[发明专利]一种兼顾总氮的处理高浓度、低碳氮比污水的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业污水生物处理系统和方法，尤其是一种兼顾总氮的处 理高浓度、低碳氮比污水的方法和设备。

背景技术

食品、制药、石化等工业生产废水中含有较高浓度的有机物和氮污染物， 排放到环境中将严重危害生态与人体健康。对于氮氧化物排放控制，现阶段我 国普遍采用限制氨氮浓度的政策与标准。实际上，有机氮、亚硝氮及硝氮对水 体富营养化的影响也极其不可忽视，发达国家早已采用总氮浓度作为氮污染物 的衡量及限制排放指标。随着我国水污染形势日益严峻，国家标准对于污染物 排放的种类及浓度限制也愈发严格。“十一五”期间，我国首次提出重点流域 的总氮总量控制。2007年，江苏省率先出台地方性标准性文件，对太湖流域化 工企业总氮排放浓度进行限制。2015年，“十三五”环保规划确定将针对重点 行业实行总氮总量控制。而目前，国内绝大多数市政污水及工业污水处理厂仍 停留在控制氨氮排放、无总氮控制或有总氮控制但不达标的水平上，升级改造 迫在眉睫。

传统脱氮方法采用硝化反硝化及其组合工艺，硝化段耗氧，反硝化段有碳 源需求。当应用于氨氮浓度较高(500-1500mg/l)，而碳氮比却较低(C/N＜4) 的污水处理时，产生较大问题：(一)为使氨氮去除达标，高浓度意味着硝化 段的高耗氧，运行成本大幅增加；(二)进水中碳源不足，为使总氮去除达标， 硝化段需外加碳源，由此增加的药剂成本相当可观。针对以上问题，采用短程 硝化反硝化工艺具有明显优势：(一)亚硝化将硝化控制在亚硝酸盐阶段，比 完全硝化节省25％的耗氧和40％的碱度消耗；(二)亚硝酸盐反硝化比硝酸盐反 硝化节省40％的COD需求，适用于C/N比为2～4的污水。氨氮浓度较高时，通 过设计多级短程硝化反硝化，可实现不添加外部碳源使氨氮去除达标。但出水 中仍可能含有剩余硝酸盐和亚硝酸盐，为使总氮达标，必须设置后置反硝化单 元，总碳源需求仍比采用传统方法低得多。

短程硝化反硝化的工艺关键及难点在于硝化段亚硝化细菌的筛选富集，以 实现亚硝酸盐积累。试验室研究已经给出一系列温度、pH、溶解氧、游离氨、 污泥龄等因素的控制范围。实际工程中，可控参数主要是pH、溶解氧和污泥龄。 从小型试验放大到实际工程应用，在保证高效的同时兼顾成本，构筑或设备设 计与选型、工艺参数的控制与稳定、系统的快速启动与平稳运行仍是应用难点 和研究热点。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种工作效率高、应用范围广的一种兼顾 总氮的处理高浓度、低碳氮比污水的方法和设备。

本专利所述的一种兼顾总氮的处理高浓度、低碳氮比污水的方法和设备， 其设备包括：通过污水管线依次连接在一起的调节池(1)、初沉池(2)、预酸 化池(3)、D1池(4)、N1池(5)、D2池(6)、N2池(7)、二沉池(8)、D3 池(9)、清水池(10)、污泥池(11)。

所述调节池(1)内设置有调节池搅拌器(12)和进水提升泵(13)，所述 D1池(4)内设置有D1池搅拌器(14)，所述N1池(5)的一侧设置有N1池变 频风机(15)，所述D2池(6)内设置有D2池搅拌器(17)，所述N2池(7) 的一侧设置有N2池变频风机(18)，所述D2池(6)和N2池(7)之间的污水 管线上设置有自动加药系统(22)。

所述调节池(1)、初沉池(2)、二沉池(8)、D3池(9)同时连接反冲洗 系统(23)。

所述N1池(5)下部还连接有一级硝化液回流泵(16)，所述N2池(7) 下部还连接有二级硝化液回流泵(19)，所述一级硝化液回流泵(16)和二级 硝化液回流泵(19)均同时连接初沉池(2)。

所述初沉池(2)与D3池(9)之间设置有污泥回流泵(20)。

所述清水池(10)与污泥池(11)之间设置有污泥泵(21)。

本专利的工作步骤如下：

1)污水原水或厌氧处理出水首先进入调节池(1)均匀水质水量，设循环 支路调节pH；

2)调节池(1)出水进入初沉池(2)，去除部分悬浮物；

3)初沉池(2)的上清液进入预酸化池(3)，含难降解有机物的废水在此 进行预酸化以增加可生化性，此步可视废水的性质进行增减；

4)初沉池(2)的上清液或预酸化池出水进入D1池(4)，为回流的硝化 液反硝化提供碳源；