CN109836010B - 一种部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置及其处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种部分亚硝化‑厌氧氨氧化脱氮装置及其处理方法。该部分亚硝化‑厌氧氨氧化脱氮装置包括进水单元、部分亚硝化单元、厌氧氨氧化单元和过滤单元；进水单元包括第一原水箱；部分亚硝化单元包括亚硝化澄清池和中间水箱；厌氧氨氧化单元包括厌氧氨氧化生物滤池；过滤单元包括砂滤池和清水箱；第一原水箱与亚硝化澄清池相连通；亚硝化澄清池与中间水箱相连通；中间水箱与厌氧氨氧化生物滤池相连通；厌氧氨氧化生物滤池与砂滤池相连通；砂滤池与清水箱相连通。该装置结构紧凑，占地面积小，操作控制方便，处理成本低，适用范围广；能够用于以催化剂污水为代表的低碳氮比高氨氮废水生物脱氮。

Description

一种部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置及其处理方法

技术领域

本发明属于废水生物处理技术领域，涉及一种部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置及其处理方法。

背景技术

生物脱氮利用微生物新陈代谢作用降解转化废水中氮素的技术，处理成本较低，多年来形成了以A/O工艺、A²/O工艺、SBR工艺、生物膜工艺及氧化沟等传统技术，并在工业废水脱氮领域得到了广泛应用。但随着总氮脱除要求的提高，各类技术均暴露出一定的应用限制，控制条件要求过于精细、抗冲击能力差、处理效率难以进一步提高等问题，上述工艺技术很难满足新的废水排放标准要求。比如，A/O工艺对氮的去除不完全，出水含有一定浓度的硝酸盐，在沉淀池内易发生反硝化反应，引起污泥上浮；另外，为了获得较高的氮去除率，废水内循环比和污泥的回流比较高，不但增加了回流能耗，而且反硝化段难以保持理想的缺氧状态，脱氮效率很难进一步提高。

在A/O工艺的基础上发展了很多新的工艺形式，如Bardenpho、Phoredox(A²/O)、UCT、JBH、AAA工艺等，这些都是典型的分容器分级传统硝化－反硝化工艺。但是，无论工艺形式怎样改变，它们所利用的生物原理都是硝化和反硝化两个传统的微生物学代谢过程，存在以下几点先天性的不足之处：

①氮完全硝化需消耗大量的氧，硝化液回流需要耗费电力，动力消耗大；

②对C/N比低的废水，需外加有机碳源，运行费用高；

③由于硝化菌群生长速率低，且难以维持较高的生物浓度，特别是在低温冬季，造成系统的HRT较长，增大了曝气池容积，增加了投资和运行费用；

④会产生少量NO、N₂O等副产物，对大气环境造成二次污染；

⑤工艺流程长，占地面积大，基建投资高；

⑥对于高氨氮浓度的废水硝化过程中产生的酸度需要投加碱度来维持系统中适宜的pH水平，不仅增加了处理费用，而且还有可能造成二次污染等；

⑦系统为了维持较高的生物浓度及获得良好的脱氮效果，必须同时进行污泥和硝化液的回流，增加了动力消耗和运行费用。

近年来随着技术手段的进步和研究的深入，厌氧氨氧化技术等新型脱氮技术已经逐步进入了工业化试验的研究阶段，并取得了突破性进展，生物脱氮技术在工业污水深度脱氮处理领域展现出了良好的发展态势，为工业污水生物脱氮处理领域开拓了新的思路。

北京工业大学发明了一种半硝化部分反硝化厌氧氨氧化处理低碳氮比城市污水的装置与方法(CN201410535673.7)，该装置由半硝化、部分反硝化、厌氧氨氧化环节构成，可以实现低碳氮比城市污水稳定高效脱氮，解决现有城市生活污水短程硝化亚硝酸盐积累不稳定及厌氧氨氧化工艺脱氮效率不高的问题。但该装置由三个反应池构成，获得亚硝酸盐氮途径为硝化-部分反硝化，通过其中的2个装置实现，占地面积较大，对进水COD及SS要求较高，且需添加额外碳源。

北京交通大学发明了一种同步短程硝化与生物膜式厌氧氨氧化的方法及装置(CN201310093431.2)，该技术短程硝化与厌氧氨氧化技术结合起来，在一个反应器内实现同步进行，有效地去除水中的氨氮，减小了占地面积。但由于短程硝化与厌氧氨氧化共用反应器，需要依次启动激活2种细菌活性，厌氧氨氧化菌生长缓慢，因此工程启动速度较慢。

