公布日：2023.01.17
申请日：2022.11.04
分类号：C02F3/30(2006.01)I
摘要
本发明公开一种适用于养殖污水的厌氧氨氧化脱氮装置，包括：预处理组合池、高浓度腐质污水精细分离机、调配池、厌氧反应器、短程硝化池、厌氧氨氧化反硝化耦合池和二沉池。污水经预处理组合池、高浓度腐质污水精细分离机两次预处理后，进入厌氧反应器厌氧发酵。经厌氧发酵后的沼液进入短程硝化池与厌氧氨氧化反硝化耦合池的组合一体池，通过对短程硝化池中NO2‑‑N与NH4+‑N的浓度比控制，为厌氧氨氧化反硝化耦合池中的微生物提供最佳比例的底物，厌氧氨氧化反硝化耦合池设有碳纤维人工水草，为微生物提供附着位点，有助于厌氧氨氧化菌的生长和富集。本装置专门针对养殖污水处理，可达到有机物和NH4+‑N深度处理的目的。
权利要求书
1.一种适用于养殖污水的厌氧氨氧化脱氮装置，其包括预处理组合池、高浓度腐质污水精细分离机、调配池、厌氧反应器、短程硝化池、厌氧氨氧化反硝化耦合池和二沉池；预处理组合池包括沉淀池和调节池，沉淀池和调节池之间设有溢流孔洞，调节池内设有第一水泵，第一水泵通过管道与高浓度腐质污水精细分离机进水口相连；高浓度腐质污水精细分离机设有分离机进水口、分离机出水口，分离机出水口通过管路与调配池进水口相连，所述调配池设有调配池进水口、调配池出水口，所述调配池出水口通过管道与厌氧反应器进水口相连；所述厌氧反应器设有反应器进水口、反应器出水口，所述反应器出水口通过管道与短程硝化池的进水口相连；所述短程硝化池设有短程硝化进水口、沼液回流口，沼液回流口通过管道连通阀门接至第三水泵；所述短程硝化池与厌氧氨氧化反硝化耦合池为组合一体池，中间由隔墙隔开；所述厌氧氨氧化反硝化耦合池设有溢流出口，溢流出口通过管道与二沉池进水口相连；所述二沉池设有二沉池进水口、第一出口、第二出口，第三出口；第一出口与第三水泵相连，第三水泵与阀门相连，阀门与短程硝化池的沼液回流口相连；所述第二出口与第四水泵相连，所述第二出口通过第四水泵由管道连接至灌溉管网或排放；第三出口与第二污泥泵相连，第三出口为排泥口。
2.根据权利要求1所述的一种适用于养殖污水的厌氧氨氧化脱氮装置，其特征在于：所述短程硝化池与厌氧氨氧化反硝化耦合池中间由隔墙隔开,隔墙上部均匀布设五个导流管，通过导流管将短程硝化池内沼液导流至厌氧氨氧化反硝化耦合池底部。
3.根据权利要求1所述的一种适用于养殖污水的厌氧氨氧化脱氮装置，其特征在于：所述厌氧氨氧化反硝化耦合池设有碳纤维人工水草，碳纤维人工水草设于支撑框架内，支撑框架设于池内液面以下。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术中的不足之处，将厌氧消化、短程硝化、厌氧氨氧化耦合反硝化技术相结合，提供一种适用于养殖污水的厌氧氨氧化脱氮装置，可稳定、高效的去除养殖污水中的有机物质和NH4+-N，以达到农田灌溉用水的要求。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种适用于养殖污水的厌氧氨氧化脱氮装置，其包括预处理组合池、高浓度腐质污水精细分离机、调配池、厌氧反应器、短程硝化池、厌氧氨氧化反硝化耦合池和二沉池。
所述预处理组合池包括沉淀池和调节池,沉淀池和调节池之间设有溢流孔洞。沉淀池用于沉淀析出比重大的固体颗粒；所述调节池内设有第一水泵、液位控制器和第一潜水搅拌机，第一水泵启停可以单独控制，也可通过液位控制器控制；所述调节池设有调节池出水口，调节池出水口通过管道与分离机进水口相连。
所述高浓度腐质污水精细分离机用于去除比重小、可生物降解的有机溶解物和胶体物质。高浓度腐质污水精细分离机设有分离机进水口、分离机出渣口、分离机出水口。分离机出渣口排除的泥渣可直接用于好氧堆肥处理；所述分离机出水口通过管道连接至调配池进水口。废水经所述高浓度腐质污水精细分离机处理后通过管路自流至调配池。
所述调配池设有调配池进水口、调配池出水口，调配池内设有第二水泵、第二潜水搅拌机。所述调配池出水口通过管道接至厌氧反应器的反应器进水口。废水由第二水泵通过管道输送至厌氧反应器。所述调配池主要用于均衡水质、水量。
所述厌氧反应器设有反应器进水口、反应器出水口、反应器排泥口、三相分离器、沼气收集装置。所述三相分离器设于厌氧反应器的内部，所述沼气收集装置设于厌氧反应器的顶部。通过三相分离器将气相、液相、固相三相分离，产出的沼气通过沼气收集装置收集后，可用作沼气发电、生活燃料或焚烧排空等；沼渣依靠罐内外压差经排泥口排至罐外；沼液通过反应器出水口经管道自流至短程硝化池。
所述短程硝化池与厌氧氨氧化反硝化耦合池为组合一体池。中间由隔墙隔开，隔墙上部均匀布设五个导流管，通过导流管将短程硝化池的沼液导流至厌氧氨氧化反硝化耦合池的底部，有效控制沼液流向。
