CN111115983A - 一种无亚氮过量积累的canon-mbbr系统及运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无亚氮过量积累的CANON‑MBBR系统及运行方法，涉及污水生物脱氮技术领域。其包括反应池、曝气装置、搅拌装置、硝化液回流装置、污泥回流装置、总进水管、总出水管、碳源投加管及碱液投加管，反应池包括第一好氧池、调节池、缺氧池、第二好氧池及沉淀池，进水经总进水管进入系统，依次流经第一好氧池、调节池、缺氧池、第二好氧池及沉淀池，经总出水管排出；调节池用于调节pH，硝化液回流装置包括硝化液回流泵，其设置在第二好氧池下部连接的硝化液回流管上，硝化液回流管的另一端通入缺氧池。本发明通过灵活控制调节池pH，降低缺氧池进水的FNA浓度，使启动阶段整个系统无亚氮大量积累，出水都能稳定达标。
Description
技术领域
本发明涉及污水生物脱氮技术领域，具体涉及一种无亚氮过量积累的CANON-MBBR系统及运行方法。
背景技术
自养脱氮工艺是利用短程硝化细菌(AOB)和厌氧氨氧化菌(AnAOB)进行短程硝化与厌氧氨氧化耦合，在同一反应器中进行脱氮，与传统的硝化反硝化工艺相比，具有节省60％的曝气量、无需添加有机碳源、降低90％的污泥产量以及相对较少氮氧化物释放量等优点。并且，该工艺脱氮负荷高、运行费用低、占地空间小，已被公认为是目前最经济的生物脱氮工艺之一，自养脱氮工艺目前主要用于高氨氮低碳氮比废水如污泥消化液、垃圾渗滤液的处理，该种类的水质氨氮浓度比较高，进水中的FA的浓度比较高，能够抑制系统中的NOB，使硝化系统亚氮到硝氮过程的速率变慢，系统有亚氮积累，亚氮的积累及过程中pH值的下降会使系统中的FNA的浓度逐渐升高，FNA对NOB的抑制比FA对NOB的抑制大的多，使系统能够有稳定的亚氮积累，接种厌氧氨氧化菌后，形成稳定的短程硝化厌氧氨氧化，极大降低出水总氮，降低后续工艺的处理负荷，减少运行能耗。
虽然基于自养脱氮工艺的系统能够降低运行能耗，使出水总氮达标，但是自养脱氮的启动需要一个过程，需要先启动形成稳定的短程硝化，才能接种厌氧氨氧化菌。高氨氮的短程硝化的启动过程出水会含有大量的亚氮，当亚氮浓度过高时会形成大量的FNA，FNA是一种有毒物质，会对后续系统中硝化菌及反硝化系统产生抑制，使系统中的亚氮无法去除，造成启动过程中的出水总氮不达标。
王刚等(王刚.基于同时短程硝化/厌氧氨氧化/反硝化(SNAD)技术的污泥消化液脱氮工艺研究[D].大连理工大学,2017.)采用先启动串联短程硝化-厌氧氨氧化后再启动SNAD的方式处理实际工程污泥消化液，启动过程先调试启动短程硝化过程，得到稳定的适合厌氧氨氧化过程的出水后，再分批次的向厌氧氨氧化池中接种另外两个中试反应器(分别提供种源污泥和挂膜填料)预先培养的厌氧氨氧化污泥和挂膜MBBR填料，待厌氧氨氧化池培养得较多的厌氧氨氧化污泥后，将短程硝化池污泥和厌氧氨氧化池的污泥及填料混合，两池启动SNAD一体式工艺。该项目前期先调试启动短程硝化过程，但是对于此时造成的高亚氮出水未进行特殊处理，也未达标排放。
冯继贵(活性污泥法单级自养脱氮工艺的启动与稳定性研究[D].长安大学,2015.)采用序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor,SBR)，以普通好氧活性污泥为接种污泥，研究了活性污泥法单级自养脱氮工艺的启动及脱氮性能。结果表明，SBR系统在实现稳定的短程硝化过程后，接种少量的具有单级自养脱氮功能的生物膜，经过113d成功启动了活性污泥自养脱氮系统，该研究在启动自养脱氮工艺中采取先启动短程硝化的方式，同样未对启动阶段高亚氮出水进行特殊处理。
综上所述，现有技术关于FNA对厌氧氨氧化、硝化反硝化的抑制研究已比较成熟。在CANON启动过程中也明确了先启动短程硝化可缩短启动时间，但是关于CANON启动阶段如何通过工艺优化消除亚氮积累现象的相关研究还不成熟。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无亚氮过量积累的CANON-MBBR系统及运行方法，其可以使启动阶段整个系统无亚氮大量积累，出水都能稳定达标。
本发明的任务之一在于提供一种无亚氮过量积累的CANON-MBBR系统，其采用了以下技术方案：
一种无亚氮过量积累的CANON-MBBR系统，其包括反应池、曝气装置、搅拌装置、硝化液回流装置、污泥回流装置、总进水管、总出水管、碳源投加管及碱液投加管，所述的反应池包括依次排布的第一好氧池、调节池、缺氧池、第二好氧池及沉淀池，进水经所述的总进水管进入，依次流经所述的第一好氧池、调节池、缺氧池、第二好氧池及沉淀池，经所述的总出水管排出；