发明内容

为了解决上述解决问题，本发明的目的在于提供一种炼油催化剂污水部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置及其处理方法。利用一体化部分亚硝化澄清装置保持稳定的高水平亚硝酸盐积累率，并获得特定比例亚硝酸盐氮的出水；通过监控厌氧氨氧化生物滤池内的pH及水质指标，监测滤池内反应进程，并及时调整内循环比及进水量，以获得合格的出水；该装置及处理方法适用于低C/N比的废水脱除总氮处理。

本发明的目的通过以下技术方案得以实现：

一方面，本发明提供一种部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置，该部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置包括进水单元、部分亚硝化单元、厌氧氨氧化单元和过滤单元；

所述进水单元包括第一原水箱；所述部分亚硝化单元包括亚硝化澄清池和中间水箱；所述厌氧氨氧化单元包括厌氧氨氧化生物滤池；所述过滤单元包括砂滤池和清水箱；

所述第一原水箱与所述亚硝化澄清池相连通，其连通的管路上设置有第一水泵；

所述亚硝化澄清池与所述中间水箱相连通；

所述中间水箱与所述厌氧氨氧化生物滤池相连通，其相连通的管路上设置有第二水泵；

所述厌氧氨氧化生物滤池与所述砂滤池相连通；所述砂滤池与所述清水箱相连通，其相连通的管路上设置有第三水泵。

上述部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置中，优选地，该部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置还包括反冲洗单元；

所述反冲洗单元包括第四水泵；所述清水箱与所述第四水泵相连通，所述第四水泵分别与所述砂滤池、所述厌氧氨氧化生物滤池相连通。

上述部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置中，优选地，该部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置还包括进水预处理单元；

所述进水预处理单元包括预处理澄清池和第二原水箱；所述第一水泵、所述预处理澄清池、所述第二原水箱和所述亚硝化澄清池依次相连通；所述第二原水箱与所述亚硝化澄清池相连通的管路上还设置有第五水泵。

上述部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置中，优选地，所述进水预处理单元还包括絮凝剂加药罐；

所述絮凝剂加药罐与所述预处理澄清池相连通，其相连通的管路上设置有第六水泵。

上述部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置中，优选地，所述进水单元还包括第七水泵；所述第七水泵与所述第一原水箱相连通，用于将待处理污水泵入所述第一原水箱中。

上述部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置中，优选地，所述部分亚硝化单元还包括碱液罐；所述碱液罐与所述亚硝化澄清池相连通，其相连通的管路上设置有第八水泵。

上述部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置中，优选地，所述部分亚硝化单元还包括酸液罐；所述酸液罐与所述中间水箱相连通，其相连通的管路上设置有第九水泵。

上述部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置中，优选地，所述部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置还包括空压机和PLC控制柜；所述空压机分别与所述亚硝化澄清池、所述厌氧氨氧化生物滤池和所述砂滤池相连通；

所述PLC控制柜分别与所述亚硝化澄清池和所述厌氧氨氧化生物滤池相连通。

上述部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置中，优选地，所述厌氧氨氧化生物滤池中填充有活性炭生物填料层。

上述部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置中，优选地，所述亚硝化澄清池包括加药泵、第一电磁流量计、澄清反应器、第二电磁流量计和穿孔曝气管和第三电磁流量计、pH在线监测仪、DO在线监测仪、ORP在线监测仪和液位计；

所述碱液罐、所述加药泵、所述第一电磁流量计和所述澄清反应器依次相连通；

所述PLC控制柜信号输入端依次与所述pH在线监测仪、所述DO在线监测仪、所述ORP在线监测仪和所述液位计相电连接；所述pH在线监测仪、所述DO在线监测仪、所述ORP在线监测仪和所述液位计的监测点设置在所述澄清反应器的内部；

所述PLC控制柜信号输出端依次与所述加药泵、所述第五水泵和所述空压机相电连接；

所述穿孔曝气管设置在所述澄清反应器的底部，所述空压机、所述第二电磁流量计和所述穿孔曝气管依次相连通；

所述第二原水箱、所述第五水泵、所述第三电磁流量计和所述澄清反应器相连通；

所述澄清反应器的内部设置有搅拌提升机；

所述澄清反应器的内部由内侧壁向内对称设置有第一隔板和第二隔板，第三隔板和第四隔板；所述第一隔板与所述第二隔板对称设置且相同；所述第三隔板和所述第四隔板对称设置且相同；

