CN106186308A - 一体化厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮装置及其控制方法 - Google Patents

一体化厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮装置及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106186308A
CN106186308A CN201610790862.8A CN201610790862A CN106186308A CN 106186308 A CN106186308 A CN 106186308A CN 201610790862 A CN201610790862 A CN 201610790862A CN 106186308 A CN106186308 A CN 106186308A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reactor
ammonium oxidation
anaerobic ammonium
granular sludge
nitrogen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610790862.8A
Other languages
English (en)
Inventor
韩晓宇
张树军
阜崴
蒋勇
孟春霖
彭永臻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Drainage Group Co Ltd
Original Assignee
Beijing Drainage Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Drainage Group Co Ltd filed Critical Beijing Drainage Group Co Ltd
Priority to CN201610790862.8A priority Critical patent/CN106186308A/zh
Publication of CN106186308A publication Critical patent/CN106186308A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28Anaerobic digestion processes
    • C02F3/2866Particular arrangements for anaerobic reactors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28Anaerobic digestion processes
    • C02F3/2866Particular arrangements for anaerobic reactors
    • C02F3/2873Particular arrangements for anaerobic reactors with internal draft tube circulation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/10Inorganic compounds
    • C02F2101/16Nitrogen compounds, e.g. ammonia

Abstract

本发明涉及一体化厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮装置及其控制方法,包括高氨氮废水水箱和一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器;一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内设置有搅拌器和在线监测组件;在线监测组件包括分别与PLC控制器通信相连的液位计、pH在线监测仪、DO在线监测仪和ORP在线监测仪;一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器的池底还设置有曝气装置。其通过接种运行效果稳定的一体化生物膜生物膜反应器的混合污泥与厌氧氨氧化厌氧反应器的颗粒污泥,通过控制反应器内的低DO和FA抑制实现污泥消化液短程硝化‑厌氧氨氧化,同时通过控制反应器内pH、ORP,实现厌氧氨氧化颗粒污泥形成与倍增,从而提高装置硝化负荷,减少占地面积,增强系统抗低温冲击的能力。

Description

一体化厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮装置及其控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及污水生物处理技术领域,尤其涉及一种处理高氨氮废水的厌氧氨氧化 自养脱氮装置及其控制方法,该装置及控制方法适用于高氨氮废水脱氮处理。
背景技术
[0002] 近年我国水体富营养化现象频发,内陆河流水体污染严重,其中氮素污染是导致 水体富营养化的主要因素之一,因此,最新出台水十条《水污染防治计划》中明确要求"选择 对水环境质量有突出影响的总氮等污染物,研究纳入流域、区域污染物排放总量控制约束 性指标体系。根据新增的约束性指标,如何高效经济实现氨氮减排的目标还需在实践中探 索。
[0003] 目前应用最多的污水脱氮工艺为硝化反硝化工艺,该工艺先通过硝化菌将污水中 的氨氮氧化成硝态氮,再通过反硝化菌利用有机物将硝态氮还原为氮气。传统的污水脱氮 工艺操作复杂、运行费用高、并产生大量反硝化污泥,针对以上问题,研究人员开发出了多 种新型脱氮工艺,如短程硝化反硝化工艺、同步硝化反硝化工艺、反硝化除磷工艺、厌氧氨 氧化工艺等,其中厌氧氨氧化工艺是目前公认的最经济高效的污水脱氮工艺,其核心是通 过厌氧氨氧化菌以亚硝酸盐为电子受体将氨氮直接氧化为氮气,大大缩短了传统硝化反硝 化工艺的反应流程,厌氧氨氧化工艺与传统脱氮工艺相比具有明显的优势:厌氧氨氧化菌 以亚硝酸盐为电子受体,脱氮过程中不需要有机碳源;硝化过程只需将1/2的氨氮氧化至亚 硝酸盐,约节省曝气能耗50 % ;厌氧氨氧化菌为化能自养菌,在脱氮过程中污泥产量仅为传 统硝化反硝化污泥产量的10 %左右,大大节省后续污泥处置费用;另外,厌氧氨氧化技术还 有脱氮负荷高,减少温室气体排放等优点。厌氧氨氧化技术应用于高氨氮废水处理中,可较 大幅度节省运行费用,产生显著的经济效益。同时厌氧氨氧化工艺与传统工艺相比可减少 温室气体氧化亚氮的排放,环境效益明显。
