申请日2011.01.26
公开(公告)日2011.07.06
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种低碳氮比亚硝化的污水处理装置及其方法。它包括调节池、污水提升泵、第一低氧池、好氧池、第二低氧池、穿孔管曝气、可提升曝气管、二沉池、污泥泵、潜水搅拌机、蒸汽管和鼓风机。污水进入调节池，通过提升泵进入好氧池，好氧池内对污水需进行曝气和加热，同时二沉池中的回流污泥同步进入好氧池;污水通过好氧池底部出水口进入两个低氧池，两个低氧池内对污水需进行间歇曝气，并设潜水搅拌机进行搅拌;污水经过两个低氧池出水进入二沉池进行固液分离，其中部分污泥通过污泥泵回流至好氧池，剩余污泥去进行污泥处理。本发明具有低DO、无需外加碳源、亚硝化效率高、结构简单、占地小投资省、运行成本低、能连续与间歇运行的优点。
权利要求书
1.一种低碳氮比亚硝化的污水处理装置，其特征在于包括调节池(1)、污水提升泵(2)、第一低氧池(3)、好氧池(4)、第二低氧池(5)、穿孔管曝气(6)、可提升曝气管(7)、二沉池(8)、污泥泵(9)、潜水搅拌机(10)、蒸汽管(11)和鼓风机(12);调节池(1)、污水提升泵(2)、好氧池(4)顺次连接，好氧池(4)进水口设有蒸汽管(11)，好氧池(4)底部设有可提升曝气管(7)和出水口，好氧池(4)两侧设有第一低氧池(3)和第二低氧池(5)，第一低氧池(3)和第二低氧池(5)底部分别设有穿孔管曝气(6)，可提升曝气管(7)和穿孔管曝气(6)与鼓风机(12)连接，第一低氧池(3)和第二低氧池(5)分别设有潜水搅拌机(10)，第一低氧池(3)和第二低氧池(5)上端分别设出水口，并与二沉池(8)、污泥泵(9)、好氧池(4)底部顺次连接。
2.一种使用如权利要求1所述装置的低碳氮比亚硝化的污水处理方法，其特征在于污水进入调节池(1)，通过污水提升泵(2)进入好氧池(4)，鼓风机(12)产生的压缩空气经可提升曝气管(7)对污水进行曝气，调节鼓风机(12)风量来控制溶解氧在1～2mg/L;二沉池(8)中的回流污泥同步进入好氧池(4);在好氧池(4)进水口设有蒸汽管(11)，对污水进行加热，控制水温在28～35℃，pH7.6～8.5条件下进行亚硝化反应;污水通过好氧池(4)底部出水口进入第一低氧池(3)和第二低氧池(5)，两个低氧池内布置有穿孔管曝气(6)进行间歇曝气，并设潜水搅拌机(10)进行搅拌，以便控制溶解氧为0.8～1.0mg/L，好氧池(4)和低氧池的体积比为：1:10～20;污水经过第一低氧池(3)和第二低氧池(5)出水进入二沉池(8)进行固液分离，其中部分污泥通过污泥泵(9)回流至好氧池(4)，好氧池(4)污泥浓度一般控制在2000～4000mg/l，剩余污泥去进行污泥处理。
3.根据权利要求2所述的一种低碳氮比亚硝化的污水处理方法，其特征在于所述的从好氧池(4)到第一低氧池(3)和第二低氧池(5)的污水采用连续进水。
4.根据权利要求2所述的一种低碳氮比亚硝化的污水处理方法，其特征在于所述的第一低氧池(3)和第二低氧池(5)内采用间歇曝气。
5.根据权利要求2所述的一种低碳氮比亚硝化的污水处理方法，其特征在于：所述的好氧池(4)污水加热采用二次蒸汽加热。
说明书 [支持框选翻译]
一种低碳氮比亚硝化的污水处理装置及其方法
技术领域
本发明涉及环境保护技术领域，尤其涉及一种低碳氮比亚硝化的污水处理装置及其方法。
背景技术