所述第一隔板和所述第二隔板的上端与所述澄清反应器的顶端固定，侧边与所述澄清反应器的内侧壁固定，下端向所述澄清反应器的内侧壁弯折，并与所述澄清反应器的内侧壁间留有空隙；所述第一隔板和所述第二隔板分别与所述澄清反应器的内侧壁围成分离室；

所述第三隔板和所述第四隔板的上端与所述澄清反应器的顶端留有空隙，侧边与所述澄清反应器的内侧壁固定，下端向所述澄清反应器的内侧壁弯折，并与所述澄清反应器的内侧壁间留有污泥回流缝，所述第三隔板和所述第四隔板分别与所述第一隔板和所述第二隔板围成导流室；

所述污泥回流缝处设置有活动折板，并分别设置折页将所述第三隔板和所述第四隔板的下端与其对应的活动折板的一端活动连接，所述活动折板的另一端与所述澄清反应器的内侧壁相抵接；两个活动折板上均设置有拉环，对应所述第三隔板和所述第四隔板的两侧的所述澄清反应器的顶端的边缘分别设置有滑轮；通过滑轮上的绳索调节所述拉环带动所述活动折板达到调节污泥回流缝的大小的目的；

所述第三隔板和所述第四隔板向所述澄清反应器的内部围成反应室，所述反应室通过隔板分隔为上部反应室和下部反应室，隔板中间设置有供所述搅拌提升机上下来回进入上部反应室和下部反应室参与搅拌的孔；所述第一电磁流量计与所述澄清反应器相连通的管路延伸至所述下部反应室；

所述澄清反应器的顶端的侧壁设置有溢流口，所述溢流口向下垂直侧壁在水平方向于所述第三隔板和所述第四隔板的上方固定设置有三角堰及滤网，所述滤网设置在三角堰外侧，用于防止填料的流失，所述分离室上部设置有连通管和集水槽，所述集水槽靠近侧壁的一端设置有出水口，分离室的清水经由连通管流向集水槽后由出水口排出；

所述澄清反应器的底部由下至上依次设置有排泥口、进水口和进气口；

所述第三电磁流量计经由所述进水口与所述澄清反应器相连通；

所述第二电磁流量计经由所述进气口与所述穿孔曝气管相连通。

上述部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置中，所述厌氧氨氧化生物滤池为本领域常规厌氧氨氧化(ANAMMOX)滤池，其内部设置有内循环泵，实现改变滤池水力负荷的功能，通过监测滤池中pH变化，判断滤池内厌氧氨氧化反应进程。

上述部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置中，所述第四水泵为反冲洗泵，用于将清水箱中的存水泵入砂滤池或厌氧氨氧化生物滤池中进行定期反冲洗。

上述部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置中，所述PLC控制柜主要是监测控制所述亚硝化澄清池中的pH、DO、ORP、HRT等，同时，作为设备整体控制时还包含对厌氧氨氧化单元的进水水位和pH控制。

上述部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置中，所述中间水箱用于在所述亚硝化澄清池和所述厌氧氨氧化生物滤池中间起缓冲作用，亚硝化澄清池为顶部溢流出水，厌氧氨氧化滤池为底部进水，单元间落差不足的情况下无法满足滤池进水所需水头，再者，所述第二水泵通过中间水箱可调节厌氧氨氧化生物滤池的进水量。

上述部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置中，所述空压机与所述亚硝化澄清池相连通，主要用于对所述亚硝化澄清池底部反应式进行曝气处理，调节污泥回流缝开启度可实现控制反应器中活性污泥的循环量和沉淀澄清时间；所述空压机与所述厌氧氨氧化生物滤池相连通及和所述砂滤池相连通，主要用于备用气洗。

上述部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置中，进水预处理单元的作用主要用于去除废水中的COD或SS；部分亚硝化单元的作用废水中的氨氮部分被氧化为亚硝酸盐氮，通过控制混合液中FA的水平，实现亚硝酸盐氮稳定积累率＞90％，并对混合液进行泥水分离，上清液进入厌氧氨氧化单元，污泥自回流至亚硝化反应区；厌氧氨氧化单元和过滤单元的作用为将上清液经过厌氧氨氧化生物滤池中生物活性炭填料反应区完成脱除总氮反应，处理水再经过砂滤池进一步除浊成为清水排出。