所述的调节池用于调节pH，以降低缺氧池进水的FNA浓度；
所述的曝气装置位于所述的第一好氧池和第二好氧池的底部；
所述的搅拌装置位于所述的第一好氧池、调节池及缺氧池内；
所述的硝化液回流装置包括硝化液回流泵，其设置在所述的第二好氧池下部连接的硝化液回流管上，所述的硝化液回流管的另一端通入所述的缺氧池；
所述的污泥回流装置包括污泥回流泵，其设置在所述的沉淀池底部连接的污泥回流管上，所述的污泥回流管的另一端分别接入第一好氧池、缺氧池、第二好氧池；
所述的碳源投加管和碱液投加管分别连接在所述的调节池上。
作为本发明的一个优选方案，上述的第一好氧池与所述的缺氧池的池容比例为1:0.5-1:2，所述的缺氧池与所述的第二好氧池的池容比例为1:0.2-1:1.2。
作为本发明的另一个优选方案，上述的曝气装置包括布置在第一好氧池和第二好氧池池底的曝气管，上述的搅拌装置包括位于第一好氧池、调节池及缺氧池池底的潜水搅拌器。
进一步的，在通入第一好氧池处的污泥回流管上设置有第一好氧池污泥回流阀门，在通入缺氧池处的污泥回流管上设置有缺氧池污泥回流阀门，在通入第二好氧池处的污泥回流管上设置有第二好氧池污泥回流阀门。
进一步的，上述的碳源投加管上设置有碳源投加管阀门，上述的碱液投加管上设置有碱液投加管阀门。
进一步优选，上述的第一好氧池与调节池之间设置有拦截筛网。
本发明的另一任务在于提供上述一种无亚氮过量积累的CANON-MBBR系统的运行方法，依次包括以下步骤：
a、启动准备，在第一好氧池内投加悬浮载体，填充率20％-67％；各反应池接种普通活性污泥，污泥浓度均为3-5g/L；
b、短程硝化及硝化反硝化的启动，系统进水分别流经第一好氧池、调节池、缺氧池、第二好氧池、沉淀池，然后经总出水管排出；
根据进水氨氮浓度控制第一好氧池DO和调节池pH、硝化液回流比、污泥回流比及碳源的投加量；
若进水氨氮浓度＜100mg/L，则控制第一好氧池DO为1.0-1.2mg/L，曝气强度＞2.5m3/(m2·h)，控制调节池pH为7.8～8.0，关闭硝化液回流泵，开启碳源投加管阀门，按碳氮比3～3.5：1投加碳源，开启第一好氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比70％～80％，开启缺氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比为20％～30％；缺氧池内的搅拌装置开启，控制转速30-45r/min，第二好氧池控制DO为4.0-6.0mg/L，曝气强度＞5.0m3/(m2·h)；
若进水氨氮浓度100-200mg/L，则控制第一好氧池DO为1.2-1.5mg/L，曝气强度＞2.7m3/(m2·h)，控制调节池pH为8.2-8.4，关闭硝化液回流泵，开启碳源投加管阀门，按碳氮比3-3.5:1投加碳源，开启第一好氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比30％-40％，开启缺氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比为60％-70％，缺氧池内的搅拌装置开启，控制转速30-45r/min，第二好氧池控制DO为4.0-6.0mg/L，曝气强度＞5.0m3/(m2·h)；
若进水氨氮浓度200-400mg/L，则控制第一好氧池DO为1.5-1.8mg/L，曝气强度＞3.0m3/(m2·h)，控制调节池pH为8.4-8.6，开启硝化液回流泵，控制硝化液回流比为100％，开启碳源投加管阀门，按碳氮比3-3.5:1投加碳源，开启第一好氧池进泥阀，控制污泥回流比30％-40％，开启缺氧池进泥阀，控制污泥回流比为60％～70％，缺氧池搅拌装置开启，控制转速30-45r/min，第二好氧池控制DO为4.0-6.0mg/L，曝气强度＞5.0m3/(m2·h)；
若进水氨氮浓度400-600mg/L，则控制第一好氧池DO为1.8-2.2mg/L，曝气强度＞3.4m3/(m2·h)，控制调节池pH为8.6-8.8，开启硝化液回流泵，控制硝化液回流比为100％-150％，开启调节池碳源投加阀门，按碳氮比3-3.5:1投加碳源，开启第一好氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比10％～20％，开启缺氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比为80％～90％，缺氧池内的搅拌装置开启，控制转速30-45r/min，第二好氧池控制DO为4.0-6.0mg/L，曝气强度＞5.0m3/(m2·h)；
