[实用新型]颗粒污泥一体化自养脱氮的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于一种污水处理技术领域，属于生化法污水处理技术领域。具体是应用厌氧氨氧化技术处理高氨氮废水的装置。该装置以颗粒污泥为载体，同时富集氨氧化菌和厌氧氨氧化菌，通过两种菌的协同作用实现经济高效地脱氮。该装置适合城市污水处理厂对高氨氮，低碳氮比的消化污泥脱水液进行旁侧处理；也适用于其他高氨氮工业废水的脱氮处理。 

背景技术

“十二五”国民经济和社会发展规划纲要中，明确提出氨氮减排10％的目标。作为新增约束性指标，氨氮减排的制度和措施急需在实践中探索。氮的去除已经成为当今污水处理和再生回用的主要问题。高氨氮废水污染物浓度高，水质复杂，不经妥善处理对环境的危害很大，目前是污水脱氮处理的重点和难点。 

(1)传统高氨氮废水处理技术 

常见的高氨氮废水包括污水处理厂污泥处理产生的脱水液；发酵行业的工业废水，如味精废水；养殖业废水，如猪场废水等。传统脱氮处理技术应用硝化菌在好氧的条件下将氨氮氧化成硝酸盐，然后硝酸盐在缺氧的环境中被反硝化菌利用有机碳源还原成氮气。传统工艺的局限性在异养反硝化过程需要有机物作为电子供体完成硝酸盐的还原。高氨氮浓度的废水如果碳氮比低，处理过程需要大量投加甲醇等外加碳源以保证脱氮效果。这不仅显著增加运行费用，同时也会产生更多剩余污泥，增加后续污泥处理工艺的负担。 

(2)新型高氨氮废水处理技术 

为降低高氨氮污水处理的运行成本，保证出水符合排放标准，需要开发经济高效的新工艺。新型脱氮工艺主要包括短程硝化技术和新型复合碳源的开发利用。短程硝化技术是指在硝化过程中将氨氮氧化成亚硝酸盐后，不继续氧化成硝酸盐而直接将其反硝化为氮气。该过程可以一定程度上节省曝气能耗和反硝化碳源，有利于降低运行成本。新型复合碳源的开发利用是指利用初沉污泥、剩余污泥、固体碳源等开发经济的替代碳源。一般通过厌氧发酵等技术手段将难利用的有机物水解酸化成挥发酸等，用挥发酸代替常规的外加碳源强化反硝化过程。 

(3)厌氧氨氧化脱氮处理技术 

目前厌氧氨氧化工艺处理高氨氮废水的技术优势最显著。厌氧氨氧化技术主要利用厌氧氨氧化菌作为工艺主体，该菌种具有独特的代谢途径，厌氧的条件下可利用亚硝酸盐作为电子供体直接将氨氮氧化成氮气，并且这一过程不需要有机碳源。厌氧氨氧化技术与传统硝化-反硝化脱氮工艺相比具有明显的优势：厌氧氨氧化菌是化能自养菌，以无机碳作为碳源，这样在脱氮的过程中不需要投加有机碳源，节省了运行费用；硝化过程只需将50％的氨氮氧化至亚硝酸盐氮，工艺的需氧量和供氧能耗大幅下降；厌氧氨氧化的脱氮效率和去除负荷较高，但是产生污泥产量少。因此，厌氧氨氧化技术应用于城市污水处理厂污泥消化液等高氨氮废水的脱氮处理，可产生显著的经济效益、环境效益和综合效益。该工艺是符合可持续发展规律的工艺，应用市场广阔。 

实用新型内容

目前厌氧氨氧化工艺的推广应用需要解决的问题包括：如何在反应器内有效的持留并富集厌氧氨氧化菌；如何提高反应运行的稳定性并降低维护运行的复杂程度。本实用新型解决了上述技术难题，提出了一种颗粒污泥一体化自养脱氮的装置。该装置应用颗粒污泥技术有效的持留并富集厌氧氨氧化菌，通过合理的反应器结构和水力流态使污泥在反应器内部循环流动，为氨氧化菌和厌氧氨氧化提供最佳的生长环境，提高脱氮效率和运行稳定性。 

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：