申请日2017.01.10
公开(公告)日2017.08.29
IPC分类号C02F3/30
摘要
本实用新型公开了餐厨垃圾废水处理脱氮系统，包括依次连通的受控氧化区、厌氧区和好氧区，受控氧化区下部的进水口连接有进水管道，受控氧化区内设有第一曝气装置，第一曝气装置连接至第一鼓风机，受控氧化区内设有溶解氧浓度测定仪、氨氮浓度测定仪和亚硝基氮浓度测定仪;厌氧区内设有搅拌装置;好氧区内设有第二曝气装置，第二曝气装置连接至第二鼓风机，好氧区内设有溶解氧浓度测定仪和氨氮浓度测定仪，好氧区内设有膜组件，膜组件连接至出水管道，出水管道上设有抽吸泵。本实用新型提供的脱氮系统，脱氮效率高，降低运行成本。
权利要求书
1.餐厨垃圾废水处理脱氮系统，其特征在于：包括依次连通的受控氧化区(1)、厌氧区(2)和好氧区(3)，所述受控氧化区(1)下部的进水口连接有进水管道(4)，所述受控氧化区(1)上部的出水口经管道连接至所述厌氧区(2)下部的进水口，所述厌氧区(2)上部的出水口经管道连接至所述好氧区(3)下部的进水口;
所述受控氧化区(1)内设有第一曝气装置(5)，所述第一曝气装置(5)连接至第一鼓风机(6)，所述受控氧化区(1)内设有溶解氧浓度测定仪(7)、氨氮浓度测定仪(8)和亚硝基氮浓度测定仪(9);
所述厌氧区(2)内设有搅拌装置(10);
所述好氧区(3)内设有第二曝气装置(11)，所述第二曝气装置(11)连接至第二鼓风机(12)，所述好氧区(3)内设有溶解氧浓度测定仪(7)和氨氮浓度测定仪(8)，所述好氧区(3)内设有膜组件(13)，所述膜组件(13)连接至出水管道(14)，所述出水管道(14)上设有抽吸泵(15)。
2.根据权利要求1所述的餐厨垃圾废水处理脱氮系统，其特征在于：所述出水管道(14)内的部分清水经第一回流管道(16)回流至所述受控氧化区(1)，所述第一回流管道(16)上设有第一回流泵(17)、第一阀门(18)和第一流量计(19)。
3.根据权利要求2所述的餐厨垃圾废水处理脱氮系统，其特征在于：所述厌氧区(2)的泥水混合液经第二回流管道(20)回流至所述受控氧化区(1)，所述第二回流管道(20)上设有第二回流泵(21)、第二阀门(22)和第二流量计(23)。
4.根据权利要求3所述的餐厨垃圾废水处理脱氮系统，其特征在于：所述好氧区(3)的硝基氮混合液经第三回流管道(24)回流至所述厌氧区(2)，所述第三回流管道(24)上设有第三回流泵(25)、第三阀门(26)和第三流量计(27)。
5.根据权利要求1所述的餐厨垃圾废水处理脱氮系统，其特征在于：所述好氧区(3)的底部设有连接至污泥脱水系统的污泥管路(28)，所述污泥管路(28)上设有污泥泵(29)。
6.根据权利要求1至5任一所述的餐厨垃圾废水处理脱氮系统，其特征在于：系统中采用絮状污泥。
说明书
餐厨垃圾废水处理脱氮系统
技术领域
本实用新型涉及污水处理技术领域，特别涉及一种餐厨垃圾废水处理脱氮系统。
背景技术
餐厨垃圾主要成分包括米和面粉类食物残余、蔬菜、动植物油、肉骨等，从化学组成上，有淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐。目前国内主流的餐厨垃圾处理技术是，将餐厨垃圾通过预处理分选后，对餐厨垃圾中的有机质进行厌氧发酵，将餐厨垃圾转化为沼气能源，并对厌氧发酵产生的沼液沼渣进行分离，产生的沼液进一步处理后排入城镇污水处理系统。根据住建部污水排入城镇下水道水质标准(CJ343-2010)的要求，纳管排放需要将沼液中氨氮、总氮分别处理至45mg/L、70mg/L以下。而餐厨垃圾由于富含蛋白质，经厌氧发酵后产生的沼液中氨氮浓度高达1800-2400mg/L，COD6000-10000mg/L。
若单独采用传统的硝化-反硝或亚硝化-反硝化化处理系统(A/O)，需要2-3级A/O装置串联，占地极大，并且曝气、回流的能耗也将非常巨大。
与传统的硝化反硝化工艺相比，厌氧氨氧化工艺是目前最先进的一种生物脱氮工艺，只需要将一半的氨氮氧化为亚硝态氮，然后与剩余的氨氮共同被厌氧氨氧化细菌转化为氮气，可以达到88%的总氮脱除效率和99%以上的氨氮去除效率。该工艺的脱氮能力很强，可以达到2kgN/m3·d的容积负荷，是传统硝化-反硝化工艺的10倍。
厌氧氨氧化工艺通常需要在两个单独的反应器，第一个反应器控制氨氮氧化到亚硝化阶段，废水中的一部分氨氮转化为亚硝酸盐氮;第二个反应器氨氮和亚硝酸盐氮在厌氧氨氧化细菌作用下直接转化为氮气。
