抑制硝酸菌以實(shí)現(xiàn)城市污水單級(jí)自養(yǎng)脫氮的裝置及方法，它涉及污水處理裝置及方法。本發(fā)明專利技術(shù)要解決現(xiàn)有單級(jí)短程硝化/厭氧氨氧化脫氮工藝存在啟動(dòng)困難、運(yùn)行不穩(wěn)定容易向全程硝化轉(zhuǎn)化、占地面積大、運(yùn)行費(fèi)用高等的技術(shù)問題。進(jìn)水箱的出水口與進(jìn)水管的進(jìn)水口通過進(jìn)水泵連通，進(jìn)水管的出水口位于主反應(yīng)筒的正上方，外循環(huán)導(dǎo)管的出口與主反應(yīng)筒上部的進(jìn)口連通，外循環(huán)導(dǎo)管上安裝有外循環(huán)泵，外循環(huán)導(dǎo)管內(nèi)壁上固定有填料。方法：先掛膜，再將城市污水通入主反應(yīng)筒中，進(jìn)行單級(jí)短程硝化/厭氧氨氧化自養(yǎng)脫氮。本發(fā)明專利技術(shù)占地面積小，管理簡便，處理效率高，對(duì)污水脫氮無需曝氣，節(jié)省大量運(yùn)行成本，分階段添加硫化物的方法能實(shí)現(xiàn)對(duì)硝酸菌的快速有效抑制。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及污水處理裝置及方法；具體。
技術(shù)介紹
現(xiàn)有單級(jí)短程硝化/厭氧氨氧化脫氮工藝存在啟動(dòng)困難。在單級(jí)短程硝化/厭氧氨氧化脫氮工藝中，由于體系內(nèi)存在氧氣，硝酸菌會(huì)和厭氧氨氧化菌競爭底物亞硝酸鹽，從而造成體系極易向全程硝化轉(zhuǎn)變。基于此，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)實(shí)現(xiàn)硝酸菌的抑制提出了多種控制途徑，如控制體系D0、溫度、pH、氮負(fù)荷、游離氨和游離亞硝酸鹽等。在處理高氨氮的廢水時(shí)，通常是采用限氧的方法以抑制系統(tǒng)中的硝酸菌的增長同時(shí)實(shí)現(xiàn)單級(jí)短程硝 化/厭氧氨氧化自養(yǎng)脫氮。在處理低氨氮污水(如城市污水)時(shí)，由于基質(zhì)濃度低，體系耗氧速率低，容易出現(xiàn)供氧速率大于耗氧速率的情況，使體系溶解氧升高，難以持續(xù)實(shí)現(xiàn)對(duì)硝酸菌抑制，耦合反應(yīng)不穩(wěn)定，容易向全程硝化轉(zhuǎn)變等問題，而且現(xiàn)有工藝還存在占地面積大、運(yùn)行費(fèi)用聞等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決現(xiàn)有單級(jí)短程硝化/厭氧氨氧化脫氮工藝存在啟動(dòng)困難、運(yùn)行不穩(wěn)定容易向全程硝化轉(zhuǎn)化、占地面積大、運(yùn)行費(fèi)用高等的技術(shù)問題；而提供了。本專利技術(shù)中抑制硝酸菌以實(shí)現(xiàn)城市污水單級(jí)自養(yǎng)脫氮的裝置包括進(jìn)水箱、進(jìn)水泵、DO測(cè)定儀、DO探頭、pH測(cè)定儀、pH探頭、主反應(yīng)筒、外循環(huán)導(dǎo)管、外循環(huán)泵、排泥管、取樣口和進(jìn)水管，主反應(yīng)筒側(cè)壁上設(shè)有數(shù)個(gè)取樣口，進(jìn)水箱的出水口與進(jìn)水管的進(jìn)水口通過進(jìn)水泵連通，進(jìn)水管的出水口位于主反應(yīng)筒的正上方，主反應(yīng)筒內(nèi)設(shè)置DO探頭和pH探頭，DO探頭與DO測(cè)定儀連接，主反應(yīng)筒底部的出口與外循環(huán)導(dǎo)管的進(jìn)口連通，外循環(huán)導(dǎo)管的出口與主反應(yīng)筒上部的進(jìn)口連通，外循環(huán)導(dǎo)管上安裝有外循環(huán)泵，主反應(yīng)筒底部設(shè)有排泥管，外循環(huán)導(dǎo)管內(nèi)壁表面呈鋸齒狀。