上述部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置中，所述亚硝化澄清池集硝化反应、搅拌、泥水分离于一体，即部分亚硝化反应与泥水分离在同一反应器内完成，获得特定比例的部分亚硝化反应进程。

上述部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置中，所述碱液罐和所述酸液罐分别用于调节所述亚硝化澄清池和所述中间水箱中的pH值。

上述部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置中，所述第二原水箱的作用主要用于预处理后的污水储存，另外，由于水质波动，预处理澄清池可能需要与亚硝化澄清池不同的停留时间，中间增加缓冲水池可以保证亚硝化澄清池进水速度稳定。

上述部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置中，作为改进，所述预处理澄清池，通过改造的机械加速澄清池去除原污水中的悬浮颗粒及胶体物质。通过在改造的机械加速澄清池底部加装微孔曝气装置，实现去除污水中COD的功能。

上述部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置中，作为改进，所述部分亚硝化澄清池及厌氧氨氧化生物滤池均为溢流式出水，溢流孔上设有100-200目不锈钢滤网。

另一方面，本发明还提供一种部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮处理方法，其采用上述部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置，包括以下步骤：

步骤一，对污水进行预处理：将第一原水箱中的污水泵入预处理澄清池中，并向预处理澄清池中泵入助凝剂和絮凝剂，开启预处理澄清池中的搅拌装置进行混凝沉淀反应，开启预处理澄清池中的曝气装置进行碳氧化反应，预处理后的上清液流入至第二原水箱，污泥外排；

步骤二，部分亚硝化处理：将第二原水箱中储存的预处理后的上清液泵入亚硝化澄清池中，开启搅拌提升机、空压机，监控亚硝化澄清池内的DO和FA水平；同时监测亚硝化澄清池内的pH，适时补充碱液，经过澄清反应得到含有氨氮和亚硝酸盐的上清液，将其流入至中间水箱，污泥外排；

步骤三，厌氧氨氧化脱除总氮：将中间水箱中储存的含有氨氮和亚硝酸盐的上清液泵入厌氧氨氧化生物滤池中，经过厌氧氨氧化生物滤池中的生物活性炭填料层反应区完成总氮脱除，并监控厌氧氨氧化生物滤池内的pH及水质指标，并及时调整内循环比及进水量，获得合格出水，经由砂滤池过滤，上清液流至清水箱。

上述部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮处理方法中，优选地，当第一原水箱中的污水COD≤150mg/L，且SS≤500mg/L时，无需进行步骤一预处理步骤，污水由第一原水箱直接进入亚硝化澄清池。

上述部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮处理方法中，优选地，步骤一中，预处理后的上清液COD＜80mg/L。

上述部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮处理方法中，优选地，步骤二中，监控亚硝化澄清池内的DO和FA水平，控制溶解氧浓度DO＜0.5mg/L；监测亚硝化澄清池内的pH，适时补充碱液，确保pH在7.5-8.5之间。

上述部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮处理方法中，优选地，步骤三中，还包括通过清水箱分别向砂滤池和厌氧氨氧化生物滤池进行反冲洗的步骤。

本发明提供的部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置中的亚硝化澄清池具备在同一反应器内实现氨氮部分亚硝化、泥水分离功能，减少了沉淀池和污泥回流系统；厌氧氨氧化生物滤池可通过调节内循环流量实现提高滤池内污水与微生物间的传质效率、水力负荷、延长滤池工作周期、降低反冲洗强度的功能。用于催化剂污水等低碳氮比的高氨氮污水生物脱氮，具有成本低廉、操作简单、处理效果好、工程启动快等优点。

本发明提供的部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置结构紧凑，占地面积小，操作控制方便，处理成本低，适用范围广；能够应用于以催化剂污水为代表的低碳氮比高氨氮废水生物脱氮。

附图说明

图1为本发明实施例中部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置结构示意图；

图2为本发明实施例中亚硝化澄清池正面结构示意图；

图3为图2中局部图B的放大示意图(不按比例)；

图4为本发明实施例中亚硝化澄清池侧面结构示意图；

图5为本发明实施例中部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置的运行数据图；

附图符号说明：

1第一原水箱，2预处理澄清池，3第二原水箱，4亚硝化澄清池，5中间水箱，6厌氧氨氧化生物滤池，7砂滤池，8清水箱，9絮凝剂加药罐，10碱液罐，11酸液罐，12空压机，13第七水泵，14第一水泵，15第六水泵，16第五水泵，17第八水泵，18第九水泵，19第二水泵，20第四水泵，21第三水泵，22PLC控制柜，201加药泵，202第一电磁流量计，203澄清反应器，204第二电磁流量计，205穿孔曝气管，206第三电磁流量计，207pH在线监测仪，208DO在线监测仪，209ORP在线监测仪，210液位计，211搅拌提升机，212三角堰及滤网，213连通管，214第一隔板，215第二隔板，216第三隔板，217第四隔板，218活动折板，219滑轮，220绳索，221折页，222拉环，223集水槽。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。

