CN113526658A - 一种快速短程反硝化处理污水的装置和方法 - Google Patents

一种快速短程反硝化处理污水的装置和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113526658A
CN113526658A CN202110607861.6A CN202110607861A CN113526658A CN 113526658 A CN113526658 A CN 113526658A CN 202110607861 A CN202110607861 A CN 202110607861A CN 113526658 A CN113526658 A CN 113526658A
Authority
CN
China
Prior art keywords
short
sbbr
continuous flow
denitrification
reactor
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
CN202110607861.6A
Other languages
English (en)
Inventor
赵骥
张鑫诚
王晓霞
于德爽
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.)
Qingdao University
Original Assignee
Qingdao University
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 Qingdao University filed Critical Qingdao University
Priority to CN202110607861.6A priority Critical patent/CN113526658A/zh
Publication of CN113526658A publication Critical patent/CN113526658A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28—Anaerobic digestion processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/105—Phosphorus compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
    • C02F2101/166—Nitrites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

本发明属于污水生物处理技术领域，涉及一种快速短程反硝化处理污水的装置和方法，城市污水从城市污水原水水箱持续送入连续流短程反硝化SBBR反应器，硝酸盐配水从硝酸盐配水水箱持续送入连续流短程反硝化SBBR反应器；通过控制进水比例调节C/N，通过控制进水总流量调节水力停留时间来提高生物膜的亚硝酸盐积累率，优化生物膜短程反硝化能力，实现快速获得具有短程反硝化能力生物膜的目的；连续流短程反硝化SBBR反应器污水反应结束后进入右侧无扰流沉淀区，进行排水，出水通过电动排水阀排入出水水箱；其结构和工艺流程简单，易于操作，能耗低，不产生温室气体，环境友好，可用于低C/N城市污水快速培养短程反硝化生物膜并进行污水处理。

Description

一种快速短程反硝化处理污水的装置和方法
技术领域:
本发明属于污水生物处理技术领域，涉及一种快速短程反硝化处理污水的装置和方法。
背景技术:
近年来，我国水体富营养化现象仍较为严重，其中氮磷是主要的污染因子之一，污水的脱氮除磷成为国内外专家学者研究的热点。但是，传统生物脱氮除磷工艺在实际应用过程中，经常会出现能耗大、耗氧大、工艺复杂、脱氮除磷效率低、运行费用高等问题。反硝化是指硝酸盐在微生物的作用下逐步被还原为氮气的生化反应过程，其反应过程中伴随着中间产物亚硝酸盐、氧化亚氮的产生，亚硝酸钠具有生物毒性，氧化亚氮是一种温室气体，会对臭氧层造成破坏，应尽量避免其在污水生物处理过程中的积累。而且在实际过程中，为提高脱氮效率，污水处理厂通常采用投加外碳源的方式提高C/N，以确保硝酸盐被完全还原为氮气，其弊端是增加了污水处理的能耗和成本，造成能源浪费，而且还会产生大量的剩余污泥。厌氧氨氧化技术需要亚硝酸盐作为反应所需底物，为反硝化过程中积累的亚硝酸盐提供了利用价值。短程反硝化是指在反硝化过程中将硝酸盐还原为亚硝酸盐，而不进一步还原为氮气，从而实现反硝化过程中的亚硝酸盐积累。