公布日：2022.08.23
申请日：2022.06.07
分类号：C02F11/04(2006.01)I;C02F3/30(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本发明提供了一种城市污泥减量耦合自养脱氮的处理系统，包括：污泥硝化离心系统、亚硝反应器、自养脱氮反应器和离心污泥储存罐；城市生活污水厂产生的污泥经厌氧硝化且离心后，产生的滤液一部分进行短程硝化反应生成亚硝，另一部分进入自养脱氮系统；产生的亚硝一部分回流至污泥硝化离心系统，另一部分进入自养脱氮反应器；自养脱氮反应后的滤液进入离心污泥储存罐，最后将稀释后的污泥进行脱水。本发明充分利用污泥发酵液，通过生成亚硝提高污泥减量效果和污泥稳定性，此外利用自养脱氮技术处理硝化污泥的高氨氮副产物，减轻了后续污泥处置负荷和滤液副产物处理问题，是一种高效且经济的污泥深度处理系统。
权利要求书
1.一种城市污泥减量耦合自养脱氮的处理系统，其特征在于，包括：污泥硝化离心系统、亚硝反应器、自养脱氮反应器和离心污泥储存罐；所述污泥硝化离心系统用于将待处理污泥进行厌氧硝化，再进行离心分离，所述污泥硝化离心系统的硝化液出液口分别连接所述亚硝反应器和所述自养脱氮反应器的进料口；所述亚硝反应器用于将硝化液进行硝化反应，使硝化液中的氨氮转化为亚硝酸盐，所述亚硝反应器的出液口分别连接所述污泥硝化离心系统和所述自养脱氮反应器的进液口；所述自养脱氮反应器用于将来自所述亚硝反应器的亚硝酸盐和来自所述污泥硝化离心系统的硝化液进行自养脱氮反应，将硝化液中的氨氮和亚硝酸盐共同转化为氮气；所述污泥硝化离心系统的污泥出口和所述自养脱氮反应器的出口均与所述离心污泥储存罐连接。
2.根据权利要求1所述的城市污泥减量耦合自养脱氮的处理系统，其特征在于，所述污泥硝化离心系统产生的硝化液按照3-3.5:1的比例分别进入所述亚硝反应器和所述自养脱氮反应器中。
3.根据权利要求1所述的城市污泥减量耦合自养脱氮的处理系统，其特征在于，所述亚硝反应器中包括曝气装置和亚硝、氨氮、pH监测探头，通过所述曝气装置曝气，将硝化液进行硝化反应，同时采用所述亚硝、氨氮、pH监测探头进行实时监测，使硝化液中的氨氮转化为亚硝酸盐。
4.根据权利要求3所述的城市污泥减量耦合自养脱氮的处理系统，其特征在于，所述亚硝反应器的出液口与所述污泥硝化离心系统的进液口之间的管道上设置微量注射泵，通过所述微量注射泵以0.04gNO2--N/gVSS的投加量及连续滴加的方式，将产生的亚硝酸盐加入所述污泥硝化离心系统中。
5.根据权利要求1所述的城市污泥减量耦合自养脱氮的处理系统，其特征在于，所述自养脱氮反应器中设置氨氮、亚硝酸盐、溶解氧实时监测探头和厌氧氨氧化生物膜填料架，利用厌氧氨氧化生物膜进行自养脱氮反应，同时采用所述氨氮、亚硝酸盐、溶解氧实时监测探头进行实时监测，使氨氮和亚硝酸盐共同转化为氮气。
6.根据权利要求5所述的城市污泥减量耦合自养脱氮的处理系统，其特征在于，所述厌氧氨氧化生物膜填料架的底部设置搅拌器。
7.根据权利要求1所述的城市污泥减量耦合自养脱氮的处理系统，其特征在于，还包括污泥储存罐和第一进泥泵，所述污泥储存罐与所述污泥硝化离心系统的进料口通过所述第一进泥泵连接，用于将储存的待处理污泥泵入所述污泥硝化离心系统中。
8.根据权利要求1所述的城市污泥减量耦合自养脱氮的处理系统，其特征在于，还包括板框脱水机和第二进泥泵，所述离心污泥储存罐的污泥出口与所述板框脱水机通过所述第二进泥泵连接连接，用于将污泥泵入所述板框脱水机中，对污泥进行脱水处理。
9.根据权利要求1所述的城市污泥减量耦合自养脱氮的处理系统，其特征在于，所述污泥硝化离心系统的硝化液出液口设置单向硝化液滤孔和污泥螺杆泵，通过所述污泥螺杆泵将硝化液泵入所述亚硝反应器和所述自养脱氮反应器中。
10.根据权利要求1所述的城市污泥减量耦合自养脱氮的处理系统，其特征在于，所述亚硝反应器的出液口与所述自养脱氮反应器进液口之间的管路上设置亚硝投加泵，所述自养脱氮反应器出液口与所述离心污泥储存罐之间的管路上设置出水泵。
