申请日2014.07.04
公开(公告)日2014.09.24
IPC分类号C02F3/30; C02F101/16; C02F3/34
摘要
本发明公开了一种氨氮污水处理系统(AMOXP)及其处理方法，它通过对生物脱氮的研究和工程实践相结合，在工程应用中投资低、效果好、效率高、操作简便、能耗低，实现了氮素的全程无污染循环。其结构为：包括三个部分，第一单元、第二单元和第三单元，它们串联排布，体积比为2:1:3。第一单元与进水系统连通，第一单元和第二单元上部由过水洞连通，第二单元和第三单元上部由过水洞连通，第二单元和第三单元底部由回流系统连通;同时第一单元与第三单元底部与曝气系统相连，曝气系统与鼓风装置连接，在系统末端的第三单元底部设有排泥系统;工艺运行温度为常温。
权利要求书
1.一种氨氮污水处理系统，其特征是：包括处理池，处理池包括依次连接的第一单元、 第二单元和第三单元，第一单元连接进水系统，第一单元与第二单元之间设有隔断，第二单 元与第三单元之间设有隔断，第一单元与第三单元内设有曝气系统，第二单元与第三单元底 部通过回流系统连接，第三单元底部设有排泥系统，第三单元上端设有排水系统;所述隔断 上设有过水洞，所述第一单元、第二单元和第三单元内均填充有污泥，且第一单元污泥的浓 度为3500-4500mg/L，第二单元污泥的浓度为2800-3500mg/L，第三单元内的污泥的浓度 为4500-5500mg/L。
2.如权利要求1所述的一种氨氮污水处理系统，其特征是：所述曝气系统通过管道连接 鼓风机。
3.如权利要求1所述的一种氨氮污水处理系统，其特征是：所述第一单元、第二单元和 第三单元的体积比为2:1:3。
4.如权利要求1-3中任一项所述氨氮污水处理系统的处理方法，其特征是：包括以下步 骤：
(1)污水全部通过进水系统进入第一单元，控制溶解氧浓度范围为0.5～1.5mg/L，pH范 围为7～8，亚硝酸浓度范围为10～150mg/L，该单元水力停留时间为6.5-9h，初步处理过的污 水通过过水洞流进第二单元;
(2)初步处理过的污水与第二单元的污泥进行作用，无需添加有机碳源作为还原剂，保 证溶解氧浓度范围为0.2～0.5mg/L，pH值为7～8，该单元水力停留时间为3.5-5.5h，二次处理 后的污水通过过水洞流进第三单元;
(3)二次处理后的污水进入第三单元与污泥进行作用，第三单元内无需外加碱中和剂， 保证溶解氧浓度范围为0.5～2mg/L，pH值为7～8，该单元水力停留时间为10.5-13h，部分污 水回流到第二单元进行反硝化处理，处理后的污水通过排水系统排出整个处理池，过剩的污 泥则通过排泥系统排出第三单元。
说明书
一种氨氮污水处理系统及其处理方法
技术领域
本发明涉及一种氨氮污水处理系统及其处理方法。
背景技术
水是人类赖以生存的重要资源。然而，污染物特别是氮的大量排放，威胁着水体质量和 用水安全。业已证明，除N2外，所有氮素循环的中间产物均会对人类和环境产生不良影响， 其中以氨、亚硝酸盐和硝酸盐的危害最大。传统生物脱氮工艺是以硝化、反硝化为基础的废 水生物脱氮工艺。硝化工艺是将氨氮转化为硝酸盐氮(亚硝酸盐氮)的废水处理方法，反硝 化工艺是将硝酸盐氮(亚硝酸盐氮)转化为氮气的废水处理方法。尽管传统生物脱氮工艺在 实践中得到了广泛的应用，然而它们也存在着过程复杂，基建投资大，运行费用高，能耗大， 脱氮效率低等缺点;处理效果也存在不足：如反硝化碳源不足、TN难以达标排放、剩余污 泥量多、处理处置难等突出问题。