主反應(yīng)筒為缺氧區(qū)，外循環(huán)導(dǎo)管中形成厭氧區(qū)。本專利技術(shù)中抑制硝酸菌以實(shí)現(xiàn)城市污水單級(jí)自養(yǎng)脫氮的方法是通過下述步驟實(shí)現(xiàn)的步驟一、按mlss=3g/L 4g/L向主反應(yīng)筒內(nèi)加入?yún)捬醢毖趸勰?然后通入營養(yǎng)液，同時(shí)開啟外循環(huán)泵，并將反應(yīng)溫度控制在25 30°C，在外循環(huán)導(dǎo)管內(nèi)壁表面掛膜，每天更換2 3次營養(yǎng)液，其中營養(yǎng)液中NH4+-N為60mg/L，N02_-N為80mg/L，堿度(以CaCO3計(jì))為500mg/L, Ρ043_-Ρ為10mg/L，掛膜馴化30天后向主反應(yīng)筒內(nèi)加入接種量為3g/L亞硝酸細(xì)菌，同時(shí)按城市污水每天增加5%的比例將營養(yǎng)液逐漸替換為城市污水,待出水的NH/-N平均濃度<lmg/L及對(duì)氨氮的去除率穩(wěn)定在90%以上，即掛膜成功，關(guān)閉外循環(huán)泵；步驟二、將進(jìn)水箱內(nèi)的城市污水用進(jìn)水泵通過進(jìn)水管通入主反應(yīng)筒內(nèi)，當(dāng)污水充滿主反應(yīng)筒后，關(guān)閉進(jìn)水泵，然后啟動(dòng)外循環(huán)泵，調(diào)節(jié)外循環(huán)泵使主反應(yīng)筒的溶解氧控制在O. 03、· 05mg/L，水力停留時(shí)間為6 8小時(shí)，每f 2個(gè)小時(shí)向主反應(yīng)筒中投加8 10mg/L硫化物，將處理后的城市污水通過排泥管排出，即實(shí)現(xiàn)了城市污水單級(jí)自養(yǎng)脫氮。本專利技術(shù)利用亞硝化菌和厭氧氨氧化菌的代謝機(jī)理和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性，針對(duì)生活污水低基質(zhì)濃度和耦合反應(yīng)不穩(wěn)定，容易向全程硝化轉(zhuǎn)變等問題，而開發(fā)出的一套城市污水自養(yǎng)脫氮的裝置和方法，有效抑制硝酸菌活性，把污水里的氨態(tài)氮直接轉(zhuǎn)化為氮?dú)狻１緦＠夹g(shù)利用硫化物對(duì)亞硝酸菌(AOB)和硝酸菌(NOB)產(chǎn)生了選擇性抑制作用，NOB的活性大大降低，硝化產(chǎn)物主要是Ν02_-Ν，硝化類型為短程硝化，反應(yīng)如下2NH/+1. 502=NH4++N02_+2H20+2H+,而厭氧氨氧化菌利用其反應(yīng)產(chǎn)物Ν02__Ν和體系中剩余的NH/-N，發(fā)生如下反應(yīng)NH4++L 32N0f — I. 02N2+0. 26N(V+2H20，實(shí)現(xiàn)了本專利技術(shù)的單級(jí)短程硝化/厭氧氨氧化聯(lián)合脫氮工藝。 外循環(huán)一方面提供混合動(dòng)力，強(qiáng)化了泥水傳質(zhì)過程。另一方面將污水導(dǎo)入外循環(huán)導(dǎo)管，外循環(huán)導(dǎo)管內(nèi)壁表面為粗糙度較大的鋸齒結(jié)構(gòu)，其內(nèi)壁表面所掛生物膜外層主要是亞硝化細(xì)菌和異氧菌，厭氧氨氧化菌則處于生物膜內(nèi)層，進(jìn)入外循環(huán)導(dǎo)管的溶解氧，首先被外部的亞硝化細(xì)菌消耗，NO2--N和NH4--N通過擴(kuò)散轉(zhuǎn)移到內(nèi)層。