CN114956308A - 硝酸盐废水与城市生活污水同步处理的工艺中强化富集厌氧氨氧化菌的方法 - Google Patents
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Abstract
硝酸盐废水与城市生活污水同步处理的工艺中强化富集厌氧氨氧化菌的方法属于污水处理领域。硝酸盐废水和城市生活污水同时泵入PD/A‑SBR反应器，反应器内硝氮与氨氮比值约为1.3，然后进行缺氧搅拌，沉降排水后进入下一个周期；需要旁侧处理时，搅拌的同时PD/A‑SBR排出1升的泥水混合物到旁侧处理SBR反应器，旁侧处理30个周期后，再与PD/A‑SBR反应器交换1升泥水混合物，进入下一个旁侧处理过程。该方法开发了一种硝酸盐废水与城市生活污水同步处理的工艺，通过旁侧处理解决了PD/A系统中厌氧氨氧化菌难以持留和富集的问题，操作简单，出水水质稳定，经济高效。
Description
技术领域
本发明涉及硝酸盐废水与城市生活污水同步处理的工艺中强化富集厌氧氨氧化菌的方法，属于污水生物处理技术领域。
背景技术
随着我国城镇化和工业化的持续推进，城镇生活污水和工业废水的排放日益增多。生活污水中含有氨氮，工业废水中含有硝氮，如果未加处理，污废水中的氮素直接进入水体将会带来严重的富营养化问题，所以开发一种经济高效的生活污水和工业废水协同处理的工艺势在必行。
短程反硝化-厌氧氨氧化(PDA)工艺适合生活污水和工业废水的协同处理，短程反硝化过程可利用生活污水中的有机物将硝氮还原为亚硝氮，厌氧氨氧化过程将生活污水中的氨氮和短程反硝化产生的亚硝氮转化为氮气和硝氮，厌氧氨氧化过程产生的硝氮可再次被还原为亚硝氮或者直接还原为氮气。
短程反硝化-厌氧氨氧化(PDA)工艺具有无需曝气、节约碳源等优点，但是以亚硝为底物的反硝化菌与厌氧氨氧化菌竞争亚硝氮，将导致系统难以稳定地去除氨氮，所以厌氧氨氧化菌难以大规模持留和富集限制了该工艺的发展。
因此，本发明采用旁侧处理的办法富集厌氧氨氧化菌，提高厌氧氨氧化菌的活性，实现短程反硝化-厌氧氨氧化(PDA)工艺的稳定运行。
发明内容
本发明提出硝酸盐废水与城市生活污水同步处理的工艺中强化富集厌氧氨氧化菌的方法，利用旁侧处理富集厌氧氨氧化菌，提高厌氧氨氧化菌的活性。解决了
PDA系统中厌氧氨氧化菌难以大规模持留和富集的问题，避免系统失稳导致的水质恶化。该工艺经济高效，无需曝气和外加碳源，并通过旁侧处理强化自养脱氮，操作简单，稳定性好。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：硝酸盐废水与城市生活污水同步处理的工艺中强化富集厌氧氨氧化菌的方法，其特征在于：
包括：硝酸盐废水箱(1)、生活污水箱(2)、PD/A-SBR反应器(3)、旁侧处理SBR反应器(4)、配水箱(5)、出水箱(6)、中间水箱(7)；所述PD/A-SBR反应器(3)包括：进水口Ⅰ(3.3)、DO/pH在线测定仪Ⅰ(3.4)、搅拌装置Ⅰ(3.5)、排泥阀Ⅰ(3.6)、排水阀Ⅰ(3.7)、进泥阀Ⅰ(3.8)；所述旁侧处理SBR反应器(4)包括：排泥口(4.2)、搅拌装置Ⅱ(4.3)、DO/pH在线测定仪Ⅱ(4.4)、排水阀Ⅱ(4.5)、进水口Ⅱ(4.7)。
所述硝酸盐废水箱(1)由进水泵Ⅰ(3.1)通过进水口Ⅰ(3.3)与PD/A-SBR反应器(3)相连；所述生活污水箱(2)由进水泵Ⅱ(3.2)通过进水口Ⅰ(3.3)与PD/A-SBR反应器(3)相连；所述PD/A-SBR反应器(3)通过排泥阀Ⅰ(3.6)与旁侧处理SBR反应器(4)相连，通过排水阀Ⅰ(3.7)与出水箱(6)相连；所述旁侧处理SBR反应器(4)通过排泥口(4.2)与中间水箱(7)相连，通过排水阀Ⅱ(4.5)与出水箱(6)相连；所述配水箱(5)通过进水泵Ⅲ(4.6)由进水口Ⅱ(4.7)与旁侧处理SBR反应器(4)相连；所述中间水箱(7)通过进泥泵(4.1)经进泥阀Ⅰ(3.8)与PD/A-SBR反应器(3)相连。