亚硝化反应器内的曝气需要限制性曝气，如果在亚硝化反应器内生成的亚硝酸盐氮浓度过高，会对厌氧氨氧化反应器内的厌氧氨氧化细菌产生毒害作用。而且，如果曝气控制不精确，从亚硝化反应器进入到厌氧氨氧化反应器内的水中含氧量高，也会对厌氧氨氧化细菌产生不利影响，由此导致工艺和系统不稳定，因此，该工艺要求控制精确亚硝化反应器内的溶解氧浓度、氨氮转化为亚硝酸盐氮的比例。而且厌氧氨氧化过程会产生约11%的硝酸盐氮，总氮去除效率虽可达到88%，但当进水氨氮浓度过高时，仍然高于排放标准。
另外，亚硝化-厌氧氨氧化反应系统需严格控制进水COD浓度，因为亚硝化菌、厌氧氨氧化菌都是自养细菌，其生长速率缓慢，COD进入会引起异养菌大量增殖，异养菌快速增殖成为优势菌种，亚硝化菌、厌氧氨氧化菌的比例减小，降低脱氮效果。
餐厨废水还具有高盐度即高电导率的特点，另外一种典型的厌氧氨氧化技术采用一步工艺，必须在颗粒污泥条件下运行，而高电导率的餐厨废水使得颗粒污泥解絮而使得运行失效。
实用新型内容
本实用新型目的是提供一种餐厨垃圾废水处理脱氮系统，其占地小、能耗低、脱氮效率高、运行稳定。
基于上述问题，本实用新型提供的技术方案是：
餐厨垃圾废水处理脱氮系统，包括依次连通的受控氧化区、厌氧区和好氧区，所述受控氧化区下部的进水口连接有进水管道，所述受控氧化区上部的出水口经管道连接至所述厌氧区下部的进水口，所述厌氧区上部的出水口经管道连接至所述好氧区下部的进水口;
所述受控氧化区内设有第一曝气装置，所述第一曝气装置连接至第一鼓风机，所述受控氧化区内设有溶解氧浓度测定仪、氨氮浓度测定仪和亚硝基氮浓度测定仪;
所述厌氧区内设有搅拌装置，所述厌氧区内接种有厌氧氨氧化菌和反硝化菌;
所述好氧区内设有第二曝气装置，所述第二曝气装置连接至第二鼓风机，所述好氧区内设有溶解氧浓度测定仪和氨氮浓度测定仪，所述好氧区内设有膜组件，所述膜组件连接至出水管道，所述出水管道上设有抽吸泵。
在其中的一些实施方式中，所述出水管道内的部分清水经第一回流管道回流至所述受控氧化区，所述第一回流管道上设有第一回流泵、第一阀门和第一流量计。
在其中的一些实施方式中，所述厌氧区的泥水混合液经第二回流管道回流至所述受控氧化区，所述第二回流管道上设有第二回流泵、第二阀门和第二流量计。
在其中的一些实施方式中，所述好氧区的硝基氮混合液经第三回流管道回流至所述厌氧区，所述第三回流管道上设有第三回流泵、第三阀门和第三流量计。
在其中的一些实施方式中，所述好氧区的底部设有连接至污泥脱水系统的污泥管路，所述污泥管路上设有污泥泵。
在其中的一些实施方式中，系统中采用絮状污泥。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：
1.采用本实用新型的技术方案，对于含高浓度氨氮的餐厨废水，提高了脱氮效率，减小了废水处理设备的占地面积;
2.采用本实用新型的技术方案，整个反应系统内有亚硝化菌、厌氧氨氧化菌和反硝化菌，与传统的脱氮反应器相比，减少了曝气量，减少了回流量，节省了设备运行的动力成本;
3.采用本实用新型的技术方案，厌氧区接种了反硝化菌，当受控氧化区发生曝气过量时，进入厌氧区内的少量氧气会被反硝化菌利用，可保证厌氧氨氧化细菌的安全，提高了系统的稳定性;
4.采用本实用新型的技术方案，降低了亚硝化-厌氧氨氧化工艺对进水COD的限制，厌氧区的反硝化菌会利用COD与厌氧氨氧化产生的硝基氮，提高了总氮的去除率;
5.采用本实用新型的技术方案，设置的好氧区可将厌氧氨氧化反应不完全的氨氮继续氧化，提高氨氮的去除效率;
6.采用本实用新型进一步的技术方案，好氧区采用膜生物反应组件来对混合液进行分离，分离后的清水完全不含硝化菌，回流至受控氧化区后不会破坏受控氧化区的菌种平衡，并使得反应器内污泥浓度可达到15-18g/L，省掉了污泥浓缩池，可直接进行污泥脱水;
7.采用本实用新型进一步的技术方案，将厌氧区泥水混合液回流至受控氧化区，可以延长受控氧化区亚硝化菌的停留时间，提高脱氮效率;
8.采用本实用新型进一步的技术方案，将好氧区的硝基氮混合液回流至厌氧区，通过反硝化菌将硝基氮转化为氮气后脱除，降低出水中总氮浓度;
9.采用本实用新型的技术方案，污泥采用絮状污泥，既能运用于低盐度废水，也适用于高盐度废水，且运行管理相对简单。
