CN115093014A - 一种低碳氮比废水的处理系统及处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低碳氮比废水的处理系统及处理方法。一种低碳氮比废水的处理系统，包括顺次连接的脱碳单元、除氮单元和氧化单元；所述脱碳单元内部填充有第一填料，所述第一填料为负载有反硝化菌的污泥；所述除氮单元内部填充有第二填料，所述第二填料负载有CANON菌的污泥；所述氧化单元内部填充有第三填料，所述第三填料负载有好氧菌的污泥；所述氧化单元的出水部分回流至所述脱碳单元，且回流比为100～300％。本申请通过设计顺次连接的脱碳单元、除氮单元和氧化单元，并将氧化单元的出水以100～300％的回流比回流至脱碳单元参与反硝化反应，从而保证出水中的氮能达标排放，回流中的氮也能提高碳的去除效率。

Description

一种低碳氮比废水的处理系统及处理方法
技术领域
本发明属于水处理系统，具体涉及一种低碳氮比废水的处理系统及处理方法。
背景技术
近年来，随着制药、化工、印染等行业的发展以及人民生活水平的提高，城镇工业废水和生活污水的排放量增加，低碳氮比(低碳氮比是指COD/TN＜3～5)废水的处理量随之增加。水体中氨氮的增加会引起水体富营养化，藻类大量繁殖，水中的溶解氧含量骤减，对水中的水生生物造成威胁，甚至会造成水体水质恶化，影响水生动植物的生态平衡；过多的氨氮排入水体中会危害人类健康，人畜长期饮用会造成各种疾病，如胃癌、甲亢、非霍奇金淋巴瘤等都与水体富营养化有关。
生物脱氮的前提是有充足的有机碳源，而低碳氮废水中有机碳含量较低，碳源的不足是反硝化脱氮的技术难点，现有常规技术中的反硝化作用不能顺利进行，传统生物法处理该类废水的方法是投加葡萄糖、甲醇、乙酸等以补充碳源，这样不仅会使得药剂投加量增加，增加成本，也经常因为碳源投加不足或过量影响工艺的运行稳定性和出水效果。因此，亟需开发新型生物脱氮技术及工艺解决上述问题，实现低碳氮比废水的有效处理。
本领域需要开发一种无需外加碳源的低碳氮比废水的处理方法和处理系统。
发明内容
针对现有技术的不足，本申请的目的之一是提供一种低碳氮比废水的处理系统，所述处理系统包括顺次连接的脱碳单元、除氮单元和氧化单元；
所述脱碳单元内部填充有第一填料，所述第一填料为负载有反硝化菌的污泥；
所述除氮单元内部填充有第二填料，所述第二填料负载有CANON菌的污泥；
所述氧化单元内部填充有第三填料，所述第三填料负载有好氧菌的污泥；
所述氧化单元的出水部分回流至所述脱碳单元，且回流比为100～300％。
本申请通过设计顺次连接的脱碳单元、除氮单元和氧化单元，并将氧化单元的出水以100～300％的回流比回流至脱碳单元参与反硝化反应，从而保证出水中的氮能达标排放，回流中的氮也能提高碳的去除效率。
优选地，所述第二填料包括填料本体和负载在所述填料本体上的含有CANON菌的污泥；所述填料本体包括用于通入冲洗水的刚性管路，以及串在所述刚性管路上的若干碳化硅多孔填料，所述刚性管路上设置有若干喷水孔，用于向外部喷射冲洗水；且所述刚性管路的喷水孔和所述碳化硅多孔填料被设计为喷射水能够对所述碳化硅多孔填料进行冲洗。
所述碳化硅多孔填料的外形不做具体限定，可以是球形、方形或其它形状的碳化硅填料。所述碳化硅多孔填料可以通过将碳化硅粉末、造孔剂和粘结剂混合成浆料，通过挤出成型工艺制备成任何被设计的形状。碳化硅多孔填料因为内部孔洞是通过造孔剂形成的，内部孔道为非规则孔道，在喷水孔喷射冲洗水时，内部孔道的污泥可以被冲至松动或掉落，但仍然会有部分污泥因为孔道的非规则性而保留在碳化硅多孔填料内部，以帮助CANON菌的再次生长繁殖。
优选地，所述碳化硅多孔填料的孔径90％以上分布在0.4～0.8μm之间，孔隙率为40～43％。碳化硅合适的孔径分布和孔隙率与刚性管路的喷水孔配合，能够获得合适的污泥冲洗效果，不会因为冲洗过于干净，影响污泥生长进而影响处理效率和处理效果，也不会因为冲洗力度过小，使得碳化硅多孔填料的空隙得不到有效清洗，进而无法将反应完的污泥替换为活化污泥，影响污泥生长，进而影响处理效率和处理效果。
示例性地，所述碳化硅多孔填料通过如下方法制备得到：
(1)将碳化硅、造孔剂、粘结剂和烧结助剂按照质量比5.7～6.5:1.5～2:1～1.5:0.5～1混合，搅拌成浆料，并进行喷雾干燥获得喷雾颗粒；
(2)将喷雾颗粒与塑化剂混合，混炼后得到泥料，然后挤出成球形，并在中间开通孔形成中空通道，获得碳化硅多孔填料的坯料；
