[发明专利]一种强化低温生物硝化效果的装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种强化低温生物硝化效果的装置与方法，属于污水生物处理技术领域，适用于寒冷地区城市污水的深度处理。

背景技术

随着国民生活水平的提高，城市污水的排放总量与污染物浓度逐渐增高；由于水体“富营养化”等环境问题日益突出，日益增长的环境保护要求与当前环境污染现状矛盾日益加深，国家对于城市污水制定的处理排放标准也逐渐提高；这两方面都要求污水处理厂增加处理能力，提高处理效果；

污水生物脱氮技术是水污染控制领域的重要研究方向，《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中对城镇污水处理厂的氨氮（总氮）要求为：出水不得高于5（15）mg/L；因此研发高效、低能耗、环境友好的生物脱氮工艺与装置是当今水处理领域的研究重点。

生物脱氮过程包括硝其中硝化过程是限速步骤，硝化细菌起主要作用。硝化细菌为化能自养细菌，生长缓慢，污泥

龄长，温度对其活性影响十分显著。污水处理厂冬季常面临出水氨氮浓度不达标（即硝化效果差）的问题，

特别是对于寒冷地区，低温条件下（<15℃）如何保持硝化细菌活性即保证硝化效果是目前污水处理厂急需解决问题。

污泥消化液为典型高氨氮污水，一般由污泥消化池直接回流至污水处理厂前端，这必然会增大污水处理厂氮负荷，增加冬季污水处理厂氨氮达标排放难度，因此对污泥消化液进行预处理十分必要。

但是，到目前为止，国内外对强化硝化效果提出的措施大多基于投加填料、投加工程菌等，但这些措施也会带来填料流失、挂膜困难、工程菌退化等新问题。因此，当下需要迫切解决的一个技术问题就是：如何能够提出一种有效的方法，以强化低温生物硝化效果。

发明内容：

本发明的目的在于解决低温生物硝化差的难题，提供一种强化低温生物硝化效果的方法与装置。

本发明所提供的方法通过采用污泥消化液强化剩余污泥硝化性能，并将其回流至SBR脱氮系统的方式增强SBR脱氮系统的硝化效果，优化反应系统内微生物的种群结构，从而强化低温生物硝化效果。

本发明提供了一种强化低温生物硝化效果的装置（见图1），包括：

SBR脱氮反应器4连接城市污水管3、排水管6、曝气管11、外加碳源管15、剩余污泥排放管19、回流管29；城市污水管3上设置进水泵2；排水管6上设置出水阀7；曝气管11上设置曝气阀门10；外加碳源管15上设置加药泵14；剩余污泥排放管19上设置排泥阀20；回流管29上设置污泥回流泵28；城市污水箱1通过城市污水管3连接到SBR脱氮反应器4；外加碳源箱13通过外加碳源管15连接到SBR脱氮反应器4；空气压缩机9通过曝气管11连接到SBR脱氮反应器4；出水管8通过排水管6连接到SBR脱氮反应器4；在SBR脱氮反应器4内设置搅拌器5、温度传感器16、pH传感器17、DO传感器18、曝气砂头12；污泥强化池21为敞口容器；污泥强化池21分别通过剩余污泥排放管19、回流管29连接到SBR脱氮反应器4；污泥强化池21连接剩余污泥排放管19、回流管29、污泥消化液进水管24、进气管31；污泥消化液进水管24上设置污泥消化液进水泵25；进气管31上设置进气阀门30；污泥消化液水箱23通过污泥消化液进水管24连接到污泥强化池21；污泥强化池21内设置曝气头22、感温探头26、加热棒27；温度传感器16、pH传感器17、DO传感器18、感温探头26、加热棒27与可编程过程控制器32连接；可编程过程控制器32内设置搅拌继电器33、加药继电器34、曝气继电器35、进水继电器36、温度传感接口37、pH传感接口38、DO传感接口39、排水继电器40、污泥回流继电器41、排泥继电器42、感温接口43、加热棒继电器44、污泥消化液进水继电器45、进气继电器46、空气压缩机继电器47；可编程过程控制器32连接搅拌器5、加药泵14、曝气阀门10、进水泵2、出水阀7、污泥回流泵28、排泥阀20、污泥消化液进水泵25、进气阀门30、空气压缩机9；

本发明还提供一种强化低温生物硝化效果的方法，包括：

I进水比设为30%～40%，启动进水泵将城市污水加入SBR脱氮反应器；当达到设定进水比后关闭进水泵；

II启动搅拌器、空气压缩机和曝气阀门，可编程过程控制器实时接收pH传感器数值，对接收的pH数据进行滤波和求导处理，当pH值的一阶导数由负变正，且曝气时间超过1小时，关闭曝气阀门、关闭空气压缩机；