将短程反硝化技术与厌氧氨氧化技术相结合，可以将厌氧氨氧化产生的硝酸盐原位去除，提高了总氮去除效率，而且短程反硝化所需C/N较低，在处理含硝酸盐废水、硝化出水、厌氧氨氧化出水时能经济有效地实现生物脱氮，而亚硝酸盐的稳定积累是短程反硝化技术的关键，因此，迫切需要一种能够快速获得具有短程反硝化能力生物膜进行污水处理的装置与方法。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，设计提供一种快速短程反硝化处理污水的装置和方法，接种污泥在连续流短程反硝化SBBR反应器中运行，通过调节C/N与HRT来优化生物膜短程反硝化能力，从而获得高效、稳定的反硝化生物膜。
为了实现上述目的，本发明所述一种快速短程反硝化处理污水的装置主体结构包括城市污水原水水箱、硝酸盐配水水箱、连续流短程反硝化SBBR反应器、出水水箱、在线监测反馈控制系统；城市污水原水水箱的左侧上端设有第一溢流管，右侧下端设有第一放空管，城市污水原水水箱通过第一进水泵与连续流短程反硝化SBBR反应器相连接；硝酸盐配水水箱的左侧上端设有第二溢流管，右侧下端设有第二放空管，硝酸盐配水水箱通过第二进水泵与连续流短程反硝化 SBBR反应器相连接；连续流短程反硝化SBBR反应器通过电动排水阀与出水水箱相连接，出水水箱的左侧上端设有第三溢流管，右侧下端设有第三放空管；连续流短程反硝化SBBR反应器内置有搅拌器、搅拌桨、电动排水阀、第一采样口、第二采样口、排泥阀、pH传感器、DO传感器；搅拌桨的顶部与搅拌器相连，底部竖直放置在连续流短程反硝化SBBR反应器内部，pH传感器和DO传感器设置在连续流短程反硝化SBBR反应器内部顶端并分别与pH/DO测定仪相连接，连续流短程反硝化SBBR反应器外侧壁左侧设有第一采样口，右侧设有第二采样口，底端设有排泥阀，电动排水阀设置在连续流短程反硝化SBBR反应器外侧壁右侧并位于第二采样口上方，在线监测反馈控制系统包括计算机和可编程过程控制器，可编程过程控制器内置信号转换器DA转换接口、信号转换器AD转换接口、第一进水继电器、第二进水继电器、搅拌器继电器、pH/DO数据信号接口、出水继电器和排泥继电器；其中，可编程过程控制器上的信号AD转换接口通过电缆线与计算机相连接，将传感器模拟信号转换成数字信号传递给计算机；计算机通过信号转换器DA转换接口与可编程过程控制器相连接，计算机的数字指令传递给可编程过程控制器；第一进水继电器与第一进水泵相连接；第二进水继电器与第二进水泵相连接；搅拌器继电器与搅拌器相连接；pH/DO数据信号接口通过传感器导线与pH/DO测定仪相连接；pH传感器、DO传感器分别与pH/DO 测定仪相连接；出水继电器与电动排水阀相连接；排泥继电器与排泥阀相连接。
本发明所述污水在快速短程反硝化处理污水的装置中的处理流程为：城市污水从城市污水原水水箱通过第一进水泵持续送入连续流短程反硝化SBBR反应器，硝酸盐配水从硝酸盐配水水箱通过第二进水泵持续送入连续流短程反硝化 SBBR反应器；在连续流短程反硝化SBBR反应器内，反硝化菌利用原水中的碳源作为电子供体将硝酸盐还原为亚硝酸盐；通过控制进水比例调节C/N，通过控制进水总流量调节水力停留时间(HRT)来提高生物膜的亚硝酸盐积累率，优化生物膜短程反硝化能力，实现快速获得具有短程反硝化能力生物膜的目的；在此过程中连续流短程反硝化SBBR反应器始终保持缺氧搅拌状态；连续流短程反硝化SBBR反应器污水反应结束后进入右侧无扰流沉淀区，进行排水，出水通过电动排水阀排入出水水箱。
本发明快速短程反硝化处理污水的具体过程为：
(1)系统的启动：
将具有良好亚硝酸盐积累性能的短程反硝化污泥投加至连续流短程反硝化 SBBR反应器，使接种后连续流硝化SBBR反应器内悬浮活性污泥浓度达到 1500～2500mg/L；将具有良好附着性能的改性聚氨酯填料投加至连续流短程反硝化SBBR反应器，使反应器内改性聚氨酯填料的体积占到连续流短程反硝化 SBBR反应器有效容积的1/4～3/4；
(2)运行时调节操作：
将城市生活污水加入城市污水原水水箱，将硝酸盐配水加入硝酸盐配水水箱，启动第一进水泵将城市生活污水连续抽入到连续流短程反硝化SBBR反应器内，启动第二进水泵将硝酸盐配水连续抽入到连续流短程反硝化SBBR反应器内，并通过第一进水继电器和第二进水继电器控制进水流量来调节C/N为1～4，在保持不同C/N的条件下通过控制进水总流量来调节反应器水力停留时间为1～ 12h；连续流短程反硝化SBBR反应器运行时，反硝化菌在改性聚氨酯填料上附着生长，并控制连续流短程反硝化SBBR反应器内溶解氧浓度为＜0.5mg/L，连续出水排入出水水箱；
