[发明专利]亚硝化-厌氧氨氧化工艺稳定运行的推流式反应装置和方法

说明书

亚硝化‑厌氧氨氧化工艺稳定运行的推流式反应装置和方法。它涉及一种实现亚硝化‑厌氧氨氧化工艺稳定运行的推流式反应装置和方法。本发明是为了解决现有方法中目前主流亚硝化‑厌氧氨氧化工艺难以稳定运行，容易发生硝酸盐积累的技术问题。装置包括：进水管、进水槽、进水孔、固定填料槽、溶解氧温度在线监测探头、水浴加热装置、廊道隔板、出水堰、出水槽、出水管及曝气头，方法：一、接种污泥；二、启动装置。本发明将间歇曝气、曝气总量控制、低溶解氧浓度、剩余氨抑制等多种对亚硝酸盐氧化菌产生抑制的手段相结合，实现了主流亚硝化‑厌氧氨氧化工艺的稳定运行，抑制了亚硝酸盐氧化菌的活性，避免了硝酸盐的积累导致的反应器运行不稳定。

技术领域

本发明涉及一种实现亚硝化-厌氧氨氧化工艺稳定运行的推流式反应装置和方法。

背景技术

传统的生物脱氮技术是以硝化、反硝化为基础的污水脱氮技术。基于硝化、反硝化的多种污水处理工艺，如缺氧/好氧（A/O）工艺、厌氧/缺氧/好氧（A²/O）工艺等已经被广泛应用于各个污水处理厂。然而这些基于硝化、反硝化的脱氮过程，不仅前段硝化过程所需曝气量较大，而且后段反硝化工程常由于COD不足而需要外加碳源，投资与运营成本较高，也与国家倡导的节能、低耗的可持续发展方针不符。

厌氧氨氧化是指在厌氧条件下，厌氧氨氧化菌利用NH₄⁺-N（氨态氮）作为电子供体，NO₂^--N（亚硝态氮）作为电子受体，生成N₂（氮气）和少量NO₃^--N（硝态氮）的反应。亚硝化-厌氧氨氧化工艺是将AOB（氨氧化细菌）与厌氧氨氧化菌组合起来，去除污水中的氨氮。这种工艺与传统的硝化、反硝化工艺相比，具有多方面的优势：（1）无需投加有机物作为碳源，既节省了费用，又避免了二次污染；（2）耗氧量大为降低，能耗运行费用降低；（3）由于厌氧氨氧化反应仅用一步便可将氨氧化成氮气，故工艺本身的产酸量得到了大大下降，从而节省了中和试剂的使用。

自2002年第一座厌氧氨氧化实际工程建成以来，截至2014年，世界范围内已有超过100座使用亚硝化-厌氧氨氧化工艺的实际污水处理设施。然而，尽管近年来厌氧氨氧化获得了广泛的研究和长足的发展，但其实际应用多集中于市政污水测流处理、高氨氮污水等方面，主流亚硝化-厌氧氨氧化的应用还有许多难题尚未解决。相比于侧流处理的高温、高氨氮、低C/N比等诸多有利因素，主流亚硝化-厌氧氨氧化运行过程中，低进水氨氮使得没有足够高的游离氨对NOB（亚硝酸盐氧化菌）形成抑制，低温使得厌氧氨氧化活性降低而提高了NOB的竞争力，NOB的生长和较高的活性成了影响系统稳定运行的关键因素。现有的研究表明，在城市污水氨氮浓度下，剩余氨、溶解氧浓度和氨浓度比例控制、短暂的缺氧均有利与形成对NOB的抑制。然而，即使有一些有效的NOB抑制手段，亚硝化-厌氧氨氧化工艺在城市污水处理的过程中依然难以控制，容易发生硝酸盐积累，影响体系运行效果。

因此，利用亚硝化-厌氧氨氧化工艺处理生活污水中的氨氮时，如何抑制NOB，避免硝酸盐积累显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有方法中目前主流亚硝化-厌氧氨氧化工艺难以稳定运行，容易发生硝酸盐积累的技术问题，提供了一种亚硝化-厌氧氨氧化工艺稳定运行的推流式反应装置和方法。

亚硝化-厌氧氨氧化工艺稳定运行的推流式反应装置包括：进水管、进水槽、进水孔、固定填料槽、溶解氧温度在线监测探头、水浴加热装置、廊道隔板、出水堰、出水槽、出水管及曝气头，所述固定填料槽的一端与进水槽和出水槽连接，固定填料槽与进水槽连接的端面上设有进水孔，固定填料槽与出水槽连接的端面上设有出水堰，进水槽上设有进水管，且进水管穿过水浴加热装置，出水槽上设有出水管，且出水管穿过水浴加热装置，固定填料槽的内部由廊道隔板分隔成两个廊道，两个廊道的一端联通，固定填料槽4的底部设有曝气头。

所述廊道中填充固定填料，溶解氧温度在线监测探头插入固定填料中。