CN111960536A

CN111960536A - 一种改良sbr的脱氮方法

Info

Publication number: CN111960536A
Application number: CN202010888349.9A
Authority: CN
Inventors: 张文杰; 刘小宁; 韦愿; 金樾; 王敦球
Original assignee: Guilin University of Technology
Current assignee: Guilin University of Technology
Priority date: 2020-08-28
Filing date: 2020-08-28
Publication date: 2020-11-20

Abstract

本发明公开了一种改良SBR的脱氮方法。该方法结合SBR和厌氧氨氧化的优点，在传统SBR工艺的基础上，向SBR反应器内添加厌氧氨氧化菌，并采用间歇的曝气方式控制反应器的缺氧和好氧交替循环。通过一个运行周期内缺氧环境和好氧环境的多次交替，有效实现亚硝态的积累，为厌氧氨氧化过程提供充足的反应底物，从而实现改良SBR的脱氮。本发明方法有效解决了SBR工艺与厌氧氨氧化工艺的弊端，使二者耦合具有良好的脱氮性能，同时具有节省能耗，不用外加有机碳源，降低运行成本等优点，该运行方法可以保证反应器内的生物量，并使各阶段的微生物充分发挥自己的优势功能。本发明的脱氮方法在处理高氨氮、低碳氮比的污水中具有明显优势。

Description

一种改良SBR的脱氮方法

技术领域

本发明属于环境工程污水处理技术领域，特别是涉及一种改良SBR的脱氮方法。

背景技术

随着水体富营养化的日益严重，脱氮已经成为污水处理的重点。在污水处理工艺中SBR工艺具有流程简单、运行方式灵活、节约投资、占地少、运行费用低、耐有机负荷和毒物负荷冲击等优势，而被广泛应用。但是其脱氮效率不高且污泥稳定性较差。在处理低碳氮比的污水过程中往往还需要外加碳源物质，外加碳源虽然简单但是成本高，污水处理厂难以承受。而厌氧氨氧化作为一种新兴的脱氮工艺具有无需外加有机碳源、负荷高、剩余污泥产量低等优点，在污水脱氮领域具有广阔的应用前景。但是厌氧氨氧化菌也存在这一定的弊端，对环境要求严格，增殖速率低，反应器启动时间长。因此为解决这两工艺存在的问题，考虑到两工艺的特点对SBR进行改良，向应器内投加厌氧氨氧化菌，使SBR耦合厌氧氨氧化反应，可以提高出水水质，不需要外加碳源，实现SBR更高效的脱氮。

发明内容

本发明的目的是提供一种改良SBR的脱氮方法。

具体步骤为：

设置一种SBR耦合厌氧氨氧化的工艺装置，该工艺装置包括进水桶和SBR反应器；SBR反应器内设置有搅拌器、pH在线调节装置、液位控制器和曝气装置；pH在线调节装置包括pH探头和pH在线调节监测器；曝气装置包括鼓风机和曝气砂头；进水桶中的进水在进水泵的作用下流经进水管从SBR反应器上方的进水口注入，当水平面接触到液位控制器上端感应器时进水泵停止运行，搅拌器持续进行搅拌，鼓风机控制曝气砂头间歇性地对SBR反应器进行曝气，SBR反应器内物质充分混合反应后，停止运行SBR反应器，进行静置沉淀，最后出水从出水口经出水泵排出到SBR反应器外，当水面接触到液位控制器下端感应器时开始进水；整个SBR反应器的运行过程是：进水、曝气、无曝气，在此期间搅拌器保持持续工作，曝气与无曝气循环5次，最后停止搅拌与曝气，进行静置沉淀、排水；通过pH在线调节装置控制SBR反应器内pH值在7.4~7.5，通过曝气装置为SBR反应器提供溶解氧，控制SBR反应器内溶解氧在0.5~1 mg/L，通过液位控制器控制SBR反应器内液位高度，从而实现改良SBR的脱氮。

