CN212269575U - 高氨氮低c/n比养猪废水中碳氮高效去除的好氧-微氧两级sbr处理装置 - Google Patents

高氨氮低c/n比养猪废水中碳氮高效去除的好氧-微氧两级sbr处理装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种高氨氮低C/N比养猪废水中碳氮高效去除的好氧‑微氧两级SBR处理装置，属于污水处理技术领域。本实用新型解决现有对于高氨氮低C/N比养猪废水处理技术不够完善，存在工艺复杂、投资运行成本大、运行效果不稳定的问题。本实用新型的处理装置在运行时，进水池中的养猪废水进入好氧SBR反应器中，对废水中悬浮物质进行截留的同时，在好氧条件下通过污泥微生物的代谢作用大幅降低废水的COD，减少化能异养菌群在微氧SBR反应器中的滋生。处理后的废水进入微氧SBR反应器中，通过对AOB和AnAOB的富集，在微氧条件下，实现NH4 +‑N的部分氧化和ANAMMOX的偶联，达到经济高效的生物脱氮目的。

Description

高氨氮低C/N比养猪废水中碳氮高效去除的好氧-微氧两级 SBR处理装置
技术领域
本实用新型涉及一种高氨氮低C/N比养猪废水中碳氮高效去除的好氧-微氧两级SBR处理装置，属于污水处理技术领域。
背景技术
养猪废水普遍具有有机物浓度高、氨氮浓度高以及悬浮物浓度高等特点而较难处理。根据清粪方式(即水冲粪、水泡粪和干清粪)的不同，养猪废水的水质特点也有所不同。其中，干清粪具有氨氮(NH4 +-N)浓度高和碳氮比(C/N)低的特点，而水冲粪和水泡粪养猪废水的有机物浓度较高，一般需先经过厌氧工艺去除部分有机物，由此形成的水冲粪/水泡粪厌氧消化液也具有高氨氮低C/N比特点。过低的C/N比给这类养猪废水的处理带来很大的挑战，由于有机碳源的不足，采用传统的硝化反硝化工艺对其处理，很难实现经济有效的生物脱氮。外加有机碳源的工程措施，虽然可以满足反硝化对C/N值的需求并保障生物脱氮的进行，但无疑增加了污水处理成本。因此，提供一种高效的去除高氨氮低C/N比养猪废水中碳氮的处理装置以及方法是十分必要的。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有对于高氨氮低C/N比养猪废水处理技术不够完善，存在工艺复杂、投资运行成本大、运行效果不稳定、经济性较差的问题，提供一种高氨氮低C/N比养猪废水中碳氮高效去除的好氧-微氧两级SBR处理装置。
本实用新型的技术方案：
一种高氨氮低C/N比养猪废水中碳氮高效去除的好氧-微氧两级SBR处理装置，该装置包括好氧SBR反应器4、中间水池11和微氧SBR反应器15，好氧SBR反应器4通过设置在内侧中部的好氧反应器出水电磁阀5与出水管6的一端连通，出水管6的另一端与中间水池11上部连通，中间水池11通过微氧反应器进水管13和微氧反应器进水泵12与微氧SBR反应器15上部连通。
进一步限定，好氧SBR反应器4通过好氧反应器进水管3与进水池1连通，好氧反应器进水管3设置在好氧SBR反应器4的上方，好氧反应器进水管3上安装有好氧反应器进水泵2；所述的好氧SBR反应器4的内侧底部安装有好氧反应器多孔曝气头9，好氧反应器多孔曝气头9与反应器外部的气泵10通过输气管7相连，输气管7上设有好氧反应器气体流量计8，好氧SBR反应器4内部还设有好氧反应器溶解氧传感器22，好氧反应器溶解氧传感器22与在线溶解氧检测器相连23。
更进一步限定，微氧SBR反应器15上方设有搅拌器14，搅拌器14搅拌桨伸入微氧SBR反应器15内部，微氧SBR反应器15底部安装有微氧反应器多孔曝气头19，微氧反应器多孔曝气头19与气泵10通过输气管21相连，微氧反应器多孔曝气头19与气泵10之间设有微氧反应器气体流量计20，微氧SBR反应器15内部还设有微氧反应器溶解氧传感器24，微氧反应器溶解氧传感器24与在线溶解氧检测器23相连，微氧SBR反应器15中部设有微氧反应器出水电磁阀16，微氧反应器出水电磁阀16通过微氧反应器出水管17与出水池18相连。
