申请日 20200902
公开（公告）日 20210129
IPC分类号 C02F3/30; C02F3/34; C02F101/10; C02F101/16; C02F101/30
摘要
本实用新型公开了一种旁侧厌氧高pH和FA抑制NOB实现低氨氮废水厌氧氨氧化脱氮的系统。该系统包括：低氨氮废水水箱、连续流A/O除碳除磷装置、连续流一体式短程硝化‑厌氧氨氧化脱氮装置和旁侧厌氧高pH耦合FA抑制NOB装置，其中，所述旁侧厌氧高pH耦合FA抑制NOB装置包括：两个旁侧厌氧高pH耦合FA抑制NOB池、液碱贮存罐、自动控制装置和氮气发生器；所述的液碱贮存罐通过第四阀门、加药泵和第六阀门与所述的两个旁侧厌氧高pH耦合FA抑制NOB池连接；所述的两个旁侧厌氧高pH耦合FA抑制NOB池通过第五阀门和污泥排放泵与所述连续流A/O除碳除磷装置连接。本实用新型通过旁侧厌氧高pH耦合FA抑制NOB装置实现对NOB的快速、高效及稳定抑制。
权利要求书
1.一种旁侧厌氧高pH和FA抑制NOB实现低氨氮废水厌氧氨氧化脱氮的系统，其特征在于，该系统包括：
低氨氮废水水箱、连续流A/O除碳除磷装置、连续流一体式短程硝化-厌氧氨氧化脱氮装置和旁侧厌氧高pH耦合FA抑制NOB装置，其中：
所述旁侧厌氧高pH耦合FA抑制NOB装置包括：两个旁侧厌氧高pH耦合FA抑制NOB池、液碱贮存罐、自动控制装置和氮气发生器；所述的液碱贮存罐通过第四阀门、加药泵和第六阀门与所述的两个旁侧厌氧高pH耦合FA抑制NOB池连接；所述的两个旁侧厌氧高pH耦合FA抑制NOB池通过第五阀门和污泥排放泵与所述连续流A/O除碳除磷装置连接；所述的两个旁侧厌氧高pH耦合FA抑制NOB池均安装有第二搅拌器、在线pH传感器和第三在线DO传感器；所述的氮气发生器通过第三气体流量计与第三曝气装置连接；所述的自动控制装置与所述的在线pH传感器、所述的第三在线DO传感器、所述的氮气发生器和所述的加药泵连接。
2.根据权利要求1所述的旁侧厌氧高pH和FA抑制NOB实现低氨氮废水厌氧氨氧化脱氮的系统，其特征在于，所述低氨氮废水水箱包括：溢流管、出水阀门和第一出水泵。
3.根据权利要求1所述的旁侧厌氧高pH和FA抑制NOB实现低氨氮废水厌氧氨氧化脱氮的系统，其特征在于，
所述连续流A/O除碳除磷装置包括：一段厌氧区、一段好氧区、第一出水漏斗和第一出水管；所述低氨氮废水水箱与所述的一段厌氧区连接，所述的一段厌氧区与所述的一段好氧区连接，所述一段好氧区与所述第一出水漏斗连接，所述的第一出水漏斗与所述的第一出水管连接；所述的一段厌氧区内安装有第一搅拌器和第一在线氨氮硝氮一体传感器；所述的一段好氧区安装有第一曝气装置、第一气体流量计、第一在线氨氮硝氮一体传感器和第一在线DO传感器；
所述连续流一体式短程硝化-厌氧氨氧化脱氮装置包括：两段一体式厌氧氨氧化反应区、第二出水漏斗、第二出水管、沉淀池、第三出水管、鼓风机和在线仪表；第一段一体式厌氧氨氧化反应区与所述的第一出水管连接，第二段一体式厌氧氨氧化反应区与所述的第二出水漏斗连接，所述的第二出水漏斗与所述的第二出水管连接，所述的沉淀池与所述的第二出水管连接；所述的沉淀池通过污泥回流泵和第一阀门连接到所述的一段厌氧区，剩余污泥排放泵通过第二阀门与所述的沉淀池连接，所述的沉淀池的出水经所述的第三出水管排放；所