CN103922470A - 一种高效产能脱氮的颗粒污泥厌氧氨氧化污水处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明为一种高效产能脱氮的颗粒污泥厌氧氨氧化污水处理工艺，其流程为高负荷曝气池—澄清池—消化池-厌氧氨氧化反应器。原水由高负荷曝气池底部进入，经过曝气池的充分曝气后，利用进水泵将污水引入澄清池，随后将澄清池所得沉淀污泥通入消化池产生消化液，将消化液与澄清池的上清液（即硝化液）一同通入厌氧氨氧化反应器中。本工艺中的厌氧消化池内可产生大量能源（甲烷），该能源在取暖供热、照明、作燃料、作原材料及作为动力利用等方面有很大利用空间；工艺通过高负荷曝气池及消化池之后，将硝化液及消化液通入颗粒污泥厌氧氨氧化反应器中，明确反应进程，确定化学反应。

Description

一种高效产能脱氮的颗粒污泥厌氧氨氧化污水处理工艺

技术领域

本发明涉及一种环境工程中污水处理技术，特别是一种高效产能脱氮的厌氧氨氧化工艺。 

背景技术

水体富营养化的一个重要污染源就是以氨氮为首要污染物的含氮废水。含氮废水来源广泛，如何采用高效低耗工艺进行废水脱氮是水污染控制技术研究的重要方向。针对水中的氨氮污染，目前常用的氨氮控制技术可分为物化处理技术和生物处理技术。生物处理技术因其效率较高、成本较低、能够将氨氮转化为氮气（N₂）受到更多的关注。 

基于20世纪90年代厌氧氨氧化（ANAMMOX）过程的发现，近十几年来，研究人员已经广泛研究采用短程硝化-厌氧氨氧化过程完成氨氮废水脱氮作用。该过程发生途径为：氨氮首先在亚硝化菌作用下发生短程硝化作用生成NO₂ ^--N，然后再在厌氧氨氧化菌的作用下，利用外加或剩余的氨氮作为电子供体，生成的亚硝酸氮为电子受体，转化为氮气，达到脱氮的目的。该过程为完全自养过程，节省了大量氧气和有机碳源，并且产生污泥量少，尤其适合于处理高氨氮废水，是一种很有应用前景的脱氮工艺。 

将ANAMMOX工艺应用于废水生物脱氮时，高效性是厌氧氨氧化生物脱氮工艺的优势由于ANAMMOX菌生长缓慢(在35℃时倍增时间为10～12)污泥在反应器内的有效持留就很关键而颗粒污泥被认为是实现污泥有效持留的方法之一。同时污泥颗粒化，有效促进了生物体的持留则是生物反应器高效性的重要原因。目前该类工艺存在两方面问题：一、明确反应器内反应进程科研难题，二、世界能源紧缺问题。 

厌氧生物处理是指在无氧条件下，利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌的生物化学作用，对废水中的有机物进行生物化学降解过程。厌氧处理技术是一种有效去除有机污染物的技术，能将有机化合物转化为甲烷和CO₂。 

从可持续发展的角度分析,水中的有机物可以先经过生物吸附作用被活性污泥吸附,吸附了大量有机物的活性污泥再经过厌氧发酵产生能源物质CH₄。但由于反硝化需要消耗有机物所以现有脱氮工艺不但不能利用有机物产生能源,反而有时需要投加有机物。厌氧氨氧化技术的出现使水中有机物产生能源成为可能，特设计该工艺，达到依附厌氧氨氧化工艺脱氮同时收集能源。 

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种可以产生能源（沼气），高效脱氮，增加过程控制稳定性，改善工艺运行性能，明确反应进程的污水处理工艺。 

为了实现上述目的，本发明的工艺方案如下：一种高效产能脱氮颗粒污泥厌氧氨氧化污水处理工艺包括高负荷曝气池、澄清池、厌氧氨氧化反应器、消化池，出水泵，进水泵。 

一种高效产能脱氮颗粒污泥厌氧氨氧化污水处理工艺包括以下步骤： 

1、生活污水进入高负荷曝气池，曝气池污泥浓度范围控制在1.5-2kg/（kg·d）,溶解氧值为1-2mg/L，污泥龄1d，采用机械搅拌，池内混合液充分均匀曝气，去除COD70%-75%。 