应用如权利要求1所述的硝酸盐废水与城市生活污水同步处理的工艺中强化富集厌氧氨氧化菌的方法，其特征在于，具体启动与调控步骤如下：
1)系统的启动：
PD/A-SBR反应器接种污泥为污水处理厂剩余污泥，使该反应器内保持污泥浓度为4000～4500mg/L；旁侧处理SBR反应器内接种厌氧氨氧化污泥，使污泥浓度为4000～4500mg/L。
2)运行阶段
2.1)硝酸盐废水箱(1)中废水的硝态氮的浓度为80～95mg/L，生活污水箱(2)中污水的氨氮浓度为60～70mg/L，COD浓度为150～200mg/L；硝酸盐废水箱(1)和生活污水箱(2)的污废水分别由进水泵Ⅰ(3.1)和进水泵Ⅱ(3.2)由进水口Ⅰ(3.3)进入PD/A-SBR反应器(3)，硝酸盐废水和生活污水的进水体积均为PD/A-SBR反应器(3)的四分之一；进水时间10min，缺氧搅拌5h，沉淀40min，排水5min，排水比50％，闲置5min，开始下一个周期，一个周期共6h，重复30个周期。
配水箱(5)中的配水氨氮和亚硝氮的浓度分别是90～100mg/L和120～130mg/L，该配水由进水泵Ⅲ(4.6)通过进水口Ⅱ(4.7)进入旁侧处理SBR反应器(4)，旁侧处理SBR反应器(4)的体积为PD/A-SBR反应器(3)二分之一，进水时间10min；缺氧搅拌5h，沉淀40min，排水5min，排水比50％，闲置5min，开始下一个周期，一个周期共6h，重复30个周期。
上述PD/A-SBR反应器(3)和旁侧处理SBR反应器(4)同时运行。
2.2)PD/A-SBR反应器(3)进水完成后开始缺氧搅拌的同时，打开排泥口(4.2)，排出旁侧处理SBR反应器(4)内的泥水混合物到中间水箱(7)，泥水混合物体积是PD/A-SBR反应器(3)体积的十分之一，然后关闭排泥口(4.2)；然后打开排泥阀Ⅰ(3.6)，依靠重力自流将PD/A-SBR反应器(3)的泥水混合物转移到旁侧处理SBR反应器(4)中，泥水混合物体积是PD/A-SBR反应器(3)体积的十分之一，关闭排泥阀Ⅰ(3.6)；然后打开进泥泵(4.1)、进泥阀Ⅰ(3.8)，将中间水箱(7)中的泥水混合物全部泵入PD/A-SBR反应器(3)，然后关闭进泥泵(4.1)、进泥阀Ⅰ(3.8)，使PD/A-SBR反应器(3)和旁侧处理SBR反应器(4)交换泥水混合物。
2.3)重复2.1)过程，再重复2.2)过程，循环进行。
本发明所述硝酸盐废水与城市生活污水同步处理的工艺中强化富集厌氧氨氧化菌的方法的优势在于：
①该工艺实现硝酸盐废水和城市生活污水的同步处理，不需要曝气和外加碳源，节约能耗，经济成本低。
②该工艺通过旁侧处理维持主反应器厌氧氨氧化菌的丰度，持续提高主反应器自养脱氮能力，出水水质稳定，操作简单，易于保障工艺的连续稳定运行。
③该工艺旁侧处理所需要的污泥来源于主反应器的剩余污泥，所以该系统不外排污泥，节约了剩余污泥的处理处置费用，经济高效。
附图说明
图1是：硝酸盐废水与城市生活污水同步处理的工艺中强化富集厌氧氨氧化菌的方法。