因此，研究开发经济、高效、节能的新型生物脱氮工艺系统成了废水脱氮中亟待解决的 重大课题。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提出了一种氨氮污水处理系统及其处理方法(Ammonium Oxidation Process，缩写为AMOXP)，本系统通过对生物脱氮的理论研究和工程实践相结合， 在常温条件下即可实现效果好、操作简便、运行稳定的目的。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种氨氮污水处理系统(AMOXP)，包括处理池，处理池包括依次连接的第一单元、第 二单元和第三单元，第一单元连接进水系统，第一单元与第二单元之间设有隔断，第二单元 与第三单元之间设有隔断，第一单元与第三单元内设有曝气系统，第二单元与第三单元底部 通过回流系统连接，第三单元底部设有排泥系统，第三单元上端设有排水系统;所述隔断上 设有过水洞，所述第一单元、第二单元和第三单元内均填充有污泥，且第一单元污泥的浓度 为3500-4500mg/L，第二单元污泥的浓度为2800-3500mg/L，第三单元内的污泥的浓度为 4500-5500mg/L。
所述曝气系统通过管道连接鼓风机。
所述第一单元、第二单元和第三单元的体积比为2:1:3。
基于上述氨氮污水处理系统(AMOXP)的处理方法，包括以下步骤：
(1)污水全部通过进水系统进入第一单元，控制溶解氧浓度范围为0.5～1.5mg/L，pH范 围为7～8，亚硝酸浓度范围为10～150mg/L，该单元水力停留时间为6.5-9h，初步处理过的污 水通过过水洞流进第二单元;其原理为：氨氮在第一单元的污泥中的好氧氨氧化细菌的作用 下被氧化成亚硝酸氮，然后由污泥中的厌氧氨氧化细菌以氨氮为电子供体，对产生的亚硝酸 氮进行还原;
(2)初步处理过的污水与第二单元的污泥进行作用，无需添加有机碳源作为还原剂，保 证溶解氧浓度范围为0.2～0.5mg/L，pH值为7～8，该单元水力停留时间为3.5-5.5h，二次处理 后的污水通过过水洞流进第三单元;其原理为：初步处理过的污水反应后剩余的亚硝酸根、 反应产生的少量副产物硝酸根和形成的硝酸根，被污泥中的异养反硝化细菌利用，转化为无 污染的氮气排出;
(3)二次处理后的污水进入第三单元与污泥进行作用，第三单元内无需外加碱中和剂， 保证溶解氧浓度范围为0.5～2mg/L，pH值为7～8，该单元水力停留时间为10.5-13h，部分污 水回流到第二单元进行反硝化处理，处理后的污水通过排水系统排出整个处理池，过剩的污 泥则通过排泥系统排出第三单元;其原理为：二次处理后的污水中极少量的氨氮和少量亚硝 酸氮在污泥中硝酸菌的作用下，转化为硝态氮。
本发明的有益效果为：
(1)与传统的生物脱氮工艺相比，氨氮污水处理系统(AMOXP)可减少氧气消耗约 60%以上，降低供氧能耗;无需外源添加有机碳源作为还原剂，降低运行成本;适合高浓度 高氨氮的废水;容积氨氮负荷和容积去除率高;剩余污泥产量少;池容减少50%以上，减少 基建投资;
(2)污水在整个工艺系统中，通过第一单元、第二单元和第三单元的有机结合，再辅 助少量回流作用，将污水中的氨氮和有机物等去除，通过污泥中厌氧氨氧化细菌的氧化作用， 大幅度降低外部鼓风的动力消耗，在不添加外部碳源的情况下，有效的去除水中的氨氮和有 机物;
(3)能耗低，比传统A/O工艺节省氧耗60%以上;效率高，效果好;基建投资低， 运行费用省;广泛适用于各种高氨氮含量废水，如淀粉废水、味精废水、酶制剂废水、大豆 蛋白废水等工业废水。