连续流短程反硝化SBBR反应器运行时不排泥，运行过程中少量絮体污泥随水流排入出水水箱，使连续流短程反硝化SBBR反应器悬浮絮体污泥浓度维持在 1500～2500mg/L范围内，改性聚氨酯填料内污泥浓度维持在3000～4500mg/L范围内。
本发明所述连续流短程反硝化SBBR反应器能用PDA-SBBR反应器代替进行同步短程反硝化厌氧氨氧化污水处理，城市生活污水从城市污水原水水箱通过第一进水泵送入PDA-SBBR反应器，硝酸盐配水从硝酸盐配水水箱通过第二进水泵送入PDA-SBBR反应器；在PDA-SBBR反应器内，反硝化菌利用城市生活污水中的碳源作为电子供体将硝酸盐还原为亚硝酸盐，厌氧氨氧化菌利用短程反硝化生成的亚硝酸盐与城市生活污水中的氨氮反应生成氮气与硝酸盐；短程反硝化菌进一步将厌氧氨氧化反应生成硝酸盐还原为亚硝酸盐，形成良性循环；随后通过控制进水比例调节C/N，通过控制进水总流量调节HRT来提高生物膜的脱氮率，实现快速获得具有短程反硝化与厌氧氨氧化能力生物膜的目的；在此过程中PDA-SBBR反应器始终保持缺氧搅拌状态；PDA-SBBR反应器污水反应结束后从右侧排水，出水通过电动排水阀排入出水水箱。
本发明进行同步短程反硝化厌氧氨氧化污水处理的具体过程为：
(1)系统的启动：
将具有良好亚硝酸盐积累性能的短程反硝化污泥和具有良好厌氧氨氧化性能污泥投加至PDA-SBBR反应器，使接种后PDA-SBBR反应器内悬浮活性污泥浓度达到1000～3000mg/L；再将改性聚氨酯填料投加至PDA-SBBR反应器，使反应器内改性聚氨酯填料的体积占到PDA-SBBR反应器有效容积的1/4～3/4；
(2)运行时调节操作：
将城市生活污水加入城市污水原水水箱，将硝酸盐配水加入硝酸盐配水水箱，启动第一进水泵将城市生活污水抽入到PDA-SBBR反应器内，启动第二进水泵将硝酸盐配水抽入到PDA-SBBR反应器内，并通过第一进水继电器和第二进水继电器控制进水流量来调节C/N为1～3；在保持最适C/N不变的条件下，通过控制进水总流量调节反应器水力停留时间为4～8h，当脱氮效率达到85％时不再进行HRT调控；PDA-SBBR反应器运行时，反硝化菌主要以絮体污泥形式在污水中悬浮生长，厌氧氨氧化菌主要在改性聚氨酯填料上附着生长，并控制 PDA-SBBR反应器内溶解氧浓度为＜0.3mg/L，出水排入出水水箱；
PDA-SBBR反应器运行时不排泥，运行过程中少量絮体污泥随水流排入出水箱，使PDA-SBBR反应器悬浮絮体污泥浓度维持在1000～3000mg/L范围内，改性聚氨酯填料内污泥浓度维持在3000～5000mg/L范围内。
本发明与现有技术相比，结合了短程反硝化、连续流反应等脱氮除磷技术，在充分利用原水碳源的基础上，实现短程反硝化过程，具有以下优点：一是针对城市生活污水具有低C/N的水质特点，有利于实现稳定的短程反硝化，整个短程反硝化过程中不需要曝气，进一步与厌氧氨氧化耦合全程不需曝气，避免了曝气对厌氧氨氧化效果的影响，节省了运行费用；二是采用连续流生物膜反应器形式，在SBR中投加改性聚氨酯填料，反硝化菌附着在填料上进行附着生长，兼具了两者的优点，具有占地面积小、处理能力强、运行方便、管理简单等优势，避免了连续流反应器的污泥流失；三是相较于传统的脱氮工艺节省了碳源，减少了温室气体和剩余污泥的排放，通过对C/N与HRT的调节可以达到快速获得短程反硝化生物膜的目的，加快了反硝化菌的富集速度，节省了时间；其结构和工艺流程简单，易于操作，能耗低，不产生温室气体，环境友好，可用于低C/N 城市污水快速培养短程反硝化生物膜并进行污水处理，是一种高效、低能耗并具有实际应用价值的短程反硝化脱氮工艺。
附图说明：
图1为本发明所述快速短程反硝化处理污水的装置主体结构原理示意图，其中1为城市污水原水水箱；2为硝酸盐配水水箱；3为连续流短程反硝化SBBR 反应器；4为出水水箱；5为在线监测和反馈控制系统；1.1为第一溢流管；1.2 第一放空管；2.1为第二溢流管；2.2为第二放空管；3.1为第一进水泵；3.2为第二进水泵；3.3为搅拌器；3.4为搅拌桨；3.5为电动排水阀；3.6为第一采样口； 3.7为第二采样口；3.8为排泥阀；3.9为pH/DO测定仪；3.10为pH传感器； 3.11为DO传感器；4.1为第三溢流管；4.2第三放空管；5.1为计算机；5.2为可编程过程控制器；5.3为信号转换器DA转换接口；5.4为信号转换器AD转换接口；5.5为第一进水继电器；5.6为第二进水继电器；5.7为搅拌器继电器；5.8 为pH/DO数据信号接口；5.9为出水继电器；5.10为排泥继电器。