環(huán)境中存在充足的底物，厭氧氨氧化菌得到了繁殖，從而形成亞硝化-厭氧氨氧化共生菌團(tuán)，體系中大量的氮以氮?dú)獾男问奖蝗コＭㄟ^投加硫化物抑制硝酸菌的活性，生成亞硝酸鹽，亞硝酸鹽和氨氮被厭氧氨氧化菌利用，從而實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)的單級(jí)短程硝化/厭氧氨氧化自養(yǎng)脫氮工藝，對(duì)提高城市污水脫氮效率、降低污水處理成本和實(shí)現(xiàn)工藝的穩(wěn)定維持具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。本專利技術(shù)利用大氣附氧和進(jìn)水少量溶解氧作為亞硝化反應(yīng)的電子受體，而無需曝氣，節(jié)省大量運(yùn)行成本，采用非外加曝氣形式另一方面能為厭氧氨氧化菌創(chuàng)造有利的厭氧環(huán)境。與傳統(tǒng)的全程硝化-反硝化工藝相比，本專利技術(shù)單級(jí)自養(yǎng)脫氮工藝還節(jié)省了 50%的耗堿量，且無需投加有機(jī)碳源，降低了污水處理成本，另外，由于本專利技術(shù)采用了 ΑΝΑΜΜ0Χ菌的細(xì)胞產(chǎn)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于反硝化菌，耦合工藝的污泥產(chǎn)量只有傳統(tǒng)脫氮過程的15%，大大減少剩余污泥量。本專利技術(shù)提出分階段添加硫化物的方法能實(shí)現(xiàn)對(duì)硝酸菌的快速有效抑制，硝酸菌對(duì)于亞硝酸鹽競力的下降，有利于厭氧氨氧化菌的繁殖，同時(shí)使出水硝酸鹽維持在較低水平，保證了出水水質(zhì)。本專利技術(shù)以外循環(huán)導(dǎo)管的形式構(gòu)建生物膜區(qū)，一方面減少了占地面積，另一方面增加了生物膜與污水的接觸面積，為亞硝化菌和厭氨氧化菌的結(jié)構(gòu)分布提供了有利的附著環(huán)境，亞硝化菌附著在生物膜的外層，厭氧氨氧化菌附著在生物膜的內(nèi)層，從而形成亞硝化-厭氧氨氧化共生菌團(tuán)。本專利技術(shù)裝置是減少構(gòu)筑物的有效容積，管理簡便，處理效率高，運(yùn)行成本低等，對(duì)生活污水基質(zhì)溶度低、水量大的特點(diǎn)特別有針對(duì)性。為實(shí)現(xiàn)短程硝化/厭氧氨氧化單級(jí)自養(yǎng)脫氮工藝的快速啟動(dòng)和穩(wěn)定維持提供了一種新的策略。附圖說明圖I是本專利技術(shù)裝置的示意圖，圖I中14代表閥門；圖2是具體實(shí)施方式八中無機(jī)氮的去除特征圖。具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式一結(jié)合圖I進(jìn)行說明，本實(shí)施方式中抑制硝酸菌以實(shí)現(xiàn)城市污水單級(jí)自養(yǎng)脫氮的裝置包括進(jìn)水箱I、進(jìn)水泵2、DO測(cè)定儀3、DO探頭4、pH測(cè)定儀5、pH探頭6、主反應(yīng)筒7、外循環(huán)導(dǎo)管8、外循環(huán)泵10、排泥管11、取樣口 12和進(jìn)水管13，主反應(yīng)筒7側(cè)壁上設(shè)有數(shù)個(gè)取樣口 12，進(jìn)水箱I的出水口與進(jìn)水管13的進(jìn)水口通過進(jìn)水泵2連通，進(jìn)水管13的出水口位于主反應(yīng)筒7的正上方，主反應(yīng)筒7內(nèi)設(shè)置DO探頭4和pH探頭6，DO探頭4與DO測(cè)定儀3連接，主反應(yīng)筒7底部的出口與外循環(huán)導(dǎo)管8的進(jìn)口連通，外循環(huán)導(dǎo)管8的出口與主反應(yīng)筒7上部的進(jìn)口連通，外循環(huán)導(dǎo)管8上安裝有外循環(huán)泵9，主反應(yīng)筒7底部設(shè)有排泥管11，外循環(huán)導(dǎo)管8內(nèi)壁表面呈鋸齒狀。