实施例

本实施提供一种部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置，如图1所示，该部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置包括进水单元、部分亚硝化单元、厌氧氨氧化单元、过滤单元和反冲洗单元、空压机12和PLC控制柜22(图1示意图中未作显示)。

所述进水单元包括第一原水箱1和第七水泵13；

所述部分亚硝化单元包括亚硝化澄清池4、中间水箱5、碱液罐10和酸液罐11；

所述厌氧氨氧化单元包括厌氧氨氧化生物滤池6；

所述过滤单元包括砂滤池7和清水箱8；

第一原水箱1与亚硝化澄清池4相连通，其连通的管路上设置有第一水泵14(此种情况的下，无需对污水进行预处理步骤，污水由第一原水箱1直接进入亚硝化澄清池4中)；亚硝化澄清池4与中间水箱5相连通；中间水箱5与厌氧氨氧化生物滤池6相连通，其相连通的管路上设置有第二水泵19；厌氧氨氧化生物滤池6与砂滤池7相连通；砂滤池7与清水箱8相连通，其相连通的管路上设置有第三水泵21；第七水泵13与第一原水箱1相连通，用于将待处理污水泵入第一原水箱1中。

所述反冲洗单元包括第四水泵20；清水箱8与第四水泵20相连通，第四水泵20分别与砂滤池6、厌氧氨氧化生物滤池7相连通。

该部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置还设置进水预处理单元(当原污水需要进行预处理时，启用该进水预处理单元)；所述进水预处理单元包括预处理澄清池2、第二原水箱3和絮凝剂加药罐9；第一水泵14、预处理澄清池2、第二原水3箱和亚硝化澄清池4依次相连通；第二原水箱3与亚硝化澄清池4相连通的管路上还设置有第五水泵16；絮凝剂加药罐9与预处理澄清池2相连通，其相连通的管路上设置有第六水泵15；碱液罐10与亚硝化澄清池4相连通，其相连通的管路上设置有第八水泵17；酸液罐11与中间水箱5相连通，其相连通的管路上设置有第九水泵18。

空压机12分别与亚硝化澄清池4、厌氧氨氧化生物滤池6和砂滤池7相连通；

所述PLC控制柜分别与亚硝化澄清池4和厌氧氨氧化生物滤池6相连通，厌氧氨氧化生物滤池6中填充有活性炭生物填料层。

本实施例中亚硝化澄清池4具体结构示意图如图2至图4所示，该亚硝化澄清池4包括加药箱200、加药泵201、第一电磁流量计202、澄清反应器203、第二电磁流量计204和穿孔曝气管205和第三电磁流量计206、pH在线监测仪207、DO在线监测仪208、ORP在线监测仪209和液位计210；

碱液罐10、加药泵201、第一电磁流量计202和澄清反应器203依次相连通；

PLC控制柜22信号输入端依次与pH在线监测仪207、DO在线监测仪208、ORP在线监测仪209和液位计210相电连接；pH在线监测仪207、DO在线监测仪208、ORP在线监测仪209和液位计210的监测点设置在澄清反应器203的内部；

PLC控制柜22信号输出端依次与加药泵201、第五水泵16和空压机12相电连接；

穿孔曝气管205设置在澄清反应器203的底部，空压机12、第二电磁流量计204和穿孔曝气管205依次相连通；

第二原水箱3、第五水泵16、第三电磁流量计206和澄清反应器203相连通；

澄清反应器203的内部设置有搅拌提升机211。

澄清反应器203的内部由内侧壁向内对称设置有第一隔板214和第二隔板215，第三隔板216和第四隔板217；第一隔板214与第二隔板215对称设置且相同；第三隔板216和第四隔板217对称设置且相同；

第一隔板214和第二隔板215的上端与澄清反应器203的顶端固定，侧边与澄清反应器203的内侧壁固定，下端向澄清反应器203的内侧壁弯折，并与澄清反应器203的内侧壁间留有空隙；第一隔板214和第二隔板215分别与澄清反应器203的内侧壁围成分离室；