具体实施方式：
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1：
本实施例所述快速短程反硝化处理污水的装置如图1所示，包括城市污水原水水箱1、硝酸盐配水水箱2、连续流短程反硝化SBBR反应器3、出水水箱4、在线监测反馈控制系统5；城市污水原水水箱1的左侧上端设有第一溢流管1.1，右侧下端设有第一放空管1.2，城市污水原水水箱1通过第一进水泵3.1与连续流短程反硝化SBBR反应器3相连接；硝酸盐配水水箱2的左侧上端设有第二溢流管2.1，右侧下端设有第二放空管2.2，硝酸盐配水水箱2通过第二进水泵3.2 与连续流短程反硝化SBBR反应器3相连接；连续流短程反硝化SBBR反应器3 通过电动排水阀3.5与出水水箱4相连接，出水水箱4的左侧上端设有第三溢流管4.1，右侧下端设有第三放空管4.2；连续流短程反硝化SBBR反应器3内置有搅拌器3.3、搅拌桨3.4、电动排水阀3.5、第一采样口3.6、第二采样口3.7、排泥阀3.8、pH传感器3.10、DO传感器3.11；搅拌桨3.4的顶部与搅拌器3.3相连，底部竖直放置在连续流短程反硝化SBBR反应器3内部，pH传感器3.10和 DO传感器3.11设置在连续流短程反硝化SBBR反应器3内部顶端并分别与 pH/DO测定仪3.9相连接，连续流短程反硝化SBBR反应器3外侧壁左侧设有第一采样口3.6，右侧设有第二采样口3.7，底端设有排泥阀3.8，电动排水阀3.5 设置在连续流短程反硝化SBBR反应器3外侧壁右侧并位于第二采样口3.7上方，在线监测反馈控制系统5包括计算机5.1和可编程过程控制器5.2，可编程过程控制器5.2内置信号转换器DA转换接口5.3、信号转换器AD转换接口5.4、第一进水继电器5.5、第二进水继电器5.6、搅拌器继电器5.7、pH/DO数据信号接口5.8、出水继电器5.9和排泥继电器5.10；其中，可编程过程控制器5.2上的信号AD转换接口5.4通过电缆线与计算机5.1相连接，将传感器模拟信号转换成数字信号传递给计算机5.1；计算机5.1通过信号转换器DA转换接口5.3与可编程过程控制器5.2相连接，计算机5.1的数字指令传递给可编程过程控制器5.2；第一进水继电器5.5与第一进水泵3.1相连接；第二进水继电器5.6与第二进水泵3.2相连接；搅拌器继电器5.7与搅拌器3.3相连接；pH/DO数据信号接口5.8 通过传感器导线与pH/DO测定仪3.9相连接；pH传感器3.10、DO传感器3.11 分别与pH/DO测定仪3.9相连接；出水继电器5.9与电动排水阀3.5相连接；排泥继电器5.10与排泥阀3.8相连接。
本实施例对城市生活污水进行快速短程反硝化处理的具体过程为：
(1)系统的启动：
将具有良好亚硝酸盐积累性能的短程反硝化污泥投加至连续流短程反硝化 SBBR反应器3，使接种后连续流硝化SBBR反应器3内悬浮活性污泥浓度达到 1500mg/L；将具有良好附着性能的改性聚氨酯填料投加至连续流短程反硝化 SBBR反应器3，使反应器内改性聚氨酯填料的体积占到连续流短程反硝化SBBR 反应器3有效容积的1/3；
(2)运行时调节操作：
将城市生活污水加入城市污水原水水箱1，将硝酸盐配水加入硝酸盐配水水箱2，启动第一进水泵3.1将城市生活污水连续抽入到连续流短程反硝化SBBR 反应器3内，启动第二进水泵3.2将硝酸盐配水连续抽入到连续流短程反硝化 SBBR反应器3内，并通过第一进水继电器5.5和第二进水继电器5.6控制进水流量来调节C/N为2，在保持不同C/N的条件下通过控制进水总流量来调节反应器水力停留时间为1h；连续流短程反硝化SBBR反应器3运行时，反硝化菌在改性聚氨酯填料上附着生长，并控制连续流短程反硝化SBBR反应器3内溶解氧浓度为0.2mg/L，连续出水排入出水水箱4；
连续流短程反硝化SBBR反应器3运行时不排泥，运行过程中少量絮体污泥随水流排入出水箱，使连续流短程反硝化SBBR反应器3悬浮絮体污泥浓度维持在1500mg/L，改性聚氨酯填料内污泥浓度维持在3500mg/L。
本实施例所述连续流短程反硝化SBBR反应器3采用有机玻璃制作，有效容积为5L，城市生活污水取自某污水处理厂生活污水，具体水质如下：COD浓度为155～310mg/L，NH4 +-N浓度为45～55mg/L，NO2 --N浓度＜0.5mg/L，NO3 --N 浓度＜0.5mg/L，P浓度2～11mg/L，pH为6.8～8.2。试验系统如图1所示，硝酸盐配水为仅含硝酸钠配水，NO3 --N浓度为50～100mg/L，城市生活污水快速短程反硝化处理结束后，连续流短程反硝化SBBR反应器3出水COD浓度为36 ～44mg/L，NO2 --N浓度30～60mg/L，NO3 --N浓度＜5mg/L，NTR为55～65％，TP 浓度＜1mg/L。