若进水氨氮浓度600-800mg/L，则控制第一好氧池DO为2.2-2.5mg/L，曝气强度＞3.8m3/(m2·h)，控制调节池pH为8.8-9.0，开启硝化液回流泵，控制硝化液回流比为150％-200％，开启碳源投加管阀门，按碳氮比3-3.5:1投加碳源，开启第一好氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比10％-20％，开启缺氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比为80％-90％，缺氧池内的搅拌装置开启，控制转速30-45r/min，第二好氧池控制DO为4.0-6.0mg/L，曝气强度＞5.0m3/(m2·h)；
若进水氨氮浓度＞800mg/L，则控制第一好氧池DO为2.52-3.0mg/L，曝气强度＞4.0m3/(m2·h)，控制调节池pH为9.0-9.2，开启硝化液回流泵，控制硝化液回流比为200％-300％，开启碳源投加管阀门，按碳氮比3-3.5:1投加碳源，开启第一好氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比10％-20％，开启缺氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比为80％-90％，缺氧池搅拌装置开启，控制转速30-45r/min，第二好氧池控制DO为4.0-6.0mg/L，曝气强度＞5.0m3/(m2·h)；运行直至第一好氧池氨氧化表面负荷＞1.5gN/(m2·d)，进入下一步；
c、自养脱氮接种启动，向第一好氧池接种CANON悬浮载体，接种率为3-5％，第一好氧池控制DO在0.5-1.5mg/L，曝气强度>2m3/(m2·h)；关闭碱液投加阀门，开启硝化液回流泵，控制硝化液回流比为200％-300％，关闭第一好氧池污泥回流阀门，开启缺氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比100％，运行直至第一好氧池的TN去除表面负荷>0.8gN/(m2·d)，进入下一步；
d、自养脱氮运行稳定，连续进水，关闭碱液投加管阀门，开启硝化液回流泵，控制硝化液回流比为100％-200％，碳源投加量按碳氮比3～3.5：1投加，关闭第一好氧池污泥回流阀门，开启缺氧池污泥回流阀门，控制缺氧池污泥回流比100％，运行直至第一好氧池TN去除表面负荷＞2.5gN/(m2·d)。
与现有技术相比，本发明带来了以下有益技术效果：
1)节能降耗，基于自养脱氮技术，可节约60％曝气费用和100％的外投碳源，脱氮不受进水C/N限制；此外，自养脱氮工艺污泥产量低，可降低项目污泥处置费用；
2)出水保证性高，可通过调节硝化液回流比及污泥回流比，使系统运行的各个阶段出水都能稳定达标；
3)CANON-MBBR启动迅速，可在110d启动成功；
4)通过灵活控制调节池pH，降低缺氧池进水的FNA浓度，使启动阶段整个系统无亚氮大量积累，出水都能稳定达标。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步说明：
图1为本发明一种无亚氮过量积累的CANON-MBBR系统的俯视图；
图中：O1，第一好氧池；S，拦截筛网；B，悬浮载体；C，调节池；A，缺氧池；O2，第二好氧池；I1，总进水管；I2，第二好氧池出水管；I3总出水管；I4，碳源投加管；I5，碱液投加管；I6，硝化液回流管；I7，污泥回流管；T，沉淀池；F1，碳源投加管阀门；F2，碱液投加管阀门；F3，第一好氧池污泥回流阀门；F4，缺氧池污泥回流阀门；F5，第二好氧池污泥回流阀门。
具体实施方式
本发明提出了一种无亚氮过量积累的CANON-MBBR系统及运行方法，为了使本发明的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明做详细说明。
首先，对本发明中所涉及的相关技术术语解释如下：
1)CANON，即在单一反应器内实现自养脱氮；CANON中，AOB与AnAOB在同一个反应器共存；AOB位于载体的外层，以氧气作电子受体，将氨氮氧化为亚氮；AnAOB位于载体内层，以亚氮作为电子受体与剩余的氨氮共同转化为氮气；
2)MBBR：移动床生物膜反应器MBBR(Moving Bed Biofilm Reactor)该方法通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体，提高反应器中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率；
3)FNA：即游离亚硝酸，计算方法：