图1中：1——硝酸盐废水箱、2——生活污水箱、3——PD/A-SBR反应器、4——旁侧处理SBR反应器、5——配水箱、6——出水箱、7——中间水箱；3.1——进水泵Ⅰ、3.2——进水泵Ⅱ、3.3——进水口Ⅰ、3.4——DO/pH在线测定仪Ⅰ、3.5——搅拌装置Ⅰ、3.6——排泥阀Ⅰ、3.7——排水阀Ⅰ、3.8——进泥阀Ⅰ；4.1——进泥泵、4.2——排泥口、4.3——搅拌装置Ⅱ、4.4——DO/pH在线测定仪Ⅱ、4.5——排水阀Ⅱ、4.6——进水泵Ⅲ、4.7——进水口Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方案：
所述装置包括硝酸盐废水箱(1)、生活污水箱(2)、PD/A-SBR反应器(3)、旁侧处理SBR反应器(4)、配水箱(5)、出水箱(6)、中间水箱(7)；所述PD/A-SBR反应器(3)包括：进水口Ⅰ(3.3)、DO/pH在线测定仪Ⅰ(3.4)、搅拌装置Ⅰ(3.5)、排泥阀Ⅰ(3.6)、排水阀Ⅰ(3.7)、进泥阀Ⅰ(3.8)；所述旁侧处理SBR反应器(4)包括：排泥口(4.2)、搅拌装置Ⅱ(4.3)、DO/pH在线测定仪Ⅱ(4.4)、排水阀Ⅱ(4.5)、进水口Ⅱ(4.7)。
所述硝酸盐废水箱(1)由进水泵Ⅰ(3.1)通过进水口Ⅰ(3.3)与PD/A-SBR反应器(3)相连；所述生活污水箱(2)由进水泵Ⅱ(3.2)通过进水口Ⅰ(3.3)与PD/A-SBR反应器(3)相连；所述PD/A-SBR反应器(3)通过排泥阀Ⅰ(3.6)与旁侧处理SBR反应器(4)相连，通过排水阀Ⅰ(3.7)与出水箱(6)相连；所述旁侧处理SBR反应器(4)通过排泥口(4.2)与中间水箱(7)相连，通过排水阀Ⅱ(4.5)与出水箱(6)相连；所述配水箱(5)通过进水泵Ⅲ(4.6)由进水口Ⅱ(4.7)与旁侧处理SBR反应器(4)相连；所述中间水箱(7)通过进泥泵(4.1)经进泥阀Ⅰ(3.8)与PD/A-SBR反应器(3)相连。
应用如权利要求1所述的硝酸盐废水与城市生活污水同步处理的工艺中强化富集厌氧氨氧化菌的方法，其特征在于，具体启动与调控步骤如下：
1)系统的启动：
PD/A-SBR反应器接种污泥为污水处理厂剩余污泥，使该反应器内保持污泥浓度为4000～4500mg/L；旁侧处理SBR反应器内接种厌氧氨氧化污泥，使污泥浓度为4000～4500mg/L。
2)运行阶段
2.1)硝酸盐废水箱(1)中废水的硝态氮的浓度为80～95mg/L，生活污水箱(2)中污水的氨氮浓度为60～70mg/L，COD浓度为150～200mg/L；硝酸盐废水箱(1)和生活污水箱(2)的污废水分别由进水泵Ⅰ(3.1)和进水泵Ⅱ(3.2)由进水口Ⅰ(3.3)进入PD/A-SBR反应器(3)，硝酸盐废水和生活污水的进水体积均为PD/A-SBR反应器(3)的四分之一；进水时间10min，缺氧搅拌5h，沉淀40min，排水5min，排水比50％，闲置5min，开始下一个周期，一个周期共6h，重复30个周期。
配水箱(5)中的配水氨氮和亚硝氮的浓度分别是90～100mg/L和120～130mg/L，该配水由进水泵Ⅲ(4.6)通过进水口Ⅱ(4.7)进入旁侧处理SBR反应器(4)，旁侧处理SBR反应器(4)的体积为PD/A-SBR反应器(3)二分之一，进水时间10min；缺氧搅拌5h，沉淀40min，排水5min，排水比50％，闲置5min，开始下一个周期，一个周期共6h，重复30个周期。
上述PD/A-SBR反应器(3)和旁侧处理SBR反应器(4)同时运行。
2.2)PD/A-SBR反应器(3)进水完成后开始缺氧搅拌的同时，打开排泥口(4.2)，排出旁侧处理SBR反应器(4)内的泥水混合物到中间水箱(7)，泥水混合物体积是PD/A-SBR反应器(3)体积的十分之一，然后关闭排泥口(4.2)；然后打开排泥阀Ⅰ(3.6)，依靠重力自流将PD/A-SBR反应器(3)的泥水混合物转移到旁侧处理SBR反应器(4)中，泥水混合物体积是PD/A-SBR反应器(3)体积的十分之一，关闭排泥阀Ⅰ(3.6)；然后打开进泥泵(4.1)、进泥阀Ⅰ(3.8)，将中间水箱(7)中的泥水混合物全部泵入PD/A-SBR反应器(3)，然后关闭进泥泵(4.1)、进泥阀Ⅰ(3.8)，使PD/A-SBR反应器(3)和旁侧处理SBR反应器(4)交换泥水混合物。