(3)将所述碳化硅多孔填料的坯料在1400～1600℃下烧结1.5～3h，然后升温至2100～2130℃下烧结5～7h，形成能够穿入刚性管路的球形，即为碳化硅多孔填料。
所述粘结剂为聚乙烯醇、聚乙二醇和水的混合物(质量比1.5～2:1.5～2:1)，所述造孔剂为三氧化二铁，所述烧结助剂为碳化硼。
每100重量份喷雾颗粒按比例与塑化剂混合，所述塑化剂由6～7重量份的羟乙基纤维素、3.3～3.8重量份的甘油、1.5～2.5重量份的聚乙二醇、2.5～3.3重量份的聚乙烯醇、4～4.8重量份的油酸和18～19重量份的水组成。
所述喷雾颗粒的含水量为2～4wt％。喷雾颗粒的2～4wt％的含水量能够与造孔剂配合，获得合适的孔道；与塑化剂配合，获得合适硬度的泥料，提高坯料的成型率。
所述碳化硅多孔填料的外径为10～12cm；所述中空通道直径为2～3cm，刚性管路外径较中空通道直径小0.5～0.8cm。
坯料在1400～1600℃下烧结1.5～3h，然后升温至2100～2130℃下烧结5～7h的程序能够将孔径控制在合适的范围，并提高孔径的均匀性，进而在冲洗水冲洗时能够更合适的将污泥冲洗掉。
优选地，所述刚性管路外部还设置一能够沿所述刚性管路长度方向滑动的遮挡板，所述遮挡板被设置为具有2个位置，第一位置遮挡板遮蔽所述刚性管路的开孔，第二位置遮挡板暴露所述刚性管路的喷水孔。
遮挡板的作用是防止污泥堵塞喷水孔，影响冲洗水的冲洗效果。
优选地，所述刚性管路的两端被固定在所述除氮单元填料区的器壁上，且所述刚性管路被阵列式布置在所述除氮单元的填料区。
优选地，所述刚性管路连接脉冲式供水装置。脉冲式供水使得冲洗效率更高。
优选地，所述喷水孔以开孔群组的形式在所述刚性管路上分布，每一个开孔群组内的通孔沿所述刚性管路的管壁360°布局，且沿所述刚性管路的长度方向至少有3圈所述通孔。
优选地，所述开孔群组内沿所述刚性管路的长度方向最远距离的通孔的距离小于等于所述碳化硅多孔填料；且所述碳化硅多孔填料在所述刚性管路上被限位在所述开孔群组所在的位置。这一设置在冲洗水的冲洗过程中，能够使所述碳化硅多孔填料以合适的程度进行冲洗，即能将部分污泥进行冲洗或打散，又能在碳化硅多孔填料上保留一部分污泥，以后续进行脱氮反应。
优选地，所述除氮单元的容器底部设置有除泥装置，用于除去除氮单元底部的沉积污泥。
本申请目的之二是提供一种低碳氮比废水的处理方法，所述处理方法使用目的之一所述的低碳氮比废水的处理系统，具体包括如下步骤：
(1)启动除氮单元；
(2)除氮单元启动后，向所述刚性管路中通入冲洗水，并开启喷水孔对第二填料的污泥进行冲洗，冲洗完毕关闭刚性管路的水流和喷水孔；
(3)向脱碳单元通入废水，并接通脱碳单元、除氮单元和氧化单元的进出水，对废水进行脱碳、除氮和氧化处理；所述氧化单元的出水回流至脱碳单元；
(4)处理系统运行至使用周期后，关闭除氮单元的进水，向刚性管路通入冲洗水，开启喷水孔对第二填料进行冲洗，冲洗完毕关闭刚性管路的水流和喷水孔；同时，关闭氧化单元的进水，对第三填料也进行反冲洗；关闭脱碳单元，对第一填料也进行反冲洗；
(5)关闭刚性管路的进水，关闭喷水孔，打开除氮单元的进水；关闭氧化单元的反冲洗，打开氧化单元的进水；关闭脱碳单元的反冲洗，打开脱碳单元的进水。
本申请提供的低碳氮比废水的处理方法中，氧化单元的出水回流至脱碳单元，能够保证出水的氮能达标，并且能够进一步降低除氮单元进水的碳含量。此外，除氮单元的启动时间一般较长，CANON菌污泥沉积缓慢，导致污泥沉积较为顽固，并堵塞填料的空隙，影响处理效率，因此需要在除氮单元启动后就进行一次对填料的冲洗，以将污泥进行部分去除，并同时将沉积的污泥进行打散，以方便除氮单元在运行过程中进行有效的氮元素的去除。
优选地，步骤(1)所述启动除氮单元包括：
(1a)短程硝化污泥的接种与驯化：
首先，将未驯化硝化污泥至于除氮单元中，维持水中的DO在0.2mg/L以下，采用自来水和配水批式操作方式运行，当亚硝化率(NAR)大于90％以后运行5-9个周期，再以废水处理沉淀池的出水作为原水，连续运行1～4个周期，获得第一短程硝化污泥；
然后，将未驯化硝化污泥与所述第一短程硝化污泥按照质量比(0.9～1.1):(0.9～1.1)的比例混合，至于除氮单元中，维持水中的DO在0.2mg/L以下，采用自来水和配水批式操作方式运行，当亚硝化率(NAR)大于90％以后运行5-9个周期，再以废水处理沉淀池的出水作为原水，连续运行1～4个周期，获得第二短程硝化污泥；
