[发明专利]垃圾渗滤液SBR与厌氧氨氧化组合脱氮装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种垃圾渗滤液SBR与厌氧氨氧化组合脱氮装置与方法，属于低碳氮(C/N)比高浓度氨氮废水生物脱氮技术领域，适用于晚期垃圾渗滤液等低C/N比的高氨氮废水的生物脱氮。

背景技术

近几年来，随着城市固体废物产量的不断增加，填埋法逐渐成为世界上应用最广泛的处理和处置方法。填埋产生的渗滤液因具有成分复杂、水质水量变化大、有机物和氨氮浓度高、微生物营养元素比例失调等水质特点，使其处理成为国际范围内尚未解决的难题之一。采用单一的处理技术往往不能经济高效的处理渗滤液，需要不同特点的工艺联合使用。有机碳源的严重缺乏是晚期渗滤液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。

污水生物脱氮通过硝化将NH₄⁺-N转化为NO₃^--N，再通过反硝化将NO₃^--N转化为氮气从水中逸出。反硝化阶段以NO₃^--N为电子受体，有机物作为电子供体，将氨氮转化为氮气完成生物脱氮。但对于高NH₄⁺-N晚期垃圾渗滤液脱氮而言，其C/N比仅在1左右，由于有机碳源严重不足，导致传统生物脱氮效率只能达到10％左右。

而厌氧氨氧化具有如下优点：由于厌氧氨氧化菌是自养菌，碳酸盐/二氧化碳是其生长所需的无机碳源，所以氨氮的氧化无需分子氧参与，同时亚硝态氮的还原也无需有机碳源，这将大大降低污水好氧生物脱氮的运行费用；Anammox微生物的增长率(倍增时间为11d)与产率(0.11g[VSS]/g[NH₄⁺])是非常低的，故污泥产量低，然而氮的转化率却为0.25mg[N]/(mg[SS]·d)，与传统的好氧硝化旗鼓相当；在不投加任何化学药品的条件下，既能降低污水处理厂的运行费用，又能够实现氮的高效去除。对低C/N比高氨氮的渗滤液垃圾渗滤液而言，实现厌氧氨氧化反应是其脱氮的最佳途径，同时也是与其水质特点最为适合的脱氮技术。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提出一种垃圾渗滤液SBR与厌氧氨氧化组合脱氮装置与方法，即首先实现城市垃圾填埋场渗滤液中高浓度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垃圾渗滤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：

一种垃圾渗滤液SBR与厌氧氨氧化组合脱氮装置，其特征在于：

该装置包括一体化水箱，SBR短程硝化反应器、厌氧氨氧化反应器；一体化水箱包括原水箱、后置水箱、前置水箱以及置于原水箱、后置水箱和前置水箱中间的加热水箱，加热水箱中设置有温控加热装置；原水箱通过第一进水管和第一蠕动泵与前置水箱相连接，原水箱通过第四进水管和第七蠕动泵和厌氧氨氧化反应器相连通；一体化水箱中的前置水箱通过第二进水管与第四蠕动泵和SBR短程硝化反应器相连通，SBR短程硝化反应器通过第一出水管和第五蠕动泵与后置水箱相连接，后置水箱通过第三进水管和第三蠕动泵与厌氧氨氧化反应器底部相连接，厌氧氨氧化反应器设有第二回流管和第六蠕动泵用于自循环，厌氧氨氧化反应器通过第二蠕动泵与第一回流管和前置水箱相连接；

SBR短程硝化反应器自上而下设置数个第一取样阀门，第二进水管上设有进水控制阀；第一出水管上设有排水阀；SBR短程硝化反应器设有机械搅拌装置；在SBR短程硝化反应器底部设有曝气头，曝气头与曝气泵通过曝气管相连，曝气管上设有气体流量计；SBR短程硝化反应器匹配设置有DO仪、ORP仪以及pH仪；

厌氧氨氧化反应器设有温控加热带装置和圆筒形污泥床，厌氧氨氧化反应器上部设有三相分离器和顶部密封板，该三相分离器的上部与碱液瓶、气体流量计连通；圆筒形污泥床上部上清液通过第六蠕动泵进入到圆筒形污泥床底部进行循环；圆筒形污泥床顶部溢出水一部分通过第二出水管排放，一部分回流到前置水箱，厌氧氨氧化反应器外部设有连通污泥床的上下数个第二取样阀。

利用上述装置实现垃圾渗滤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：