申请日2015.06.18
公开(公告)日2015.10.07
IPC分类号C02F3/30
摘要
本发明公布了利用溶解氧调节耦合间歇曝气启动城市污水短程硝化的装置及方法。装置包括：城市污水水箱、去除有机物反应器、中间水箱、短程硝化反应器。城市污水水箱设有放空管及溢流管，中间水箱设有放空管，去除有机物反应器设有充氧曝气头及搅拌器，短程硝化反应器设有充氧曝气头、搅拌器、溶解氧测定探头及可编程控制器。短程硝化反应器接种絮状污泥，以中间水箱中去除有机物的城市污水为进水，采用好氧搅拌15min/缺氧搅拌15min的间歇曝气方式运行。第一阶段溶解氧0.2～0.3mg/L，运行30～60天;第二阶段溶解氧1.5～2.0mg/L，逐渐出现亚硝态氮积累，运行培养30天后启动稳定的短程硝化。本发明启动方式简单，短程硝化效果稳定。
摘要附图
权利要求书
1.一种利用溶解氧调节耦合间歇曝气启动城市污水短程硝化装置，其特征 在于：设有城市污水水箱(1)、去除有机物反应器(2)、中间水箱(3)、短程硝 化反应器(4);城市污水水箱(1)设有(1.1)放空管和(1.2)溢流管;城市污 水水箱(1)通过(2.1)进水泵与去除有机物反应器(2)进水管相连;去除有 机物反应器(2)设有搅拌器(2.6)、去除有机物反应器气泵(2.3)、去除有机物 反应器气体流量计(2.4)和曝气头(2.2);去除有机物反应器(2)出水管与中 间水箱(3)连接;中间水箱(3)设有(3.1)放空管;中间水箱(3)通过(4.1) 进水泵与短程硝化反应器(4)连接;短程硝化反应器(4)设有搅拌器(4.4)、 短程硝化反应气泵(4.7)、短程硝化反应器气体流量计(4.8)、曝气头(4.2)、 溶解氧在线检测仪(4.5)及可编程控制器(4.6)。溶解氧在线检测仪(4.5)与 可编程控制器(4.6)相连接，将在线采集的溶解氧浓度数据传输至可编程控制 器(4.6)，可编程控制器(4.6)将信号输出并作用于短程硝化反应器气泵(4.7)， 通过控制短程硝化反应器气泵(4.7)以维持反应器溶解氧浓度及控制曝气结束 时间。
2.利用权利要求1所述装置启动城市污水短程硝化的方法，其特征在于：
1)去除有机物反应器(2)接种絮体活性污泥，污泥浓度控制在2000～4000 mg/L，运行方式为：进水10min，曝气40min，静沉45min，排水10min;曝 气阶段溶解氧浓度2.0～3.5mg/L污泥龄1～3天;
2)短程硝化反应器(4)接种絮体活性污泥，污泥浓度控制在1000～2000mg/L;
第一阶段运行时间为30～60天，运行方式为：进水阶段10～20min，曝气搅 拌15min/缺氧搅拌15min交替运行，曝气阶段溶解氧浓度控制在0.2～0.3mg/L 范围内，当1分钟之内骤升至0.6mg/L以上时停止曝气，搅拌30min，静沉45min， 排水10min;第二阶段运行时间为30天，运行方式为：进水阶段10～20min， 曝气搅拌15min/缺氧搅拌15min交替运行，曝气阶段溶解氧浓度控制在1.5～2.0 mg/L范围内，当1分钟之内升至3.5mg/L以上时停止曝气，搅拌30min，静沉 45min，排水10min。
说明书
利用溶解氧调节耦合间歇曝气启动城市污水短程硝化的装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种利用溶解氧调节耦合间歇曝气启动城市污水短程硝化的 装置及方法，属于污水生物处理技术领域。
背景技术：
目前水体富营养化现象日益严重，威胁着宝贵的水资源。不仅造成了巨 大的经济损失，还严重影响居民赖以生存的城市水环境。城市污水中所包含 的超出正常水平的氨氮物质能够加速水体富营养化现象。因此对于污水中氮 的去除是各地城市污水处理厂所要解决的主要问题。活性污泥脱氮技术则是 应用最为广泛的城市污水脱氮手段之一。传统的活性污泥法是基于硝化与反 硝化原理实现氨氮的去除。在硝化过程需要人为的进行曝气以实现氨氮向硝 态氮的转变，在反硝化过程中则需要投加有机碳源以保证硝态氮能够转化为 氮气，实现污水中氮的去除。因此，曝气和外加碳源是传统脱氮过程中的主 要能源消耗。