其浓度与亚氮浓度呈正相关，与pH、温度呈负相关，该物质具有较高毒性，目前研究显示，其对AOB的抑制浓度多为0.4mg/L，对AnAOB的抑制浓度为0.1mg/L左右。
4)短程硝化：微生物将氨氮(NH4 +-N)氧化为亚硝酸盐氮(NO2 --N)、而不再进一步氧化为硝酸盐氮(NO3 --N)的过程，即系统内富集氨氧化菌(AOB)，而淘汰亚硝酸盐氧化菌(NOB)；
5)悬浮载体：比重在0.93-0.97，空隙率>90％，又称之为悬浮填料，简称载体、填料；
6)填充率：悬浮载体填充率，即悬浮载体的体积与填充区域池容的比例，悬浮载体的体积为自然堆积下的总体积；如100m3悬浮载体，填充至400m3池容，填充率为25％；
7)普通活性污泥：即污水厂生化池活性污泥，接种该污泥主要是初步获得AOB菌种，加速挂膜；
8)反硝化：是指细菌将硝酸盐(NO3 -)中的氮(N)通过一系列中间产物(NO2 --N、NO、N2O)还原为氮气(N2)的生物化学过程；
9)回流比：回流至生物段进行继续处理的水量占总水量的比值，％；
10)曝气强度：单位面积的曝气量，单位为m3/(m2·h)，包括微孔曝气和穿孔曝气两部分之和；如微孔曝气量为10m3/h，穿孔曝气量为5m3/h，反应器的底面积为5m2，曝气强度为(10+5)/5＝3m3/(m2·h)；
11)CANON悬浮载体：即已有CANON效果的悬浮载体，AOB和AnAOB均以生物膜方式分层存在；
12)氨氧化表面负荷：单位填料比表面积每天氧化氨氮的质量；gN/m2/d；若进水氨氮400mg/L，出水氨氮200mg/L，进水流量5m3/d，生物膜面积1000m2，则氨氧化表面负荷为(400-200)×5/1000＝1.0gN/m2/d；
13)TN去除表面负荷：单位填料有效比表面积每天去除的总氮质量，gN/(m2·d)；若进水TN500mg/L，出水TN100mg/L，进水流量为10m3/d，生物膜面积为2000m2，则TN去除表面负荷为(500-100)×10/2000＝2gN/(m2·d)；
14)C/N：即进水碳氮比，指进水中BOD5与凯氏氮(有机氮+氨氮)的比值；
为了便于了解本申请的主要创新点，下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
本发明中涉及的搅拌装置、曝气装置的结构及使用方法，借鉴现有技术即可实现，本文不再冗述。
为了便于了解本申请的主要创新点，下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
本发明的主要发明构思是通过设计调节池，来降低系统启动阶段的亚氮。该调节池主要是通过控制pH，因此，该调节池连接有碱液投加管，通过碱液投加管向里面加入碱液来调节pH，通过调节pH来降低缺氧池进水的FNA浓度。
结合图1所示，本发明一种无亚氮过量积累的CANON-MBBR系统，其包括反应池、曝气装置、搅拌装置、硝化液回流装置、污泥回流装置、总进水管I1、总出水管I3、碳源投加管I4及碱液投加管I5，反应池包括依次排布的第一好氧池O1、调节池C、缺氧池A、第二好氧池O2及沉淀池T，总进水管连接在第一好氧池上，进入的水依次流经所述的第一好氧池、调节池、缺氧池、第二好氧池，经与第二好氧池连接的第二好氧池出水管I2流入沉淀池T，经总出水管排出。
在第一好氧池内填充有悬浮载体B，第一好氧池的出水口处设置有拦截筛网S，调节池用于调节pH，来降低缺氧池进水的FNA浓度，其主要通过与其连接的碱液投加管来调节，
曝气装置位于上述的第一好氧池和第二好氧池内；
搅拌装置位于上述的第一好氧池、调节池及缺氧池内；
上述的硝化液回流装置包括硝化液回流泵，其设置在所述的第二好氧池下部连接的硝化液回流管I6上，硝化液回流管I6的另一端通入缺氧池；
污泥回流装置包括污泥回流泵，其设置在沉淀池底部连接的污泥回流管上，污泥回流管I7的另一端分别接入第一好氧池、缺氧池、第二好氧池，在通入第一好氧池处的污泥回流管上设置有第一好氧池污泥回流阀门F3，在通入缺氧池处的污泥回流管I7上设置有缺氧池污泥回流阀门F4，在通入第二好氧池处的污泥回流管上设置有第二好氧池污泥回流阀门F5。
上述的碳源投加管和碱液投加管分别连接在调节池上。
优选，上述的所述的第一好氧池与所述的缺氧池的池容比例为1:0.5-1:2，所述的缺氧池与所述的第二好氧池的池容比例为1:0.2-1:1.2，这样设置的目的在于：可适应不同工艺形式，如MBBR纯膜法、活性污泥法、泥膜复合法，不同工艺形式污染物去除负荷不同。
进一步优选，上述的碳源投加管上设置有碳源投加管阀门F1，上述的碱液投加管上设置有碱液投加管阀门F2。
上述调节池pH的具体调节方式在下面的运行方法中详细说明。
上述无亚氮过量积累的CANON-MBBR系统的运行方法，包括以下步骤：