进一步限定，好氧SBR反应器4和微氧SBR反应器15的直径均为200mm，高度均为240mm，有效溶剂为8L，底部为0.5L的圆锥体。
进一步限定，搅拌桨直径为10cm。
进一步限定，好氧SBR反应器中所用污泥为污水处理厂二沉池污泥。
进一步限定，微氧SBR反应器中所用污泥为UMSR微氧反应器污泥。
上述装置工作时，首先启动好氧反应器进水泵2，将进水池1中的养猪废水以流量为0.27L/min通过好氧SBR反应器进水管3从好氧SBR反应器4上部进入好氧SBR反应器4中，进水开始的同时，通过气泵10向好氧SBR反应器4中的好氧反应器多孔曝气头9曝气，并通过在线溶解氧监测23与曝气量的控制，将反应器内溶解氧控制在4mg/L，曝气时间为205min，曝气结束后泥水静置分离，沉淀时间为25min，然后将好氧反应器出水口电磁阀5打开，上清液沿好氧反应器出水管6进入中间水池11，出水10min后，好氧反应器电磁阀5关闭；搅拌机14工作，以设定速率60r/min旋转搅拌，微氧反应器进水泵12工作，将中间水池11中的上清液以设定流量0.27L/min通过微氧反应器进水管13从微氧SBR反应器15上部进入好微氧SBR反应器15中，进水15min后停止进水，并且进水开始的同时通过气泵10向微氧SBR反应器15中的微氧反应器曝气头19曝气，曝气方式为间歇性曝气，曝气周期为曝气30min后停止曝气30min，总曝气时间为450min，并通过在线溶解氧监测23与曝气量的控制，将微氧SBR反应器15内溶解氧控制在0.1-1.0mg/L，曝气进完成后，泥水静置分离，沉淀时间为25min，沉淀结束后微氧反应器出水口电磁阀16打开，上清液沿微氧反应器出水管17进入出水水池18，出水时间为5min。
上述装置处理高氨氮低C/N比养猪废水的方法包括以下步骤：
步骤一，采用好氧SBR反应器对养猪废水进行处理，获得养猪废水上清液；
其中好氧SBR反应器的进水曝气期的养猪废水进水流量为0.27L/min，进水时间为15min，养猪废水开始进入好氧SBR反应器的同时进行曝气，好氧SBR反应器中溶解氧浓度为1.0-5.0mg/L，曝气时间为205min，曝气完成后进入沉淀期；所述的好氧SBR反应器沉淀期的沉淀时间为25min，沉淀期结束后进入排水期；所述的好氧SBR反应器的排水期为将好氧SBR反应器中的上清液从好氧SBR反应器中排出，获得养猪废水上清液。
步骤二，将步骤一获得的养猪废水上清液使用微氧SBR反应器进行处理，获得去除碳氮的养猪废水；
其中微氧SBR反应器的进水曝气期的将步骤一获得的养猪废水上清液以流量0.27L/min的速度进入微氧SBR反应器中，进入时间为15min，并且在进入过程中以60r/min的速率进行搅拌，养猪废水上清液开始进入微氧SBR反应器的同时，进行间歇性曝气，曝气周期为曝气30min后停止曝气30min，总曝气时间为450min，微氧SBR反应器中溶解氧浓度为0.1-1.0mg/L，曝气完成后进入沉淀期；所述的微氧SBR反应器沉淀期的沉淀时间为25min，沉淀期结束后进入排水期；所述的微氧SBR反应器的排水期为将微氧SBR反应器中的上清液排出到中间水池，获得去除碳氮的养猪废水。
进一步限定，养猪废水为干清粪养猪场废水以及水冲粪或水泡粪废水厌氧消化液。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型的处理装置在运行时，进水池中的养猪废水通过好氧SBR反应器进水管从好氧SBR反应器上部进入好氧SBR反应器中，污泥对废水中悬浮物质进行截留的同时，在好氧条件下通过污泥微生物的代谢作用大幅降低废水的COD，减少化能异养菌群在微氧SBR反应器中的滋生。经过好氧SBR反应器处理后的废水经微氧反应器进水管从微氧SBR反应器上部进入微氧SBR反应器中，微氧SBR反应器通过对AOB和AnAOB的富集，在微氧条件下，实现NH4 +-N的部分氧化和ANAMMOX的偶联，达到经济高效的生物脱氮目的。具体有益效果如下：