实施例2：
本实施例采用PDA-SBBR反应器3代替连续流短程反硝化SBBR反应器3，其它结构与实施例1相同，城市生活污水取自某污水处理厂生活污水，具体水质如下：COD浓度为75～300mg/L，NH4 +-N浓度为55～90mg/L，NO2 --N浓度＜ 0.5mg/L，NO3 --N浓度＜1mg/L，P浓度2～10mg/L，pH为6.5～8.5。试验系统如图1所示，硝酸盐配水为仅含硝酸钠配水，NO3 --N浓度为70～120mg/L。 PDA-SBBR反应器3采用有机玻璃制作，有效容积为6L，具体污水处理过程为：
(1)系统的启动：
将具有良好亚硝酸盐积累性能的短程反硝化污泥投加至PDA-SBBR反应器 3，将具有良好厌氧氨氧化性能污泥投加至PDA-SBBR反应器3，使接种后PDA-SBBR反应器3内悬浮活性污泥浓度为2000mg/L；将改性聚氨酯填料投加至PDA-SBBR反应器3，使反应器内改性聚氨酯填料的体积占到PDA-SBBR反应器3有效容积的1/2；
(2)运行时调节操作：
将城市生活污水加入城市污水原水水箱1，将硝酸盐配水加入硝酸盐配水水箱2，启动第一进水泵3.1将城市生活污水抽入到PDA-SBBR反应器3内，启动第二进水泵3.2将硝酸盐配水抽入到PDA-SBBR反应器3内，并通过第一进水继电器5.5和第二进水继电器5.6控制进水流量来调节C/N为2；在保持最适C/N 不变的条件下，通过控制进水总流量调节反应器水力停留时间为6h，当脱氮效率达到85％时不再进行HRT调控；PDA-SBBR反应器3运行时，反硝化菌主要以絮体污泥形式在污水中悬浮生长，厌氧氨氧化菌主要在改性聚氨酯填料上附着生长，并控制PDA-SBBR反应器3内溶解氧浓度为0.1mg/L，出水排入出水水箱 4；
PDA-SBBR反应器3运行时不排泥，运行过程中少量絮体污泥随水流排入出水箱，使PDA-SBBR反应器3悬浮絮体污泥浓度维持在2000mg/L范围内，改性聚氨酯填料内污泥浓度维持在4000mg/L范围内。
试验结果表明：运行稳定后，PDA-SBBR反应器3出水COD浓度为22～ 45mg/L，NH4 +-N浓度＜5mg/L，NO2 --N浓度＜5mg/L，NO3 --N浓度＜10mg/L， TP浓度＜1mg/L。
本实施例中短程反硝化所需C/N较低，厌氧氨氧化不需碳源，整个反应过程所需碳源较少，而城市生活污水C/N较低不会导致碳源不足的现象，较低的 C/N也不会对厌氧氨氧化菌造成抑制，且整个反应过程中不需曝气，降低了反应过程能耗，节省了运行费用；而且采用生物膜反应器形式，短程反硝化菌主要悬浮生长，厌氧氨氧化菌主要进行附着生长，避免了污泥流失，加快了微生物富集速度，具有占地面积小、处理能力强、管理简单等优势；相较于传统的脱氮工艺减少了温室气体的排放，基本不产生剩余污泥，短程反硝化与厌氧氨氧化形成良性循环，不产生二次污染；因此，本实施例提供的技术方案可用于低C/N城市生活污水快速培养具有短程反硝化与厌氧氨氧化能力生物膜，且是一种高效、低能耗并具有实际应用价值的脱氮工艺。此外，在PDA-SBBR反应器中：一方面，将短程反硝化与厌氧氨氧化耦合，无需外加碳源且不需曝气；另一方面，在SBR 中投加改性聚氨酯填料，反硝化菌悬浮生长，厌氧氨氧化菌附着在填料上进行附着生长，不仅占地面积小，且解决污泥生长速度慢的技术难题。本发明运行简单、管理方便，还可解决传统脱氮工艺中碳源不足、能耗大的问题，是一种高效、低能耗的新型污水脱氮工艺。
本实施例结合了短程反硝化、厌氧氨氧化等脱氮技术，可在充分利用城市生活污水碳源的基础上，实现短程反硝化、厌氧氨氧化过程，通过在SBR中投加填料的方式，实现厌氧氨氧化在填料上的附着生长，解决了污泥流失、微生物生长速度慢等缺陷，具有工艺流程简单、易于操作、能耗低等优点。

Claims (3)