a、启动准备，在第一好氧池内投加悬浮载体，填充率20％-67％；各反应池接种普通活性污泥，污泥浓度均为3-5g/L；
b、短程硝化及硝化反硝化的启动，系统进水分别流经第一好氧池、调节池、缺氧池、第二好氧池、沉淀池，然后经总出水管排出；
根据进水氨氮浓度控制第一好氧池DO和调节池pH、硝化液回流比、污泥回流比及碳源的投加量；
若进水氨氮浓度＜100mg/L，则控制第一好氧池DO为1.0-1.2mg/L，曝气强度＞2.5m3/(m2·h)，控制调节池pH为7.8～8.0，关闭硝化液回流泵，开启碳源投加管阀门，按碳氮比3～3.5:1投加碳源，开启第一好氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比70％～80％，开启缺氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比为20％～30％；缺氧池内的搅拌装置开启，控制转速30-45r/min，第二好氧池控制DO为4.0-6.0mg/L，曝气强度＞5.0m3/(m2·h)；
若进水氨氮浓度100-200mg/L，则控制第一好氧池DO为1.2-1.5mg/L，曝气强度＞2.7m3/(m2·h)，控制调节池pH为8.2-8.4，关闭硝化液回流泵，开启碳源投加管阀门，按碳氮比3-3.5:1投加碳源，开启第一好氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比30％-40％，开启缺氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比为60％-70％，缺氧池内的搅拌装置开启，控制转速30-45r/min，第二好氧池控制DO为4.0-6.0mg/L，曝气强度＞5.0m3/(m2·h)；
若进水氨氮浓度200-400mg/L，则控制第一好氧池DO为1.5-1.8mg/L，曝气强度＞3.0m3/(m2·h)，控制调节池pH为8.4-8.6，开启硝化液回流泵，控制硝化液回流比为100％，开启碳源投加管阀门，按碳氮比3-3.5:1投加碳源，开启第一好氧池进泥阀，控制污泥回流比30％-40％，开启缺氧池进泥阀，控制污泥回流比为60％～70％，缺氧池搅拌装置开启，控制转速30-45r/min，第二好氧池控制DO为4.0-6.0mg/L，曝气强度＞5.0m3/(m2·h)；
若进水氨氮浓度400-600mg/L，则控制第一好氧池DO为1.8-2.2mg/L，曝气强度＞3.4m3/(m2·h)，控制调节池pH为8.6-8.8，开启硝化液回流泵，控制硝化液回流比为100％-150％，开启调节池碳源投加阀门，按碳氮比3-3.5:1投加碳源，开启第一好氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比10％～20％，开启缺氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比为80％～90％，缺氧池内的搅拌装置开启，控制转速30-45r/min，第二好氧池控制DO为4.0-6.0mg/L，曝气强度＞5.0m3/(m2·h)；
若进水氨氮浓度600-800mg/L，则控制第一好氧池DO为2.2-2.5mg/L，曝气强度＞3.8m3/(m2·h)，控制调节池pH为8.8-9.0，开启硝化液回流泵，控制硝化液回流比为150％-200％，开启碳源投加管阀门，按碳氮比3-3.5:1投加碳源，开启第一好氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比10％-20％，开启缺氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比为80％-90％，缺氧池内的搅拌装置开启，控制转速30-45r/min，第二好氧池控制DO为4.0-6.0mg/L，曝气强度＞5.0m3/(m2·h)；
若进水氨氮浓度＞800mg/L，则控制第一好氧池DO为2.52-3.0mg/L，曝气强度＞4.0m3/(m2·h)，控制调节池pH为9.0-9.2，开启硝化液回流泵，控制硝化液回流比为200％-300％，开启碳源投加管阀门，按碳氮比3-3.5:1投加碳源，开启第一好氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比10％-20％，开启缺氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比为80％-90％，缺氧池搅拌装置开启，控制转速30-45r/min，第二好氧池控制DO为4.0-6.0mg/L，曝气强度＞5.0m3/(m2·h)。运行直至第一好氧池氨氧化表面负荷＞1.5gN/(m2·d)，进入下一步；
