[发明专利]一种两段反硝化的废水脱氮处理工艺

说明书

本发明公开了一种两段反硝化的废水脱氮处理工艺。该工艺包括：前置反硝化过程，好氧硝化过程，后置反硝化过程，污泥回流过程。本发明通过分析比较了前置反硝化过程和后置反硝化过程各自的优缺点，将前置反硝化过程和后置反硝化过程相结合，且在后置反硝化过程中投入PBS、PHB和陈米，弥补了二段反硝化阶段碳源不足的缺点，强化后置反硝化脱氮能力，进一步去除废水中的氮元素，且PBS在反应器运行230天后仍然表现良好。沉淀池中的污泥通过回流系统回流到一段反硝化池中，污泥的回流让微生物能够附着生长在填料上，形成泥膜复合型生物反应器，增强了该工艺的脱氮处理能力。设备可实现无人值守运行，占地面积小，便于搬迁或移地再用。

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种两段反硝化的废水脱氮处理工艺。

背景技术

水体富营养化是水体中N、P等营养盐含量过多而引起的水质污染，其实质是由于营养盐的输入输出失去平衡性，从而导致水生态系统物种分布失衡，单一物种疯长，破坏了系统的物质与能量的流动，使整个水生态系统逐渐走向灭亡。因此，氮元素的去除已成为污水处理中的重中之重。

传统的生物脱氮工艺主要包括两个途径，一是微生物自身的同化作用，利用水体中的氮作为细胞质成分用于微生物细胞的合成，这部分氮随着老化的微生物以剩余污泥的形式排出污水处理系统，该部分对氮的去除量较小，一般只能去除原污水中3％左右的氮；二是以硝化细菌和反硝化细菌为基础，通过硝化细菌在好氧条件下将氨氮氧化为硝态氮，然后通过反硝化细菌在缺氧条件下使硝态氮和有机物发生反硝化反应生成氮气而将其从污水中去除，在应用中，通常将缺氧区和好氧区分开，使得硝化反应和反硝化反应依次进行，故往往出现设备占地面积大、去除效果差、基建运行费用高等问题。传统的生物脱氮工艺已无法确保高氮废水的达标排放。例如，郝晓地等(郝晓地,李天宇,吴远远,MarkvanLoosdrecht等.A²/O工艺用于污水处理厂升级改造的适宜性探讨[J].中国给水排水,2017,33(21),18-24)运用UCT工艺去除污水中的氮元素，该工艺较传统生物脱氮工艺脱氮效率略有提高，但是该工艺仍然存在设备占地面积大、基建运行费用高等问题，并且出水含有一定浓度的硝态氮(≥10mg/L)无法得到去除，从而导致出水总氮浓度偏高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开了一种两段反硝化的废水脱氮处理工艺。这种工艺能够高效的去除废水中的氮，确保废水的达标排放，且应用该技术自主研发的一体化反应设备将脱氮处理集中在一个反应设备中，设备占地面积小，基建运行成本低，去除效果好，是解决废水脱氮处理问题的有效技术手段。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

本发明提供的一种两段反硝化的废水脱氮处理工艺，包括如下步骤：

(1)前置反硝化处理(污水中溶解氧含量DO≤0.5mg/L)：在好氧池前端设置一段反硝化池，将污水通入一段反硝化池中，一段反硝化池内部安装有纤维球滤料和搅拌装置，开动搅拌装置，进行前置反硝化处理，通过在兼性厌氧反硝化菌作用下以回流硝化液中的硝态氮作为电子受体，以污水中的有机物作为电子供体，使硝态氮被还原为无污染的氮气，去除废水中的氮源(氮元素)，得到前置反硝化处理后的污水；

(2)好氧硝化处理(DO≥3mg/L)：将步骤(1)所述前置反硝化处理后的污水导入好氧池中，在好氧池内部安装有填料，其填料类型包括生物组合填料和纤维球滤料，通过曝气装置在曝气池中均匀曝气，进行好氧硝化处理，将从前置反硝化处理后的污水中的氨氮被硝化菌硝化为硝态氮，得到硝化液和好氧池处理后的废水，将所述硝化液回流至所述一段反硝化池；