述的两段一体式厌氧氨氧化反应区内均放置有厌氧氨氧化生物膜填料，均安装有第二气体流量计、第二在线DO传感器，以及底部均设置第二曝气装置；所述的第二段一体式厌氧氨氧化反应区安装有第二在线氨氮硝氮一体传感器；所述的鼓风机通过所述的第一气体流量计与所述的第一曝气装置连接、通过所述的第二气体流量计与所述的第二曝气装置连接；所述的在线仪表分别与所述的第一在线氨氮硝氮一体传感器、所述的第一在线DO传感器、所述的第二在线DO传感器和所述的第二在线氨氮硝氮一体传感器连接；所述沉淀池通过第三阀门和污泥回流泵与所述旁侧厌氧高pH耦合FA抑制NOB装置连接。
4.根据权利要求1所述的旁侧厌氧高pH和FA抑制NOB实现低氨氮废水厌氧氨氧化脱氮的系统，其特征在于，所述第三曝气装置为连续曝气装置。
5.根据权利要求1所述的旁侧厌氧高pH和FA抑制NOB实现低氨氮废水厌氧氨氧化脱氮的系统，其特征在于，所述第五阀门为2个，所述第六阀门为2个。
6.根据权利要求2所述的旁侧厌氧高pH和FA抑制NOB实现低氨氮废水厌氧氨氧化脱氮的系统，其特征在于，所述出水阀门为2个。
7.根据权利要求3所述的旁侧厌氧高pH和FA抑制NOB实现低氨氮废水厌氧氨氧化脱氮的系统，其特征在于，所述两段一体式厌氧氨氧化反应区均为一体式固定生物膜-活性污泥结构。
8.根据权利要求3所述的旁侧厌氧高pH和FA抑制NOB实现低氨氮废水厌氧氨氧化脱氮的系统，其特征在于，所述第一曝气装置、所述第二曝气装置均为连续曝气装置。
9.根据权利要求3所述的旁侧厌氧高pH和FA抑制NOB实现低氨氮废水厌氧氨氧化脱氮的系统，其特征在于，所述第一阀门为2个，所述第三阀门为2个。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的旁侧厌氧高pH和FA抑制NOB实现低氨氮废水厌氧氨氧化脱氮的系统，其特征在于，所述低氨氮废水为城市污水。
说明书
一种旁侧厌氧高pH和FA抑制NOB实现低氨氮废水厌氧氨氧化 脱氮的系统
技术领域
本实用新型属于污水处理技术领域，更具体地，涉及一种旁侧厌氧高pH和FA抑制NOB实现低氨氮废水厌氧氨氧化脱氮的系统。
背景技术
城镇污水处理厂建设和升级改造，是流域水生态污染防治的重要举措。近年来，我国城镇污水处理设施建设速度加快，目前每年处理500亿吨污水。但是，我国自然水体污染防治形势依然严峻，全国90％以上的城市水域受到污染，50％以上的重点城镇饮用水源不符合标准，内陆河湖水体富营养化现象频发，每年水污染造成经济损失高达2400亿元。2015年国务院颁布史上最严《水污染防治行动计划》“水十条”，该计划规定，到2030年，90％城市集中式饮用水水源NH4+-N≤1mg/L、TP≤0.2mg/L。为实现高标准的出水水质，城镇污水处理厂的升级改造的需求日益迫切，这导致污水运行成本显著提高。在我国，生态文明建设的重点是资源节约型、环境友好型社会的建设的大背景下，传统污水处理技术以消耗能源和资源为代价的处理模式不可持续，亟待在技术和模式上寻求突破。