2、曝气池出水进入澄清池，经过曝气池处理后的生活污水中可溶性有机物转化为小分子有机物且生长速度快，随着生长聚集分离了澄清池内的不溶解性物质和胶体。将所得上清液和沉淀污泥分别通入下一步的厌氧氨氧化反应器及消化池中。 

3、澄清池污泥通入厌氧消化池中，厌氧消化池中产生大量能源-沼气，消化池顶部设置大集气罩收集沼气，进行用来发电及动力来源等。 

4、消化池产生消化液和澄清池中上清液通入已经成功培养出颗粒污泥的厌氧氨氧化反应器，进行脱氮处理。 

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果： 

1、该工艺中的厌氧消化池内产生大量能源（甲烷），该能源在取暖供热、照明、作燃料、作原材料及作为动力利用等方面有很大利用空间。 

2、该工艺通过高负荷曝气池及消化池之后，将硝化液及消化液通入颗粒污泥厌氧氨氧化反应器中，明确反应进程，确定化学反应。 

3、颗粒污泥厌氧氨氧化反应器处理高氨氮、低C/N生活污水脱氨效果显著。 

附图说明

本发明共有附图1张，其中： 

图1是高效产能脱氮颗粒污泥厌氧氨氧化工艺流程图。 

具体实施方式

参见图1，图1为本实例一种高效产能脱氮的颗粒污泥厌氧氨氧化污水处理工艺，包括高负荷曝气池、澄清池、消化池、厌氧氨氧化反应器，工艺流程为高负荷曝气池-澄清池-消化池-厌氧氨氧化反应器。所述原水由高负荷曝气池底部进入，原水经过曝气池的充分曝气后，利用进水泵将污水引入澄清池，随后将澄清池所得沉淀污泥通入消化池产生消化液，将消化液与澄清池的上清液（即硝化液）一同通入厌氧氨氧化反应器中。 

本实例一种高效产能脱氮颗粒污泥厌氧氨氧化工艺的运行过程如下所述： 

1、生活污水进入高负荷曝气池，曝气池污泥浓度范围控制在1.5-2kg/（kg·d）,溶解氧值为1-2mg/L，污泥龄1d，采用机械搅拌，池内混合液充分均匀曝气，去除COD70%-75%。 

2、曝气池出水进入澄清池，经过曝气池处理后的生活污水中可溶性有机物转化为小分子有机物且生长速度快，随着生长聚集分离了澄清池内的不溶解性物质和胶体。将所得上清液和沉淀污泥分别通入下一步的厌氧氨氧化反应器及消化池中。 

3、澄清池污泥通入厌氧消化池中，厌氧消化池中产生大量能源-沼气，消化池顶部设置大集气罩收集沼气，进行用来发电及动力来源等。 

4、消化池产生消化液和澄清池中上清液通入已经成功培养出颗粒污泥的厌氧氨氧化反应器，进行脱氮处理。 

Claims (3)

1.一种高效产能脱氮的颗粒污泥厌氧氨氧化污水处理工艺，包括高负荷曝气池、澄清池、消化池、厌氧氨氧化反应器，工艺流程为高负荷曝气池—澄清池—消化池—厌氧氨氧化反应器。所述原水由高负荷曝气池底部进入，原水经过曝气池的充分曝气后，利用进水泵将污水引入澄清池，随后将澄清池所得沉淀污泥通入消化池产生消化液，将消化液与澄清池的上清液（即硝化液）一同通入厌氧氨氧化反应器中。

2.根据权利要求1所述的高效产能脱氮的颗粒污泥厌氧氨氧化污水处理工艺，其特征在于生活污水经过高负荷曝气池、澄清池及消化池处理后得到混合液通入到厌氧氨氧化反应器，去除了有机物及其他影响因素，从而达到确定反应器内产生脱氮效果的反应为厌氧氨氧化反应，排除其他反应作用可能性。

3.根据权利要求1所述的高效产能脱氮的颗粒污泥厌氧氨氧化污水处理工艺，其特征在于生活污水在整个工艺流程中，工艺达到了高效脱氮同时，产生了大量能源，进行有效收集后，供发电及其他用途。