优选地，所述批式操作方式为进水20-40min，曝气160-200min，沉淀10-20min，排水20-40min，闲置5-10min；
(1b)CANON污泥的配制：
将步骤(1a)获得的第二短程硝化污泥与ANAMMOX污泥按照1:(1-3)的质量比混合后培养，直至污泥浓度为2298～3957mg/L，获得CANON污泥；
优选地，所述第二短程硝化污泥VSS/SS约为1～3，呈黄褐色絮体状；
优选地，所述ANAMMOX污泥VSS/SS约为0.30～0.50，呈红色颗粒状；
(1c)CANON工艺启动：
向除氮单元中按换水比为70～90％通入模拟废水，并以进水0.2～1.5h，曝气2～4h，非曝气0.5～1h，排水0.2～0.9h的条件操作运行，同时控制pH为7.1～8.2，DO控制在0.2mg/L以下，反应温度控制为25～31℃，控制进水NH4 +-N在200～400mg/L，碱度在600～1000mg/L，曝气量为0.5～2.6m3/h，曝气时间与非曝气的时间比为(1～3):1，维持进出水，直至总氮的去除率达到85％以上。
上述除氮单元的启动过程，能够在除氮单元培养出比例合适的短程硝化菌和ANAMMOX菌，同时使碳源等污泥生长所需的物质处于合适比例，能够高效的处理除碳单元的出水。
优选地，所述冲洗水为脉冲式供水。
优选地，所述脉冲式供水的流速为3～15L/(m2·s)，脉冲式供水的时间为30～120s。
与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：
(1)本申请通过设计顺次连接的脱碳单元、除氮单元和氧化单元，并将氧化单元的出水以100～300％的回流比回流至脱碳单元参与反硝化反应，从而保证出水中的氮能达标排放，回流中的氮也能提高碳的去除效率。
(2)本申请提供的低碳氮比废水的处理方法中，除氮单元的启动时间较长，CANON菌污泥沉积缓慢，导致污泥沉积较为顽固，并堵塞填料的空隙，影响处理效率，因此需要在除氮单元启动后就进行一次对填料的冲洗，以将污泥进行部分去除，并同时将沉积的污泥进行打散，以方便除氮单元在运行过程中进行有效的氮元素的去除。
附图说明
图1为实施例1提供的第二填料的填料本体的结构示意图；
图2为实施例1提供的遮挡板在第二位置的第二填料的刚性管路结构示意图(图中虚线部分为碳化硅多孔填料所在位置)；
图3为实施例1提供的遮挡板在第一位置的第二填料的刚性管路结构示意图(图中虚线部分为碳化硅多孔填料所在位置)；
图4为实施例1提供的遮挡板在第二位置的第二填料的刚性管路沿A-A’的截面结构示意图；
图5为实施例2提供的低碳氮比废水的处理系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明的技术方案做进一步地的解释说明但应该说明的是，具体实施方式只是对本发明技术方案实质的一种具体化的实施和解释，不应该理解为是对本发明保护范围的一种限制。
实施例所用试剂和仪器均可以从市售商品购买，检测方法为本领域所熟知的常规方法。
如图1～图4所示(图1为实施例1提供的第二填料的填料本体的结构示意图，图2为实施例1提供的遮挡板在第二位置的第二填料的刚性管路结构示意图(图中虚线部分为碳化硅多孔填料所在位置)，图3为实施例1提供的遮挡板在第一位置的第二填料的刚性管路结构示意图(图中虚线部分为碳化硅多孔填料所在位置)，图4为实施例1提供的遮挡板在第二位置的第二填料的刚性管路沿A-A’的截面结构示意图)，实施例1提供了一种第二填料，包括填料本体100和负载在所述填料本体上的含有CANON菌的污泥；
所述填料本体100包括用于通入冲洗水的刚性管路110，以及串在所述刚性管路110上的若干碳化硅多孔填料120(图1～3仅示意了部分长度的刚性管路110)，所述刚性管路110上设置有若干喷水孔130，用于向外部喷射冲洗水；所述刚性管路110外部还设置一能够沿所述刚性管路110长度方向滑动的遮挡板111，所述遮挡板111被设置为具有2个位置，第一位置遮挡板111遮蔽所述刚性管路110的开孔，第二位置遮挡板111暴露所述刚性管路110的喷水孔130。
若干所述喷水孔130以开孔群组的形式在所述刚性管路110上分布，每一个开孔群组内的通孔131沿所述刚性管路110的管壁360°(即圆周方向)布局，且沿所述刚性管路110的长度方向至少有3圈所述通孔131。