c、自养脱氮接种启动，向第一好氧池接种CANON悬浮载体，接种率为3-5％，第一好氧池控制DO在0.5-1.5mg/L，曝气强度>2m3/(m2·h)；关闭碱液投加阀门，开启硝化液回流泵，控制硝化液回流比为200％-300％，关闭第一好氧池污泥回流阀门，开启缺氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比100％，运行直至第一好氧池的TN去除表面负荷>0.8gN/(m2·d)，进入下一步；
d、自养脱氮运行稳定，连续进水，关闭碱液投加管阀门，开启硝化液回流泵，控制硝化液回流比为100％-200％，碳源投加量按碳氮比3～3.5:1投加，关闭第一好氧池污泥回流阀门，开启缺氧池污泥回流阀门，控制缺氧池污泥回流比100％，运行直至第一好氧池TN去除表面负荷＞2.5gN/(m2·d)
下面结合具体实施例做详细说明。
实施例1：
某污水处理厂，设计水量1000m3/d，进水COD、BOD5、NH3、TN、设计值分别为500、260、800、850mg/L，第一好氧池与缺氧池池容比例为1:1，缺氧池与第二好氧池池容比例为1:1.2。系统进水分别流经第一好氧池、调节池、缺氧池、第二好氧池、沉淀池，然后经总出水管排出。
a、启动准备，在第一好氧池内投加悬浮载体，填充率50％；各反应池接种普通活性污泥，污泥浓度均为4g/L；
b、短程硝化及硝化反硝化的启动，系统进水分别流经第一好氧池、调节池、缺氧池、第二好氧池、沉淀池，然后经总出水管排出。控制第一好氧池DO为2.6mg/L，曝气强度4.2m3/(m2·h)，开启碱液投加管阀门控制调节池pH为9.1，开启硝化液回流泵，控制硝化液回流比为220％，开启调节池的碳源投加管阀门，按碳氮比3.3:1投加碳源，开启第一好氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比15％，开启缺氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比为85％，缺氧池内的搅拌装置开启，控制转速35r/min，第二好氧池控制DO为5.5mg/L，曝气强度6.0m3/(m2·h)；
c、自养脱氮接种启动，向第一好氧池接种CANON悬浮载体，接种率为4％，第一好氧池控制DO在1.0mg/L，曝气强度3m3/(m2·h)；关闭碱液投加阀门，开启硝化液回流泵，控制污泥回流比为220％，运行102d，第一好氧池的TN去除表面负荷1.0gN/(m2·d)；
d、自养脱氮运行稳定，连续进水，关闭碱液投加阀门，开启硝化液回流泵，控制硝化液回流比为150％，碳源投加量按碳氮比3.3:1投加，关闭第一好氧池污泥回流阀门，开启缺氧池污泥回流阀门，控制缺氧池污泥回流比100％，运行直至第一好氧池TN去除表面负荷2.6gN/(m2·d)；整个运行过程中出水亚氮较为稳定，无大量积累，出水COD、BOD5、NH3、TN、NO2 -平均值分别为32.14、9.21、4.32、10.33、4.31mg/L。
实施例2：
工艺参数设置如下：
某一体化设备，设计水量24m3/d，进水COD、BOD5、NH3、TN、设计值分别为250、120、650、750mg/L，第一好氧池与缺氧池池容比例为1:1，缺氧池与第二好氧池池容比例为1:1。系统进水分别流经第一好氧池、调节池、缺氧池、第二好氧池、沉淀池，然后经总出水管排出。
a、启动准备，在第一好氧池内投加悬浮载体，填充率40％；各反应池接种普通活性污泥，污泥浓度均为3-5g/L；
b、短程硝化及硝化反硝化的启动，控制第一好氧池DO为2.4mg/L，曝气强度4.0m3/(m2·h)，开启碱液投加阀门控制调节池pH为8.9，开启硝化液回流泵，控制硝化液回流比为160％，开启调节池碳源投加阀门，按碳氮比3.3:1投加碳源，开启第一好氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比15％，开启缺氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比为89％，缺氧池搅拌装置开启，控制转速35r/min，第二好氧池控制DO为4.6mg/L，曝气强度6.0m3/(m2·h)；
自养脱氮运行稳定，连续进水，调节池出水不调pH，碳源的投加量按碳氮比按3.2:1投加，关闭第一好氧池污泥回流阀门，开启缺氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比100％；