厌氧氨氧化脱氮途径于上世纪八十年代被荷兰科学家发现，该生化反应以红色的厌氧氨氧化菌为基础，利用亚硝酸盐电子受体直接将氨氮氧化成氮气进行脱氮，是公认的最经济高效的污水脱氮途径，与传统生物处理工艺相比，厌氧氨氧化技术的优点主要有：(1)厌氧氨氧化脱氮碳源节省90％以上；厌氧氨氧化属于自养脱氮，不需要有机碳源，对于高氨氮低C/N比废水处理而言，仅此一项就可降低50％以上的运行费用；(2)曝气能耗降低50％以上；与硝化反硝化脱氮比较，厌氧氨氧化脱氮可以节省62.5％的曝气能耗，加之在新工艺中有机物主要通过厌氧产甲烷去除，有机物去除方面也节省曝气能耗40％以上；(3)剩余污泥产量降低50％以上，温室气体减排90％以上。
目前厌氧氨氧化工艺已经大规模成功应用于污泥消化液、垃圾渗滤液、养殖废水、医药废水等高氨氮废水处理中，但其在低氨氮废水方面的生产性规模应用还有诸多瓶颈需要突破，稳定短程硝化是实现低氨氮废水厌氧氨氧化技术的必需条件之一，而低氨氮废水稳定短程硝化一直是难以攻克的课题。短程硝化的实质是使NOB成为劣势菌属并逐渐被淘洗出系统，利用AOB体内的氨单加氧酶和羟胺氧化酶将NH4+-N氧化为NO2--N的过程，为厌氧氨氧化菌提供NO2--N从而为厌氧氨氧化反应提供稳定的NO2--N供给。目前，实现短程硝化主要通过控制溶解氧浓度、游离氨(FA)抑制、间歇曝气、控制曝气池剩余氨氮浓度等。以上方法虽然可以实现短程硝化，但在低氨氮废水一体化短程硝化-厌氧氨氧化系统中，NOB异常增长仍然是一个难以有效解决的问题。NOB过度繁殖，不仅会导致一体式短程硝化-厌氧氨氧化自养脱氮工艺出水NO3--N浓度升高，还会造成系统内厌氧氨氧化菌的衰减死亡，从而引发系统脱氮性能下降甚至完全丧失，所以NOB能否被有效抑制是一体式短程硝化-厌氧氨氧化自养脱氮工艺稳定运行及工程化应用的关键。因此，急需一种有效且经济的方法来实现低氨氮废水一体式短程硝化-厌氧氨氧化自养脱氮工艺稳定有效脱氮。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种旁侧厌氧高pH和FA抑制NOB实现低氨氮废水厌氧氨氧化脱氮的系统，解决了现有技术中低氨氮废水厌氧氨氧化装置运行不稳定，出水水质差等问题。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种旁侧厌氧高pH和FA抑制NOB实现低氨氮废水厌氧氨氧化脱氮的系统，该系统包括：
低氨氮废水水箱、连续流A/O除碳除磷装置、连续流一体式短程硝化-厌氧氨氧化脱氮装置和旁侧厌氧高pH耦合FA抑制NOB装置，其中：
所述旁侧厌氧高pH耦合FA抑制NOB装置包括：两个旁侧厌氧高pH耦合FA抑制NOB池、液碱贮存罐、自动控制装置和氮气发生器；所述的液碱贮存罐通过第四阀门、加药泵和第六阀门与所述的两个旁侧厌氧高pH耦合FA抑制NOB池连接；所述的两个旁侧厌氧高pH耦合FA抑制NOB池通过第五阀门和污泥排放泵与所述连续流A/O除碳除磷装置连接；所述的两个旁侧厌氧高pH耦合FA抑制NOB池均安装有第二搅拌器、在线pH传感器和第三在线DO传感器；所述的氮气发生器通过第三气体流量计与第三曝气装置连接；所述的自动控制装置与所述的在线pH传感器、所述的第三在线DO传感器、所述的氮气发生器和所述的加药泵连接。
本实用新型中，所述的两个旁侧厌氧高pH耦合FA抑制NOB池通过第五阀门和污泥排放泵与所述连续流A/O除碳除磷装置的一段厌氧区连接。
根据本实用新型，优选地，所述低氨氮废水水箱包括：溢流管、出水阀门和第一出水泵。