2.3)重复2.1)过程，再重复2.2)过程，循环进行。
试验结果表明，PD/A-SBR反应器(3)的出水氨氮浓度≤5mg/L，出水亚硝浓度≤2mg/L，出水硝氮浓度≤2mg/L，出水水质达到了国家一级A排放标准，实现了稳定的深度脱氮。
Claims (2)
1.所述硝酸盐废水与城市生活污水同步处理的工艺中强化富集厌氧氨氧化菌的方法，其特征在于所用系统包括：硝酸盐废水箱(1)、生活污水箱(2)、PD/A-SBR反应器(3)、旁侧处理SBR反应器(4)、配水箱(5)、出水箱(6)、中间水箱(7)；所述PD/A-SBR反应器(3)包括：进水口Ⅰ(3.3)、DO/pH在线测定仪Ⅰ(3.4)、搅拌装置Ⅰ(3.5)、排泥阀Ⅰ(3.6)、排水阀Ⅰ(3.7)、进泥阀Ⅰ(3.8)；所述旁侧处理SBR反应器(4)包括：排泥口(4.2)、搅拌装置Ⅱ(4.3)、DO/pH在线测定仪Ⅱ(4.4)、排水阀Ⅱ(4.5)、进水口Ⅱ(4.7)；
所述硝酸盐废水箱(1)由进水泵Ⅰ(3.1)通过进水口Ⅰ(3.3)与PD/A-SBR反应器(3)相连；所述生活污水箱(2)由进水泵Ⅱ(3.2)通过进水口Ⅰ(3.3)与PD/A-SBR反应器(3)相连；所述PD/A-SBR反应器(3)通过排泥阀Ⅰ(3.6)与旁侧处理SBR反应器(4)相连，通过排水阀Ⅰ(3.7)与出水箱(6)相连；所述旁侧处理SBR反应器(4)通过排泥口(4.2)与中间水箱(7)相连，通过排水阀Ⅱ(4.5)与出水箱(6)相连；所述配水箱(5)通过进水泵Ⅲ(4.6)由进水口Ⅱ(4.7)与旁侧处理SBR反应器(4)相连；所述中间水箱(7)通过进泥泵(4.1)经进泥阀Ⅰ(3.8)与PD/A-SBR反应器(3)相连。
2.应用如权利要求1所述的硝酸盐废水与城市生活污水同步处理的工艺中强化富集厌氧氨氧化菌的方法，其特征在于，具体启动与调控步骤如下：
1)系统的启动：
PD/A-SBR反应器接种污泥为污水处理厂剩余污泥，使该反应器内保持污泥浓度为4000～4500mg/L；旁侧处理SBR反应器内接种厌氧氨氧化污泥，使污泥浓度为4000～4500mg/L；
2)运行阶段
2.1)硝酸盐废水箱(1)中废水的硝态氮的浓度为80～95mg/L，生活污水箱(2)中污水的氨氮浓度为60～70mg/L，COD浓度为150～200mg/L；硝酸盐废水箱(1)和生活污水箱(2)的污废水分别由进水泵Ⅰ(3.1)和进水泵Ⅱ(3.2)由进水口Ⅰ(3.3)进入PD/A-SBR反应器(3)，硝酸盐废水和生活污水的进水体积均为PD/A-SBR反应器(3)的四分之一；进水时间10min，缺氧搅拌5h，沉淀40min，排水5min，排水比50％，闲置5min，开始下一个周期，一个周期共6h，重复30个周期；
配水箱(5)中的配水氨氮和亚硝氮的浓度分别是90～100mg/L和120～130mg/L，该配水由进水泵Ⅲ(4.6)通过进水口Ⅱ(4.7)进入旁侧处理SBR反应器(4)，旁侧处理SBR反应器(4)的体积为PD/A-SBR反应器(3)二分之一，进水时间10min；缺氧搅拌5h，沉淀40min，排水5min，排水比50％，闲置5min，开始下一个周期，一个周期共6h，重复30个周期；
上述PD/A-SBR反应器(3)和旁侧处理SBR反应器(4)同时运行；