c、自养脱氮接种启动，向第一好氧池接种CANON悬浮载体，接种率为4％，第一好氧池控制DO在1.0mg/L，曝气强度3m3/(m2·h)；关闭碱液投加阀门，开启硝化液回流泵，控制污泥回流比为230％，运行至105d，第一好氧池的TN去除表面负荷1.0gN/(m2·d)，进入下一步；
d、自养脱氮运行稳定，连续进水，关闭碱液投加阀门，开启硝化液回流泵，控制硝化液回流比为150％，碳源投加量按碳氮比按3.2投加，关闭第一好氧池污泥回流阀门，开启缺氧池污泥回流阀门，控制缺氧池污泥回流比100％，运行直至第一好氧池TN去除表面负荷2.6gN/(m2·d)。整个运行过程中出水亚氮较为稳定，无大量积累，出水COD、BOD5、NH3、TN、NO2 -平均值分别为41.52、7.53、3.14、8.67、2.17mg/L。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的精神所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (7)
1.一种无亚氮过量积累的CANON-MBBR系统，其包括反应池、曝气装置、搅拌装置、硝化液回流装置、污泥回流装置、总进水管、总出水管、碳源投加管及碱液投加管，其特征在于：
所述的反应池包括依次排布的第一好氧池、调节池、缺氧池、第二好氧池及沉淀池，进水经所述的总进水管进入，依次流经所述的第一好氧池、调节池、缺氧池、第二好氧池及沉淀池，经所述的总出水管排出；
所述的调节池用于调节pH，以降低缺氧池进水的FNA浓度；
所述的曝气装置位于所述的第一好氧池和第二好氧池的底部；
所述的搅拌装置位于所述的第一好氧池、调节池及缺氧池内；
所述的硝化液回流装置包括硝化液回流泵，其设置在所述的第二好氧池下部连接的硝化液回流管上，所述的硝化液回流管的另一端通入所述的缺氧池；
所述的污泥回流装置包括污泥回流泵，其设置在所述的沉淀池底部连接的污泥回流管上，所述的污泥回流管的另一端分别接入第一好氧池、缺氧池、第二好氧池；
所述的碳源投加管和碱液投加管分别连接在所述的调节池上。
2.根据权利要求1所述的一种无亚氮过量积累的CANON-MBBR系统，其特征在于：所述的第一好氧池与所述的缺氧池的池容比例为1:0.5-1:2，所述的缺氧池与所述的第二好氧池的池容比例为1:0.2-1:1.2。
3.根据权利要求2所述的一种无亚氮过量积累的CANON-MBBR系统，其特征在于：所述的曝气装置包括布置在第一好氧池和第二好氧池池底的曝气管，所述的搅拌装置包括位于第一好氧池、调节池及缺氧池池底的潜水搅拌器。
4.根据权利要求3所述的一种无亚氮过量积累的CANON-MBBR系统，其特征在于：在通入第一好氧池处的污泥回流管上设置有第一好氧池污泥回流阀门，在通入缺氧池处的污泥回流管上设置有缺氧池污泥回流阀门，在通入第二好氧池处的污泥回流管上设置有第二好氧池污泥回流阀门。
5.根据权利要求4所述的一种无亚氮过量积累的CANON-MBBR系统，其特征在于：所述的碳源投加管上设置有碳源投加管阀门，所述的碱液投加管上设置有碱液投加管阀门。
6.根据权利要求5所述的一种无亚氮过量积累的CANON-MBBR系统，其特征在于：所述的第一好氧池与调节池之间设置有拦截筛网。
7.根据权利要求6所述的一种无亚氮过量积累的CANON-MBBR系统的运行方法，其特征在于，所述的运行方法依次包括以下步骤：
a、启动准备，在第一好氧池内投加悬浮载体，填充率20％-67％；各反应池接种普通活性污泥，污泥浓度均为3-5g/L；
b、短程硝化及硝化反硝化的启动，系统进水分别流经第一好氧池、调节池、缺氧池、第二好氧池、沉淀池，然后经总出水管排出；
根据进水氨氮浓度控制第一好氧池DO和调节池pH、硝化液回流比、污泥回流比及碳源的投加量；
若进水氨氮浓度＜100mg/L，则控制第一好氧池DO为1.0-1.2mg/L，曝气强度＞2.5m3/(m2·h)，控制调节池pH为7.8～8.0，关闭硝化液回流泵，开启碳源投加管阀门，按碳氮比3～3.5:1投加碳源，开启第一好氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比70％～80％，开启缺氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比为20％～30％；缺氧池内的搅拌装置开启，控制转速30-45r/min，第二好氧池控制DO为4.0-6.0mg/L，曝气强度＞5.0m3/(m2·h)；
