[发明专利]一种处理低C/N污水的A/O生物膜脱氮装置和方法

说明书

本发明公开了一种处理低C/N污水的A/O生物膜脱氮装置和方法。所述装置包括：原水水箱、进水泵、A段生物膜反应器、O段生物膜反应器、硝化液内回流泵。原水水箱为一封闭箱体，设有溢流管和放空管；A段生物膜反应器呈柱形，按照水流方向分为下段和上段两部分，下段为短程反硝化生物膜，上段为厌氧氨氧化生物膜；O段生物膜反应器呈柱形，填充硝化生物膜。所述方法是A段生物膜反应器下段实现短程反硝化，利用污水中的有机碳源，将回流硝化液携带的硝态氮还原为亚硝态氮；上段生物膜实现厌氧氨氧化，将污水中的部分氨氮和短程反硝化积累的亚硝态氮转化为氮气；O段生物膜反应器将污水中剩余氨氮氧化为硝态氮，实现低C/N污水的高效脱氮。

技术领域

本发明涉及一种处理低C/N污水的A/O生物膜脱氮装置和方法，属于污水生物处理技术领域。

背景技术

目前污水生物脱氮大多采用传统的生物硝化反硝化脱氮技术，且反硝化过程中需要有机碳源作为电子供体，将氮氧化物还原为氮气。因此含有机碳源不足的低C/N污水难以高效脱氮，为了达标排放，需要投加外碳源来提高脱氮效果，从而增加了污水处理费用。

传统的生物反硝化过程是依次通过反硝化菌种的硝态氮还原酶、亚硝态氮还原酶、一氧化氮还原酶和氧化亚氮还原酶作用逐步将硝态氮还原为氮气。最新研究表明部分反硝化菌只能分泌硝态氮还原酶，从而使得亚硝态氮的还原速率小于硝态氮的还原速率，导致反硝化过程中出现亚硝态氮的积累，即发生了短程反硝化现象。

厌氧氨氧化过程是在无需氧和有机碳源的条件下，以氨氮作为电子受体，将亚硝态氮还原为氮气，最终实现自养脱氮。如果将上述短程反硝化与厌氧氨氧化结合，则可降低生物脱氮对有机碳源的需求。因此，开发短程反硝化厌氧氨氧化脱氮技术有望为低C/N污水高效脱氮提供解决方案，同时可满足低碳经济和达标排放的宗旨。

发明内容

本发明的目的就是针对低C/N污水生物脱氮碳源不足的问题，提出一种处理低C/N污水的A/O生物膜脱氮的装置与方法。

本发明的技术方案为：提供了一种处理低C/N污水的A/O生物膜脱氮的装置：设有原水水箱1、A段生物膜反应器2、O段生物膜反应器3；原水水箱1设有溢流管1.1和放空管1.2；原水水箱1通过进水泵2.1与A段生物膜反应器进水阀2.2相连接；A段生物膜反应器2呈柱形，按照水流方向分为下段和上段两部分，下段为短程反硝化生物膜2.5，上段为厌氧氨氧化生物膜2.6；A段生物膜反应器出水管2.8通过O段生物膜反应器进水阀3.2与O段生物膜反应器3连接，O段生物膜反应器3呈柱形，填充硝化生物膜，硝化液内回流泵3.1通过硝化液内回流阀2.3与A段生物膜反应器2连接，最终出水通过O段生物膜反应器出水管3.4排放。

本发明提供的处理低C/N污水的A/O生物膜脱氮方法，包括以下步骤：方法的步骤为：

1)启动系统：接种具有短程反硝化生物膜，投加到A段生物膜反应器下部，其体积占整个A段生物膜反应器反应区体积的20-40％；接种厌氧氨氧化生物膜投加到A段生物膜反应器上部，其体积占整个A段生物膜反应器反应区体积的40-80％；接种硝化生物膜，投加到O段生物膜反应器，其体积占整个O段生物膜反应器反应区体积的80-100％。

2)运行时调节操作如下：

2.1)A段生物膜反应器水力停留时间为2-6h，O段生物膜反应器水力停留时间为0.5-3h；

2.2)O段生物膜反应器内溶解氧浓度为0.5-1.5mg/L；

2.3)硝化液内回流比为200-400％，当系统出水硝态氮浓度大于15mg/L时，提高硝化液内回流比，当系统出水硝态氮浓度小于8mg/L时，降低硝化液内回流比。

技术原理：