[发明专利]一种硫自养反硝化脱氮处理工艺

权利要求书

1.一种硫自养反硝化脱氮处理工艺，其特征在于，所述处理工艺采用硫自养反硝化脱氮反应装置，该装置包括主体反应器、进水设备、除氧装置、回流装置和酸碱投加装置；其中，所述主体反应器自下而上分为四部分，依次为进水混合区、硫自养反硝化区、厌氧氨氧化区和出水区；所述进水设备包括进水泵、进水口A和进水口B；所述进水设备通过所述进水口A、进水口B分别连接所述主体反应器的所述进水混合区和厌氧氨氧化区；所述回流装置包括回流泵和布水器；所述回流泵通过管道连接所述主体反应器的所述厌氧氨氧化区和进水混合区；

所述主体反应器的高径比为5~8：1；所述进水混合区、硫自养反硝化区、厌氧氨氧化区和出水区的体积比为1：3~8：3~8：1~2；

所述硫自养反硝化区填料采用抽拉式填料箱，箱体为圆柱体，箱体外径与主体反应器内径相同；所述硫自养反硝化区的内部装填有球形硫铁矿填料，所述球形硫铁矿填料以金属有机骨架材料为载体，内部嵌入硫铁矿颗粒；所述硫铁矿填料粒径为2~4cm；所述硫铁矿颗粒的粒径为1~50nm；所述硫铁矿填料中硫铁矿颗粒的质量百分比为70~80%；

所述金属有机骨架材料由Ni、Zn、Mg、Cd、Mn这五种过渡金属离子中任意一种，与含有羧基的有机化合物经水热合成；所述过渡金属离子与所述含有羧基的有机化合物的质量比为1：1~8.6；所述金属有机骨架材料的质量百分比为20%~30%；

所述除氧装置包括氮气储罐和进气口；所述除氧装置通过所述进气口连接到所述进水混合区；所述出水区设置溶解氧在线监测设备，所述溶解氧在线监测设备与所述除氧装置联动，当溶解氧大于设计值时，除氧装置启动，通入氮气；

所述酸碱投加装置包括设置在所述进水混合区的pH在线监测设备和酸碱储罐；所述酸碱储罐通过流量控制阀连接到所述进水混合区；所述pH在线监测设备与所述酸碱储罐和所述流量控制阀联动，当pH范围在设计值之外时，酸碱储罐自动补加酸或碱；

所述处理工艺包括如下步骤：

（1）进水前，首先启动除氧装置，通入氮气，当溶解氧在线监测设备监测到溶解氧小于设计值时，除氧完成；进行厌氧氨氧化区泥和硫自养反硝化污泥的驯化；

（2）启动进水设备，废水经进水泵通过进水口A和进水口B分别进入进水混合区和厌氧氨氧化区；厌氧氨氧化区出水经回流泵部分回流至进水混合区，经布水器与进水口A处废水均匀混合后，再进入硫自养反硝化区；

（3）pH在线监测设备实时监测反应过程pH，当pH范围超出7~8.5时，酸碱储罐自动补加酸或碱；

（4）溶解氧在线监测设备实时监测主体反应器内部溶解氧（DO）含量，当DO≥0.3mg/L时，除氧装置启动，通入氮气，除去反应器内部氧气，保证主体反应器内部的缺氧状态；

（5）废水经硫自养反硝化和厌氧氨氧化反应后，出水经溢流堰和出水口自出水管排出，反应过程产生的氮气经顶部排气口排出。

2.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，所述驯化分为三个阶段，驯化阶段保持进水pH在7~8.5，温度25℃~35℃之间，水力停留时间在6~8h，溶解氧DO＜0.3mg/L；第一阶段，进水硝酸盐浓度50~100mg/L，进水氨氮浓度100-200mg/L，驯化时间为1~3天；第二阶段，进水硝酸盐浓度100~150mg/L，进水氨氮浓度150-250mg/L，驯化时间为2~5天；第三阶段，进水硝酸盐浓度150~200mg/L，进水氨氮浓度200-300mg/L，驯化时间为2~5天；测定进出水、硫自养反硝化区和厌氧氨氧化区的总氮浓度，总氮去除率在80%以上，脱氮效率逐渐稳定，污泥驯化完成。

3.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，所述硫自养反硝化区接种硫自养反硝化污泥；所述厌氧氨氧化区接种厌氧氨氧化污泥。

4.如权利要求3所述的处理工艺，其特征在于，所述厌氧氨氧化区水的回流比为2~6：1。