第三隔板216和第四隔板217的上端与澄清反应器203的顶端留有空隙，侧边与澄清反应器203的内侧壁固定，下端向澄清反应器203的内侧壁弯折，并与澄清反应器203的内侧壁间留有污泥回流缝，第三隔板216和第四隔板217分别与第一隔板214和第二隔板215围成导流室；

所述污泥回流缝处设置有活动折板218，并分别设置折页221将第三隔板216和第四隔板217的下端与其对应的活动折板218的一端活动连接，活动折板218的另一端与澄清反应器203的内侧壁相抵接；两个活动折板218上均设置有拉环222，对应第三隔板216和第四隔板217的两侧的澄清反应器203的顶端的边缘分别设置有滑轮219；通过滑轮219上的绳索220拉动拉环222用于关闭或打开活动折板218；

第三隔板216和第四隔板217向澄清反应器203的内部围成反应室，所述反应室通过隔板分隔为上部反应室和下部反应室，隔板中间设置有供搅拌提升机211上下来回进入上部反应室和下部反应室参与搅拌的孔；第一电磁流量计202与澄清反应器203相连通的管路延伸至所述下部反应室；澄清反应器203的顶端的侧壁设置有溢流口，溢流口向下垂直侧壁在水平方向于第三隔板216和第四隔板217的上方固定设置有三角堰及滤网212，滤网设置在三角堰外侧，用于防止填料的流失，所述分离室上部设置有连通管213和集水槽223，集水槽223靠近侧壁的一端设置有出水口，分离室的清水经由连通管213流向集水槽223后由出水口排出；

澄清反应器203的底部由下至上依次设置有排泥口、进水口和进气口；

第三电磁流量计206经由所述进水口与澄清反应器203相连通；

第二电磁流量计204经由所述进气口与穿孔曝气管205相连通。

本实施例还提供了一种部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮处理方法，其采用本实施例上述提供的部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置，包括以下步骤：

步骤一，对污水进行预处理：将第一原水箱1中的污水泵入预处理澄清池2中，并向预处理澄清池2中泵入助凝剂和絮凝剂，开启预处理澄清池2中的搅拌装置进行混凝沉淀反应，开启预处理澄清池2中的曝气装置进行碳氧化反应，预处理后的上清液流入至第二原水箱3，污泥外排；预处理后的上清液COD＜80mg/L；

当第一原水箱1中的污水COD≤150mg/L，且SS≤500mg/L时，无需进行步骤一预处理步骤，污水由第一原水箱1直接进入亚硝化澄清池4。

步骤二，部分亚硝化处理：将第二原水箱3中储存的预处理后的上清液泵入亚硝化澄清池4中，开启搅拌提升机、空压机，监控亚硝化澄清池4内的DO和FA水平，控制溶解氧浓度DO＜0.5mg/L；同时监测亚硝化澄清池内的pH，适时补充碱液，确保pH在7.5-8.5之间，经过澄清反应得到含有氨氮和亚硝酸盐的上清液，将其流入至中间水箱5，污泥外排；

步骤三，厌氧氨氧化脱除总氮：将中间水箱5中储存的含有氨氮和亚硝酸盐的上清液泵入厌氧氨氧化生物滤池6中，经过厌氧氨氧化生物滤池6中的生物活性炭填料层反应区完成总氮脱除，并监控厌氧氨氧化生物滤池6内的pH及水质指标，并及时调整内循环比及进水量，获得合格出水，经由砂滤池7过滤，上清液流至清水箱8；需要进行反冲洗时，通过第四水泵20将清水箱8中的水分别泵入砂滤池7和厌氧氨氧化生物滤池6中。

通过进水单元和预处理单元汲取原污水并去除原污水中的SS和COD；通过部分亚硝化单元，集硝化反应、搅拌、泥水分离于一体，控制自由氨(FA)水平实现原污水中氨氮的部分亚硝化，并可进行泥水分离；通过厌氧氨氧化单元、过滤单元和反冲洗单元，控制pH值、水质指标、HRT等参数将进水中的NH₃-N和NO₂ ^--N同时去除，实现总氮去除；通过PCL控制柜控制水质在线监测自动调控电气设备运行工况，实现装置自动运行。

利用本实施例提供的部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置及其处理方法对某化工厂催化剂污水进行处理。进水水质检测结果如表1所示，经过本实施例的部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置处理后的水质的检测结果如表2所示，该部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置的运行数据如图5所示。

