[发明专利]一种快速实现高氨氮废水BAF一体化自养脱氮的装置及运行方法

权利要求书

1.一种快速实现高氨氮废水曝气生物滤池一体化的装置，其特征在于，上部分圆柱型和下端圆锥型相结合的反应装置、进水系统、出水系统、反冲洗系统、曝气系统、温控系统；上部分圆柱型和下端圆锥型相结合的反应装置(22)下端的圆锥型作为进水区，上部分的圆柱型自下而上依次为承托层、滤料层、清水区以及出水槽，出水槽(24)设有排气口(25)，并且在滤料层的底部设有压力表(26)，在滤料层部分侧面设有多个取样口(23)，在滤料层部分侧面还设有多个取滤料口(27)，圆锥型底部内装有一曝气圆盘(7)；进水系统通过进水箱(1)、进水管(2)、第一蠕动泵(3)、阀门与圆锥型进水区底部连通；圆柱型顶部的出水槽通过出水管(17)与出水箱/反冲洗进水箱(8)连通；出水箱/反冲洗进水箱(8)通过反冲洗进水管(10)经由反冲洗水泵(9)、转子流量计(11)、阀门与圆锥型底部连接；出水槽(24)通过反冲洗出水管(18)与反冲洗出水箱(19)连接；圆柱型的清水区通过回流管(15)经由第二蠕动泵(16)与进水区连接；

空气泵(4)通过第一进气管(6)经由第一玻璃转子流量计(5)、阀门与曝气圆盘连通，曝气圆盘上设有曝气头；空气压缩机(12)通过第二进气管(14)经由第二玻璃转子流量计(13)、阀门与曝气圆盘连通；温控装置(20)通过圆柱型外侧的加热带(21)调节反应装置温度。

2.按照权利要求1所述的一种快速实现高氨氮废水曝气生物滤池一体化的装置，其特征在于，反应器滤料层的滤料为火山岩，粒径为3-5mm。

3.采用权利要求1或2的装置进行氨氮废水的运行方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)系统启动阶段：打开进水阀门，将取自二沉池的活性污泥与一般氨氮废水按体积比2：1的比例通过第一蠕动泵从圆锥型部分泵入到反应器中，使其完全浸没滤料层；打开温控装置，温度控制在25℃-30℃；打开空气泵，使气体流经第一玻璃转子流量计后通过曝气圆盘进入到反应器中，气体流量控制在1-1.5L/h.L，进入闷曝阶段；在此闷曝阶段连续监测系统中DO、pH和ORP，当pH出现“氨谷”，或者ORP突然上升时，关闭曝气，一个闷曝周期结束，然后排水，再一般氨氮废水使其完全浸没滤料层进入下一闷曝周期；如此往复7天，之后采用连续流的方式进水；

即第8-11天，以0.09m/h的进水流速进水；第12-15天，以0.14m/h的进水流速进水；第16-19天，以0.21m/h的进水流速进水；在上述三种连续流进水的情况下，仍采用下部曝气圆盘的曝气方式，曝气量均为10Q m³/h，Q为进水流量；从连续进水开始进行内回流，内回流比为1:1，同时从连续进水开始逐渐增加进水的氨氮浓度，直至19天后氨氮进水浓度增加至待处理的高氨氮废水的氨氮浓度；至此，短程硝化启动成功；

短程硝化启动成功后，取消内回流，取Anammox滤池出水作为外回流液经底部圆锥装置流入反应器，回流比为1:1；待总氮(TN)去除率升高后取消Anammox滤池出水外回流，改为内回流，回流比为1:1，运行至80天逐渐形成BAF高氨氮废水一体化自养脱氮系统；140天后正常稳定运行；

2)正常运行阶段：打开进水阀门，然后打开进水蠕动泵，调节转子流量计，将待处理的高氨氮废水由圆锥型底部连续进入到圆柱型曝气生物滤池中，通过滤料层，在氨氧化细菌和厌氧氨氧化菌的共同作用下，一部分氨态氮氧化为亚硝态氮，剩余氨态氮和生成的亚硝态氮共同生成氮气，从出水槽流经出水管排至出水箱中；此运行阶段，打开空气压缩机，使气体通过进气管，流经玻璃转子流量计之后，通过曝气圆盘和曝气头进行曝气，通过调节玻璃转子流量计维持反应器中溶解氧浓度为1.5-2.5mg/L；回流污水通过回流管经回流泵后从圆锥型底部再次进入反应器中，回流比为1：1；

3)反冲洗运行阶段：当反应器滤料层的压力差即反应器滤料层底部和顶部的压力差大于1m时，关闭进水阀门及第一、第二蠕动泵，进行反冲洗；

4)反冲洗结束后返回至步骤2)，继续进行正常运行阶段。

4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，高氨氮浓度为350mg/L。