1、本实用新型用于具有高氨氮低C/N比特性的干清粪养猪场废水以及水冲粪/水泡粪废水厌氧消化液的处理，可经济高效地同步去除COD、NH4 +-N和TN等污染物。
2、本实用新型的处理方法在脱氮过程中采用微氧条件，因曝气量低而具有较低的动力消耗。
3、本实用新型设备处理低C/N比养猪废水不需要额外生物预处理，生物脱氮也不需要额外投加碳源，处理成本低。
4、本实用新型能微生物将异养菌与自养微生物分开培养，具有较好的系统稳定性，出水水质较好。
5、本实用新型适用范围广，且结构简单、紧凑，制造安装维修方便，占地少，投资省，适合规模化生产。
附图说明
图1为本实用新型的好氧-微氧两级SBR处理装置示意图。
图中1-进水池，2-好氧反应器进水泵，3-好氧反应器进水管，4-好氧SBR反应器，5-好氧反应器出水电磁阀，6-好氧反应器出水管，7-好氧反应器输气管，8-好氧反应器气体流量计，9-好氧反应器多孔曝气头，10-气泵，11-中间水池，12-微氧反应器进水泵，13-微氧反应器进水管，14-微氧反应器搅拌机，15-微氧SBR反应器，16-微氧反应器出水电磁阀，17-微氧反应器出水管，18-出水池，19-微氧反应器多孔曝气头，20-微氧反应器气体流量计，21-微氧反应器输气管，22-好氧反应器溶解氧传感器，23-溶解氧在线监测器，24-微氧反应器溶解氧传感器
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明均为常规方法。所用材料、试剂、方法和仪器，未经特殊说明，均为本领域常规材料、试剂、方法和仪器，本领域技术人员均可通过商业渠道获得。
本实用新型的方法好氧-微氧两级SBR处理装置如图1所示，好氧SBR反应器4进水曝气期开始时，好氧反应器进水泵2工作，将进水池1中的养猪废水以设定流量0.27L/min通过好氧SBR反应器进水管3从好氧SBR反应器4上部进入好氧SBR反应器4中，好氧SBR反应器4中污泥为污水处理厂二沉池污泥，达到设定时间15imn(进水时间可以根据实际水质水量调整)后停止进水，在养猪废水开始进入好氧SBR反应器4的同时，好氧SBR反应器4开始进行曝气，通过气泵10向好氧SBR反应器4中的好氧反应器多孔曝气头9曝气，在持续曝气的作用下废水与与反应器内部污泥充分接触，反应器呈完全混合态，通过在线溶解氧监测23与曝气量的控制，将反应器内溶解氧控制在设定值4mg/L左右，曝气达到设定时间205min(可根据实际进水水质水量适当延长或缩短)后曝气停止，进入沉淀期，泥水静置分离，到达设定沉淀时间25min(可根据实际泥水分离情况与换水比调整)后，进入出水期，好氧反应器出水口电磁阀5打开，上清液沿好氧反应器出水管6进入中间水池11，达到设定的出水时间10min后，好氧反应器电磁阀5关闭，开始下一周期循环；
微氧SBR反应器15进水曝气期开始时，搅拌机14工作，以设定速率60r/min旋转搅拌，微氧反应器进水泵12工作，将中间水池11中的废水以设定流量0.27L/min通过微氧反应器进水管13从微氧SBR反应器15上部进入好微氧SBR反应器15中，微氧反应器15所用污泥为UMSR微氧反应器污泥，达到设定时间15min(可以根据实际水质水量调整)后停止进水，在养猪废水上清液进入微氧SBR反应器的同时，微氧SBR反应器开始进行间歇性曝气，通过气泵10向微氧SBR反应器4中的微氧反应器曝气头曝气19，曝气方式以“曝气30min(间隔曝气时长的选择可根据具体情况调整)，之后停止曝气30min”方式循环进行，在曝气与搅拌的作用下废水与与反应器内部污泥充分接触，反应器内呈完全混合态，通过在线溶解氧监测23与曝气量的控制，将反应器内溶解氧控制在设定值0.25mg/L左右，曝气进水期达到设定时间450min(可根据进水水质水量进行调整)后曝气停止，搅拌停止，进入沉淀期，泥水静置分离，到达设定沉淀时间25min后，进入出水期，微氧反应器出水口电磁阀16打开，上清液沿微氧反应器出水管17进入出水水池18，达到设定的出水时间5min(可根据实际泥水分离情况与换水比调整)后，微氧反应器电磁阀16关闭，开始下一周期循环。