[0004] 目前厌氧氨氧化技术应用面临的主要问题有菌种不易富集、环境条件敏感、容易 受到抑制等,因此通常采用在在反应器内形成颗粒污泥或投加新型生物填料来强化厌氧氨 氧化菌的持留能力,但单纯的生物膜工艺厌氧氨氧化菌挂膜时间较长,微生物量较低,反应 器处理能力难以提高,且生物膜易脱落,不易储存及新建工程接种。纯颗粒污泥工艺虽然较 生物膜工艺具有更多优势,但因颗粒污泥培养更困难,反应条件要求更加苛刻,因此,需要 开发一种新型的一体化厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮装置,在有效的反应控制条件下实现颗粒 污泥的形成与倍增。
发明内容
[0005] 本发明的目的就是为了解决上述技术问题,提出了一种一体化厌氧氨氧化颗粒污 泥脱氮装置及其控制方法,其通过接种运行效果稳定的一体化生物膜生物膜反应器的混合 污泥与厌氧氨氧化厌氧反应器的颗粒污泥,通过控制反应器内的低D0和FA抑制实现污泥消 化液短程硝化-厌氧氨氧化,即实现Α0Β的增长速率大于Ν0Β的增长速率,使Ν0Β不断被淘洗 掉,使得系统内ANAMMOX取代NOB成为优势菌群,同时通过控制反应器内pH值、ORP值与排水 时间,实现厌氧氨氧化颗粒污泥形成与倍增,从而提高装置硝化负荷,减少占地面积,增强 系统抗低温冲击的能力。
[0006] 为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案实现:
[0007] -体化厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮装置,该装置包括高氨氮废水水箱和一体化厌氧 氨氧化颗粒污泥反应器;其中,高氨氮废水水箱通过进水栗与一体化厌氧氨氧化颗粒污泥 反应器的进水阀门相连;一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器中接种的混合污泥来自于一体 化生物膜反应器与厌氧氨氧化厌氧反应器;一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内设置有搅 拌器和在线监测组件;在线监测组件包括分别与PLC控制器通信相连的液位计、pH在线监测 仪、D0在线监测仪和0RP在线监测仪;一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器的池底还设置有曝 气装置,该曝气装置包括冲孔曝气管和与冲孔曝气管通过连接管相连的空气压缩机,连接 管上还设置有气体调节阀;所述一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器上还设置有排水阀和取 样管;所述气体调节阀和排水阀均与PLC控制器通信连接。
[0008] 作为上述方案的进一步优化,高氨氮废水水箱上设置有溢流管和放空管,溢流管 设置在高氨氮废水水的箱顶,放空管设置在高氨氮废水水箱的箱底;放空管上还连接有与 PLC控制器通信连接的放空阀;在高氨氮废水水箱的箱体中还设置有加热棒。
[0009] 作为上述方案的进一步优化,所述连接管上还设置有与PLC控制器通信连接的气 体流量计;在一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器中,所述曝气装置的上方还设置有导流装 置;所述一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器的池底还设置有泄空管;
[0010] 作为上述方案的进一步优化,所述导流装置为喇叭状导流板;在高氨氮废水水箱 的箱体中还设置有与加热棒控制连接的温控计,高氨氮废水水箱内设置有废水温度传感 器,温控计与废水温度传感器控制通信连接,温控计还与PLC控制器通信连接。
[0011] 本发明上述一体化厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮装置的控制方法包括如下步骤:
[0012] 1)高氨氮废水配制:在城市污水处理厂二沉池出水中投加碳酸氢铵配制高氨氮废 水,配制废水氨氮浓度在800-1200mg/L,将配置好的高氨氮废水存放在高氨氮废水水箱中; [0013] 2)接种污泥:从稳定运行的一体化生物膜反应器取混合污泥注入一体化厌氧氨氧 化颗粒污泥反应器中,使一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内污泥浓度达到3500-4000mg/ L,从运行稳定的厌氧氨氧化厌氧反应器取颗粒污泥注入一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应 器,将一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器总污泥浓度提高至4500-5000m g//L范围内,静沉 30-45分钟,排出上部清液,将一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器水位由起始高度A降至预 设高度B,其中A>B;
[0014] 3)驯化培养:在污泥驯化培养阶段,一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器按序批式 方式运行,具体操作如下:
[0015] a.进水:开启进水栗与进水阀门,将高氨氮废水水箱内的污水注入一体化厌氧氨 氧化颗粒污泥反应器,当一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器液位升至起始高度A时,关闭进 水栗与进水阀门,取高氨氮废水水样检测氨氮指标;
[0016] b.曝气/搅拌反应:开启空气压缩机,通过曝气管上的气体调节阀调整空气流量, 控制一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内溶解氧浓度在〇. 2-0.25mg/L范围内,开启搅拌器 进行搅拌,设定搅拌转速为60-80转/分钟,确保一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内污泥 混合均匀,每隔0.5-1.5小时测定一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内的氨氮、亚硝态氮与 硝态氮浓度;
[0017] c.沉淀:当一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内pH值一阶导数大于零时,关闭空 气压缩机与搅拌器,静沉30-40分钟;
[0018] d.排水:打开排水阀,将一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器上部清液排出,一体化 厌氧氨氧化颗粒污泥反应器液位由起始高度A降至预设高度B,取一体化厌氧氨氧化颗粒污 泥反应器排水水样检测氨氮、亚硝态氮与硝态氮浓度,反应器单个运行周期结束;
[0019]重复以上a-d,单个周期运行结束后,根据检测的进出水氨氮浓度及反应时间,计 算该周期内一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器的氨氮去除负荷,当整个装置的氨氮与总氮 去除负荷到达到〇.lkg/(m3 · d)时,且出水亚硝态氮浓度低于10mg/L,污泥驯化培养结束, 进行下一步骤;
