[发明专利]污泥消化液短程硝化与厌氧氨氧化组合脱氮的装置和方法

说明书

技术领域

本发明属于低碳氮(C/N)比高浓度氨氮废水生物脱氮技术领域，具体是一种首先通过动态控制实现城市污水厂富含氨氮污泥消化液短程硝化反应，而后在无需有机碳源存在的条件下，通过厌氧氨氧化反应(ANAMMOX，Anaerobic Ammonia Oxidation)去除消化液中的氮素完成自养生物脱氮，适用于污泥消化液、晚期垃圾渗滤液及焦化废水等低C/N比的高氨氮废水的生物脱氮。

背景技术

我国的水污染不断加剧，由于氮磷在自然水体中过度累积导致的富营养化现象不断爆发，同时我国的水资源短缺的状况也日趋严重，水污染和水资源短缺的双重压力制约了中国经济社会发展。因而提高城市污水脱氮效率，是污水处理和再生回用的关键所在。

在城市污水生化处理过程中，微生物降解有机物的同时自身增殖，产生了大量剩余污泥，这些污泥和初沉污泥通常在消化池中进行厌氧处理。厌氧消化时由于有机氮的厌氧氨化作用，污水系统中生物合成消耗的氨氮NH₄⁺-N大部分转移到污泥消化液中，结果消化液的NH₄⁺-N高达800-1500mg/L，使得污泥消化液成为典型的高NH₄⁺-N低C/N废水，所含NH₄⁺-N占城市污水处理厂总氮负荷的15％-25％。现有的生化处理工艺将污泥消化液回流与原水一并处理，这大大增加了污水处理的氮负荷，导致脱氮除磷效率难以提高。污泥厌氧消化的代谢特征和污泥消化液直接回流到污水系统的传统工艺，是许多污水处理厂脱氮效率低的一个主要但经常被忽略的症结。对于低C/N的污泥消化液而言，有机碳源的严重缺乏是其脱氮效率无法提高的屏障，而外加有机碳源会大幅度的增加污水脱氮的费用。因此，需要提出更为有效的脱氮的装置和方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提出一种污泥消化液短程硝化与厌氧氨氧化组合脱氮的装置和方法，即首先实现城市污水厂消化液中高浓度NH₄⁺-N的短程硝化反应，而后再实现厌氧氨氧化反应，最终实现经济高效的污泥消化液自养脱氮的装置与方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

污泥消化液短程硝化与厌氧氨氧化组合脱氮的装置，其特征在于：设有消化液水池、A/O短程硝化池、沉淀池、中间水池、厌氧氨氧化；

消化液水池通过A/O短程硝化池的进水泵与A/O短程硝化池的作为缺氧区的第1格室相连通，该格室安装搅拌器，A/O短程硝化池用上下交错设置过水孔的隔板分成为5-10个格室；该格室底部设有曝气头，曝气气泵通过气体流量计、空气调节阀与曝气头连通；A/O短程硝化池通过出水管与沉淀池连通，沉淀池底部通过污泥回流泵、污泥回流管与硝化池缺氧区即第一格室连通，沉淀池设有中心管，在中心管下方设有锥形反射板；沉淀池自上而下设置取样阀门，沉淀池上部通过水管与中间水池连通；

另外还设有厌氧氨氧化池，该池设有圆柱体形水浴套和圆筒形颗粒污泥床，污泥床设在水浴套中间，污泥床上部设有三相分离器和顶部密封板，该分离器的上部与碱液瓶、气体流量计和排气管连通；污泥床上部上清液通过污泥床出水回流泵进入到污泥床底部进行循环；所述水浴套上部设有穿孔吸水管，该吸水管通过水浴循环泵与设在下部的穿孔布水管连通，水浴套上部还设有电加热器、温度控制器，水浴套底部设有放水阀；中间水池通过厌氧氨氧化池的进水泵与厌氧氨氧化池的颗粒污泥床底部连通，污泥床顶部溢出水通过出水管排放，厌氧氨氧化池外部设有连通污泥床的数个取样阀。

利用上述装置实现污泥消化液短程硝化与厌氧氨氧化组合脱氮的方法，其特征在于包括以下步骤：