具體實(shí)施方式二 結(jié)合圖I進(jìn)行說明，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是夕卜循環(huán)導(dǎo)管8呈“幾”字形或“S”字形排布。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一相同。具體實(shí)施方式三本實(shí)施方式中抑制硝酸菌以實(shí)現(xiàn)城市污水單級(jí)自養(yǎng)脫氮的方法是通過下述步驟實(shí)現(xiàn)的步驟一、按mlss=3g/L 4g/L向主反應(yīng)筒7內(nèi)加入?yún)捬醢毖趸勰?然后通入營養(yǎng)液，同時(shí)開啟外循環(huán)泵9，并將反應(yīng)溫度控制在25 30°C，在外循環(huán)導(dǎo)管內(nèi)壁表面掛膜，每天更換2 3次營養(yǎng)液，其中營養(yǎng)液中NH/-N為60mg/L，Ν02__Ν為80mg/L，堿度(以CaCO3計(jì))為500mg/L，P043_-P為10mg/L，掛膜馴化30天后向主反應(yīng)筒7內(nèi)加入接種量為3g/L亞硝酸細(xì)菌，同時(shí)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
抑制硝酸菌以實(shí)現(xiàn)城市污水單級(jí)自養(yǎng)脫氮的裝置，它包括進(jìn)水箱（1）、進(jìn)水泵（2）、DO測(cè)定儀（3）、DO探頭（4）、pH測(cè)定儀（5）、pH探頭（6）、主反應(yīng)筒（7）、外循環(huán)導(dǎo)管（8）、外循環(huán)泵（9）、填料（10）、排泥管（11）、取樣口（12）和進(jìn)水管（13），主反應(yīng)筒（7）側(cè)壁上設(shè)有數(shù)個(gè)取樣口（12），其特征在于進(jìn)水箱（1）的出水口與進(jìn)水管（13）的進(jìn)水口通過進(jìn)水泵（2）連通，進(jìn)水管（13）的出水口位于主反應(yīng)筒（7）的正上方，主反應(yīng)筒（7）內(nèi)設(shè)置DO探頭（4）和pH探頭（6），DO探頭（4）與DO測(cè)定儀（3）連接，主反應(yīng)筒（7）底部的出口與外循環(huán)導(dǎo)管（8）的進(jìn)口連通，外循環(huán)導(dǎo)管（8）的出口與主反應(yīng)筒（7）上部的進(jìn)口連通，外循環(huán)導(dǎo)管（8）上安裝有外循環(huán)泵（9），主反應(yīng)筒（7）底部設(shè)有排泥管（11），外循環(huán)導(dǎo)管（8）內(nèi)壁表面呈鋸齒狀。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：高大文，盧健聰，孫學(xué)影，梁紅，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：東北林業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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