[发明专利]一体两段式厌氧氨氧化耦合反硝化脱氮除碳装置及其控制运行方法

说明书

一种一体两段式厌氧氨氧化耦合反硝化脱氮除碳装置及其控制运行方法，装置本体主要有厌氧氨氧化耦合反硝化反应室和厌氧氨氧化反应室组成，两个反应室顶部设有填料层和带孔网状的挡板，本体侧壁从下至上依次设有布水器、排泥口、测定仪、取样口、进泥口、回流口、倾斜的防回流断流的挡板、排水管、排气管。本发明控制氨氮浓度范围在160～360mg/L，氨氮：亚硝态氮比1:0.5～0.8，在两个高径比不同的反应室分段驯化培养功能菌群，厌氧氨氧化耦合反硝化反应室中主要菌群是厌氧氨氧化菌和反硝化菌，辅助菌群是氨氧化菌，厌氧氨氧化反应室中主要是厌氧氨氧化细菌，菌群的纵向分布特性和控制回流比，克服了传统生物耦合装置的耐冲击负荷低，运行不稳定的缺点。

技术领域

本发明涉及一种厌氧氨氧化耦合反硝化脱氮除碳装置及其控制运行方法，尤其是一种适用于厌氧消化畜禽养殖废水后的高氨氮低C/N比有机废水、厌氧消化液水处理的一体两段式厌氧氨氧化耦合反硝化脱氮除碳装置及其控制运行方法。

背景技术

传统的硝化—反硝化脱氮过程需要消耗氧气和有机碳源，但对于一些低C/N废水，应用于该工艺处理需要外加碳源，处理成本高，流程长，操作管理也相对复杂，厌氧氨氧化是生物处理过程中新发现的一种氮的自养转化过程，是指在厌氧或缺氧的时候，厌氧氨氧化微生物以亚硝态氮为电子受体，氧化氨氮的过程，该过程不需要有机碳源，节省了大量的运行费用。国内外培养驯化出了能处理高氮负荷的厌氧氨氧化细菌，但是也只能去除约90％的以氨和亚硝态形式存在的氮，仍有10％的氮以硝态氮存在不能被去除。反硝化细菌在有机碳源下可以优先利用硝态氮作为基质后产生氮气，同时能将硝态氮部分转化成亚硝态氮可供厌氧氨氧化菌利用，因此，厌氧氨氧化耦合反硝化协作反应脱氮除碳的运行受到了许多学者的广泛关注。

已经证实厌氧氨氧化细菌与反硝化细菌能共存于同一反应器，驯化一段时间后并形成一定的协同作用为含氮有机废水同步脱氮除碳提供了一个新的方向，但是大多数反硝化细菌是异养型兼性厌氧细菌，厌氧氨氧化细菌生长速率远低于反硝化细菌的生长速率，以及过高有机碳源也抑制厌氧氧化细菌的倍增，同时反硝化细菌也竞争利用亚硝态氮。在周围的微氧环境下，氨氧化细菌主要是存在于在反应器的低部和其他颗粒污泥表面，目前，国内对于厌氧氨氧化与反硝化耦合于同一反应器的现状是：反应器运行不稳定，耐冲击负荷低，反应器中菌群可能会被反硝化细菌全部取代。

发明内容

技术问题：本发明为了解决现有的厌氧氨氧化耦合反硝化的装置以及运行方法在处理废水时所存在的容积负荷不高、污泥流失严重、运行不稳定情况，提供一种结构简单、操作方便、容积转化效率高的一体两段式厌氧氨氧化耦合反硝化脱氮除碳装置及其控制运行方法。

技术方案：本发明的一体两段式厌氧氨氧化耦合反硝化脱氮除碳装置，包括由厌氧氨氧化耦合反硝化反应室和厌氧氨氧化反应室构成的厌氧氨氧化耦合反硝化脱氮除碳桶体；所述的厌氧氨氧化耦合反硝化反应室底部设有厌氧氨氧化耦合反硝化反应室回流口、排泥口，厌氧氨氧化耦合反硝化反应室顶部设有下填料层，所述的厌氧氨氧化耦合反硝化反应室测壁设有测量pH与DO的测定仪和布水器，厌氧氨氧化耦合反硝化反应室上设有下取样口；所述的厌氧氨氧化反应室下部设有进泥口，厌氧氨氧化反应室中部设有上取样口、厌氧氨氧化反应室回流口，所述上取样口下部的桶体内壁上倾斜设有防回流断流挡板，厌氧氨氧化反应室上部设有上填料层，厌氧氨氧化反应室的顶部设有气、水排放盖，气、水排放盖上设有排气管和排水管，气、水排放盖与厌氧氨氧化反应室之间设有上层带孔网状挡板，厌氧氨氧化耦合反硝化反应室与厌氧氨氧化反应室之间设有下层带孔网状挡板，所述的厌氧氨氧化反应室回流口与厌氧氨氧化耦合反硝化反应室回流口管路相连接，厌氧氨氧化反应室回流口流出的泥水经蠕动泵输送进入到厌氧氨氧化耦合反硝化反应室。

所述的厌氧氨氧化耦合反硝化反应室高径比为2～5，厌氧氨氧化反应室高径比为6～10。

所述的上下填料层体积占反应室体积的20％～30％。

所述的挡板呈半圆形，挡板直径与上层反应室直径比0.4～0.6，挡板离厌氧氨氧化反应室回流口的距离为5cm，挡板与内壁垂直成60°。