[发明专利]一种低碳氮比亚硝化的污水处理装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，尤其涉及一种低碳氮比亚硝化的污水处理装置及其方法。

背景技术

对于低碳氮比高氨氮的污水，传统的生物脱氮工艺一般是包括将氨氮氧化成NO₂^-、NO₃^-的硝化和将NO₂^-、NO₃^-还原至N₂的反硝化二个阶段；但硝化阶段溶解氧一般为3~6mg/l，曝气耗能高，并且易消耗碱度；反硝化阶段则需有机碳源，否则脱氮不完全；对医药、化工、化肥、制革、垃圾渗滤液、畜禽养殖等低碳氮比高氨氮类废水，则需添加甲醇、淀粉等碳源进行反硝化。为解决补加碳源问题，有效克服了传统硝化- 反硝化工艺需要以有机物作为电子供体支持反硝化的问题。CANON工艺(Completely Autotrophic N-removal Over Nitrite,通过亚硝酸途径的完全自养生物脱氮)是在一个反应器中同时进行短程硝化和厌氧氨氧化(Anaerobic Ammonia Oxidation,ANAMMOX)过程。在微氧条件下,亚硝酸菌将氨氮部分氧化成亚硝酸,消耗氧化创造ANAMMOX过程所需的厌氧环境;产生的亚硝酸与部分剩余的氨氮发生ANAMMOX 反应生成氮气。

CANON过程的化学计量方程式如下:

NH⁺₄ + 1.5O₂  →NO^-₂ + H⁺ + H₂O

NH₃ + 1.32NO^-₂ + H⁺→1.02N₂ + 0.26NO^-₃ + 2H₂O

总方程式: NH⁺₄ + 0.85O₂→0.435N₂ + 0.13NO^-₃ + 0.14H⁺ + 1.3H₂O

该工艺可节省100%的碳源，尤其适用于处理低C/N 的高浓度氨氮废水；由于该工艺采用的是限制性供氧方式，反应器中DO 浓度较低，可节约60%的供氧量。

采用低溶解氧DO方法是实现亚硝化的有效手段之一，进水和回流污泥一同进入好氧池，全程自养亚硝化解决了碳源的问题，因此将采用低DO的方法和泥水混合进入好氧池的方法相结合，有利于亚硝化的快速启动，并能保持长期稳定的亚硝化阶段，具有条件易于控制，易于启动，出水效果好的优点。

发明内容

本发明的目的是克服现有低碳氮比高氨氮废水硝化启动时间长、硝化效果不稳定等缺点，提供一种低碳氮比亚硝化的污水处理装置及其方法。

低碳氮比亚硝化的污水处理装置包括调节池、污水提升泵、第一低氧池、好氧池、第二低氧池、穿孔管曝气、可提升曝气管、二沉池、污泥泵、潜水搅拌机、蒸汽管和鼓风机；调节池、污水提升泵、好氧池顺次连接，好氧池进水口设有蒸汽管，好氧池底部设有可提升曝气管和出水口，好氧池两侧设有第一低氧池和第二低氧池，第一低氧池和第二低氧池底部分别设有穿孔管曝气，可提升曝气管和穿孔管曝气与鼓风机连接，第一低氧池和第二低氧池分别设有潜水搅拌机，第一低氧池和第二低氧池上端分别设出水口，并与二沉池、污泥泵、好氧池底部顺次连接。

低碳氮比亚硝化的污水处理方法是：污水进入调节池，通过污水提升泵进入好氧池，鼓风机产生的压缩空气经可提升曝气管对污水进行曝气，调节鼓风机风量来控制溶解氧在1～2mg/L；二沉池中的回流污泥同步进入好氧池；在好氧池进水口设有蒸汽管，对污水进行加热，控制水温在28～35℃，pH7.6～8.5条件下进行亚硝化反应；污水通过好氧池底部出水口进入第一低氧池和第二低氧池，两个低氧池内布置有穿孔管曝气进行间歇曝气，并设潜水搅拌机进行搅拌，以便控制溶解氧为0.8～1.0mg/L，好氧池和低氧池的体积比为：1:10～20；污水经过第一低氧池和第二低氧池出水进入二沉池进行固液分离，其中部分污泥通过污泥泵回流至好氧池，剩余污泥去进行污泥处理。

所述的从好氧池到第一低氧池和第二低氧池的污水采用连续进水。所述的第一低氧池和第二低氧池内采用间歇曝气。所述的好氧池内的污水加热采用二次蒸汽加热。