申请日2021.08.16
公开日期2021.11.09
IPC分类C02F9/14
摘要
本发明公开了一种适用于低碳氮比生活污水处理的一体化装置，包括依次连通的厌氧池、缺氧池、好氧池、污泥沉淀池和曝气生物滤池；厌氧池与好氧池之间设有亚硝态氮回流管路；缺氧池和曝气生物滤池之间设有硝态氮回流管路。待处理污水依次进入厌氧池进行厌氧氨氧化反应、进入缺氧池进行反硝化反应，进入好氧池进行不完全的硝化反应、进入污泥沉淀池进行污泥沉淀，最后进入曝气生物滤池进行彻底的硝化反应。本发明设置两组硝化液交叉回流，其中亚硝态氮回流到厌氧池参与厌氧氨氧化，在减少碳源消耗的情况下脱氮，硝态氮回流到缺氧池参与反硝化脱氮，进一步降低污水含氮量，可适用于低碳氮比生活污水处理，提高生活污水处理效率，保证污水达标排放。
权利要求
1.一种适用于低碳氮比生活污水处理的一体化装置，其特征在于，包括按污水流向依次连通的厌氧池、缺氧池、好氧池、污泥沉淀池和曝气生物滤池；所述厌氧池与所述好氧池之间设有亚硝态氮回流管路，所述缺氧池和所述曝气生物滤池之间设有硝态氮回流管路；
所述厌氧池内设有生物膜载体，所述生物膜载体上负载有厌氧氨氧化菌和氨化细菌；所述厌氧池，用于使污水中的部分有机氮在所述氨化细菌的作用下进行氨化反应产生氨氮，以及用于使污水中的氨氮与所述好氧池回流的亚硝态氮和硝态氮在所述厌氧氨氧化菌的作用下进行厌氧氨氧化反应产生氮气，以去除污水中的部分有机氮、氨氮、亚硝态氮和硝态氮；
所述缺氧池内设有反硝化菌；所述缺氧池，用于使经所述厌氧池处理的污水和所述曝气生物滤池回流的硝态氮，在所述反硝化菌的作用下进行反硝化反应产生氮气，以去除污水中的硝态氮以及部分有机物；
所述好氧池和所述曝气生物滤池内均设有悬浮生物填料、曝气装置和溶氧仪，所述好氧池和所述曝气生物滤池内的悬浮生物填料填充量分别为10～30％、30～50％，所述悬浮生物填料内填充有硝化菌，所述好氧池和所述曝气生物滤池内的硝化菌优势菌种分别为亚硝酸菌和硝酸菌；所述厌氧池、所述缺氧池和所述好氧池的体积比为(1～2):1:(2～3)；所述好氧池工作条件设置为：所述溶解氧为0.5～1mg/L，水力停留时间控制在8～16h以内；所述曝气生物滤池工作条件设置为：所述溶解氧为2～4mg/L，水力停留时间为2～4h；
所述好氧池，用于使经过所述缺氧池处理的污水中含有的部分氨氮，在所述硝化菌的作用下，且在限定的工作条件下进行不完全的硝化反应产生大量的亚硝态氮和少量的硝态氮，以去除污水中的部分有机物和氨氮；
所述污泥沉淀池，用于使经过所述好氧池处理的污水进行污泥沉淀；
所述曝气生物滤池，用于使经过所述污泥沉淀池处理的污水，在限定的工作条件下，进行彻底的硝化反应产生硝态氮，以去除污水中剩余的氮元素和剩余的有机物。
2.如权利要求1所述的适用于低碳氮比生活污水处理的一体化装置，其特征在于，
所述生物膜载体包括中心骨架以及位于所述骨架上且向外不规则放射的纤维丝，所述纤维丝为聚丙烯腈或聚酯纤维螺旋编织而成。
3.如权利要求2所述的适用于低碳氮比生活污水处理的一体化装置，其特征在于，
所述生物膜载体悬挂于所述厌氧池内。
4.如权利要求1所述的适用于低碳氮比生活污水处理的一体化装置，其特征在于，
所述缺氧池内设有搅拌装置。
5.如权利要求1所述的适用于低碳氮比生活污水处理的一体化装置，其特征在于，
所述悬浮生物填料为中空双层网状球体。
6.如权利要求1所述的适用于低碳氮比生活污水处理的一体化装置，其特征在于，
所述污泥沉淀池上设有加药装置，用于向所述污泥沉淀池内添加沉淀药剂。
7.如权利要求6所述的适用于低碳氮比生活污水处理的一体化装置，其特征在于，
所述沉淀药剂为复合铝铁药剂。
8.如权利要求1所述的适用于低碳氮比生活污水处理的一体化装置，其特征在于，
所述厌氧池内溶解氧小于0.2mg/L，所述缺氧池内溶解氧小于0.5mg/L。
9.如权利要求1所述的适用于低碳氮比生活污水处理的一体化装置，其特征在于，
所述厌氧池的水力停留时间为4～8h，所述缺氧池的水力停留时间为4～6h。
10.如权利要求1所述的适用于低碳氮比生活污水处理的一体化装置，其特征在于，
所述好氧池的回流比为200～500％，所述曝气生物滤池的回流比为100～300％。
说明书
一种适用于低碳氮比生活污水处理的一体化装置
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种适用于低碳氮比生活污水 处理的一体化装置。
背景技术
生活污水是居民日常生活过程中排出的废水，主要来源于厨房污水、生 活洗涤污水、厕所污水以及其他混合型污水等，其所含的污染物主要是COD、 氮、磷、悬浮物和病原菌等，污水中的有机物极不稳定，容易腐化产生恶臭。 细菌和病原体以生活污水中的有机物为营养而大量繁殖，导致传染病蔓延流 行。因此，生活污水排放前必须进行处理。