表1

氨氮(mg/L)	油(mg/L)	COD(mg/L)	pH	悬浮物(mg/L)
					53.5-301.61	2.6-9.21	96.58-543.1	5.1-11.2	954-23711

表2

氨氮(mg/L)	油(mg/L)	COD(mg/L)	pH	悬浮物(mg/L)
					5.3-23.41	0.6-6.04	82.85-473.5	7.67-7.98	194-788

通过表1和表2实验数据可知：原水中氨氮、悬浮物及含油量均有显著下降，其中氨氮去除率超过90％，达到预期处理效果。

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 (11)

1.一种部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置，其特征在于：该部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置包括进水单元、部分亚硝化单元、厌氧氨氧化单元和过滤单元；

所述进水单元包括第一原水箱；所述部分亚硝化单元包括亚硝化澄清池和中间水箱；所述厌氧氨氧化单元包括厌氧氨氧化生物滤池；所述过滤单元包括砂滤池和清水箱；

所述第一原水箱与所述亚硝化澄清池相连通，其连通的管路上设置有第一水泵；

所述亚硝化澄清池与所述中间水箱相连通；

所述中间水箱与所述厌氧氨氧化生物滤池相连通，其相连通的管路上设置有第二水泵；

所述厌氧氨氧化生物滤池与所述砂滤池相连通；所述砂滤池与所述清水箱相连通，其相连通的管路上设置有第三水泵；

该部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置还包括进水预处理单元；

所述进水预处理单元包括预处理澄清池和第二原水箱；所述第一水泵、所述预处理澄清池、所述第二原水箱和所述亚硝化澄清池依次相连通；所述第二原水箱与所述亚硝化澄清池相连通的管路上还设置有第五水泵；所述部分亚硝化单元还包括碱液罐；所述碱液罐与所述亚硝化澄清池相连通，其相连通的管路上设置有第八水泵；所述部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置还包括空压机和PLC控制柜；所述空压机分别与所述亚硝化澄清池、所述厌氧氨氧化生物滤池和所述砂滤池相连通；所述PLC控制柜分别与所述亚硝化澄清池和所述厌氧氨氧化生物滤池相连通；

所述亚硝化澄清池包括加药泵、第一电磁流量计、澄清反应器、第二电磁流量计和穿孔曝气管和第三电磁流量计、pH在线监测仪、DO在线监测仪、ORP在线监测仪和液位计；所述碱液罐、所述加药泵、所述第一电磁流量计和所述澄清反应器依次相连通；所述PLC控制柜信号输入端依次与所述pH在线监测仪、所述DO在线监测仪、所述ORP在线监测仪和所述液位计相电连接；所述pH在线监测仪、所述DO在线监测仪、所述ORP在线监测仪和所述液位计的监测点设置在所述澄清反应器的内部；所述PLC控制柜信号输出端依次与所述加药泵、所述第五水泵和所述空压机相电连接；所述穿孔曝气管设置在所述澄清反应器的底部，所述空压机、所述第二电磁流量计和所述穿孔曝气管依次相连通；所述第二原水箱、所述第五水泵、所述第三电磁流量计和所述澄清反应器相连通；所述澄清反应器的内部设置有搅拌提升机；所述澄清反应器的内部由内侧壁向内对称设置有第一隔板和第二隔板，第三隔板和第四隔板；所述第一隔板与所述第二隔板对称设置且相同；所述第三隔板和所述第四隔板对称设置且相同；所述第一隔板和所述第二隔板的上端与所述澄清反应器的顶端固定，侧边与所述澄清反应器的内侧壁固定，下端向所述澄清反应器的内侧壁弯折，并与所述澄清反应器的内侧壁间留有空隙；所述第一隔板和所述第二隔板分别与所述澄清反应器的内侧壁围成分离室；所述第三隔板和所述第四隔板的上端与所述澄清反应器的顶端留有空隙，侧边与所述澄清反应器的内侧壁固定，下端向所述澄清反应器的内侧壁弯折，并与所述澄清反应器的内侧壁间留有污泥回流缝，所述第三隔板和所述第四隔板分别与所述第一隔板和所述第二隔板围成导流室；所述污泥回流缝处设置有活动折板，并分别设置折页将所述第三隔板和所述第四隔板的下端与其对应的活动折板的一端活动连接，所述活动折板的另一端与所述澄清反应器的内侧壁相抵接；两个活动折板上均设置有拉环，对应所述第三隔板和所述第四隔板的两侧的所述澄清反应器的顶端的边缘分别设置有滑轮；通过滑轮上的绳索调节所述拉环带动所述活动折板达到调节污泥回流缝的大小的目的；所述第三隔板和所述第四隔板向所述澄清反应器的内部围成反应室，所述反应室通过隔板分隔为上部反应室和下部反应室，隔板中间设置有供所述搅拌提升机上下来回进入上部反应室和下部反应室参与搅拌的孔；所述第一电磁流量计与所述澄清反应器相连通的管路延伸至所述下部反应室；所述澄清反应器的顶端的侧壁设置有溢流口，所述溢流口向下垂直侧壁在水平方向于所述第三隔板和所述第四隔板的上方固定设置有三角堰及滤网，所述滤网设置在三角堰外侧，用于防止填料的流失，所述分离室上部设置有连通管和集水槽，所述集水槽靠近侧壁的一端设置有出水口，分离室的清水经由连通管流向集水槽后由出水口排出；所述澄清反应器的底部由下至上依次设置有排泥口、进水口和进气口；所述第三电磁流量计经由所述进水口与所述澄清反应器相连通；所述第二电磁流量计经由所述进气口与所述穿孔曝气管相连通。