为了在保证脱氮效果的同时尽可能的降低能源消耗，许多新型活性污泥 法脱氮工艺应运而生。其中，短程硝化反硝化和短程硝化厌氧氨氧化成为节 能降耗效果和应用前景较为突出的新型活性污泥法脱氮工艺。而短程硝化的 启动和稳定是这些工艺的核心技术。因此，短程硝化的启动装置及方法对于 这些新型工艺来说尤为重要。
发明内容
本研究就是为了解决在处理城市污水的新型脱氮工艺中短程硝化启动难 的问题，而发明的一种利用溶解氧调节耦合间歇曝气启动城市污水短程硝化 的装置及方法。该方法通过第一阶段低溶解氧耦合间歇曝气方式驯化活性污 泥，随后第二阶段调高溶解氧浓度，利用硝化细菌中氨氧化菌和亚硝酸盐氧 化菌对溶解氧浓度波动适应能力的不同，启动城市污水短程硝化并维持稳定 运行。
为了达到上述设计目的，本发明采用的技术方案如下：
一种利用溶解氧调节耦合间歇曝气启动城市污水短程硝化装置，其特征 在于：设有城市污水水箱(1)、去除有机物反应器(2)、中间水箱(3)、 短程硝化反应器(4);城市污水水箱(1)设有(1.1)放空管和(1.2)溢流 管;城市污水水箱(1)通过(2.1)进水泵与去除有机物反应器(2)进水管 相连;去除有机物反应器(2)设有搅拌器(2.6)、去除有机物反应器气泵(2.3)、 去除有机物反应器气体流量计(2.4)和曝气头(2.2);去除有机物反应器(2) 出水管与中间水箱(3)连接;中间水箱(3)设有(3.1)放空管;中间水箱 (3)通过(4.1)进水泵与短程硝化反应器(4)连接;短程硝化反应器(4) 设有搅拌器(4.4)、短程硝化反应气泵(4.7)、短程硝化反应器气体流量计 (4.8)、曝气头(4.2)、溶解氧在线检测仪(4.5)及可编程控制器(4.6)。 溶解氧在线检测仪(4.5)与可编程控制器(4.6)相连接，将在线采集的溶解 氧浓度数据传输至可编程控制器(4.6)，可编程控制器(4.6)将信号输出并 作用于短程硝化反应器气泵(4.7)，通过控制短程硝化反应器气泵(4.7)以 维持反应器溶解氧浓度及控制曝气结束时间。
利用所述装置启动城市污水短程硝化的方法，其特征在于：
1)去除有机物反应器(2)接种絮体活性污泥，污泥浓度控制在2000～4000 mg/L，运行方式为：进水10min，曝气40min，静沉45min，排水10min; 曝气阶段溶解氧浓度2.0～3.5mg/L污泥龄1～3天;
2)短程硝化反应器(4)接种絮体活性污泥，污泥浓度控制在 1000～2000mg/L;
第一阶段运行时间为30～60天，运行方式为：进水阶段10～20min，曝气 搅拌15min/缺氧搅拌15min交替运行，曝气阶段溶解氧浓度控制在0.2～0.3 mg/L范围内，当1分钟之内骤升至0.6mg/L以上时停止曝气，搅拌30min， 静沉45min，排水10min;第二阶段运行时间为30天，运行方式为：进水阶 段10～20min，曝气搅拌15min/缺氧搅拌15min交替运行，曝气阶段溶解氧 浓度控制在1.5～2.0mg/L范围内，当1分钟之内升至3.5mg/L以上时停止曝 气，搅拌30min，静沉45min，排水10min。
本发明所述的利用溶解氧调节耦合间歇曝气启动城市污水短程硝化的装 置及方法的有益效果是：
1)通过溶解氧调节耦合间歇曝气实现的短程硝化，启动方式简单，短程 硝化效果稳定。
2)短程硝化成功启动后，可应用于新型脱氮工艺(短程硝化反硝化、短 程硝化厌氧氨氧化)。与传统脱氮工艺相比，应用短程硝化的新型脱氮工艺 可降低污水处理能耗。
3)本发明中去除有机物反应器将有机物吸附去除，可以对富含有机物的 活性污泥进行发酵等处理实现能源回收。