发明内容
针对传统污泥厌氧硝化技术硝化效率低，硝化液含高氨氮等问题，本申请实施例提供一种城市污泥减量耦合自养脱氮的处理系统。本申请利用短程硝化反应，使高氨氮硝化液转化为亚硝酸盐，通过向硝化污泥中投加亚硝酸盐促进污泥水解和减量，提高污泥厌氧硝化效率；通过亚硝酸盐与氨氮发生厌氧氨氧化反应，去除硝化液中的氨氮，解决了硝化液含高氨氮的问题，反应方程式如下：
本申请实施例提供以下技术方案：一种城市污泥减量耦合自养脱氮的处理系统，包括：污泥硝化离心系统、亚硝反应器、自养脱氮反应器和离心污泥储存罐；
所述污泥硝化离心系统用于将待处理污泥进行厌氧硝化，再进行离心分离，所述污泥硝化离心系统的硝化液出液口分别连接所述亚硝反应器和所述自养脱氮反应器的进料口；
所述亚硝反应器用于将硝化液进行硝化反应，使硝化液中的氨氮转化为亚硝酸盐，所述亚硝反应器的出液口分别连接所述污泥硝化离心系统和所述自养脱氮反应器的进液口；
所述自养脱氮反应器用于将来自所述亚硝反应器的亚硝酸盐和来自所述污泥硝化离心系统的硝化液进行自养脱氮反应，将硝化液中的氨氮和亚硝酸盐共同转化为氮气；
所述污泥硝化离心系统的污泥出口和所述自养脱氮反应器的出口均与所述离心污泥储存罐连接。
根据本申请实施例的一种实施方式，所述污泥硝化离心系统产生的硝化液按照3-3.5:1的比例分别进入所述亚硝反应器和所述自养脱氮反应器中。
根据本申请实施例的一种实施方式，所述亚硝反应器中包括曝气装置和亚硝、氨氮、pH监测探头，通过所述曝气装置曝气，将硝化液进行硝化反应，同时采用所述亚硝、氨氮、pH监测探头进行实时监测，使硝化液中的氨氮转化为亚硝酸盐。
根据本申请实施例的一种实施方式，所述亚硝反应器的出液口与所述污泥硝化离心系统的进液口之间的管道上设置微量注射泵，通过所述微量注射泵以0.04gNO2--N/gVSS的投加量及连续滴加的方式，将产生的亚硝酸盐加入所述污泥硝化离心系统中。
根据本申请实施例的一种实施方式，所述自养脱氮反应器中设置氨氮、亚硝酸盐、溶解氧实时监测探头和厌氧氨氧化生物膜填料架，利用厌氧氨氧化生物膜进行自养脱氮反应，同时采用所述氨氮、亚硝酸盐、溶解氧实时监测探头进行实时监测，使氨氮和亚硝酸盐共同转化为氮气。
根据本申请实施例的一种实施方式，所述厌氧氨氧化生物膜填料架的底部设置搅拌器。
根据本申请实施例的一种实施方式，还包括污泥储存罐和第一进泥泵，所述污泥储存罐与所述污泥硝化离心系统的进料口通过所述第一进泥泵连接，用于将储存的待处理污泥泵入所述污泥硝化离心系统中。
根据本申请实施例的一种实施方式，还包括板框脱水机和第二进泥泵，所述离心污泥储存罐的污泥出口与所述板框脱水机通过所述第二进泥泵连接连接，用于将污泥泵入所述板框脱水机中，对污泥进行脱水处理。
根据本申请实施例的一种实施方式，所述污泥硝化离心系统的硝化液出液口设置单向硝化液滤孔和污泥螺杆泵，通过所述污泥螺杆泵将硝化液泵入所述亚硝反应器和所述自养脱氮反应器中。
根据本申请实施例的一种实施方式，所述亚硝反应器的出液口与所述自养脱氮反应器进液口之间的管路上设置亚硝投加泵，所述自养脱氮反应器出液口与所述离心污泥储存罐之间的管路上设置出水泵。
与现有技术相比，本发明实施例一种城市污泥减量耦合自养脱氮的处理系统采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：
(1)本发明向污泥厌氧硝化系统中投加亚硝酸盐，不但可以促进污泥有机物的降解，提高污泥水解程度，而且可以通过反硝化作用，提高系统内碱度，促进污泥发酵效率，有助于克服传统污泥厌氧硝化效率低的问题。
(2)本发明充分利用污泥厌氧发酵液高氨氮的特点，将氨氮转化为亚硝酸盐，在促进污泥硝化及减量的同时，同时可通过自养脱氮反应消耗发酵液中的氨氮，解决了硝化液含高氨氮的问题。
(3)本发明不投加其他有机物，在充分利用硝化系统产物的基础上，实现污泥的资源化和减量化利用，具有较高的经济效益。
(4)硝化污泥经亚硝酸盐处理后泥量减少，且处理后的污泥无异味，对后续污泥处理处置兼具环境和经济效益。
（发明人：王晓玲;翟旭;李亮;肖勇）