2.根据权利要求1所述的部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置，其特征在于：该部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置还包括反冲洗单元；

所述反冲洗单元包括第四水泵；所述清水箱与所述第四水泵相连通，所述第四水泵分别与所述砂滤池、所述厌氧氨氧化生物滤池相连通。

3.根据权利要求1所述的部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置，其特征在于：所述进水预处理单元还包括絮凝剂加药罐；

所述絮凝剂加药罐与所述预处理澄清池相连通，其相连通的管路上设置有第六水泵。

4.根据权利要求1所述的部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置，其特征在于：所述进水单元还包括第七水泵；所述第七水泵与所述第一原水箱相连通，用于将待处理污水泵入所述第一原水箱中。

5.根据权利要求1所述的部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置，其特征在于：所述部分亚硝化单元还包括酸液罐；所述酸液罐与所述中间水箱相连通，其相连通的管路上设置有第九水泵。

6.根据权利要求1所述的部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置，其特征在于：所述厌氧氨氧化生物滤池中填充有活性炭生物填料层。

7.一种部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮处理方法，其采用权利要求1-6任一项所述部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮装置，包括以下步骤：

步骤一，对污水进行预处理：将第一原水箱中的污水泵入预处理澄清池中，并向预处理澄清池中泵入助凝剂和絮凝剂，开启预处理澄清池中的搅拌装置进行混凝沉淀反应，开启预处理澄清池中的曝气装置进行碳氧化反应，预处理后的上清液流入至第二原水箱，污泥外排；

步骤二，部分亚硝化处理：将第二原水箱中储存的预处理后的上清液泵入亚硝化澄清池中，开启搅拌提升机、空压机，监控亚硝化澄清池内的DO和FA水平；同时监测亚硝化澄清池内的pH，适时补充碱液，经过澄清反应得到含有氨氮和亚硝酸盐的上清液，将其流入至中间水箱，污泥外排；

步骤三，厌氧氨氧化脱除总氮：将中间水箱中储存的含有氨氮和亚硝酸盐的上清液泵入厌氧氨氧化生物滤池中，经过厌氧氨氧化生物滤池中的生物活性炭填料层反应区完成总氮脱除，并监控厌氧氨氧化生物滤池内的pH及水质指标，并及时调整内循环比及进水量，获得合格出水，经由砂滤池过滤，上清液流至清水箱。

8.根据权利要求7所述的部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮处理方法，其特征在于：当第一原水箱中的污水COD≤150mg/L，且SS≤500mg/L时，无需进行步骤一预处理步骤，污水由第一原水箱直接进入亚硝化澄清池。

9.根据权利要求7所述的部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮处理方法，其特征在于：步骤一中，预处理后的上清液COD＜80mg/L。

10.根据权利要求7所述的部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮处理方法，其特征在于：步骤二中，监控亚硝化澄清池内的DO和FA水平，控制溶解氧浓度DO＜0.5mg/L；监测亚硝化澄清池内的pH，适时补充碱液，确保pH在7.5-8.5之间。

11.根据权利要求7所述的部分亚硝化-厌氧氨氧化脱氮处理方法，其特征在于：步骤三中，还包括通过清水箱分别向砂滤池和厌氧氨氧化生物滤池进行反冲洗的步骤。

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