[发明专利]一种低碳氮比高氨氮废水处理装置和方法

说明书

本发明提供一种低碳氮比高氨氮废水处理装置和方法，低C/N高氨氮废水首先进入半短程硝化反应器，将进水中的一半氨氮被氧化为亚硝态氮；半短程硝化反应器出水进入厌氧氨氧化反应器通过厌氧氨氧化作用将氨氮和亚硝态氮同步去除；含硝态氮的厌氧氨氧化出水和另一部分低C/N高氨氮废水同时进入异养硝化好氧反硝化反应器，通过异养硝化好氧反硝化反应将废水中的氨氮和硝态氮转化为N₂O和N₂，提高系统脱氮率。该方法为低C/N高氨氮废水的处理提供了一种新型生物脱氮工艺，解决了其脱氮效率低、能耗高的问题；该工艺易于调控，适用于低C/N高氨氮废水的深度去除。

技术领域

本发明涉及一种低碳氮比高氨氮废水处理装置和方法，属于污水生物处理领域。

背景技术

人类生产生活会产生含大量污染物的废水，而废水处理不达标会对环境和人类身体健康造成严重危害，其中氮含量超标引起的水体富营养化问题最为普遍。

近年来，国家投入大量资金用于防治水体富营养化现象。污水生物脱氮工艺主要为传统硝化反硝化工艺，过程包括好氧硝化和厌氧反硝化；这两种反应对有机物、溶解氧等反应条件有不同要求，通常需要分开培养，导致占地面积大。高氨氮废水中含有较多游离氨，会对自养硝化菌造成抑制作用，导致脱氮效率低。因此，开发脱氮效率高、节约能源的新型生物脱氮工艺刻不容缓。

异养硝化好氧反硝化(HN-AD)是指在好氧条件下同时发生硝化和反硝化作用；HN-AD细菌将氨氧化为羟胺、NO_2-或NO_3-，然后立即反硝化为N₂O和N₂。与传统自养硝化过程相比，HN-AD具有耐盐、有机物、抗生素等优点，且适合处理低碳氮比高氨氮废水；利用该过程可去除有机物和氨氮。近年厌氧氨氧化工艺也引起广泛关注，该工艺是在厌氧条件下，以氨氮为电子供体，亚硝酸根为电子受体，将氨氮氧化为氮气的过程；但该过程有大量的硝氮产物，通常需要耦合其他工艺进行深度脱氮。且厌氧氨氧化工艺需要以亚硝态氮作为底物，而半短程硝化可以通过控制曝气条件使氨氮与亚硝酸盐的比例达到1～1.32，为厌氧氨氧化过程提供稳定的亚硝酸盐供给。

低C/N高氨氮废水在SBR中通过半短程硝化实现稳定的亚硝态氮积累，半短程硝化出水中的亚硝态氮和剩余氨氮在EGSB反应器中发生厌氧氨氧化反应被去除，厌氧氨氧化反应的出水含有大量硝氮，为进一步提高脱氮效率，再串联一个异养硝化好氧反硝化MBBR反应器，实现低C/N高氨氮废水的深度脱氮。

发明内容

本发明的目的是提供一种低碳氮比高氨氮废水处理装置和方法，达到同时去除有机碳和氨氮且深度脱氮的目的。

一种低碳氮比高氨氮废水处理装置，包括：污水原水箱、半短程硝化SBR反应器、第一中间水箱、厌氧氨氧化EGSB反应器、第二中间水箱、异养硝化好氧反硝化MBBR反应器；

所述半短程硝化SBR反应器包括第一曝气装置，第一曝气装置通过第一气体流量计与第一空气泵连接；还包括第一搅拌装置、pH测定仪、DO测定仪；

所述厌氧氨氧化EGSB反应器包括第一pH/DO测定仪、温控装置、三相分离器；

所述异养硝化好氧反硝化MBBR反应器包括第二曝气装置，所述的第二曝气装置通过第二气体流量计与第二空气泵连接；还包括第二搅拌装置、第二pH/DO测定仪、悬浮填料；

污水原水箱通过第一蠕动泵与半短程硝化SBR反应器的第一进水口连接；

半短程硝化SBR反应器的第一出水口与第一中间水箱连接；

第一中间水箱通过第二蠕动泵与厌氧氨氧化EGSB反应器的第二进水口连接；

厌氧氨氧化EGSB反应器的第二出水口与第二中间水箱连接，厌氧氨氧化EGSB反应器的回流口通过第三蠕动泵与第二进水口相连；