根据本实用新型，优选地，所述连续流A/O除碳除磷装置包括：一段厌氧区、一段好氧区、第一出水漏斗和第一出水管；所述低氨氮废水水箱与所述的一段厌氧区连接，所述的一段厌氧区与所述的一段好氧区连接，所述一段好氧区与所述第一出水漏斗连接，所述的第一出水漏斗与所述的第一出水管连接；所述的一段厌氧区内安装有第一搅拌器和第一在线氨氮硝氮一体传感器；所述的一段好氧区安装有第一曝气装置、第一气体流量计、第一在线氨氮硝氮一体传感器和第一在线DO传感器。
根据本实用新型，优选地，所述连续流一体式短程硝化-厌氧氨氧化脱氮装置包括：两段一体式厌氧氨氧化反应区、第二出水漏斗、第二出水管、沉淀池、第三出水管、鼓风机和在线仪表；第一段一体式厌氧氨氧化反应区与所述的第一出水管连接，第二段一体式厌氧氨氧化反应区与所述的第二出水漏斗连接，所述的第二出水漏斗与所述的第二出水管连接，所述的沉淀池与所述的第二出水管连接；所述的沉淀池通过污泥回流泵和第一阀门连接到所述的一段厌氧区，剩余污泥排放泵通过第二阀门与所述的沉淀池连接，所述的沉淀池的出水经所述的第三出水管排放；所述的两段一体式厌氧氨氧化反应区内均放置有厌氧氨氧化生物膜填料，均安装有第二气体流量计、第二在线DO传感器，以及底部均设置第二曝气装置；所述的第二段一体式厌氧氨氧化反应区安装有第二在线氨氮硝氮一体传感器；所述的鼓风机通过所述的第一气体流量计与所述的第一曝气装置连接、通过所述的第二气体流量计与所述的第二曝气装置连接；所述的在线仪表分别与所述的第一在线氨氮硝氮一体传感器、所述的第一在线DO传感器、所述的第二在线DO传感器和所述的第二在线氨氮硝氮一体传感器连接；所述沉淀池通过第三阀门和污泥回流泵与所述旁侧厌氧高pH耦合FA抑制NOB装置连接。
本实用新型中，所述低氨氮废水水箱的所述第一出水泵与所述的一段厌氧区连接。
根据本实用新型，优选地，所述第一曝气装置、所述第二曝气装置和所述第三曝气装置均为连续曝气装置。
根据本实用新型，优选地，所述出水阀门为2个，所述第一阀门为2个，所述第三阀门为2个，所述第五阀门为2个，所述第六阀门为2个。
根据本实用新型，优选地，所述两段一体式厌氧氨氧化反应区均为一体式固定生物膜-活性污泥结构。
根据本实用新型，优选地，所述低氨氮废水为城市污水。
本实用新型的技术方案具有如下有益效果：
(1)本实用新型应用于厌氧氨氧化脱氮技术，大大节省药耗，降低曝气能耗，同时提高了有机物和磷资源的回收利用的可能性。
(2)本实用新型在一体式固定生物膜-活性污泥结构中建立一体式短程硝化-厌氧氨氧化工艺，厌氧氨氧化菌附着在厌氧氨氧化生物膜上，而NOB存在于短程硝化絮体污泥中，两者彼此分离，互不干扰，利于对NOB絮体污泥进行厌氧高pH耦合FA抑制NOB处理，而不影响厌氧氨氧化菌种群。
(3)本实用新型通过旁侧厌氧高pH耦合FA抑制NOB装置实现对连续流低氨氮废水厌氧氨氧化系统中NOB的快速、高效及稳定抑制，进而实现连续流低氨氮废水一体式短程硝化-厌氧氨氧化工艺长期稳定运行。
(4)本实用新型的旁侧厌氧高pH耦合FA抑制NOB装置操作简单、运行费用低廉，pH值和FA浓度值可控范围大。
本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
发明人 （蒋勇;吕心涛;张树军;王志彬;谷鹏超;马淑勍;曲之明;）