处理前养猪废水的水质指标为：COD为963mg/L，NH4 +-N为443.6mg/L，TN为445.2mg/L。
处理后的养猪废水COD平均去除率为93.0％、NH4 +-N平均去除率为93.4％，TN平均去除率为84.8％。

Claims (7)

1.一种高氨氮低C/N比养猪废水中碳氮高效去除的好氧-微氧两级SBR处理装置，其特征在于该处理装置包括好氧SBR反应器(4)、中间水池(11)和微氧SBR反应器(15)，好氧SBR反应器(4)通过设置在内侧中部的好氧反应器出水电磁阀(5)与好氧反应器出水管(6)的一端连通，好氧反应器出水管(6)的另一端与中间水池(11)上部连通，中间水池(11)通过微氧反应器进水管(13)和微氧反应器进水泵(12)与微氧SBR反应器(15)上部连通。
2.根据权利要求1所述的一种高氨氮低C/N比养猪废水中碳氮高效去除的好氧-微氧两级SBR处理装置，其特征在于，所述的好氧SBR反应器(4)通过好氧反应器进水管(3)与进水池(1)连通，好氧反应器进水管(3)设置在好氧SBR反应器(4)的上方，好氧反应器进水管(3)上安装有好氧反应器进水泵(2)；所述的好氧SBR反应器(4)的内侧底部安装有好氧反应器多孔曝气头(9)，好氧反应器多孔曝气头(9)与反应器外部的气泵(10)通过好氧反应器输气管(7)相连，好氧反应器输气管(7)上设有好氧反应器气体流量计(8)，好氧SBR反应器(4)内部还设有好氧反应器溶解氧传感器(22)，好氧反应器溶解氧传感器(22)与在线溶解氧检测器(23)相连。
3.根据权利要求2所述的一种高氨氮低C/N比养猪废水中碳氮高效去除的好氧-微氧两级SBR处理装置，其特征在于，所述的微氧SBR反应器(15)上方设有搅拌器(14)，搅拌器(14)搅拌桨伸入微氧SBR反应器(15)内部，微氧SBR反应器(15)底部安装有微氧反应器多孔曝气头(19)，微氧反应器多孔曝气头(19)与气泵(10)通过微氧反应器输气管(21)相连，微氧反应器多孔曝气头(19)与气泵(10)之间设有微氧反应器气体流量计(20)，微氧SBR反应器(15)内部还设有微氧反应器溶解氧传感器(24)，微氧反应器溶解氧传感器(24)与在线溶解氧检测器(23)相连，微氧SBR反应器(15)中部设有微氧反应器出水电磁阀(16)，微氧反应器出水电磁阀(16)通过微氧反应器出水管(17)与出水池(18)相连。
4.根据权利要求3所述的一种高氨氮低C/N比养猪废水中碳氮高效去除的好氧-微氧两级SBR处理装置，其特征在于，所述的好氧SBR反应器(4)和微氧SBR反应器(15)的直径均为200mm，高度均为240mm，有效溶剂为8L，底部为0.5L的圆锥体。
5.根据权利要求3所述的一种高氨氮低C/N比养猪废水中碳氮高效去除的好氧-微氧两级SBR处理装置，其特征在于，所述的搅拌桨直径为10cm。
6.根据权利要求1所述的一种高氨氮低C/N比养猪废水中碳氮高效去除的好氧-微氧两级SBR处理装置，其特征在于，所述的好氧SBR反应器中所用污泥为污水处理厂二沉池污泥。
7.根据权利要求1所述的一种高氨氮低C/N比养猪废水中碳氮高效去除的好氧-微氧两级SBR处理装置，其特征在于，所述的微氧SBR反应器中所用污泥为UMSR微氧反应器污泥。
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CN111320263A (zh) * 2020-03-18 2020-06-23 哈尔滨工业大学 高氨氮低c/n比养猪废水中碳氮高效去除的好氧-微氧两级sbr处理装置及方法

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