[发明专利]两段进水生物脱氮系统及其工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种含高浓度氨氮污水处理的工艺，特别涉及一种污水分别进入两工艺段且 不需投加外加碳源便可以成功去除污水中氮的两段进水生物脱氮系统及其工艺。

背景技术

随着工业化和城市化程度的不断提高，世界各国的污水排放总量不断增加，造成水环境 严重污染。其中以氮、磷等营养物的大量排放引起的水体富营养化最为突出，过多的氮化合 物进入水体将恶化水体质量，影响渔业发展和危害人体健康，因此，水体氮污染问题正日益 受到人们的关注。从废水中脱氮的方法有许多种，如吹脱法、中和法、折点氯化法、离子交 换法和生物化学法，实践中发现，许多物化方法进行脱氮，氨氮的去除率可以达到要求，但 是这些方法，条件严格，操作复杂，投资比较大，需要很大的资金投入，一般企业很难实现。 因此目前普遍认为生物化学法是污水脱氮最为经济和有效的方法。尽管目前所采用的各种 A/O的改进工艺，多段进水生物脱氮工艺都获得了较高的脱氮效率，但同样普遍存在投资大 和运行费用高的问题。因此寻找一种高效、投资低的生物脱氮工艺，特别是能应用在工程实 践中的工艺，能为企业和社会带来不可估量的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，通过对生物脱氮的研究和工程实践相结合，提供 一种在工程应用中投资低、效果好、操作简便的两段进水生物脱氮系统及其工艺。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种两段进水生物脱氮系统，它包括两个厌氧段和好氧段，它们彼此交错排布，其中各 厌氧段与进水系统连通；相邻的厌氧段和好氧段上部则由过水管连通，底部则由回流系统连 通；同时好氧段底部与曝气系统连通，曝气系统与鼓风装置连接；在系统起始端的厌氧段底 部设有排泥系统。

所述鼓风装置为鼓风机。

所述进水系统为进水管，进水管与水泵连接。

所述排泥系统为排泥管。

一种两段进水生物脱氮系统的工艺，它的工艺过程为：

1)高氨氮含量的污水中部分进水与回流污水、污泥进入第一段厌氧段，而其余的进水则 进入其余厌氧段，形成一个有机物浓度梯度；在厌氧段内反硝化菌利用进水中的碳源，将水 中硝态氮、亚硝态氮转化为氮气，排出水体；

2)前一级厌氧段的水通过过水管进入到下一级好氧段中；

3)鼓风机通过曝气系统2对好氧段进行鼓风曝气；

在好氧段内，水中的氨氮在亚硝酸菌、硝酸菌的作用下，转化为硝态氮；好氧过程中产 生的硝态氮，通过部分回流，可以到前一级厌氧段，即利用了进水的有机物为碳源，降低好 氧段的负荷，还能将硝态氮转化成无污染的氮气；由于采用分段进水，系统中的第一段好氧 段产生的硝态氮也直接进入下一段的厌氧段进行反硝化，这样在厌氧段又可以利用分段进水 的有机物作为碳源，从而不需要外加碳源；

4)污水经过处理后通过排水系统4排出整个工艺段，系统中过剩的污泥则通过排泥系统 5排出工艺段。

所述步骤1)中，有机物浓度梯度为在B/C的值大于4，C/N的值大于2的情况下：

氨氮浓度小于200mg/L时，进入第一厌氧段的污水和第二厌氧段污水的水量比为1∶1；

氨氮浓度在200～500mg/L时，进入第一厌氧段的污水和第二厌氧段污水的水量比为2∶1；

氨氮浓度在500～1000mg/L时，进入第一厌氧段的污水和第二厌氧段污水的水量比为3∶1。

本发明运行的工艺段分为两个厌氧段和两个好氧段，部分进水与回流污水、污泥进入第 一段厌氧段，而其余的进水则进入第二段厌氧段，在厌氧段内反硝化菌利用进水中的碳源， 将水中硝态氮、亚硝态氮转化为氮气，排出水体。

在好氧区，水中的氨氮在亚硝酸菌、硝酸菌的作用下，转化为硝态氮。好氧过程中产生 的硝态氮，通过部分回流，可以到前厌氧段，即利用了进水的碳源，降低好氧段的负荷，还 能将硝态氮转化成无污染的氮气。与传统的推流式A/O生物脱氮相比，两段进水生物脱氮工 艺(BRN)在不增加反应池出水悬浮物的情况下，反应器的平均污泥浓度增加，终沉池的水 力负荷与固体负荷没有变化。此外，由于采用分段进水，系统中的第一段好氧区产生的硝态 氮也直接进入下一段的厌氧段进行反硝化，这样在厌氧段又可以利用分段进水的有机物作为 碳源，从而不需要外加碳源。