所述开孔群组内沿所述刚性管路110的长度方向最远距离的通孔的距离h1小于等于所述碳化硅多孔填料120沿所述刚性管路110的长度方向的尺寸h2。
且所述碳化硅多孔填料120通过限位凸起112被限位在在所述刚性管路110的特定位置；所述特定位置为所述开孔群组所在位置。所述限位凸起112成对出现，所述碳化硅多孔填料120被限位在成对的限位凸起112之间。
且所述刚性管路110的喷水孔130和所述碳化硅多孔填料120被设计为喷射水能够对所述碳化硅多孔填料120进行冲洗。
需要说明的是，所述遮挡板111被设置为可以沿所述刚性管路110的长度方向滑动，或沿所述刚性管路110的圆周方向滑动。
优选地，所述h1为h2的0.8～0.9倍。这一比例更有利于碳化硅多孔填料的适度清洗。所述碳化硅多孔填料120的中部具有通孔，作为中空通道，刚性管路110和遮挡板111贯穿该中空通道，将若干个碳化硅多孔填料120串在刚性管路110上；所述碳化硅多孔填料120以自身的通孔为中心，能够在刚性管路110上360°转动，当刚性管路110上的面向一定角度的喷水孔130向碳化硅多孔填料120喷水时，由于碳化硅多孔填料120受力为倾斜方向，为碳化硅多孔填料120转动提供驱动力，使得碳化硅多孔填料120转动，这样，碳化硅多孔填料120在冲洗水的驱动下，连续或间歇转动，改善碳化硅多孔填料120与周围污水的接触情况，促进碳化硅多孔填料120与污染物充分接触，提高处理效率。
如图5所示(图5为实施例2提供的低碳氮比废水的处理系统的结构示意图)，实施例2提供了一种低碳氮比废水的处理系统包括顺次连接的脱碳单元20、除氮单元10和氧化单元30；
所述脱碳单元20内部填充有第一填料，所述第一填料为负载有反硝化菌的污泥；
所述除氮单元10内部填充有第二填料，所述第二填料包括实施例1提供的填料本体100及负载在所述填料本体100上的CANON菌污泥；
所述氧化单元30内部填充有第三填料，所述第三填料负载有好氧菌的污泥；
所述氧化单元的出水部分回流至所述脱碳单元，且回流比为100～300％。
所述填料本体100的刚性管路110的两端被固定在所述除氮单元10的填料区的器壁11上，且所述刚性管路110被阵列式布置在所述除氮单元10的填料区；所述刚性管路110连接脉冲式供水装置13。
所述除氮单元10的容器底部设置有除泥装置14，用于除去除氮单元10底部的沉积污泥。
所述除氮单元10的容器内设有曝气管，曝气管均匀分布在设有第二填料的区域，用于启动除氮单元10时的间歇曝气；所述曝气管的喷气口斜向上方或者斜向下方，利用倾斜方向的曝气能够推动碳化硅多孔填料120在刚性管路110上转动，改善接种和驯化时的水力环境。除氮单元10启动后，除氮单元10内的水流方向由下至上，能够推动碳化硅多孔填料120的转动，提高污水处理效率；同时，也可以适当开启冲水，利用少量的冲洗水水流调节碳化硅多孔填料120的转速。
所述低碳氮比废水的处理系统的运行过程如下：
(1)启动除氮单元10，包括如下步骤：
(1a)短程硝化污泥的接种与驯化：
首先，将未驯化硝化污泥至于除氮单元10中，维持水中的DO在0.2mg/L以下，采用自来水和配水批式操作方式运行，当亚硝化率(NAR)大于90％以后运行5-9个周期，再以废水处理沉淀池的出水作为原水，连续运行1～4个周期，获得第一短程硝化污泥；
然后，将未驯化硝化污泥与所述第一短程硝化污泥按照质量比(0.9～1.1):(0.9～1.1)的比例混合，至于除氮单元10中，维持水中的DO在0.2mg/L以下，采用自来水和配水批式操作方式运行，当亚硝化率(NAR)大于90％以后运行5-9个周期，再以废水处理沉淀池的出水作为原水，连续运行1～4个周期，获得第二短程硝化污泥；
所述批式操作方式为进水20-40min，曝气160-200min，非曝气10-20min，排水20-40min，闲置5-10min；
(1b)CANON污泥的配制：
将步骤(1a)获得的第二短程硝化污泥与ANAMMOX污泥按照1:(1-3)的质量比混合后培养，直至污泥浓度为2298～3957mg/L，获得CANON污泥；所述第二短程硝化污泥VSS/SS约为1～3，呈黄褐色絮体状；所述ANAMMOX污泥VSS/SS约为0.30～0.50，呈红色颗粒状；
(1c)CANON工艺启动：
