[发明专利]一种低能耗、低碳源投加的高氨氮废水处理工艺及系统

权利要求书

1.一种低能耗、低碳源投加的高氨氮废水处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、预处理阶段：

S1-1、高浓度氨氮废水首先从一段选择池进入到一段缺氧池中进行反硝化和短程反硝化反应；

S1-2、经步骤S1-1处理后的废水进入到一段厌氧池中，在厌氧条件下利用聚磷菌对废水中的有机物进行快速降解和吸收；

S1-3、经步骤S1-2处理后的废水进入到一段好氧池A区，进行进一步的有机物降解、好氧条件下对磷的吸收和短程硝化反应积累亚硝态氮；

S1-4、经步骤S1-3处理后的废水进入到一段好氧池B区，抑制亚硝酸盐氧化菌的生长，使水中的氨氮在一段好氧池B区只发生亚硝化反应和进一步有机物降解反应，累积后续反应所需的厌氧氨氧化基质——亚硝酸盐氮；

S2、主反应阶段：

S2-1、经步骤S1-4处理后的废水先进入到二段选择池中然后再输送到二段好氧池中，废水在二段好氧池中主要进行短程硝化反应、厌氧氨氧化反应以及部分短程反硝化反应和有机物降解；

S2-2、经步骤S2-1处理后的废水进入二段缺氧池中，废水在二段缺氧池中主要进行短程反硝化反应、厌氧氨氧化反应以及部分反硝化反应；

S2-3、经步骤S2-2处理后的废水进入二段沉淀池中，利用固液分离浓缩装置将二段沉淀池底部污泥浓缩至含固率12-20g/L；

S3、稳定出水阶段：

S3-1、经步骤S2-3处理后的废水进入三段好氧池中，废水中剩余的有机物在三段好氧池中进一步被降解，废水中剩余的少量氨氮和亚硝态氮被氧化成硝态氮，同时聚磷菌在三段好氧池中进行好氧吸磷反应；

控制三段好氧池内废水的溶解氧浓度为2-3mg/L；

S3-2、经步骤S3-1处理后的废水进入三段沉淀池中，利用固液分离浓缩装置将三段沉淀池底部污泥浓缩至含固率12-20g/L；

处理后的废水从三段沉淀池中稳定排出。

2.根据权利要求1所述的一种低能耗、低碳源投加的高氨氮废水处理工艺，其特征在于：步骤S1-3中，控制一段好氧池A区内处理后的废水中C/N比小于0.7。

3.根据权利要求1所述的一种低能耗、低碳源投加的高氨氮废水处理工艺，其特征在于：步骤S1-4中，控制一段好氧池B区内的废水中溶解氧浓度为0.5-0.7mg/L，pH在7.5-8.0。

4.根据权利要求1所述的一种低能耗、低碳源投加的高氨氮废水处理工艺，其特征在于：步骤S2-1中，控制二段好氧池中溶解氧浓度为0.4-0.6mg/L和PH在7.5-8.0，步骤S2-2中，控制二段缺氧池中的溶解氧浓度为0.3-0.5mg/L，PH在7.5-8.0。

5.根据权利要求1所述的一种低能耗、低碳源投加的高氨氮废水处理工艺，其特征在于：步骤S1-1中，利用步骤S2-3所述二段沉淀池截留浓缩后的污泥以及步骤S1-4所述一段好氧池B区末端回流的硝化液回流至所述一段选择池中与所述一段选择池中的高浓度氨氮废水一同进入到所述一段缺氧池中。

6.根据权利要求1所述的一种低能耗、低碳源投加的高氨氮废水处理工艺，其特征在于：步骤S2-1中，利用步骤S2-3二段沉淀池中截留浓缩后的污泥回流至所述二段选择池中然后与所述二段选择池中的废水一同进入到所述二段好氧池中。

7.根据权利要求1所述的一种低能耗、低碳源投加的高氨氮废水处理工艺，其特征在于：步骤S3-1中，废水进入所述三段好氧池前，先利用步骤S3-2三段沉淀池截留浓缩后的污泥与废水混合后再进入所述三段好氧池中。

8.根据权利要求1所述的一种低能耗、低碳源投加的高氨氮废水处理工艺，其特征在于：所述一段选择池、所述一段缺氧池、所述一段厌氧池、所述二段选择池、所述二段好氧池以及所述二段缺氧池中均具有曝气搅拌器。

9.一种低能耗、低碳源投加的高氨氮废水处理系统，可应用于权利要求1～8任意一项所述的一种低能耗、低碳源投加的高氨氮废水处理工艺中，其特征在于：所述系统包括预处理机构(991)、主反应机构(992)以及末段稳定处理机构(993)；

所述预处理机构(991)包括依次设置的一段选择池(1)、一段缺氧池(2)、一段厌氧池(3)、一段好氧池A区(6)、一段好氧池B区(7)；

所述一段选择池(1)与所述一段缺氧池(2)相连通，所述一段缺氧池(2)与所述一段厌氧池(3)相连通；

所述一段好氧池B区(7)与所述一段选择池(1)之间相连通设有一段硝化液回流渠(17)；

所述一段厌氧池(3)与所述一段好氧池A区(6)之间设有一段好氧池进水气提区(4)和一段好氧池回流气提区(5)；

所述一段厌氧池(3)与所述一段好氧池进水气提区(4)的输入端相连通，所述一段好氧池进水气提区(4)的输出端与所述一段好氧池A区(6)相连通，所述一段好氧池回流气提区(5)的输出端与所述一段好氧池A区(6)相连通，所述一段好氧池回流气提区(5)的输入端与所述一段硝化液回流渠(17)相连通；

