[发明专利]一种脱氮系统及其启动方法

说明书

本发明公开一种脱氮系统及其启动方法。脱氮系统包括：脱氮反应器，包括第一反应器外壁以及曝气装置和膜组件，第一反应器外壁上设置有进水管，膜外侧空间设置有脱氮填料；硫自养反应器，包括第二反应器外壁以及硫自养填料，第二反应器外壁上设置有出水管，出水管与第二反应器外壁的连接位置高于硫自养填料；连接管，第一端与膜内侧空间连通，连接管的第二端与第二反应器外壁连接，且连接位置低于硫自养填料。废水经由进水管进入脱氮反应器中，在曝气装置的作用下，废水首先经脱氮填料进行脱氮，之后在膜组件的高效过滤作用下实现生物量完全截留，最后进入硫自养反应器进行反应后排出，从而达到很好的脱氮效果。

技术领域

本发明涉及低碳比废水脱氮技术领域，尤其涉及一种脱氮系统及其启动方法。

背景技术

近年来，随着人们生活水平的提升，大量含氮的生活废水排入水体中，极易引起水体富营养化等生态环境问题。

在传统脱氮工艺A/O工艺中，反硝化过程中因需要大量补充碳源造成碳源消耗量大，废水治理成本过高。

基于厌氧氨氧化工艺发展而来的CANON工艺成为脱氮领域的新兴研究热点，然而该工艺运行时伴随部分硝态氮的产生，最大总氮去除率仅为89％，无法实现完全脱氮，此外该工艺对废水水质和运行条件要求十分严格，难以实现稳定运行，比如CANON工艺需要在同一个反应器中同时实现短程硝化和厌氧氨氧化过程，对于溶解氧、温度、游离氨等运行条件进行严格控制，此外，废水中存在的COD会对反应进行产生较大影响，但是现实中完全不含COD的废水根本不存在。

近年来，SNAD工艺受到广泛关注，该工艺在单级反应器内同步实现短程硝化、厌氧氨氧化以及异养反硝化脱氮的耦合过程。

但是由于SNAD系统中厌氧氨氧化菌世代周期长且生长条件较为苛刻，稳定运行难度大，较大程度上限制了该工艺的工程化应用，特别是其用于较低浓度氨氮的生活污水的案例较少。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种脱氮效果好的脱氮系统及其启动方法。

为达到上述目的，第一方面，本发明采用以下技术方案：

一种脱氮系统，所述脱氮系统包括：

脱氮反应器，所述脱氮反应器包括第一反应器外壁以及设置于所述第一反应器外壁内的曝气装置和膜组件，所述膜组件设置于所述曝气装置的上方，所述膜组件将所述第一反应器的内腔分为膜外侧空间和膜内侧空间，所述第一反应器外壁上设置有进水管，所述进水管与所述第一反应器外壁的连接位置高于所述曝气装置，所述膜外侧空间设置有脱氮填料；

硫自养反应器，所述硫自养反应器包括第二反应器外壁以及设置于所述第二反应器内的硫自养填料，所述第二反应器外壁上设置有出水管，所述出水管与所述第二反应器外壁的连接位置高于所述硫自养填料；

连接管，所述连接管的第一端与所述膜内侧空间连通，所述连接管的第二端与所述第二反应器外壁连接，且连接位置低于所述硫自养填料。

优选地，所述脱氮填料包括多个填料块，所述多个填料块包覆于所述膜组件的外周；

优选地，所述填料块为正方体聚氨酯泡沫改性填料，所述填料块的边长为2至4cm。

优选地，所述脱氮填料通过悬挂装置悬浮于所述膜外侧空间。

优选地，所述膜组件包括偏氯乙烯中空纤维膜；

优选地，所述偏氯乙烯中空纤维膜的膜丝孔径为0.1μm至0.2μm。

优选地，所述曝气装置包括空气曝气泵、转子流量计和曝气盘，所述空气曝气泵经所述转子流量计与所述曝气盘连接，所述曝气盘包括多个曝气孔，所述曝气盘中与所述膜组件对应区域的曝气孔密度大于其他区域的曝气孔密度。