申请日2016.05.18
公开(公告)日2016.07.20
IPC分类号C02F3/30
摘要
本发明公开了一种污水短程硝化系统，包括硝化反应器和自动控制系统，所述硝化反应器中设有氨氮传感器、固体浓度传感器和溶解氧传感器，所述氨氮传感器、固体浓度传感器和溶解氧传感器分别连接至所述自动控制系统;所述硝化反应器一侧连接进水泵，另一侧连接沉淀设备，底部设有曝气系统;所述沉淀设备分别连接至污泥回流泵和排泥泵，所述污泥回流泵连接至所述硝化反应器。本发明在较高溶解氧浓度条件下，通过控制混合液氨氮和固体浓度，实现短程硝化，可提高氨氮负荷，降低温室气体排放;氨氧化菌AOB生长速率较高，可以获得较高的反应效率，提高氨氮处理负荷。
权利要求书
1.一种污水短程硝化系统，其特征在于，包括硝化反应器和自动控制系统，所述硝化反应器中设有氨氮传感器、固体浓度传感器和溶解氧传感器，所述氨氮传感器、固体浓度传感器和溶解氧传感器分别连接至所述自动控制系统;
所述硝化反应器一侧连接进水泵，另一侧连接沉淀设备，底部设有曝气系统;所述沉淀设备分别连接至污泥回流泵和排泥泵，所述污泥回流泵连接至所述硝化反应器;
所述自动控制系统根据所述氨氮传感器的数据，调节所述进水泵的流量，将所述硝化反应器内的氨氮浓度维持在预设值;所述自动控制系统根据所述溶解氧传感器的数据，控制所述曝气系统，将硝化反应器内的溶解氧浓度维持在预设值;所述自动控制系统根据所述固体浓度传感器的数据，控制所述污泥回流泵和所述排泥泵，将所述硝化反应器内的固体浓度维持在预设值。
2.如权利要求1所述的污水短程硝化系统，其特征在于，所述氨氮浓度预设值为5-30mgN/L。
3.如权利要求1所述的污水短程硝化系统，其特征在于，所述溶解氧浓度预设值为1.5-3.0mgO2/L。
4.如权利要求1所述的污水短程硝化系统，其特征在于，所述固体浓度预设值为500-1000mg/L。
说明书
污水短程硝化系统
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种污水短程硝化系统。
背景技术
氨氮是引起水体富营养化的主要污染物之一，硝化反应是去除氨氮的首要步骤。氨氮(NH4+)的硝化反应是两级反应的过程，首先在AOB(氨氧化菌)的作用下，NH4+被氧化成N-NO2-，再在NOB(亚硝酸盐氧化菌)作用下，被氧化成NO3-。通过控制反应条件，淘汰NOB，可以实现短程硝化，具有节省曝气量和反硝化碳源的优点，并且可和厌氧氨氧化工艺结合，实现全自养菌脱氮，大大减少污泥产量。目前来说，短程硝化通常依靠低溶解氧浓度(小于0.8mgO2/L)、高温和高游离氨浓度等因素抑制NOB，来实现短程硝化。
利用低溶解氧浓度会导致硝化过程中温室气体N2O排放的提高，并且在低溶解氧浓度条件下，硝化反应速率较低，不利于污水处理效率的提高。采用高温会大幅度提高污水处理的能耗，制约了短程硝化在城市污水处理中的应用。另外城市污水中氨氮浓度较低，游离氨浓度不足以抑制NOB，只能应用于高浓度氨氮废水的处理，不适用于在城市污水中实现短程硝化。
发明内容
本发明的目的是解决目前污水短程硝化采用低溶解氧浓度，使硝化过程中温室气体N2O排放提高，硝化反应速率较低，不利于污水处理效率提高的技术问题。
为实现以上发明目的，本发明提供一种污水短程硝化系统，包括硝化反应器和自动控制系统，所述硝化反应器中设有氨氮传感器、固体浓度传感器和溶解氧传感器，所述氨氮传感器、固体浓度传感器和溶解氧传感器分别连接至所述自动控制系统;
所述硝化反应器一侧连接进水泵，另一侧连接沉淀设备，底部设有曝气系统;所述沉淀设备分别连接至污泥回流泵和排泥泵，所述污泥回流泵连接至所述硝化反应器;
所述自动控制系统根据所述氨氮传感器的数据，调节所述进水泵的流量，将所述硝化反应器内的氨氮浓度维持在预设值;所述自动控制系统根据所述溶解氧传感器的数据，控制所述曝气系统，将硝化反应器内的溶解氧浓度维持在预设值;所述自动控制系统根据所述固体浓度传感器的数据，控制所述污泥回流泵和所述排泥泵，将所述硝化反应器内的固体浓度维持在预设值。
进一步地，所述氨氮浓度预设值为5-30mgN/L。
进一步地，所述溶解氧浓度预设值为1.5-3.0mgO2/L。
进一步地，所述固体浓度预设值为500-1000mg/L。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明在较高溶解氧浓度条件下，通过控制混合液氨氮和固体浓度，实现短程硝化，可提高氨氮负荷，降低温室气体排放;氨氧化菌AOB生长速率较高，可以获得较高的反应效率，提高氨氮处理负荷;反应获得的亚硝酸盐氮和残余的氨氮可以为后续厌氧氨氧化工艺提高基质;由于混合液氨氮浓度尚有余量，氨氧化菌AOB生长速率较高，与亚硝酸盐氧化菌NOB在竞争溶解氧时有优势;同时，由于固体浓度恒定，处于劣势的亚硝酸盐氧化菌NOB最终会被淘汰。