[0020] 4)颗粒污泥强化增殖:在颗粒污泥强化增殖阶段,一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反 应器按序批式方式运行,具体操作如下:
[0021] a'.进水:开启进水栗与进水阀门,将高氨氮废水水箱内的污水注入反应器,当一 体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器液位升至起始高度A时,关闭进水栗与进水阀门,取高氨氮 废水水样检测氨氮指标;
[0022] b'.曝气/搅拌反应:开启空气压缩机,通过曝气管上的气体调节阀调整空气流量, 控制一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内亚硝态氮浓度在25_35g/L范围内,开启搅拌器, 设定搅拌转速为20-40转/分钟,保证一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内污泥混合均匀, 每隔0.5-1.5小时测定一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内的氨氮、亚硝态氮与硝态氮浓 度;
[0023] c'.沉淀:当一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内D0浓度在5分钟时间段内连续大 于5mg/L时,关闭空气压缩机与搅拌器,静沉2-5分钟;
[0024] d' .排水:打开排水阀,将一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器上部清液排出,一体 化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器液位由起始高度A降至预设高度B,取反应器排水水样检测氨 氮、亚硝态氮与硝态氮浓度;
[0025] e 筛分:利用孔径为0.2mm的筛网,过滤一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器排出 的处理后废水,将筛上拦截的污泥回收到一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内,单个运行 周期结束。
[0026] 重复以上a'-e',每周从一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内取混合污泥进行粒 径分析,当混合污泥平均粒径大于〇. 5mm时,颗粒污泥强化增殖结束,进入下一步续;
[0027] 5)稳定运行:一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内颗粒污泥稳定形成,系统启动 结束,进入稳定运行阶段,一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器按间歇方式运行,具体操作如 下:
[0028] a".进水:开启进水栗与进水阀门,将高氨氮废水水箱内的污水注入反应器,当反 应器液位升至起始高度A时,关闭进水栗与进水阀门,取高氨氮废水水样检测氨氮指标;
[0029] b".曝气/搅拌反应:开启空气压缩机,通过曝气管上的空气调节阀调整空气流量, 控制一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内氨氮浓度降低速率在20-25mg/(L · h)左右,开启 搅拌器,设定搅拌转速为30-40转/分钟,保证一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内污泥混 合均匀,每隔0.5-1.5小时测定一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内的氨氮、亚硝态氮与硝 态氮浓度;
[0030] C".沉淀:当一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内DO浓度在5分钟时间段内连续大 于5mg/L时或pH值一阶导数大于零或反应器混合液0RP-阶导数小于0.1,关闭空气压缩机 与搅拌器,静沉2-5分钟;
[0031] d" .排水:打开排水阀门,将一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器上部清液排出,一 体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器液位由起始高度A降至预设高度B,取反应器排水水样检测 氨氮、亚硝态氮与硝态氮浓度,重复以上a" -e"步骤。
[0032] 本发明的运行工艺原理:将高氨氮废水注入反应器内,在进水过程中污水与反应 器内的污泥充分接触,进水结束后,开启空气压缩机向反应器内鼓入空气,为反应器内的混 合污泥提供生化反应所需的氧气,开启搅拌器强化混合效果,在有氧条件下,颗粒污泥将污 水中的有机物转化为二氧化碳和水,同时氨氧化菌将污水中的氨氮氧化为亚硝态氮,通过 PLC控制器控制反应器内的D0、pH与0RP,在微氧条件下,厌氧氨氧化菌利用亚硝态氮为电子 受体,将氨氮氧化为氮气,同时产生少量的硝态氮,当氨氮浓度降低到l.〇mg/L以下,停止空 气压缩机与搅拌器,反应结束,进入沉淀阶段,沉淀完成后将上部清液作为最终出水排出, 完成本次循环。
[0033]与传统的高氨氮污水处理工艺和常规的厌氧氨氧化脱氮处理工艺等现有技术相 比,本发明具有如下优点:
[0034] 1)整个脱氮反应在一个反应装置内完成,整个装置结构紧凑、构造简单、自动化程 度较高、便于操作。
[0035] 2)充分利用氨氧化菌与厌氧氨氧化菌的生态特性,创造适合其生长的微氧环境, 通过环境因子刺激作用,形成外层为氨氧化菌,内部为厌氧氨氧化菌的颗粒污泥,有效避免 过高的溶解氧对厌氧氨氧化菌的抑制作用,建立良好的微生态。
[0036] 3)在单一反应器中培养厌氧氨氧化颗粒物污泥,避免了传统厌氧氨氧化工艺污泥 易流失、厌氧氨氧化菌生物总量低等缺陷。
[0037] 4) 一体化厌氧氨氧化工艺较传统脱氮工艺可节省约50%的曝气能耗,且颗粒污泥 工艺不受溶解氧限值、反应器污泥浓度高,使整个装置具有较高的脱氮负荷,节省占地与建 设成本。
附图说明
[0038] 图1为本发明一体化厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮装置机构示意图。
[0039] 图中1为高氨氮废水水箱;2为一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器;3为溢流管;4为 加热棒;5为放空阀门;6为放空管;7为进水栗;8为排水阀;9为搅拌桨;10为导流装置;11为 取样管;12为泄空管;13为冲孔曝气管;14为气量流量计;15为气体调节阀;16为空气压缩 机;17为液位计;18为pH在线监测仪;19为D0在线监测仪;20为0RP在线监测仪;21为进水阀 门;22为PLC控制器。