所述一段好氧池进水气提区(4)内设有第一气提装置(41)，所述第一气提装置(41)的供气管上具有第一气提气体控制阀(42)，所述一段好氧池回流气提区(5)内设有第二气提装置(51)，所述第二气提装置(51)的供气管上具有第二气提气体控制阀(52)；

所述一段选择池(1)内底部设有第一曝气搅拌器(11)，所述第一曝气搅拌器(11)的供气管上具有第一曝气搅拌气体控制阀(12)，所述一段缺氧池(2)内底部设有第二曝气搅拌器(21)，所述第二曝气搅拌器(21)的供气管上具有第二曝气搅拌气体控制阀(22)，所述一段厌氧池(3)内底部设有第三曝气搅拌器(31)，所述第三曝气搅拌器(31)的供气管上具有第三曝气搅拌气体控制阀(32)；

所述一段好氧池A区(6)内底部设有第一曝气装置(61)，所述第一曝气装置(61)的供气管上具有第一曝气气体控制阀(62)，所述一段好氧池B区(7)内底部设有第二曝气装置(71)，所述第二曝气装置(71)的供气管上具有第一曝气气体控制阀(72)；

所述主反应机构(992)包括依次设置的二段选择池(8)、二段好氧池(110)，二段缺氧池(120)、二段沉淀池(130)；

所述二段选择池(8)内底部设有第四曝气搅拌器(81)，所述第四曝气搅拌器(81)的供气管上具有第四曝气搅拌气体控制阀(82)；

所述二段好氧池(110)内设有第五曝气搅拌器(111)，所述第五曝气搅拌器(111)的供气管上具有第五曝气搅拌气体控制阀(112)；

所述二段缺氧池(120)内设有第六曝气搅拌器(121)，所述第六曝气搅拌器(121)的供气管上具有第六曝气搅拌气体控制阀(122)；

所述二段沉淀池(130)中设有第一固液分离浓缩装置(131)以及第一曝气吹扫装置(132)，所述第一曝气吹扫装置(132)的供气管上具有第一吹扫气体控制阀(133)；

所述一段好氧池B区(7)与所述二段选择池(8)相连通，所述二段好氧池(110)与所述二段缺氧池(120)相连通，所述二段缺氧池(120)与所述二段沉淀池(130)相连通；

所述二段选择池(8)与所述二段好氧池(110)之间设有二段好氧池进水气提区(9)和二段好氧池回流气提区(100)；

所述二段好氧池进水气提区(9)内设有第三气提装置(91)，所述第三气提装置(91)的供气管上具有第三气提气体控制阀(92)，所述二段好氧池回流气提区(100)设有第四气提装置(101)，所述第四气提装置(101)的供气管上具有第四气提气体控制阀(102)；

所述二段选择池(8)与所述二段好氧池进水气提区(9)的输入端相连通，所述二段好氧池进水气提区(9)的输出端与所述二段好氧池(110)相连通，所述二段好氧池回流气提区(100)的输出端与所述二段好氧池(110)相连通；

所述二段沉淀池(130)中设有第五气提装置(134)，所述第五气提装置(134)通过优势菌种回流管(19)分别与所述一段选择池(1)、一段好氧池B区(7)以及二段选择池(8)相连通，所述第五气提装置(134)的供气管上具有第五气提气体控制阀(135)；

所述优势菌种回流管(19)位于所述一段选择池(1)、所述一段好氧池B区(7)以及所述二段选择池(8)的输出管上分别具有第一回流控制阀(13)、第二回流控制阀(73)以及第三回流控制阀(83)；

所述二段好氧池回流气提区(100)的输入端与所述二段缺氧池(120)之间相连通设有厌氧氨氧化内回流渠(18)；

所述末段稳定处理机构(993)包括依次设置的三段好氧池进水气提区(140)、三段好氧池(150)、三段沉淀池(160)；

所述三段沉淀池(160)内设有第二固液分离浓缩装置(161)，所述三段沉淀池(160)内设有第二曝气吹扫装置(162)，所述第二曝气吹扫装置(162)的供气管上具有第二吹扫气体控制阀(163)；

所述三段好氧池(150)内设有第三曝气装置(151)，所述第三曝气装置(151)的供气管上具有第三曝气气体控制阀(152)；

所述三段好氧池进水气提区(140)内设有第六气提装置(141)，所述第六气提装置(141)的供气管上具有第六气提气体控制阀(142)；

所述二段沉淀池(130)与所述三段好氧池进水气提区(140)的输入端相连通，所述三段好氧池进水气提区(140)的输出端与所述三段好氧池(150)相连通，所述三段好氧池(150)与所述三段沉淀池(160)相连通；

所述三段沉淀池(160)中设有第七气提装置(164)，所述第七气提装置(164)通过好氧菌种回流管(20)分别与所述三段好氧池(150)以及一段好氧池A区(6)相连通，所述第七气提装置(164)的供气管上具有第七气提气体控制阀(165)；

所述好氧菌种回流管(20)位于所述一段好氧池A区(6)以及所述三段好氧池(150)的输出管上分别具有第四回流控制阀(63)和第五回流控制阀(153)。