若进水氨氮浓度100-200mg/L，则控制第一好氧池DO为1.2-1.5mg/L，曝气强度＞2.7m3/(m2·h)，控制调节池pH为8.2-8.4，关闭硝化液回流泵，开启碳源投加管阀门，按碳氮比3-3.5:1投加碳源，开启第一好氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比30％-40％，开启缺氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比为60％-70％，缺氧池内的搅拌装置开启，控制转速30-45r/min，第二好氧池控制DO为4.0-6.0mg/L，曝气强度＞5.0m3/(m2·h)；
若进水氨氮浓度200-400mg/L，则控制第一好氧池DO为1.5-1.8mg/L，曝气强度＞3.0m3/(m2·h)，控制调节池pH为8.4-8.6，开启硝化液回流泵，控制硝化液回流比为100％，开启碳源投加管阀门，按碳氮比3-3.5:1投加碳源，开启第一好氧池进泥阀，控制污泥回流比30％-40％，开启缺氧池进泥阀，控制污泥回流比为60％～70％，缺氧池搅拌装置开启，控制转速30-45r/min，第二好氧池控制DO为4.0-6.0mg/L，曝气强度＞5.0m3/(m2·h)；
若进水氨氮浓度400-600mg/L，则控制第一好氧池DO为1.8-2.2mg/L，曝气强度＞3.4m3/(m2·h)，控制调节池pH为8.6-8.8，开启硝化液回流泵，控制硝化液回流比为100％-150％，开启调节池碳源投加阀门，按碳氮比3-3.5:1投加碳源，开启第一好氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比10％～20％，开启缺氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比为80％～90％，缺氧池内的搅拌装置开启，控制转速30-45r/min，第二好氧池控制DO为4.0-6.0mg/L，曝气强度＞5.0m3/(m2·h)；
若进水氨氮浓度600-800mg/L，则控制第一好氧池DO为2.2-2.5mg/L，曝气强度＞3.8m3/(m2·h)，控制调节池pH为8.8-9.0，开启硝化液回流泵，控制硝化液回流比为150％-200％，开启碳源投加管阀门，按碳氮比3-3.5:1投加碳源，开启第一好氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比10％-20％，开启缺氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比为80％-90％，缺氧池内的搅拌装置开启，控制转速30-45r/min，第二好氧池控制DO为4.0-6.0mg/L，曝气强度＞5.0m3/(m2·h)；
若进水氨氮浓度＞800mg/L，则控制第一好氧池DO为2.52-3.0mg/L，曝气强度＞4.0m3/(m2·h)，控制调节池pH为9.0-9.2，开启硝化液回流泵，控制硝化液回流比为200％-300％，开启碳源投加管阀门，按碳氮比3-3.5:1投加碳源，开启第一好氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比10％-20％，开启缺氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比为80％-90％，缺氧池搅拌装置开启，控制转速30-45r/min，第二好氧池控制DO为4.0-6.0mg/L，曝气强度＞5.0m3/(m2·h)；运行直至第一好氧池氨氧化表面负荷＞1.5gN/(m2·d)，进入下一步；
c、CANON-MBBR接种启动，向第一好氧池接种CANON悬浮载体，接种率为3-5％，第一好氧池控制DO在0.5-1.5mg/L，曝气强度>2m3/(m2·h)；关闭碱液投加阀门，开启硝化液回流泵，控制硝化液回流比为200％-300％，关闭第一好氧池污泥回流阀门，开启缺氧池污泥回流阀门，控制污泥回流比100％，运行直至第一好氧池的TN去除表面负荷>0.8gN/(m2·d)，进入下一步；
d、CANON-MBBR运行稳定，连续进水，关闭碱液投加管阀门，开启硝化液回流泵，控制硝化液回流比为100％-200％，碳源投加量按碳氮比3～3.5：1投加，关闭第一好氧池污泥回流阀门，开启缺氧池污泥回流阀门，控制缺氧池污泥回流比100％，运行直至第一好氧池TN去除表面负荷＞2.5gN/(m2·d)。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010067086.5A CN111115983B (zh) | 2020-01-20 | 2020-01-20 | 一种无亚氮过量积累的canon-mbbr系统及运行方法 |
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