所述SBR反应器启动初期，SBR反应器中只存在好氧活性污泥，其运行模式为进水10 min，曝气115 min，无曝气50 min，缺氧和好氧交替循环2次，静置沉淀60 min，排水20min；曝气与无曝气循环阶段搅拌器保持持续运行状态，转速为60 r/min，曝气阶段控制溶解氧为1 mg/L，无曝气阶段控制溶解氧小于0.5 mg/L；进水到排水整个运行周期为7.5小时。

所述SBR反应器稳定运行后，向SBR反应器中添加厌氧氨氧化菌。添加厌氧氨氧化菌后的SBR反应器中同时存在短程硝化污泥、反硝化污泥和厌氧氨氧化菌，其运行模式为进水10 min，曝气60 min，无曝气30 min，缺氧和好氧交替循环3次，静置沉淀60 min，排水20min；曝气与无曝气循环阶段搅拌器保持持续运行状态，转速为60 r/min，曝气阶段控制溶解氧为0.8~1 mg/L，无曝气阶段控制溶解氧小于0.5 mg/L；进水到排水整个运行周期为6小时。

本发明的有益效果在于：

本发明通过一种改良SBR的脱氮方法，将二者结合在SBR反应器中投加厌氧氨氧化菌，有效的解决了SBR工艺与厌氧氨氧化工艺的弊端，使二者耦合具有良好的脱氮性能，同时具有节省能耗，不用外加有机碳源，降低运行成本等优点，该运行方法可以保证反应器内的生物量，并使各阶段的微生物充分发挥自己的优势功能。

附图说明

图1 是本发明实施例中SBR耦合厌氧氨氧化的工艺装置示意图。

图中标记：1-进水桶；2-进水管；3-进水泵；4-进水口；5-液位控制器；6-SBR反应器；7-搅拌器；8-pH探头；9-pH在线调节监测器；10-鼓风机；11-曝气砂头；12-出水口；13-出水泵；14-排泥口。

具体实施方式

实施例：

为了让本发明的上述目的、特征优点更明显易懂，下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，设置一种SBR耦合厌氧氨氧化的工艺装置，包括进水桶1和SBR反应器6。进水首先经过脱氧处理，控制进水溶解氧小于0.2 mg/L，再通过进水管2被进水泵3运送至进水口4。SBR反应器6尺寸20 cm×10 cm×50 cm，容积10 L，其中包含液位控制器5、搅拌器7、pH探头8、pH在线调节监测器9、鼓风机10和曝气砂头11。进水与SBR反应器6内微生物充分混合反应后，静置沉淀，出水经出水口12被出水泵13泵出SBR反应器6外，从而实现改良SBR的高效脱氮。

所述pH探头8和pH在线调节监测器9通过投加碱液来调节SBR反应器6内的pH值，使pH值保持在7.4~7.5的范围内，液位控制器5与进水泵3相连控制是否进水，当液面下降至液位控制器5下端感应器时进水泵3开始工作进水，当液面上升至液位控制器5上端感应器时，进水泵3停止工作，暂停进水。鼓风机10和曝气砂头11为SBR反应器6提供溶解氧，使SBR反应器6运行期间的溶解氧控制在0.5~1 mg/L范围内。

所述SBR反应器6启动初期，SBR反应器6中只存在好氧活性污泥，其运行模式为进水10 min，曝气115 min，无曝气50 min，缺氧和好氧交替循环2次，静置沉淀60 min，排水20min。曝气与无曝气循环阶段搅拌器7保持持续运行状态，转速为60 r/min，曝气控制溶解氧为1 mg/L，无曝气阶段控制溶解氧小于0.5 mg/L。进水到排水整个运行周期为7.5小时。

所述SBR反应器6稳定运行后，向SBR反应器中逐次少量添加厌氧氨氧化菌。添加厌氧氨氧化菌后的SBR反应器6中同时存在短程硝化污泥、反硝化污泥和厌氧氨氧化菌，此时的反应器运行模式是进水10 min，曝气60 min，无曝气30 min，缺氧和好氧交替循环3次，静置沉淀60 min，排水20 min。曝气与无曝气循环阶段搅拌器7保持持续运行状态，转速为60r/min，曝气阶段控制溶解氧为0.8~1 mg/L，无曝气阶段控制溶解氧小于0.5 mg/L。进水到排水整个运行周期为6小时。

