[发明专利]一种分区化、独立化、高效组合生物处理废水的装置及工艺

说明书

本发明公开了一种分区化、独立化、高效组合生物处理废水的装置及工艺，提供反硝化单元、碳化单元、亚硝化单元、硝化单元，需要脱氮的废水先进入反硝化单元在反硝化菌的作用下进行反硝化，来自反硝化单元的废水进入碳化单元，在碳化异养菌的作用下将废水中的有机物降解为二氧化碳，来自碳化单元的废水进入亚硝化单元，在亚硝酸菌的作用下进行亚硝化，一部分来自亚硝化单元的废水进入硝化单元，在硝酸菌的作用下进行硝化，另一部分来自亚硝化单元的废水回流至反硝化单元，一部分来自硝化单元的废水排出，另一部分来自硝化单元的废水回流至反硝化单元。该工艺具有能耗低、微生物种群分区、投资低、效率高等特点。

技术领域

本发明涉及属于废水处理领域，具体涉及一种分区化、独立化、高效组合生物处理废水的装置及工艺。

背景技术

目前污水处理厂主要是采用物理、生物、及化学的方法对工业废水和生活污水进行处理，分离水中的固体污染物并降低水中的有机污染物和富营养物(主要为氮、磷化合物)，以达到减轻污水对环境的污染问题。当前污水厂处理工艺能满足对CODcr、BOD₅、SS的去除要求，能够做到达标排放。但在去除废水中富营养物质方面却存在较多的问题。

目前生物除氮的处理工艺主要有A/O、A/A/O、SBR、多级A/O等工艺，虽然以上几种工艺可以实现常规废水的脱氮需求，但存在水质波动幅度较大，工艺稳定性欠佳之缺陷，而且其进行污水处理过程中所消耗能源较多，污水处理成本较高，不利于大规模推广应用。因此，需要研究出一种新的技术方案来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种分区化、独立化、高效组合生物处理装置，采用该装置进行脱氮处理具有能耗低、微生物种群分区、投资低、效率高等特点。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种分区化、独立化、高效组合生物处理废水的装置，包括依次连接的反硝化单元、碳化单元、亚硝化单元、硝化单元，需要脱氮的废水进口设置在反硝化单元，所述反硝化单元内固定有反硝化菌，所述碳化单元内固定有碳化异养菌，所述亚硝化单元固定有亚硝酸菌，所述硝化单元固定硝酸菌，所述碳化单元、亚硝化单元、硝化单元内均设有曝气设备，所述曝气设备的入口连接含有氧气的管线，所述亚硝化单元和硝化单元均开设有回流出口，所述回流出口连接回流管线，所述回流管线上设有回流设备，所述回流管线的出口连接反硝化单元的回流进口，所述硝化单元设有硝化单元废水出口。

传统生物脱氮是将反硝化单元作为最后一个单元，其目的是为了将富营养物中的氮完全转化为氮气。然而传统工艺的问题是先将硝酸氮(包括有机物中的硝酸基)先转化成氨类氮，然后通过硝化使氨类氮转化成亚硝酸氮、硝酸氮，从而导致的能耗较高；同时，由于反硝化单元为最后一个单元，会导致部分硝酸氮无法转化为氮气，为了使该部分硝酸氮完全转化，使得工艺管线更为复杂，从而降低了脱氮效率。本发明将反硝化单元作为第一个单元，首先将硝酸氮转化为氮气，并消耗了废水中大部分的富营养物，然后通过碳化去除有机物，亚硝化及硝化去除废水中的氨类氮，大大减少了去除有机物、亚硝化及硝化工序的能量消耗；同时亚硝化单元及硝化单元的废水回流至反硝化单元，既能够为反硝化提供电子供体，提升反硝化效率，又能促使硝酸氮完全转化为氮气，还能降低水质波动幅度，简化了工艺工序、提供脱氮效率。

本发明的目的之二是提供一种分区化、独立化、高效组合生物处理废水的工艺，提供反硝化单元、碳化单元、亚硝化单元、硝化单元，需要脱氮的废水先进入反硝化单元在反硝化菌的作用下进行反硝化，来自反硝化单元的废水进入碳化单元，在碳化异养菌的作用下将废水中的有机物降解为二氧化碳，来自碳化单元的废水进入亚硝化单元，在亚硝酸菌的作用下进行亚硝化，一部分来自亚硝化单元的废水进入硝化单元，在硝酸菌的作用下进行硝化，另一部分来自亚硝化单元的废水回流至反硝化单元，一部分来自硝化单元的废水排出，另一部分来自硝化单元的废水回流至反硝化单元。

本发明的目的之三是提供一种上述装置或工艺在城市景观、医疗或餐饮中的应用。