向除氮单元10中按换水比为70～90％通入模拟废水，并以进水0.2～1.5h，曝气2～4h，非曝气0.5～1h，排水0.2～0.9h的条件操作运行，同时控制pH为7.1～8.2，DO控制在0.2mg/L以下，反应温度控制为25～31℃，控制进水NH4 +-N在200～400mg/L，碱度在600～1000mg/L，曝气量为0.5～2.6m3/h，曝气时间与非曝气的时间比为(1～3):1，维持进出水，直至总氮的去除率达到85％以上。
(2)除氮单元10启动后，开启脉冲式供水装置13向所述刚性管路110中通入冲洗水，并开启喷水孔130对第二填料的污泥进行冲洗，冲洗完毕关闭刚性管路110的水流和喷水孔；所述冲洗水为脉冲式供水；所述脉冲式供水的流速为3～15L/(m2·s)，脉冲式供水的时间为30～120s；
(3)向脱碳单元20通入废水，并接通脱碳单元20、除氮单元10和氧化单元30的进出水，对废水进行脱碳、除氮和氧化处理；所述氧化单元30的出水回流至脱碳单元20；
(4)处理系统运行至使用周期后，关闭除氮单元10的进水，向刚性管路110通入冲洗水，开启喷水孔对第二填料进行冲洗，冲洗完毕关闭刚性管路110的水流和喷水孔；同时，关闭氧化单元30的进水，对第三填料也进行反冲洗(反冲洗装置未示出)；关闭脱碳单元20，对第一填料也进行反冲洗(反冲洗装置未示出)；
(5)关闭刚性管路110的进水，关闭喷水孔，打开除氮单元10的进水；关闭氧化单元30的反冲洗，打开氧化单元30的进水；关闭脱碳单元20的反冲洗，打开脱碳单元20的进水。
碳化硅制备例例1
提供了一种所述碳化硅多孔填料120通过如下方法制备得到：
(1)将碳化硅粉体、三氧化二铁粉体、粘结剂(质量比1.5:2:1的聚乙烯醇、聚乙二醇和水的混合物)和碳化硼按照质量比6.5:2:1.5:1的质量比混合，搅拌成浆料，并进行喷雾干燥获得喷雾颗粒；含水量为2wt％；
(2)将100重量份喷雾颗粒与塑化剂(7重量份的羟乙基纤维素、3.8重量份的甘油、1.5重量份的聚乙二醇、3.3重量份的聚乙烯醇、4重量份的油酸和19重量份的水)混合，混炼后得到泥料，然后挤出成15cm的球形，并在中间开直径2.5cm的通孔形成中空通道，获得碳化硅多孔填料的坯料；
(3)将所述碳化硅多孔填料的坯料在1600℃下烧结3h，然后升温至2100℃下烧结7h，形成能够穿入刚性管路的球形，即为碳化硅多孔填料。
采用AutoPoreV孔径测试仪进行孔隙率和孔径测试，得到的碳化硅多孔填料的孔隙率为40％，90％以上孔径分布在0.4～0.8μm之间。
碳化硅制备例例2
提供了一种所述碳化硅多孔填料120通过如下方法制备得到：
(1)将碳化硅粉体、三氧化二铁粉体、粘结剂(质量比2:1.5:1的聚乙烯醇、聚乙二醇和水的混合物)和碳化硼按照质量比5.7:1.5:1:0.5的质量比混合，搅拌成浆料，并进行喷雾干燥获得喷雾颗粒；含水量为4wt％；
(2)将100重量份喷雾颗粒与塑化剂(6重量份的羟乙基纤维素、3.3重量份的甘油、2.5重量份的聚乙二醇、2.5重量份的聚乙烯醇、4.8重量份的油酸和18重量份的水)混合，混炼后得到泥料，然后挤出成15cm的球形，并在中间开直径2.5cm的通孔形成中空通道，获得碳化硅多孔填料的坯料；
(3)将所述碳化硅多孔填料的坯料在1400℃下烧结3h，然后升温至2130℃下烧结5h，形成能够穿入刚性管路的球形，即为碳化硅多孔填料。
采用AutoPoreV孔径测试仪进行孔隙率和孔径测试，得到的碳化硅多孔填料的孔隙率为43％，90％以上孔径分布在0.4～0.8μm之间。
碳化硅制备例例3
提供了一种所述碳化硅多孔填料120通过如下方法制备得到：
(1)将碳化硅粉体、三氧化二铁粉体、粘结剂(质量比1.5:1.5:1的聚乙烯醇、聚乙二醇和水的混合物)和碳化硼按照质量比5.7:3:1.5:0.5的质量比混合，搅拌成浆料，并进行喷雾干燥获得喷雾颗粒；含水量为4wt％；
(2)将100重量份喷雾颗粒与塑化剂(6重量份的羟乙基纤维素、3.3重量份的甘油、2.5重量份的聚乙二醇、2.5重量份的聚乙烯醇、4.8重量份的油酸和18重量份的水)混合，混炼后得到泥料，然后挤出成15cm的球形，并在中间开直径2.5cm的通孔形成中空通道，获得碳化硅多孔填料的坯料；
(3)将所述碳化硅多孔填料的坯料在1400℃下烧结3h，然后升温至2130℃下烧结5h，形成能够穿入刚性管路的球形，即为碳化硅多孔填料。
采用AutoPoreV孔径测试仪进行孔隙率和孔径测试，得到的碳化硅多孔填料的孔隙率为53％，90％以上孔径分布在0.6～1.0μm之间。
