[发明专利]一种基于同步硝化反硝化作用的一体化废水脱氮工艺

说明书

本发明涉及废水脱氮处理技术领域，尤其涉及一种基于同步硝化反硝化的一体化脱氮处理装置。所述装置依次包括：配水池、生物反应器、曝气装置、搅拌装置和沉淀池组成，保证了兼氧区好氧无机型微生物、兼性厌氧微生物和异养硝化好氧反硝化菌等微生物的共存，提高了反应器同步硝化好氧反硝化效率。本发明通过调整HRT时间和兼氧区搅拌器搅拌速率，可以实现对各类污水的高效脱氮处理。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种基于同步硝化反硝化作用的一体化废水脱氮工艺。

背景技术

含有大量氮素和有机物的废水未经处理直接排放，会对环境造成严重的破坏，从而产生严重的环境问题，例如水体富营养化。目前，我国普遍采用传统的生物方法进行废水脱氮处理。传统的污水脱氮方法采用好氧硝化-异养反硝化生物脱氮方法进行处理。这种传统的生物脱氮方法主要是依靠氨氧化细菌(AOB)和亚硝酸盐氧化细菌(NOB)在好氧条件下将氨氮通过亚硝酸盐氧化成硝酸盐，然后在厌氧或缺氧条件下，异养反硝化菌以有机物作为电子供体，将产生的硝酸盐还原成氮气排除。

然而，这种传统的生物方法要实现完整的生物脱氮，需要将好氧和厌氧/缺氧环境严格分离。这是因为，AOB和NOB的硝化作用需要以氧气作为电子受体，而异养反硝化菌对氧气敏感，容易受到氧气的抑制，导致反硝化作用效率下降。而且，这种传统的生物方法，氨氮和有机物的去除不同步，厌氧出水后碳氮比下降，需要投加额外碳源以提高脱氮效率。很明显，这种传统的两步法生物脱氮工艺具有占地面积大，运行维护复杂，成本高，不经济等缺点。

同步硝化反硝化作用的机理目前主要有两种观点1)宏观环境理论，在生物反应器中，由于曝气不均匀，使得反应器内部出现了氧气分布不均匀的现象，从而形成好氧区和缺氧/厌氧区；2)生物学理论，反应体系中存在异氧硝化好氧反硝化菌，能够将氨氮直接转化为气态产物排出，并且同步去除水体中的有机物。同步硝化反硝化作用可以在同一反应条件下实现氨氮、硝氮和有机物的同步去除。与传统的脱氮工艺相比，同步硝化反硝化工艺由于具有节省碳源、降低能耗、减少占地，出水总氮和有机物浓度低等优点，正受到越来越多的关注。但是，目前运行的硝化反硝化工艺往往通过相互独立的池体分别进行硝化反应和反硝化反应，以此来培养在同一有效溶剂内共混与互通的硝化细菌和反硝化细菌，这样的运行工艺能耗高，去除率偏低，运行效果不理想。

基于以上目前所面临问题，本发明在多次实验基础上开发出一种基于同步硝化反硝化作用的一体化废水脱氮处理工艺。

发明内容

为了克服背景技术所述的现有废水脱氮技术的缺陷，本实用新型提供了一种基于同步硝化反硝化作用的一体化废水脱氮处理工艺。该工艺在同一反应容器中实现硝化反硝化，出水总氮去除率高，污水处理效果好。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种同步硝化反硝化生物膜法处理污水的装置：所述装置依次包括：配水池，生物膜反应器，隔板、控制器、污泥回流管和曝气装置。其中生物膜反应器分为左层区域和右层区域。所述左层区域与右侧区域之间装有隔断。左侧区域底部装有进水口和曝气装置。进水口一端连接配水池，通过蠕动泵将废水由反应器底部泵入反应池。曝气口一端连接鼓风机，不断进行曝气，由此在反应器左侧形成好氧区。污水自反应器左侧好氧区域从底部进入，在左侧区域顶端，设置有溢流管。溢流管直通右侧区域底部。废水通过溢流管，进入右侧区域底部。每个区域均安装有搅拌器，不断进行搅拌，以使得废水与活性污泥层充分混合。由于左侧好氧区的污水不断从底部流入右侧区域，并且反应器右侧区域有搅拌器不断进行搅拌，因此在右侧区域形成溶氧浓度分布不均的兼性厌氧区域。在此区域，好氧微生物、兼性厌氧微生物、同步硝化好氧反硝化细菌等混合共存，使得氨氮、COD、TN在此区域同步去除，以实现同步硝化反硝化的目的。在反应器右侧设有出水口，出水口与沉淀池相连。沉淀池底部连通有污泥阀，方便污泥回流或者排泥。

优选的，通过进水流量计将进水口与进水泵连接；通过气体流量计将鼓风机和进气控偶连接。进水流量计与气体流量计分别与控制器连接。