间歇曝气模式形成缺氧和好氧交替的环境，更易于短程硝化氨氧化菌有效实现亚硝态氮的积累，可节省硝化阶段的氧气消耗还可以为厌氧氨氧化阶段积累足够的亚硝酸盐氮，也可减少外部投加有机碳源。反应器运行期间可保持稳定运行。

本实施例改良SBR的脱氮方法的具体运行过程是：进水由液位控制器5和进水泵3控制，当液面下降至液位控制器5的下端感应器时进水泵3开始工作进水，当液面上升至液位控制器5的上端感应器时，进水泵3停止工作，暂停进水。首先稳定启动SBR反应器6，以进水10 min→(曝气115 min→无曝气50 min)×2循环→沉淀60 min→排水20 min的模式稳定运行后，逐次少量添加厌氧氨氧化菌后改变运行模式进水10 min→(曝气60 min→无曝气30 min)×3循环→沉淀60 min→排水20 min。本发明改良SBR的脱氮方法结合了SBR和厌氧氨氧化工艺的优点，提高了出水水质，并且不需要外加碳源，成功的达到了SBR高效脱氮目的。

以上显示和描述了本发明的实施方式和基本原理，并非用来限定本发明的实施范围。凡是在不脱离本发明精神和范围的前提下，依本发明做出的形状或结构上的任何改变，都应落入要求保护的本发明范围内。

Claims

1.一种改良SBR的脱氮方法，其特征在于具体步骤为：

设置一种SBR耦合厌氧氨氧化的工艺装置，该工艺装置包括进水桶和SBR反应器；SBR反应器内设置有搅拌器、pH在线调节装置、液位控制器和曝气装置；pH在线调节装置包括pH探头和pH在线调节监测器；曝气装置包括鼓风机和曝气砂头；进水桶中的进水在进水泵的作用下流经进水管从SBR反应器上方的进水口注入，当水平面接触到液位控制器上端感应器时进水泵停止运行，搅拌器持续进行搅拌，鼓风机控制曝气砂头间歇性地对SBR反应器进行曝气，SBR反应器内物质充分混合反应后，停止运行SBR反应器，进行静置沉淀，最后出水从出水口经出水泵排出到SBR反应器外，当水面接触到液位控制器下端感应器时开始进水；整个SBR反应器的运行过程是：进水、曝气、无曝气，在此期间搅拌器保持持续工作，曝气与无曝气循环5次，最后停止搅拌与曝气，进行静置沉淀、排水；通过pH在线调节装置控制SBR反应器内pH值在7.4~7.5，通过曝气装置为SBR反应器提供溶解氧，控制SBR反应器内溶解氧在0.5~1 mg/L，通过液位控制器控制SBR反应器内液位高度，从而实现改良SBR的脱氮；

所述SBR反应器启动初期，SBR反应器中只存在好氧活性污泥，其运行模式为进水10min，曝气115 min，无曝气50 min，缺氧和好氧交替循环2次，静置沉淀60 min，排水20 min；曝气与无曝气循环阶段搅拌器保持持续运行状态，转速为60 r/min，曝气阶段控制溶解氧为1 mg/L，无曝气阶段控制溶解氧小于0.5 mg/L；进水到排水整个运行周期为7.5小时；

所述SBR反应器稳定运行后，向SBR反应器中添加厌氧氨氧化菌，添加厌氧氨氧化菌后的SBR反应器中同时存在短程硝化污泥、反硝化污泥和厌氧氨氧化菌，其运行模式为进水10min，曝气60 min，无曝气30 min，缺氧和好氧交替循环3次，静置沉淀60 min，排水20 min；曝气与无曝气循环阶段搅拌器保持持续运行状态，转速为60 r/min，曝气阶段控制溶解氧为0.8~1 mg/L，无曝气阶段控制溶解氧小于0.5 mg/L；进水到排水整个运行周期为6小时。