1.一种快速短程反硝化处理污水的装置，其特征在于，其主体结构包括城市污水原水水箱、硝酸盐配水水箱、连续流短程反硝化SBBR反应器、出水水箱、在线监测反馈控制系统；城市污水原水水箱的左侧上端设有第一溢流管，右侧下端设有第一放空管，城市污水原水水箱通过第一进水泵与连续流短程反硝化SBBR反应器相连接；硝酸盐配水水箱的左侧上端设有第二溢流管，右侧下端设有第二放空管，硝酸盐配水水箱通过第二进水泵与连续流短程反硝化SBBR反应器相连接；连续流短程反硝化SBBR反应器通过电动排水阀与出水水箱相连接，出水水箱的左侧上端设有第三溢流管，右侧下端设有第三放空管；连续流短程反硝化SBBR反应器内置有搅拌器、搅拌桨、电动排水阀、第一采样口、第二采样口、排泥阀、pH传感器、DO传感器；搅拌桨的顶部与搅拌器相连，底部竖直放置在连续流短程反硝化SBBR反应器内部，pH传感器和DO传感器设置在连续流短程反硝化SBBR反应器内部顶端并分别与pH/DO测定仪相连接，连续流短程反硝化SBBR反应器外侧壁左侧设有第一采样口，右侧设有第二采样口，底端设有排泥阀，电动排水阀设置在连续流短程反硝化SBBR反应器外侧壁右侧并位于第二采样口上方，在线监测反馈控制系统包括计算机和可编程过程控制器，可编程过程控制器内置信号转换器DA转换接口、信号转换器AD转换接口、第一进水继电器、第二进水继电器、搅拌器继电器、pH/DO数据信号接口、出水继电器和排泥继电器；其中，可编程过程控制器上的信号AD转换接口通过电缆线与计算机相连接，将传感器模拟信号转换成数字信号传递给计算机；计算机通过信号转换器DA转换接口与可编程过程控制器相连接，计算机的数字指令传递给可编程过程控制器；第一进水继电器与第一进水泵相连接；第二进水继电器与第二进水泵相连接；搅拌器继电器与搅拌器相连接；pH/DO数据信号接口通过传感器导线与pH/DO测定仪相连接；pH传感器、DO传感器分别与pH/DO测定仪相连接；出水继电器与电动排水阀相连接；排泥继电器与排泥阀相连接。
2.一种采用如权利要求1所述装置快速短程反硝化处理污水的方法，其特征在于，具体过程为：
(1)系统的启动：
将具有良好亚硝酸盐积累性能的短程反硝化污泥投加至连续流短程反硝化SBBR反应器，使接种后连续流硝化SBBR反应器内悬浮活性污泥浓度达到1500～2500mg/L；将具有良好附着性能的改性聚氨酯填料投加至连续流短程反硝化SBBR反应器，使反应器内改性聚氨酯填料的体积占到连续流短程反硝化SBBR反应器有效容积的1/4～3/4；
(2)运行时调节操作：
将城市生活污水加入城市污水原水水箱，将硝酸盐配水加入硝酸盐配水水箱，启动第一进水泵将城市生活污水连续抽入到连续流短程反硝化SBBR反应器内，启动第二进水泵将硝酸盐配水连续抽入到连续流短程反硝化SBBR反应器内，并通过第一进水继电器和第二进水继电器控制进水流量来调节C/N为1～4，在保持不同C/N的条件下通过控制进水总流量来调节反应器水力停留时间为1～12h；连续流短程反硝化SBBR反应器运行时，反硝化菌在改性聚氨酯填料上附着生长，并控制连续流短程反硝化SBBR反应器内溶解氧浓度为＜0.5mg/L，连续出水排入出水水箱；
连续流短程反硝化SBBR反应器运行时不排泥，运行过程中少量絮体污泥随水流排入出水水箱，使连续流短程反硝化SBBR反应器悬浮絮体污泥浓度维持在1500～2500mg/L范围内，改性聚氨酯填料内污泥浓度维持在3000～4500mg/L范围内。
3.一种采用如权利要求1所述装置同步短程反硝化厌氧氨氧化处理污水的方法，其特征在于连续流短程反硝化SBBR反应器用PDA-SBBR反应器代替，具体过程为：
(1)系统的启动：
将具有良好亚硝酸盐积累性能的短程反硝化污泥和具有良好厌氧氨氧化性能污泥投加至PDA-SBBR反应器，使接种后PDA-SBBR反应器内悬浮活性污泥浓度达到1000～3000mg/L；再将改性聚氨酯填料投加至PDA-SBBR反应器3，使反应器内改性聚氨酯填料的体积占到PDA-SBBR反应器3有效容积的1/4～3/4；
(2)运行时调节操作：
将城市生活污水加入城市污水原水水箱，将硝酸盐配水加入硝酸盐配水水箱，启动第一进水泵将城市生活污水抽入到PDA-SBBR反应器内，启动第二进水泵将硝酸盐配水抽入到PDA-SBBR反应器内，并通过第一进水继电器和第二进水继电器控制进水流量来调节C/N为1～3；在保持最适C/N不变的条件下，通过控制进水总流量调节反应器水力停留时间为4～8h，当脱氮效率达到85％时不再进行HRT调控；PDA-SBBR反应器运行时，反硝化菌主要以絮体污泥形式在污水中悬浮生长，厌氧氨氧化菌主要在改性聚氨酯填料上附着生长，并控制PDA-SBBR反应器内溶解氧浓度为＜0.3mg/L，出水排入出水水箱；
PDA-SBBR反应器运行时不排泥，运行过程中少量絮体污泥随水流排入出水箱，使PDA-SBBR反应器悬浮絮体污泥浓度维持在1000～3000mg/L范围内，改性聚氨酯填料内污泥浓度维持在3000～5000mg/L范围内。