具体实施方式
[0040] 下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明:如图1所示,一体化厌氧氨氧化颗 粒污泥脱氮装置设有敞口状的高氨氮废水水箱1、一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器2;
[0041] -种一体化厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮装置,该装置包括高氨氮废水水箱1和一体 化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器2;其中,高氨氮废水水箱通过进水栗7与一体化厌氧氨氧化 颗粒污泥反应器的进水阀门21相连;一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器中接种的混合污泥 来自于一体化生物膜反应器与厌氧氨氧化厌氧反应器;一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器 内设置有搅拌器9和在线监测组件;在线监测组件包括分别与PLC控制器22通信相连的液位 计17、pH在线监测仪18、D0在线监测仪19和0RP在线监测仪20;-体化厌氧氨氧化颗粒污泥 反应器的池底还设置有曝气装置,该曝气装置包括冲孔曝气管13和与冲孔曝气管通过连接 管相连的空气压缩机16,连接管上还设置有气体调节阀15;所述一体化厌氧氨氧化颗粒污 泥反应器上还设置有排水阀8和取样管11;所述气体调节阀和排水阀均与PLC控制器通信连 接。高氨氮废水水箱上设置有溢流管3和放空管6,溢流管设置在高氨氮废水水的箱顶,放空 管设置在高氨氮废水水箱的箱底;放空管上还连接有与PLC控制器通信连接的放空阀5;在 高氨氮废水水箱的箱体中还设置有加热棒4。所述连接管上还设置有与PLC控制器通信连接 的气体流量计14;在一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器中,所述曝气装置的上方还设置有 导流装置10;所述一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器的池底还设置有泄空管12;所述导流 装置为喇叭状导流板;在高氨氮废水水箱的箱体中还设置有与加热棒控制连接的温控计, 高氨氮废水水箱内设置有废水温度传感器,温控计与废水温度传感器控制通信连接,温控 计还与PLC控制器通信连接。
[0042] 本发明上述一体化厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮装置的控制方法包括如下步骤:
[0043] 1)高氨氮废水配制:在城市污水处理厂二沉池出水中投加碳酸氢铵配制高氨氮废 水,配制废水氨氮浓度在800-1200mg/L,将配置好的高氨氮废水存放在高氨氮废水水箱中;
[0044] 2)接种污泥:从稳定运行的一体化生物膜反应器取混合污泥注入一体化厌氧氨氧 化颗粒污泥反应器中,使一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内污泥浓度达到3500-4000mg/ L,从运行稳定的厌氧氨氧化厌氧反应器取颗粒污泥注入一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应 器,将一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器总污泥浓度提高至4500-5000m g//L范围内,静沉 30-45分钟,排出上部清液,将一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器水位由起始高度A降至预 设高度B,其中A>B;
[0045] 3)驯化培养:在污泥驯化培养阶段,一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器按序批式 方式运行,具体操作如下:
[0046] a.进水:开启进水栗与进水阀门,将高氨氮废水水箱内的污水注入一体化厌氧氨 氧化颗粒污泥反应器,当一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器液位升至起始高度A时,关闭进 水栗与进水阀门,取高氨氮废水水样检测氨氮指标;
[0047] b.曝气/搅拌反应:开启空气压缩机,通过曝气管上的气体调节阀调整空气流量, 控制一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内溶解氧浓度在〇. 2-0.25mg/L范围内,开启搅拌器 进行搅拌,设定搅拌转速为60-80转/分钟,确保一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内污泥 混合均匀,每隔0.5-1.5小时测定一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内的氨氮、亚硝态氮与 硝态氮浓度;
[0048] c.沉淀:当一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内pH值一阶导数大于零时,关闭空 气压缩机与搅拌器,静沉30-40分钟;
[0049] d.排水:打开排水阀,将一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器上部清液排出,一体化 厌氧氨氧化颗粒污泥反应器液位由起始高度A降至预设高度B,取一体化厌氧氨氧化颗粒污 泥反应器排水水样检测氨氮、亚硝态氮与硝态氮浓度,反应器单个运行周期结束;
[0050] 重复以上a-d,单个周期运行结束后,根据检测的进出水氨氮浓度及反应时间,计 算该周期内一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器的氨氮去除负荷,当整个装置的氨氮与总氮 去除负荷到达到〇.lkg/(m 3 · d)时,且出水亚硝态氮浓度低于10mg/L,污泥驯化培养结束, 进行下一步骤;
[0051] 4)颗粒污泥强化增殖:在颗粒污泥强化增殖阶段,一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反 应器按序批式方式运行,具体操作如下:
[0052] a'.进水:开启进水栗与进水阀门,将高氨氮废水水箱内的污水注入反应器,当一 体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器液位升至起始高度A时,关闭进水栗与进水阀门,取高氨氮 废水水样检测氨氮指标;
