反硝化反應，產(chǎn)生的N2通過(guò)排氣管外排，反應后的污水進(jìn)入中部反應區。
優(yōu)選地，第一旋轉布水器沿圓周逆時(shí)針?lè )较蚓鶆蛟O置導流板；通過(guò)導流板的設置，污水沿著(zhù)導流板切向方向射流進(jìn)入下部反應區，實(shí)現整個(gè)短程反硝化區域豎向的循環(huán)流動(dòng)。
優(yōu)選地，所述厭氧氨氧化反應區內部設置第二旋轉布水器，其通過(guò)厭氧氨氧化進(jìn)水管與下部區域相連。
優(yōu)選地，所述第二旋轉布水器的中央位置與厭氧氨氧化進(jìn)水管相連，厭氧氨氧化進(jìn)水管的始端設在下部區域的右上角，第二旋轉布水器沿圓周逆時(shí)針?lè )较蚓鶆蛟O置導流板；通過(guò)上述結構的設置，使得下部反應區污水在旋轉流動(dòng)方向進(jìn)入第二旋轉布水器，不改變下部反應區的水流狀態(tài)；并且可實(shí)現布水器的均勻配水，另外污水沿著(zhù)導流板切向射流進(jìn)入中部反應區，實(shí)現整個(gè)厭氧氨氧化區域豎向的垂直擾動(dòng)。
優(yōu)選地，所述厭氧氨氧化反應區頂部設置三相分離器，三相分離器頂部設置三相分離器排氣管。
本發(fā)明的一種低碳氮比廢水處理的方法，包括以下步驟：
1)打開(kāi)第一出水閥，并調節適當開(kāi)度，將原污水A部分進(jìn)入短程硝化池，污水在短程硝化池內曝氣充氧，COD被大幅降解，氨氮被氨氧化菌(AOB)轉變?yōu)?/span>NO2‑，得到含懸浮污泥的污水B；
2)將含懸浮污泥的污水B進(jìn)入沉淀池，澄清得到污水C；
3)將經(jīng)過(guò)沉淀后的污水C進(jìn)入中間儲罐，打開(kāi)第二閥門(mén)并調節適當開(kāi)度，將原污水A部分進(jìn)入中間儲罐，開(kāi)啟中間儲罐攪拌機，得到混合均勻的污水D，混合均勻后的污水D中含有NH4+N、NO2‑N及COD；
4)將混合均勻后的污水D進(jìn)入一體化反應器的下部區域，進(jìn)行短程反硝化反應，實(shí)現利用污水中的COD進(jìn)行NO2‑N的還原，降低進(jìn)水中的有機物，避免對后續厭氧氨氧化過(guò)程的影響，經(jīng)過(guò)反應，得到出水E；
5)經(jīng)過(guò)短程反硝化處理后的出水E進(jìn)入一體化反應器的中部區域，進(jìn)行厭氧氨氧化反應，得到出水F；
6)厭氧氨氧化反應出水F上流通過(guò)三相分離器，在沉淀區沉淀處理后得到澄清水G。
優(yōu)選地，所述步驟1)中短程硝化池內DO濃度為0.3～0.5mg/L，PH范圍為7.3～7.8。
優(yōu)選地，所述步驟4)中短程反硝化區域DO≤0.5mg/L，溫度為20～40℃，PH范圍為7.0～7.5。
優(yōu)選地，所述步驟5)中前端來(lái)水COD≤100mg/L，NO2‑N與NH4+N的摩爾比范圍為1～1.5:1，溫度為30～40℃。
（發(fā)明人：姜筆存;盧正輝;于偉華;吳江濤;夏英杰;曲艷南;向陽(yáng);李潭;盛瑾錦;劉潤澤;史新）