碳化硅制备例例4
提供了一种所述碳化硅多孔填料120通过如下方法制备得到：
(1)将碳化硅粉体、三氧化二铁粉体、粘结剂(质量比2:2:1的聚乙烯醇、聚乙二醇和水的混合物)和碳化硼按照质量比6.5:1:1.5:1的质量比混合，搅拌成浆料，并进行喷雾干燥获得喷雾颗粒；含水量为4wt％；
(2)将100重量份喷雾颗粒与塑化剂(6重量份的羟乙基纤维素、3.3重量份的甘油、2.5重量份的聚乙二醇、2.5重量份的聚乙烯醇、4.8重量份的油酸和18重量份的水)混合，混炼后得到泥料，然后挤出成15cm的球形，并在中间开直径2.5cm的通孔形成中空通道，获得碳化硅多孔填料的坯料；
(3)将所述碳化硅多孔填料的坯料在1400℃下烧结3h，然后升温至2130℃下烧结5h，形成能够穿入刚性管路的球形，即为碳化硅多孔填料。
采用AutoPoreV孔径测试仪进行孔隙率和孔径测试，得到的碳化硅多孔填料的孔隙率为30％，90％以上孔径分布在0.1～0.3μm之间。
实施例1
将某城镇产生的生活污水通过格栅过滤后通入实施例2提供的低碳氮比废水的处理系统(碳化硅多孔填料120由碳化硅制备例1提供)，进水水质为：COD＝190mg/L，SS＝57mg/L，NH4 +＝45mg/L，NO3 -＝15.5mg/L，NO2 -＝4.5mg/L。
按照前述“所述低碳氮比废水的处理系统的运行过程”，在步骤(3)中通入废水(某城镇产生的生活污水)测定反应稳定运行后的出水效果。
结果表明，经过15d的适应期后，反应器可以实现稳定运行，最终出水水质为：COD＝35mg/L，SS＝0.49mg/L，NH4 +＝0.13mg/L，NO3 -＝7.60mg/L，NO2 -＝0.27mg/L，出水可满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级A排放标准。
实施例2
与实施例1的区别在于，碳化硅多孔填料120由碳化硅制备例2提供。进水水质为：COD＝191mg/L，SS＝55mg/L，NH4 +＝45mg/L，NO3 -＝15.7mg/L，NO2 -＝4.6mg/L。
按照前述“所述低碳氮比废水的处理系统的运行过程”，在步骤(3)中通入废水(某城镇产生的生活污水)测定反应稳定运行后的出水效果。
结果表明，经过15d的适应期后，反应器可以实现稳定运行，最终出水水质为：COD＝36mg/L，SS＝0.46mg/L，NH4 +＝0.12mg/L，NO3 -＝7.62mg/L，NO2 -＝0.28mg/L，出水可满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级A排放标准。
实施例3
与实施例1的区别在于，-碳化硅多孔填料120由碳化硅制备例3提供。进水水质为：COD＝185mg/L，SS＝52mg/L，NH4 +＝46mg/L，NO3 -＝15.4mg/L，NO2 -＝4.4mg/L。
按照前述“所述低碳氮比废水的处理系统的运行过程”，在步骤(3)中通入废水(某城镇产生的生活污水)测定反应稳定运行后的出水效果。
结果表明，经过15d的适应期后，反应器可以实现稳定运行，最终出水水质为：COD＝50mg/L，SS＝2.5mg/L，NH4 +＝1.5mg/L，NO3 -＝8.7mg/L，NO2 -＝0.8mg/L，出水可满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级A排放标准。
实施例4
与实施例1的区别在于，碳化硅多孔填料120由碳化硅制备例4提供。进水水质为：COD＝188mg/L，SS＝62mg/L，NH4 +＝53mg/L，NO3 -＝15.1mg/L，NO2 -＝4.7mg/L。
按照前述“所述低碳氮比废水的处理系统的运行过程”，在步骤(3)中通入废水(某城镇产生的生活污水)测定反应稳定运行后的出水效果。
结果表明，经过15d的适应期后，反应器可以实现稳定运行，最终出水水质为：COD＝55mg/L，SS＝8.8mg/L，NH4 +＝5.5mg/L，NO3 -＝8.0mg/L，NO2 -＝1.5mg/L，出水可满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级A排放标准。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种低碳氮比废水的处理系统，其特征在于，所述处理系统包括顺次连接的脱碳单元、除氮单元和氧化单元；