所述短程硝化池设有短程硝化进水口、沼液回流口、导流墙、阀门、DO测定仪、第一亚硝酸盐监测仪、第一氨氮监测仪、pH调节装置、微曝气系统。短程硝化进水口与反应器出水口相连；沼液回流口处设有阀门，阀门通过管道与二沉池第三水泵相连；所述短程硝化池内设导流墙，可促使回流沼液与原厌氧沼液混合的更充分；所述DO测定仪、第一亚硝酸盐监测仪、第一氨氮监测仪、pH调节装置均设于短程硝化池的侧壁上。当进水NH4+-N的浓度高于短程硝化池内氨氧化菌的耐受范围时，沼液回流口的阀门打开，二沉池第三水泵自动启动，沼液自二沉池回流至短程硝化池，NH4+-N浓度得以稀释，从而将进水NH4+-N的浓度控制在氨氧化菌的适应范围内；通过DO测定仪进行实时监测短程硝化池内的溶解氧浓度，且将其控制在0.5mg/L左右，通过控制溶解氧的浓度或停留时间抑制硝化细菌的生长，从而使短程硝化池内的反应控制在短程硝化阶段；根据池内溶解氧浓度通过DO测定仪控制曝气风机的启停；通过第一亚硝酸盐监测仪、第一氨氮监测仪监测池内NO2--N和NH4+-N的浓度比，使其控制在1.3-1.5：1；所述阀门、第三水泵启停通过第一氨氮监测仪控制。所述pH调节装置包含pH调节剂、计量泵，计量泵通过管道将pH调节剂输送至短程硝化池内，通过所述计量泵的精密调控，使池内pH值控制在6.7-8.3的最佳范围，为氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化菌提供适宜的生长环境。根据池内NH4+-N的浓度情况控制阀门的启闭，所述二沉池第三水泵与阀门联动。所述微曝气系统包括曝气风机、微曝气装置，曝气风机设于短程硝化池外一侧，所述微曝气装置设于短程硝化池的底部。
所述厌氧氨氧化反硝化耦合池设有溢流出水口、碳纤维人工水草、支撑框架、恒温装置、pH/温度仪、第一亚硝酸盐监测仪、第二氨氮监测仪、硝酸盐在线检测仪、超声波泥位计、集泥管以及第一污泥泵。所述溢流出水口通过管道与二沉池进水口相连；所述支撑框架为角钢组焊件，表面经过防腐处理。所述碳纤维人工水草悬挂于支撑框架内，所述支撑框架设于池内液面以下；所述恒温装置设置于厌氧氨氧化反硝化耦合池周边内池壁上；所述pH/温度仪、第一亚硝酸盐监测仪、第二氨氮监测仪、硝酸盐在线检测仪均设于厌氧氨氧化反硝化耦合池侧池壁上，通过第一亚硝酸盐监测仪、第二氨氮监测仪、硝酸盐在线检测仪控制TN的浓度，并使出水TN保持在30mg/L以内；所述超声波泥位计监测设于支撑框架以外、液面以下5-10mm处，用于监测池底污泥的液位情况，所述集泥管均设于厌氧氨氧化反硝化耦合池的池底，所述第一污泥泵设于厌氧氨氧化反硝化耦合池池外一侧，当池内厌氧氨氧化菌繁殖量过剩、污泥量多时，通过超声波泥位计报警提醒，开启第一污泥泵，由第一污泥泵通过集泥管将其输送至池外。
所述二沉池设有二沉池进水口、第一出口、第二出口、第三出口、第三水泵、第四水泵、第二污泥泵以及阀门。第三水泵、第四水泵、第二污泥泵均设于二沉池外。所述第一出口与第三水泵连接，第三水泵与短程硝化池沼液回流口连接；所述第二出口与第四水泵连接，通过第四水泵可将沼液输送至灌溉管网或排放；所述第三出口与第二污泥泵连接，所述第二污泥泵用于清理池中积存的污泥。
优选的，沉淀池用于沉淀析出比重大的固体颗粒，高浓度腐质污水精细分离机用于去除悬浮物、大分子有机物和胶体物质。
优选的，通过短程硝化池中的第一亚硝酸盐监测仪和第一氨氮监测仪使亚硝酸浓度与氨氮的浓度比例控制在1.3-1.5：1，从而使厌氧氨氧化反硝化耦合池中TN的去除更稳定、高效。
优选的，所述厌氧氨氧化反硝化耦合池，NH4+-N和NO2--N在厌氧氨氧化菌的作用下转化为N2，转化过程中厌氧氨氧化菌会产生的少量NO3--N，在反硝化的作用下NO3--N重新转化为NO2--N，转化后的NO2--N可以供厌氧氨氧化菌重新利用，从而提高脱氮效率。
优选的，所述短程硝化池与厌氧氨氧化反硝化耦合池为组合一体池，隔墙上部均匀布设五个导流管，通过导流管将短程硝化池的沼液导流至厌氧氨氧化反硝化耦合池底部，有效控制沼液路径。
优选的，所述厌氧氨氧化反硝化耦合池设有设有碳纤维人工水草，其具有比表面积大、吸附性强﹑微生物亲和性高等特点,不仅可以效吸附水体中的有机物为微生物提供更多的养料,还可以为水体中的微生物提供强力的附着位点,有助于厌氧氨氧化菌更好的富集和生长，能够有效的提高厌氧氨氧化菌的丰度和避免厌氧氨氧化菌的流失。
优选的，碳纤维人工水草较目前用的比较多的软性﹑半软性﹑弹性立体等悬挂式填料相比，碳纤维人工水草在使用过程中还具有微生物挂膜快、稳定性高、机械强度大，抗酸碱、耐老化、耐生物降解、环保无污染、经济实惠、使用寿命长、安装维修方便等优点。
（发明人：闫茂鲁;王丽;孙艳;李鹏芳;杜文琪）