[0053] b'.曝气/搅拌反应:开启空气压缩机,通过曝气管上的气体调节阀调整空气流量, 控制一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内亚硝态氮浓度在25-35g/L范围内,开启搅拌器, 设定搅拌转速为20-40转/分钟,保证一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内污泥混合均匀, 每隔0.5-1.5小时测定一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内的氨氮、亚硝态氮与硝态氮浓 度;
[0054] c'.沉淀:当一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内D0浓度在5分钟时间段内连续大 于5mg/L时,关闭空气压缩机与搅拌器,静沉2-5分钟;
[0055] d' .排水:打开排水阀,将一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器上部清液排出,一体 化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器液位由起始高度A降至预设高度B,取反应器排水水样检测氨 氮、亚硝态氮与硝态氮浓度;
[0056] e 筛分:利用孔径为0.2mm的筛网,过滤一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器排出 的处理后废水,将筛上拦截的污泥回收到一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内,单个运行 周期结束。
[0057]重复以上a'-e',每周从一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内取混合污泥进行粒 径分析,当混合污泥平均粒径大于〇. 5mm时,颗粒污泥强化增殖结束,进入下一步续;
[0058] 5)稳定运行:一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内颗粒污泥稳定形成,系统启动 结束,进入稳定运行阶段,一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器按间歇方式运行,具体操作如 下:
[0059] a".进水:开启进水栗与进水阀门,将高氨氮废水水箱内的污水注入反应器,当反 应器液位升至起始高度A时,关闭进水栗与进水阀门,取高氨氮废水水样检测氨氮指标;
[0060] b".曝气/搅拌反应:开启空气压缩机,通过曝气管上的空气调节阀调整空气流量, 控制一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内氨氮浓度降低速率在20-25mg/(L · h)左右,开启 搅拌器,设定搅拌转速为30-40转/分钟,保证一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内污泥混 合均匀,每隔0.5-1.5小时测定一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内的氨氮、亚硝态氮与硝 态氮浓度;
[0061] c".沉淀:当一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内D0浓度在5分钟时间段内连续大 于5mg/L时或pH值一阶导数大于零或反应器混合液0RP-阶导数小于0.1,关闭空气压缩机 与搅拌器,静沉2-5分钟;
[0062] d" .排水:打开排水阀门,将一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器上部清液排出,一 体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器液位由起始高度A降至预设高度B,取反应器排水水样检测 氨氮、亚硝态氮与硝态氮浓度,重复以上a" -e"步骤。
[0063] 下面具体结合某城市污水厂二沉池出水为例,进行试验。其中,二沉池出水水质: CODS42.1-57.4mg/L,NH:-NS〇.24-15.97mg/L,N〇;-NS〇.〇〇-1.12mg/L,NO;-NS 14 · 11_3〇 · ltog/L; SS为 1 l_2lmg/L; TP为0 · Π -1 · 3lmg/L;碱度为247_4〇5mg/L;pH为 7 · 〇2_ 7.58。具体运行操作如下:
[0064] 1)高氨氮废水配制:在城市污水处理厂二沉出水中投加碳酸氢铵配制高氨氮废 水,配制废水氨氮浓度在l〇〇〇mg/L,pH值在7.5-7.8;
[0065] 2)接种污泥:从稳定运行的一体化生物膜反应器取混合污泥注入反应器中,使反 应器内污泥浓度达到4000mg/L,从运行稳定的厌氧氨氧化厌氧反应器去颗粒污泥注入反应 器,将反应器总污泥浓度提高至4500mg/L,静沉30分钟,排出上部清液,将反应器水位由 1 · 2m 将至 0 · 75m。
[0066] 3)驯化培养:在污泥驯化培养阶段,反应器按序批式方式运行,具体操作歩续如 下:
[0067] a.进水:开启进水栗与进水阀门,将高氨氮废水水箱内的污水注入反应器,当反应 器液位升至1.2m时,关闭进水栗与进水阀门,去高氨氮废水检测氨氮指标;
[0068] b.曝气/搅拌反应:开启空气压缩机,通过曝气管上的阀门调整空气流量,控制反 应器内溶解氧浓度在〇. 2mg/L,开启搅拌器保,设定搅拌器转速为60转/分钟,保证反应器内 污泥混合均匀,每隔1小时测定反应器内的氨氮、亚硝态氮与硝态氮浓度;
[0069] c.沉淀:当反应器内pH值一阶导数大于零时,关闭空气压缩机与搅拌器,静沉30分 钟;
[0070] d.排水:打开排水阀,将反应器上部清液排出,反应器液位由1.2m降至0.75m,取反 应器排水水样检测氨氮、亚硝态氮与硝态氮浓度,反应器单个运行周期结束。
[0071] 重复以上a到d循环歩续,单个周期运行结束后,根据检测的进出水氨氮浓度及反 应时间,计算该周期内反应装置的氨氮去除负荷,当整个装置的氨氮与总氮去除负荷到达 到O. lkg/(m3 · d)时,且出水亚硝态氮浓度低于10mg/L,污泥驯化培养结束,进行下一步骤;
[0072] 4)颗粒污泥强化增殖:在颗粒污泥强化增殖阶段,反应器按序批式方式运行,具体 操作歩续如下:
[0073] a.进水:开启进水栗与进水阀门,将高氨氮废水水箱内的污水注入反应器,当反应 器液位升至1.2m时,关闭进水栗与进水阀门,取高氨氮废水检测氨氮指标;
[0074] b.曝气/搅拌反应:开启空气压缩机,通过曝气管上的阀门调整空气流量,控制反 应器内亚硝态氮浓度在30mg/L左右,开启搅拌器保,设定搅拌器转速为30转/分钟,保证反 应器内污泥混合均匀,每隔1小时测定反应器内的氨氮、亚硝态氮与硝态氮浓度;
[0075] c.沉淀:当反应器内D0浓度在5分钟时间段内连续大于5mg/L时,关闭空气压缩机 与搅拌器,静沉2分钟;
[0076] d.排水:打开排水阀,将反应器上部清液排出,反应器液位由1.2m降至0.75m,取反 应器排水水样检测氨氮、亚硝态氮与硝态氮浓度;