所述脱碳单元内部填充有第一填料，所述第一填料为负载有反硝化菌的污泥；
所述除氮单元内部填充有第二填料，所述第二填料负载有CANON菌的污泥；
所述氧化单元内部填充有第三填料，所述第三填料负载有好氧菌的污泥；
所述氧化单元的出水部分回流至所述脱碳单元，且回流比为100～300％。
2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述第二填料包括填料本体和负载在所述填料本体上的含有CANON菌的污泥；
所述填料本体包括用于通入冲洗水的刚性管路，以及串在所述刚性管路上的若干碳化硅多孔填料，所述刚性管路上设置有若干喷水孔，用于向外部喷射冲洗水；
且所述刚性管路的喷水孔和所述碳化硅多孔填料被设计为喷射水能够对所述碳化硅多孔填料进行冲洗。
3.根据权利要求1或2所述的处理系统，其特征在于，所述刚性管路外部还设置一能够沿所述刚性管路长度方向滑动的遮挡板，所述遮挡板被设置为具有2个位置，第一位置遮挡板遮蔽所述刚性管路的开孔，第二位置遮挡板暴露所述刚性管路的喷水孔。
4.根据权利要求2或3所述的处理系统，其特征在于，所述刚性管路的两端被固定在所述除氮单元填料区的器壁上，且所述刚性管路被阵列式布置在所述除氮单元的填料区。
5.根据权利要求2～4之一所述的处理系统，其特征在于，所述刚性管路连接脉冲式供水装置。
6.根据权利要求2～5之一所述的处理系统，其特征在于，所述喷水孔以开孔群组的形式在所述刚性管路上分布，每一个开孔群组内的通孔沿所述刚性管路的管壁360°布局，且沿所述刚性管路的长度方向至少有3圈所述通孔。
7.根据权利要求6所述的处理系统，其特征在于，所述开孔群组内沿所述刚性管路的长度方向最远距离的通孔的距离小于等于所述碳化硅多孔填料沿所述刚性管路的长度方向的尺寸；
且所述碳化硅多孔填料在所述刚性管路上被限位在所述开孔群组所在的位置；
优选地，所述除氮单元的容器底部设置有除泥装置，用于除去除氮单元底部的沉积污泥。
8.一种低碳氮比废水的处理方法，其特征在于，所述处理方法使用权利要求1～7之一所述的低碳氮比废水的处理系统，具体包括如下步骤：
(1)启动除氮单元；
(2)除氮单元启动后，向所述刚性管路中通入冲洗水，并开启喷水孔对第二填料的污泥进行冲洗，冲洗完毕关闭刚性管路的水流和喷水孔；
(3)向脱碳单元通入废水，并接通脱碳单元、除氮单元和氧化单元的进出水，对废水进行脱碳、除氮和氧化处理；所述氧化单元的出水回流至脱碳单元；
(4)处理系统运行至使用周期后，关闭除氮单元的进水，向刚性管路通入冲洗水，开启喷水孔对第二填料进行冲洗，冲洗完毕关闭刚性管路的水流和喷水孔；同时，关闭氧化单元的进水，对第三填料也进行反冲洗；关闭脱碳单元，对第一填料也进行反冲洗；
(5)关闭刚性管路的进水，关闭喷水孔，打开除氮单元的进水；关闭氧化单元的反冲洗，打开氧化单元的进水；关闭脱碳单元的反冲洗，打开脱碳单元的进水。
9.如权利要求8所述的处理方法，其特征在于，步骤(1)所述启动除氮单元包括：
(1a)短程硝化污泥的接种与驯化：
首先，将未驯化硝化污泥至于除氮单元中，维持水中的DO在0.2mg/L以下，采用自来水和配水批式操作方式运行，当亚硝化率(NAR)大于90％以后运行5-9个周期，再以废水处理沉淀池的出水作为原水，连续运行1～4个周期，获得第一短程硝化污泥；
然后，将未驯化硝化污泥与所述第一短程硝化污泥按照质量比(0.9～1.1):(0.9～1.1)的比例混合，至于除氮单元中，维持水中的DO在0.2mg/L以下，采用自来水和配水批式操作方式运行，当亚硝化率(NAR)大于90％以后运行5-9个周期，再以废水处理沉淀池的出水作为原水，连续运行1～4个周期，获得第二短程硝化污泥；
优选地，所述批式操作方式为进水20-40min，曝气160-200min，非曝气10-20min，排水20-40min，闲置5-10min；
(1b)CANON污泥的配制：
将步骤(1a)获得的第二短程硝化污泥与ANAMMOX污泥按照1:(1-3)的质量比混合后培养，直至污泥浓度为2298～3957mg/L，获得CANON污泥；
优选地，所述第二短程硝化污泥VSS/SS约为1～3，呈黄褐色絮体状；
优选地，所述ANAMMOX污泥VSS/SS约为0.30～0.50，呈红色颗粒状；
(1c)CANON工艺启动：