2.2)PD/A-SBR反应器(3)进水完成后开始缺氧搅拌的同时，打开排泥口(4.2)，排出旁侧处理SBR反应器(4)内的泥水混合物到中间水箱(7)，泥水混合物体积是PD/A-SBR反应器(3)体积的十分之一，然后关闭排泥口(4.2)；然后打开排泥阀Ⅰ(3.6)，依靠重力自流将PD/A-SBR反应器(3)的泥水混合物转移到旁侧处理SBR反应器(4)中，泥水混合物体积是PD/A-SBR反应器(3)体积的十分之一，关闭排泥阀Ⅰ(3.6)；然后打开进泥泵(4.1)、进泥阀Ⅰ(3.8)，将中间水箱(7)中的泥水混合物全部泵入PD/A-SBR反应器(3)，然后关闭进泥泵(4.1)、进泥阀Ⅰ(3.8)，使PD/A-SBR反应器(3)和旁侧处理SBR反应器(4)交换泥水混合物；
2.3)重复2.1)过程，再重复2.2)过程，循环进行。
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| CN202210552439.XA CN114956308A (zh) | 2022-05-19 | 2022-05-19 | 硝酸盐废水与城市生活污水同步处理的工艺中强化富集厌氧氨氧化菌的方法 |
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| CN202210552439.XA CN114956308A (zh) | 2022-05-19 | 2022-05-19 | 硝酸盐废水与城市生活污水同步处理的工艺中强化富集厌氧氨氧化菌的方法 |
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104276656A (zh) * | 2014-10-12 | 2015-01-14 | 北京工业大学 | 反硝化厌氧氨氧化sbr处理高浓度硝酸盐废水与城市污水的方法 |
| EP3255016A1 (en) * | 2016-06-10 | 2017-12-13 | FCC Aqualia, S.A. | Method for starting up and controlling a biological process for ammonium removal at low ammonium concentrations and low temperature through the use of a two stage autotrophic nitrogen removal process |
| CN109879427A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-06-14 | 北京工业大学 | 利用生物强化技术联合实时控制快速实现城市生活污水稳定短程硝化的方法和装置 |
-
2022
- 2022-05-19 CN CN202210552439.XA patent/CN114956308A/zh active Pending
Patent Citations (3)
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| CN104276656A (zh) * | 2014-10-12 | 2015-01-14 | 北京工业大学 | 反硝化厌氧氨氧化sbr处理高浓度硝酸盐废水与城市污水的方法 |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 曹丽娟等: "《基于侧流富集/主流强化的CANON工艺处理常温低氨氮废水的稳态控制》" * |
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