CN202110607861.6A 2021-06-01 2021-06-01 一种快速短程反硝化处理污水的装置和方法 Pending CN113526658A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110607861.6A CN113526658A (zh) 2021-06-01 2021-06-01 一种快速短程反硝化处理污水的装置和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110607861.6A CN113526658A (zh) 2021-06-01 2021-06-01 一种快速短程反硝化处理污水的装置和方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113526658A true CN113526658A (zh) 2021-10-22

Family

ID=78095449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110607861.6A Pending CN113526658A (zh) 2021-06-01 2021-06-01 一种快速短程反硝化处理污水的装置和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113526658A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114538613A (zh) * 2022-01-28 2022-05-27 长安大学 减少氧化亚氮排放的双填料脱氮生物方法及应用装置
CN115490331A (zh) * 2022-10-24 2022-12-20 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 引入生活污水的城镇污染雨水sbbr处理装置及其处理方法
CN116102163A (zh) * 2022-09-07 2023-05-12 北京工业大学 一种在短程反硝化颗粒中富集厌氧氨氧化菌强化生活污水脱氮的装置与方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100303695A1 (en) * 2007-10-09 2010-12-02 Degremont Method and plant for the treatment of effluents containing nitrogen in a sequencing batch reactor
CN105384247A (zh) * 2015-10-31 2016-03-09 北京工业大学 一种通过a/o生物膜工艺实现部分反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮的方法
CN110002592A (zh) * 2019-05-05 2019-07-12 北京工业大学 短程反硝化—污泥发酵耦合厌氧氨氧化系统处理生活污水的装置和方法
CN110386743A (zh) * 2018-10-31 2019-10-29 青岛大学 一种通过连续流内源短程反硝化从城市污水中获得厌氧氨氧化基质的装置和方法
CN112479371A (zh) * 2020-11-10 2021-03-12 青岛大学 一种城市污水脱氮除磷的装置和方法
WO2021051781A1 (zh) * 2019-09-16 2021-03-25 北京工业大学 一种基于deamox污泥双回流aoao污水深度脱氮除磷的装置与方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100303695A1 (en) * 2007-10-09 2010-12-02 Degremont Method and plant for the treatment of effluents containing nitrogen in a sequencing batch reactor
CN105384247A (zh) * 2015-10-31 2016-03-09 北京工业大学 一种通过a/o生物膜工艺实现部分反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮的方法
CN110386743A (zh) * 2018-10-31 2019-10-29 青岛大学 一种通过连续流内源短程反硝化从城市污水中获得厌氧氨氧化基质的装置和方法
CN110002592A (zh) * 2019-05-05 2019-07-12 北京工业大学 短程反硝化—污泥发酵耦合厌氧氨氧化系统处理生活污水的装置和方法