对于低碳氮比高氨氮的污水，传统的生物脱氮工艺一般是包括将氨氮氧化成NO2-、NO3-的硝化和将NO2-、NO3-还原至N2的反硝化二个阶段;但硝化阶段溶解氧一般为3~6mg/l，曝气耗能高，并且易消耗碱度;反硝化阶段则需有机碳源，否则脱氮不完全;对医药、化工、化肥、制革、垃圾渗滤液、畜禽养殖等低碳氮比高氨氮类废水，则需添加甲醇、淀粉等碳源进行反硝化。为解决补加碳源问题，有效克服了传统硝化- 反硝化工艺需要以有机物作为电子供体支持反硝化的问题。CANON工艺(Completely Autotrophic N-removal Over Nitrite,通过亚硝酸途径的完全自养生物脱氮)是在一个反应器中同时进行短程硝化和厌氧氨氧化(Anaerobic Ammonia Oxidation,ANAMMOX)过程。在微氧条件下,亚硝酸菌将氨氮部分氧化成亚硝酸,消耗氧化创造ANAMMOX过程所需的厌氧环境;产生的亚硝酸与部分剩余的氨氮发生ANAMMOX 反应生成氮气。
CANON过程的化学计量方程式如下:
NH+4 + 1.5O2 →NO-2 + H+ + H2O
NH3 + 1.32NO-2 + H+→1.02N2 + 0.26NO-3 + 2H2O
总方程式: NH+4 + 0.85O2→0.435N2 + 0.13NO-3 + 0.14H+ + 1.3H2O
该工艺可节省100%的碳源，尤其适用于处理低C/N 的高浓度氨氮废水;由于该工艺采用的是限制性供氧方式，反应器中DO 浓度较低，可节约60%的供氧量。
采用低溶解氧DO方法是实现亚硝化的有效手段之一，进水和回流污泥一同进入好氧池，全程自养亚硝化解决了碳源的问题，因此将采用低DO的方法和泥水混合进入好氧池的方法相结合，有利于亚硝化的快速启动，并能保持长期稳定的亚硝化阶段，具有条件易于控制，易于启动，出水效果好的优点。
发明内容
本发明的目的是克服现有低碳氮比高氨氮废水硝化启动时间长、硝化效果不稳定等缺点，提供一种低碳氮比亚硝化的污水处理装置及其方法。
低碳氮比亚硝化的污水处理装置包括调节池、污水提升泵、第一低氧池、好氧池、第二低氧池、穿孔管曝气、可提升曝气管、二沉池、污泥泵、潜水搅拌机、蒸汽管和鼓风机;调节池、污水提升泵、好氧池顺次连接，好氧池进水口设有蒸汽管，好氧池底部设有可提升曝气管和出水口，好氧池两侧设有第一低氧池和第二低氧池，第一低氧池和第二低氧池底部分别设有穿孔管曝气，可提升曝气管和穿孔管曝气与鼓风机连接，第一低氧池和第二低氧池分别设有潜水搅拌机，第一低氧池和第二低氧池上端分别设出水口，并与二沉池、污泥泵、好氧池底部顺次连接。
低碳氮比亚硝化的污水处理方法是：污水进入调节池，通过污水提升泵进入好氧池，鼓风机产生的压缩空气经可提升曝气管对污水进行曝气，调节鼓风机风量来控制溶解氧在1～2mg/L;二沉池中的回流污泥同步进入好氧池;在好氧池进水口设有蒸汽管，对污水进行加热，控制水温在28～35℃，pH7.6～8.5条件下进行亚硝化反应;污水通过好氧池底部出水口进入第一低氧池和第二低氧池，两个低氧池内布置有穿孔管曝气进行间歇曝气，并设潜水搅拌机进行搅拌，以便控制溶解氧为0.8～1.0mg/L，好氧池和低氧池的体积比为：1:10～20;污水经过第一低氧池和第二低氧池出水进入二沉池进行固液分离，其中部分污泥通过污泥泵回流至好氧池，剩余污泥去进行污泥处理。
所述的从好氧池到第一低氧池和第二低氧池的污水采用连续进水。所述的第一低氧池和第二低氧池内采用间歇曝气。所述的好氧池内的污水加热采用二次蒸汽加热。
本发明与现有技术相比具有的有益效果：
(1)采用低DO的方法可以节约供氧量约60%，节能效果显著。
(2)反硝化反应无需外加有机碳源;
(3)亚硝化效率高，出水水质好;
(4)该工艺具有结构简单紧凑、占地面积小、投资省、运行成本低、运行灵活、能连续与间歇运行等优点。