[实用新型]污水脱氮处理装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及污水处理设备领域，尤其涉及一种污水脱氮处理装置。 

背景技术

目前，我国水环境污染状况依然较重，高锰酸盐指数、五日生化需氧量和氨氮仍为主要污染指标。根据全国水环境污染物主要特征，“十二五”规划明确了主要水污染物的减排目标，提出2015年化学需氧量排放要在“十一五”基础上减少8%，氨氮排放减少10%。氨氮是新增加的约束性指标，减排的制度和措施尚需在实践中探索。 

根据第一次全国污染源普查结果，2007年全国氨氮总排放量172.91万吨。其中，工业企业产生氨氮201.67万吨，实际排放出厂30.4万吨，经城镇污水处理厂及工业废水集中处理设施削减后，实际排入环境水体20.76万吨；农业源氨氮排放量约31.4万吨，93%来自于种植业和规模化畜禽养殖业；各类生活污染源排放量达到148.93万吨，占全部总排放量的86%，是氨氮的主要排放源。2007年，全国总污水处理量210.31亿吨，削减氨氮37.62万吨，通过城镇污水处理厂出水排放氨氮18万吨。综合以上数据，生活污染是氨氮的主要排放源，城镇污水处理是氨氮削减的主要手段，将成为氨氮减排的最主要领域。 

截至2010年底，设市城市、县累计建成城镇污水处理厂2832座，污水处理能力达到1.25亿立方米/日，与“十五”末相比分别增长了2.1倍和1.2倍，这也是到目前为止世界上所有国家污水处理能力增长的最快速度。全国已有1034个县城建成了污水处理厂，约占县城总数的63.2%，较2009年底翻了一番，有16个省、自治区、直辖市实现了“每个县(市)建有污水处理厂”的目标。2010年全国城镇污水处理厂全年累计处理污水343.33亿立方米，平均运行负荷率达到78.95%，全年累计削减化学需氧量总量920万吨，削减氨氮70万吨。 

上述数据表明，目前我国在建的和“十一五”期间已经投入运行的污水处理厂的处理能力已经与美国相当，但美国已经完成了城镇化进程，而我国人口基数是美国的5倍，还处在城镇化快速发展过程中。“十二五”的城镇化率目标要达到51.5%，意味着我国的城镇化将迎来一个拐点，城镇人口数将首次超过农村人口数，城镇污水量会持续增加，污水处理厂的建设也将持续高速发展。按照规划，“十二五”新建污水处理厂的总处理能力将超 过3000万立方米/日。这些污水处理厂的陆续投入运营，将为氨氮减排发挥关键作用。 

目前，污水脱氮常用的技术为硝化反硝化，硝化是在有氧的条件下，通过好氧氨氧化细菌（ammonia-oxidizing bacteria，AOB，又称亚硝酸细菌）和亚硝酸盐氧化细菌（nitrite-oxidizing bacteria，NOB，又称硝酸细菌）的先后作用，先将氨氮转化成亚硝酸盐氮，再将亚硝酸盐氮转化为硝酸盐氮的过程；反硝化是在缺氧的环境条件下，反硝化细菌利用有机碳源作为能源，将硝酸盐氮和亚硝酸盐氮还原成氮气的过程。 

同步硝化反硝化（simultaneous nitrification and denitrification，SND）是指在同一反应器内，同样的运行操作条件下，同时发生硝化反应和反硝化反应的过程。目前SND已经应用于各种不同的生物处理工艺中，如SBR、氧化沟，生物转盘、流化床、曝气生物滤池等工艺。对于SND的反应机理，目前主要有好氧/缺氧环境理论和异养硝化/好氧反硝化微生物理论两方面的解释。其中，好氧/缺氧环境理论从物理学角度进行了解释，认为由于曝气方式、反应器构型等造成了宏观好氧/缺氧环境，或者受微生物种群结构、基质分布和生物代谢反应不均匀性的相互作用，在活性污泥菌胶团局部形成了微观好氧/缺氧环境，从而导致了TN的损失。而异养硝化/好氧反硝化微生物理论则从微生物学方面进行了解释，它认为SND脱氮系统中存在异养硝化菌和好氧反硝化菌，这些微生物能够在好氧条件下直接把NH4+转化为气态产物而逸出系统。 

目前，国内外市场上脱氮工艺流程较为复杂，处理能耗和物耗成本较高，而已有的同步硝化反硝化脱氮装置尚处于探索阶段。本实用新型是在本课题组大量的试验研究基础上的进一步创新。 

实用新型内容

本实用新型实施方式提供一种污水脱氮处理装置，可以解决目前国内外市场上脱氮工艺流程较为复杂，处理能耗和物耗成本较高的问题。 

为解决上述问题本实用新型提供的技术方案如下： 

本实用新型实施例提供一种污水脱氮一体化处理装置，包括：