[0077] e.筛分:利用孔径为0.2mm的筛网,过滤反应器排出的处理后废水,将筛上拦截的 污泥回收到反应器内,单个运行周期结束。
[0078] 重复以上a到e循环歩续,每周从反应器内取混合污泥进行粒径分析,当混合污泥 平均粒径大于0.5mm时,颗粒污泥强化增殖结束,进入下一步续;
[0079] 5)稳定运行:反应器内颗粒污泥稳定形成,系统启动结束,进入稳定运行阶段,反 应器按间歇方式运行,具体操作歩续如下:
[0080] a.进水:开启进水栗与进水阀门,将高氨氮废水水箱内的污水注入反应器,当反应 器液位升至1.2m时,关闭进水栗与进水阀门,取高氨氮废水检测氨氮指标;
[0081] b.曝气/搅拌反应:开启空气压缩机,通过曝气管上的阀门调整空气流量,控制反 应器内氨氮浓度降低速率在20mg/(L · h)左右,开启搅拌器保,设定搅拌器转速为30转/分 钟,保证反应器内污泥混合均匀,每隔1小时测定反应器内的氨氮、亚硝态氮与硝态氮浓度; [00 82] c.沉淀:当反应器内D0浓度在5分钟时间段内连续大于5mg/L时或pH值一阶导数大 于零或反应器混合液0RP-阶导数小于0.1,关闭空气压缩机与搅拌器,静沉2分钟;
[0083] d.排水:打开排水阀,将反应器上部清液排出,反应器液位由1.2m降至0.75m,取反 应器排水水样检测氨氮、亚硝态氮与硝态氮浓度,重复以上a到e循环歩续;
[0084] 试验结果表明:运行稳定后,出水⑶D〈35mg/L,TN为100-150mg/L,丽:-N浓度0-5mg/L,反应器最大NH:-N去除负荷为3.5kgN/m 3 · d。
[0085] 上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发 明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的 一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于这里的实施 例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在 本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1. 一种一体化厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮装置,其特征在于:该装置包括高氨氮废水水 箱(1)和一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器(2);其中,高氨氮废水水箱通过进水栗(7)与一 体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器的进水阀门(21)相连;一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器 中接种的混合污泥来自于一体化生物膜反应器与厌氧氨氧化厌氧反应器;一体化厌氧氨氧 化颗粒污泥反应器内设置有搅拌器(9)和在线监测组件;在线监测组件包括分别与PLC控制 器(22)通信相连的液位计(17)、pH在线监测仪(18)、D0在线监测仪(19)和ORP在线监测仪 (20);-体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器的池底还设置有曝气装置,该曝气装置包括冲孔 曝气管(13)和与冲孔曝气管通过连接管相连的空气压缩机(16),连接管上还设置有气体调 节阀(15);所述一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器上还设置有排水阀(8)和取样管(11);所 述气体调节阀和排水阀均与PLC控制器通信连接。
2. 根据权利要求1所述的一种一体化厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮装置,其特征在于:高氨 氮废水水箱上设置有溢流管(3)和放空管(6),溢流管设置在高氨氮废水水的箱顶,放空管 设置在高氨氮废水水箱的箱底;放空管上还连接有与PLC控制器通信连接的放空阀(5);在 高氨氮废水水箱的箱体中还设置有加热棒(4)。
3. 根据权利要求1或2所述的一种一体化厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮装置,其特征在于: 所述连接管上还设置有与PLC控制器通信连接的气体流量计(14);在一体化厌氧氨氧化颗 粒污泥反应器中,所述曝气装置的上方还设置有导流装置(10);所述一体化厌氧氨氧化颗 粒污泥反应器的池底还设置有泄空管(12)。
4. 根据权利要求3所述的一种一体化厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮装置,其特征在于:所述 导流装置为喇叭状导流板;在高氨氮废水水箱的箱体中还设置有与加热棒控制连接的温控 计,高氨氮废水水箱内设置有废水温度传感器,温控计与废水温度传感器控制通信连接,温 控计还与PLC控制器通信连接。
5. -种根据权利要求1-4任一项所述的一种一体化厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮装置的控 制方法,其特征在于,该控制方法包括如下步骤: 1) 高氨氮废水配制:在城市污水处理厂二沉池出水中投加碳酸氢铵配制高氨氮废水, 配制废水氨氮浓度在800_1200mg/L,将配置好的高氨氮废水存放在高氨氮废水水箱中; 2) 接种污泥:从稳定运行的一体化生物膜反应器取混合污泥注入一体化厌氧氨氧化颗 粒污泥反应器中,使一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内污泥浓度达到3500-4000mg/L,从 运行稳定的厌氧氨氧化厌氧反应器取颗粒污泥注入一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器,将 一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器总污泥浓度提高至4500-5000mg/L范围内,静沉30-45分 钟,排出上部清液,将一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器水位由起始高度A降至预设高度 B,其中A>B; 3) 驯化培养:在污泥驯化培养阶段,一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器按序批式方式 运行,具体操作如下: a. 进水:开启进水栗与进水阀门,将高氨氮废水水箱内的污水注入一体化厌氧氨氧化 颗粒污泥反应器,当一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器液位升至起始高度A时,关闭进水栗 与进水阀门,取高氨氮废水水样检测氨氮指标; b. 