近年来，随着我国农村生活水平的不断提高，人均日用水量和生活污水 排放量急剧增加，村镇生活污水在污水排放领域的占比逐渐增大。并且由于 废水中蛋白浓度不断增大，污水中氨氮、总氮等污染物浓度指标较高，加之 农村生活污水直排、乱排现象严重，农村生活污水问题不断升级。当前农村 生活污水已经成为氮、磷等营养元素的重大污染源，提高生活污水氮素的去 除率是当前急需解决的问题。
通常情况下，北方生活污水中CODcr浓度多在350～500mg/L，BOD5为 150～250mg/L，SS为200～300mg/L，TN为20～85mg/L，TP为4～15mg/L。然 而近些年调查我国北方农村污水排放现状时发现，其水质已发生了明显变化。 CODcr浓度进一步降低，而TN和氨氮进一步提高，碳氮比(COD/TN)在 2～4之间，甚至有的地区已经降低到了1以下。废水的碳氮比失调引起污水 总氮不能达标排放，严重制约了生活污水的排放，如不加以控制，该类废水 的排放将引起水体富营养化，进而导致生态环境的恶化。
传统的脱氮技术，形成了以A/O工艺、氧化沟工艺、SBR工艺等应用成 熟的工艺方法，但此类方法皆以碳源充足为基础。针对当前碳氮比失调的污 染状况下，高能耗、高成本的传统的生物脱氮工艺达不到理想的效果。因此， 研究低能耗、高效率的脱氮工艺，已经成为当今污水处理领域的热点。
针对低碳氮比生活污水的处理难点，本发明针对现有工艺的不足，开发 出一种适用于低碳氮比生活污水处理的一体化装置，提高生活污水处理效率， 保证污水达标排放。
发明内容
本发明的主要目的在于为解决现有技术的不足，而提供一种适用于低碳 氮比生活污水处理的一体化装置。
本发明的目的是以下述技术方案实现的：
一种适用于低碳氮比生活污水处理的一体化装置，包括按污水流向依次 连通的厌氧池、缺氧池、好氧池、污泥沉淀池和曝气生物滤池；所述厌氧池 与所述好氧池之间设有亚硝态氮回流管路，所述缺氧池和所述曝气生物滤池 之间设有硝态氮回流管路；
所述厌氧池内设有生物膜载体，所述生物膜载体上负载有厌氧氨氧化菌 和氨化细菌；所述厌氧池，用于使污水中的部分有机氮在所述氨化细菌的作 用下进行氨化反应产生氨氮，以及用于使污水中的氨氮与所述好氧池回流的 亚硝态氮和硝态氮在所述厌氧氨氧化菌的作用下进行厌氧氨氧化反应产生氮 气，以去除污水中的部分有机氮、氨氮、亚硝态氮和硝态氮；
所述缺氧池内设有反硝化菌；所述缺氧池，用于使经所述厌氧池处理的 污水和所述曝气生物滤池回流的硝态氮，在所述反硝化菌的作用下进行反硝 化反应产生氮气，以去除污水中的硝态氮以及用于供给所述反硝化菌能量的 部分有机物；
所述好氧池和所述曝气生物滤池内均设有悬浮生物填料、曝气装置和溶 氧仪，所述好氧池和所述曝气生物滤池内的悬浮生物填料填充量分别为 10～30％、30～50％，所述悬浮生物填料内填充有硝化菌，所述好氧池和所述 曝气生物滤池内的硝化菌优势菌种分别为亚硝酸菌和硝酸菌；所述厌氧池、 所述缺氧池和所述好氧池的体积比为(1～2):1:(2～3)；所述好氧池工作条件设 置为：所述溶解氧设置为0.5～1mg/L，水力停留时间控制在8～16h；所述曝气 生物滤池工作条件设置为：所述溶解氧为2～4mg/L，水力停留时间为2～4h；
所述好氧池，用于使经过所述缺氧池处理的污水中含有的部分氨氮，在 所述硝化菌的作用下，且在限定的工作条件下进行不完全的硝化反应产生大 量的亚硝态氮和少量的硝态氮，以去除污水中的部分有机物、氨氮；
所述污泥沉淀池，用于使经过所述好氧池处理的污水进行污泥沉淀；
所述曝气生物滤池，用于使经过所述污泥沉淀池处理的污水，在限定的 所述工作条件下，进行彻底的硝化反应产生硝态氮，以去除污水中剩余的氮 元素和剩余的有机物。
优选的，所述生物膜载体包括中心骨架以及位于所述骨架上且向外不规 则放射的纤维丝，所述纤维丝为聚丙烯腈或聚酯纤维螺旋编织而成。
进一步优选的，所述生物膜载体悬挂于所述厌氧池内。
优选的，所述缺氧池内设有搅拌装置。
优选的，所述悬浮生物填料为中空双层网状球体。
优选的，所述污泥沉淀池上设有加药装置，用于向所述污泥沉淀池内添 加沉淀药剂。
优选的，所述沉淀药剂为复合铝铁药剂。
优选的，所述厌氧池溶解氧小于0.2mg/L，所述缺氧池溶解氧小于 0.5mg/L。
优选的，所述厌氧池水力停留时间为4～8h，所述缺氧池水力停留时间为 4～6h。
优选的，所述好氧池的回流比为200～500％，所述曝气生物滤池的回流 比为100～300％。
本发明设置两组硝化液交叉回流，其中亚硝态氮回流到厌氧池参与厌氧 氨氧化，在减少碳源消耗的情况下脱氮，硝态氮回流到缺氧池参与反硝化脱 氮除磷，进一步降低污水含氮量，可适用于低碳氮比生活污水处理，提高生 活污水处理效率，保证污水达标排放。