WO2021051781A1 (zh) * 2019-09-16 2021-03-25 北京工业大学 一种基于deamox污泥双回流aoao污水深度脱氮除磷的装置与方法
CN112479371A (zh) * 2020-11-10 2021-03-12 青岛大学 一种城市污水脱氮除磷的装置和方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
彭永臻等: "为耦合厌氧氨氧化产生NO_2~-的城市污水中试研究", 《北京工业大学学报》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114538613A (zh) * 2022-01-28 2022-05-27 长安大学 减少氧化亚氮排放的双填料脱氮生物方法及应用装置
CN114538613B (zh) * 2022-01-28 2023-10-27 长安大学 减少氧化亚氮排放的双填料脱氮生物方法及应用装置
CN116102163A (zh) * 2022-09-07 2023-05-12 北京工业大学 一种在短程反硝化颗粒中富集厌氧氨氧化菌强化生活污水脱氮的装置与方法
CN116102163B (zh) * 2022-09-07 2024-04-26 北京工业大学 一种在短程反硝化颗粒中富集厌氧氨氧化菌强化生活污水脱氮的装置与方法
CN115490331A (zh) * 2022-10-24 2022-12-20 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 引入生活污水的城镇污染雨水sbbr处理装置及其处理方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108675450B (zh) 一种实现城市污水高效低耗脱氮除磷的装置和方法
CN113526658A (zh) 一种快速短程反硝化处理污水的装置和方法
CN107381815B (zh) 一种主流内源短程反硝化/厌氧氨氧化工艺实现生活污水深度脱氮的装置和方法
CN103482763A (zh) 多形态微生物聚集体自养脱氮一体化装置及运行方法
CN112250175B (zh) 一体化短程硝化-厌氧氨氧化耦合内源短程反硝化实现城市污水深度脱氮的装置和方法
CN110015812B (zh) 一种高浓度畜禽养殖废水处理方法
CN112250176A (zh) 一体化短程硝化耦合厌氧氨氧化反硝化除磷实现城市污水深度脱氮除磷的装置和方法
CN108862579B (zh) 实时控制do实现城市污水一体化短程硝化厌氧氨氧化高效脱氮的系统和方法
CN105217882B (zh) 好氧吸磷与半短程硝化耦合厌氧氨氧化双颗粒污泥系统深度脱氮除磷的方法
CN209740813U (zh) 基于a2/o工艺的厌氧—好氧内循环污泥原位减量系统
CN108383239B (zh) 间歇曝气模式下短程硝化厌氧氨氧化同时除磷的一体化生物处理工艺
CN109160673B (zh) 一种天然橡胶加工废水生物脱氮方法
CN113461145A (zh) 污水处理厂二级出水深度脱氮同步污泥减量的装置和方法
CN202297315U (zh) 酚醛树脂废水处理的专用设备
CN107840444B (zh) 一种垃圾渗沥液的处理装置
CN113526659A (zh) 一种处理高硝酸盐废水与剩余污泥的装置和方法
CN101734790B (zh) 臭氧耦合asbr/sbr控氮磷污泥减量化水处理的方法和反应器
US20230002262A1 (en) Method for deep treatment of household waste leachate by biochemical process
CN113415884B (zh) 一种充分利用内碳源同时处理生活污水和硝酸盐废水脱氮除磷的方法
CN106145337B (zh) 一种改良deamox连续流工艺处理高浓度no3--n废水和城市污水的装置与方法
CN211946463U (zh) 一种新型污水处理脱氮装置
CN110697905B (zh) 以发酵污泥为碳源快速培养短程反硝化菌及产生no2-的装置与方法
CN110002678B (zh) Pna系统后置短程反硝化实现城市污水深度脱氮的装置与方法
CN211255609U (zh) 垃圾渗沥液的处理装置
CN113526668A (zh) 一种同时实现城市污水处理与剩余污泥减量的装置和方法

Legal Events

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