向除氮单元中按换水比为70～90％通入模拟废水，并以进水0.2～1.5h，曝气2～4h，非曝气0.5～1h，排水0.2～0.9h的条件操作运行，同时控制pH为7.1～8.2，DO控制在0.2mg/L以下，反应温度控制为25～31℃，控制进水NH4+-N在200～400mg/L，碱度在600～1000mg/L，曝气量为0.5～2.6m3/h，曝气时间与非曝气的时间比为(1～3):1，维持进出水，直至总氮的去除率达到85％以上。
10.如权利要求8或9所述的处理方法，其特征在于，所述冲洗水为脉冲式供水；
优选地，所述脉冲式供水的流速为3～15L/(m2·s)，脉冲式供水的时间为30～120s。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115845795A (zh) * 2022-12-16 2023-03-28 华夏碧水环保科技股份有限公司 一种水体净化材料及其制备方法和净化水体的方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0812457A (ja) * 1994-06-28 1996-01-16 Tonen Corp 炭素繊維強化炭素複合材料とその製造方法
CN201648108U (zh) * 2010-02-05 2010-11-24 浙江大学 一种双循环生物膜厌氧氨氧化反应器
CN103936150A (zh) * 2014-04-11 2014-07-23 北京工业大学 连续流低c/n城市污水短程硝化/厌氧氨氧化+反硝化脱氮方法
CN109250827A (zh) * 2018-10-23 2019-01-22 南京天河水环境科技有限公司 生物曝气装置及使用该装置进行水处理的设备和方法
CN111498983A (zh) * 2020-04-22 2020-08-07 图方便（苏州）环保科技有限公司 一种基于mbbr污水处理用过滤装置及处理方法
CN214087896U (zh) * 2020-12-29 2021-08-31 阳江职业技术学院 一种高效的生物自养反硝化脱氮装置
CN113620525A (zh) * 2021-08-16 2021-11-09 华夏碧水环保科技有限公司 一种适用于低碳氮比生活污水处理的一体化装置
CN114149072A (zh) * 2021-12-28 2022-03-08 华夏碧水环保科技有限公司 一种可负载微生物的水处理填料的制备方法及填料系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0812457A (ja) * 1994-06-28 1996-01-16 Tonen Corp 炭素繊維強化炭素複合材料とその製造方法
CN201648108U (zh) * 2010-02-05 2010-11-24 浙江大学 一种双循环生物膜厌氧氨氧化反应器
CN103936150A (zh) * 2014-04-11 2014-07-23 北京工业大学 连续流低c/n城市污水短程硝化/厌氧氨氧化+反硝化脱氮方法
CN109250827A (zh) * 2018-10-23 2019-01-22 南京天河水环境科技有限公司 生物曝气装置及使用该装置进行水处理的设备和方法
CN111498983A (zh) * 2020-04-22 2020-08-07 图方便（苏州）环保科技有限公司 一种基于mbbr污水处理用过滤装置及处理方法
CN214087896U (zh) * 2020-12-29 2021-08-31 阳江职业技术学院 一种高效的生物自养反硝化脱氮装置
CN113620525A (zh) * 2021-08-16 2021-11-09 华夏碧水环保科技有限公司 一种适用于低碳氮比生活污水处理的一体化装置
CN114149072A (zh) * 2021-12-28 2022-03-08 华夏碧水环保科技有限公司 一种可负载微生物的水处理填料的制备方法及填料系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115845795A (zh) * 2022-12-16 2023-03-28 华夏碧水环保科技股份有限公司 一种水体净化材料及其制备方法和净化水体的方法

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