[发明专利]一种一体化污水处理方法

说明书

本发明涉及一种一体化污水处理方法，一体化污水处理方法采用一体化污水处理装置对待处理污水进行处理，一体化污水处理装置包括第一反应器模块、第二反应器模块、沉降模块以及气液分离模块，第一反应器模块包括第一反应器、缺氧反应区、好氧反应区、第一集气增压层、第一进水管、曝气装置；第二反应器模块包括第二反应器、第二进水管、厌氧反应区、第二集气增压层；沉降模块包括第三反应器、出水管；气液分离模块包括气液分离器、排气管、第一升流管、第二升流管、回流管。本发明可以稳定运行反硝化‑亚硝化‑厌氧氨氧化组合工艺，从而形成相对稳定的功能菌群且生物量大，从而有利于提高脱氮性能，减小装置容积，具有很强的水质适应性和耐冲击能力。

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种一体化污水处理方法。

背景技术

当前，如何实现“能源自给、物质循环”已成为污水处理领域的重要发展方向。在众多的解决方案中，基于COD捕集和自养生物脱氮建立的新型A-B工艺被认为是极具实用性的技术路线。其中，A段主要是通过物理化学法或厌氧生物处理实现对污水中有机物的富集(回收)或转化(产甲烷)，B段则是使用以厌氧氨氧化为核心的自养生物脱氮技术，在低C/N比、低曝气能耗和低污泥产量的条件下有效去除水中的氮素污染物，为尾水资源化利用创造条件。

在大多数的工业废水和市政污水中，氮素污染物以氨氮或有机氮为主，因此，B段最常用的技术路线是亚硝化-厌氧氨氧化(PN/A)组合工艺，其反应方程式如下所示：

亚硝化反应(由好氧氨氧化菌完成)：NH₄⁺+1.38O₂+0.09HCO₃^-→0.98NO₂^-+0.018C₅H₇O₂N+1.04H₂O+1.89H⁺

厌氧氨氧化反应(由厌氧氨氧化菌完成)：NH₄⁺+1.32NO₂^-+0.066HCO₃^-+0.13H⁺→1.02N₂+0.26NO₃^-+0.066CH₂O_0.5N_0.15+2.03H₂O

PN/A总反应：NH₄⁺+0.79O₂+0.079HCO₃^-→0.434N₂+0.11NO₃^-+0.010C₅H₇O₂N+0.028CH₂O_0.5N_0.15+1.46H₂O+1.031H⁺

理论上，PN/A工艺每去除1mol氨氮会产生0.434mol的氮气和0.11mol的硝态氮，即最高总氮去除率在89％左右，为了满足日趋严格的总氮排放标准，对PN/A工艺出水进行反硝化处理，将有利于进一步提高系统的整体脱氮性能。由于出水中碳源十分匮乏，想要通过常规的异养反硝化过程去除这部分硝态氮，只能采取外加碳源等辅助方法，这在很大程度上增大了系统操作难度和出水COD超标风险。另一方面，当使用两个独立反应器来运行PN/A工艺时，亚硝化反应需要消耗大量碱度，而后端厌氧氨氧化反应产生的碱度无法得到利用时，就需要对好氧区外加碱度，以保持亚硝化反应的适宜条件。