曝气/搅拌反应:开启空气压缩机,通过曝气管上的气体调节阀调整空气流量,控制 一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内溶解氧浓度在〇. 2-0.25mg/L范围内,开启搅拌器进行 搅拌,设定搅拌转速为60-80转/分钟,确保一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内污泥混合 均匀,每隔〇. 5-1.5小时测定一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内的氨氮、亚硝态氮与硝态 氮浓度; c. 沉淀:当一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内pH值一阶导数大于零时,关闭空气压 缩机与搅拌器,静沉30-40分钟; d. 排水:打开排水阀,将一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器上部清液排出,一体化厌氧 氨氧化颗粒污泥反应器液位由起始高度A降至预设高度B,取一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反 应器排水水样检测氨氮、亚硝态氮与硝态氮浓度,反应器单个运行周期结束; 重复以上a-d,单个周期运行结束后,根据检测的进出水氨氮浓度及反应时间,计算该 周期内一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器的氨氮去除负荷,当整个装置的氨氮与总氮去除 负荷到达到0. lkg/(m3 • d)时,且出水亚硝态氮浓度低于10mg/L,污泥驯化培养结束,进行 下一步骤; 4) 颗粒污泥强化增殖:在颗粒污泥强化增殖阶段,一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器 按序批式方式运行,具体操作如下: a'.进水:开启进水栗与进水阀门,将高氨氮废水水箱内的污水注入反应器,当一体化 厌氧氨氧化颗粒污泥反应器液位升至起始高度A时,关闭进水栗与进水阀门,取高氨氮废水 水样检测氨氮指标; b'.曝气/搅拌反应:开启空气压缩机,通过曝气管上的气体调节阀调整空气流量,控制 一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内亚硝态氮浓度在25-35g/L范围内,开启搅拌器,设定 搅拌转速为20-40转/分钟,保证一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内污泥混合均匀,每隔 0.5-1.5小时测定一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内的氨氮、亚硝态氮与硝态氮浓度; c'.沉淀:当一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内DO浓度在5分钟时间段内连续大于 5mg/L时,关闭空气压缩机与搅拌器,静沉2-5分钟; d 排水:打开排水阀,将一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器上部清液排出,一体化厌 氧氨氧化颗粒污泥反应器液位由起始高度A降至预设高度B,取反应器排水水样检测氨氮、 亚硝态氮与硝态氮浓度; e'.筛分:利用孔径为0.2mm的筛网,过滤一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器排出的处 理后废水,将筛上拦截的污泥回收到一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内,单个运行周期 结束。 重复以上a'-e',每周从一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内取混合污泥进行粒径分 析,当混合污泥平均粒径大于0.5mm时,颗粒污泥强化增殖结束,进入下一步续; 5) 稳定运行:一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内颗粒污泥稳定形成,系统启动结束, 进入稳定运行阶段,一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器按间歇方式运行,具体操作如下: a".进水:开启进水栗与进水阀门,将高氨氮废水水箱内的污水注入反应器,当反应器 液位升至起始高度A时,关闭进水栗与进水阀门,取高氨氮废水水样检测氨氮指标; b".曝气/搅拌反应:开启空气压缩机,通过曝气管上的空气调节阀调整空气流量,控制 一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内氨氮浓度降低速率在20_25mg/(L • h)左右,开启搅拌 器,设定搅拌转速为30-40转/分钟,保证一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内污泥混合均 匀,每隔0.5-1.5小时测定一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内的氨氮、亚硝态氮与硝态氮 浓度; C".沉淀:当一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内DO浓度在5分钟时间段内连续大于 5mg/L时或pH值一阶导数大于零或反应器混合液0RP-阶导数小于0.1,关闭空气压缩机与 搅拌器,静沉2-5分钟; d" .排水:打开排水阀门,将一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器上部清液排出,一体化 厌氧氨氧化颗粒污泥反应器液位由起始高度A降至预设高度B,取反应器排水水样检测氨 氮、亚硝态氮与硝态氮浓度,重复以上a"-e"步骤。
CN201610790862.8A 2016-08-31 2016-08-31 一体化厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮装置及其控制方法 Pending CN106186308A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610790862.8A CN106186308A (zh) 2016-08-31 2016-08-31 一体化厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮装置及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610790862.8A CN106186308A (zh) 2016-08-31 2016-08-31 一体化厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮装置及其控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106186308A true CN106186308A (zh) 2016-12-07

Family

ID=58086659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610790862.8A Pending CN106186308A (zh) 2016-08-31 2016-08-31 一体化厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮装置及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106186308A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107082511A (zh) * 2017-05-19 2017-08-22 江苏原木环境科技有限公司 一种快速污水处理装置
CN107188307A (zh) * 2017-07-01 2017-09-22 清华大学 一种一体式废水脱氮装置及一种废水脱氮的方法
CN107265639A (zh) * 2017-07-01 2017-10-20 清华大学 一种一体分相复合式废水脱氮装置及一种废水脱氮的方法
CN107434300A (zh) * 2017-08-31 2017-12-05 北京城市排水集团有限责任公司 一种集约式强化污水处理装置及处理城市污水的方法
CN108773972A (zh) * 2018-06-01 2018-11-09 北京建筑大学 采用半短程硝化-厌氧氨氧化-电氧化处理城市污水厂污泥消化液实现深度除碳脱氮的方法
CN109650536A (zh) * 2019-01-03 2019-04-19 大连理工大学 基于铁循环驱动的氨氮厌氧原位处理的装置及方法
CN111269837A (zh) * 2020-03-11 2020-06-12 天津凯英科技发展股份有限公司 序批式厌氧氨氧化菌培养方法和装置
CN111547842A (zh) * 2020-05-21 2020-08-18 清华大学 一种建立高质量厌氧氨氧化生物膜的方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107082511A (zh) * 2017-05-19 2017-08-22 江苏原木环境科技有限公司 一种快速污水处理装置
CN107188307A (zh) * 2017-07-01 2017-09-22 清华大学 一种一体式废水脱氮装置及一种废水脱氮的方法
CN107265639A (zh) * 2017-07-01 2017-10-20 清华大学 一种一体分相复合式废水脱氮装置及一种废水脱氮的方法
CN107265639B (zh) * 2017-07-01 2020-04-28 清华大学 一种一体分相复合式废水脱氮装置及一种废水脱氮的方法
CN107434300A (zh) * 2017-08-31 2017-12-05 北京城市排水集团有限责任公司 一种集约式强化污水处理装置及处理城市污水的方法
CN108773972A (zh) * 2018-06-01 2018-11-09 北京建筑大学 采用半短程硝化-厌氧氨氧化-电氧化处理城市污水厂污泥消化液实现深度除碳脱氮的方法
CN109650536A (zh) * 2019-01-03 2019-04-19 大连理工大学 基于铁循环驱动的氨氮厌氧原位处理的装置及方法
CN111269837A (zh) * 2020-03-11 2020-06-12 天津凯英科技发展股份有限公司 序批式厌氧氨氧化菌培养方法和装置
CN111547842A (zh) * 2020-05-21 2020-08-18 清华大学 一种建立高质量厌氧氨氧化生物膜的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106186308A (zh) 一体化厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮装置及其控制方法
CN105461178B (zh) 短程硝化‑厌氧氨氧化后接短程反硝化‑厌氧氨氧化处理城市污水的系统和方法
CN103058461B (zh) 强化能量回收的城市污水短程硝化+厌氧氨氧化脱氮方法
CN102101746B (zh) 低碳城市污水生物除磷与自养生物脱氮装置与方法
CN103482763B (zh) 多形态微生物聚集体自养脱氮一体化装置及运行方法
CN101759290B (zh) 连续流工艺中快速实现并稳定维持短程硝化的方法
CN103011507B (zh) 短程硝化联合厌氧氨氧化对垃圾渗滤液深度脱氮处理的控制方法及装置
CN102515350B (zh) 垃圾渗滤液sbr与厌氧氨氧化组合脱氮装置与方法
CN108439595A (zh) 利用污泥发酵物实现污水部分短程硝化-Anammox/反硝化的方法
CN107032506A (zh) 分段出水短程硝化‑Anammox/反硝化处理生活污水的装置和方法
CN104944689B (zh) 一种处理高氨氮废水的装置及方法
CN105481190B (zh) 反硝化除磷耦合短程硝化联合厌氧氨氧化进行深度脱氮除磷处理的控制方法及装置
CN104108794B (zh) 一种实现废水短程硝化的序批式a/o联动系统废水处理装置与方法
CN104370422A (zh) 一种短程反硝化除磷耦合厌氧氨氧化的装置和方法
CN108217950A (zh) Fna强化污泥发酵及实现污水短程脱氮除磷的装置和方法
CN107473508A (zh) 一种环境微生物和分段进水两级ao去除总氮的水处理方法
CN107162183A (zh) 厌氧氨氧化菌(Anammox)富集培养的方法
CN103663876A (zh) 缺氧/好氧sbr+厌氧氨氧化+好氧sbr工艺处理低c/n生活污水深度脱氮的装置和方法
CN105692904A (zh) 一种实现城市污水一体化厌氧氨氧化自养脱氮的方法及装置
CN107324497A (zh) 一种耦合反硝化Canon工艺处理猪场沼液的启动方法
CN104891655B (zh) 处理高氨氮废水的装置及方法
CN106430575A (zh) 一种氧化沟分段进水工艺实现短程硝化反硝化脱氮的方法
CN110143725A (zh) 混合污泥发酵液为碳源连续流短程反硝化耦合厌氧氨氧化工艺处理城市污水装置和方法
CN108996840A (zh) 强化生物脱氮与平板陶瓷膜组合的污水处理设备及其方法
CN205973971U (zh) 一体化厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
C06 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C10 Entry into substantive examination