利用纯氧曝气进行低碳高氮污水硝化反应的装置及方法

利用纯氧曝气进行低碳高氮污水硝化反应的装置及方法
【专利摘要】利用纯氧曝气进行低碳高氮污水硝化反应的装置及方法，属于污水处理设备与【技术领域】。包括曝气池（1）和沉淀池（2），其特征在于：所述曝气池（1）内设有多个并排的隔墙（3），将曝气池（1）隔为多个曝气室，每个曝气室内均安装有曝气机（4），曝气池（1）一端开有进水口，另一端开有出水口并与沉淀池（2）的入水口连通，沉淀池（2）开有出水口和回流口，沉淀池（2）的回流口连通曝气池（1）。该利用纯氧曝气进行低碳高氮污水硝化反应的装置无需添加碳源、氧气利用率高、有效去除氨氮和有机物，并且降低工作成本，适于普遍应用。
【专利说明】利用纯氧曝气进行低碳高氮污水硝化反应的装置及方法
【技术领域】
[0001]利用纯氧曝气进行低碳高氮污水硝化反应的装置及方法，属于污水处理设备与【技术领域】，具体涉及一种低碳高氮污水硝化反应的装置及方法。
【背景技术】
[0002]低碳高氮污水主要来源于焦化污水、垃圾渗滤液、化肥污水、养殖污水厌氧硝化液等。供排水厂低碳高氮污水来源于化工污水。该污水量约为100m3/h，C0D&为90-160 mg/L，平均为108mg/L,氨氮在90-360mg/L之间,平均为118mg/L。目前生物脱氮的硝化过程主要是亚硝酸菌将氨态氮转化成亚硝酸盐氮，硝酸菌将亚硝酸盐氮转化为硝酸盐氮。亚硝酸菌和硝酸菌统称为硝化细菌，硝化细菌对环境变化非常敏感，所需的条件是好氧条件，并需保持一定的碱度；有机碳浓度不能过高。对于低碳高氮污水，高浓度的氨氮和亚硝酸盐抑制硝化菌的生长，污水碳源不足，影响硝化反应的建立。因而，低碳高氮污水处理需外加碳源，加大了污水处理成本。
[0003]目前，采用纯氧曝气活性污泥法处理低碳高氮污水的研究主要集中在城市低碳高氮生活污水的处理，该方法无需添加碳源、氧气利用率高，达到了去除氨氮和有机物目的，所以如何利用纯氧曝气处理低碳高氮污水并应用于工业成为科研人员急需解决的一项课题。

【发明内容】

[0004]本发明要解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种无需添加碳源、氧气利用率高、有效去除氨氮和有机物的利用纯氧曝气进行低碳高氮污水硝化反应的装置及方法。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该利用纯氧曝气进行低碳高氮污水硝化反应的装置，包括曝气池和沉淀池，其特征在于:所述曝气池内设有多个并排的隔墙，将曝气池隔为多个曝气室，每个曝气室内均安装有曝气机，曝气池一端开有进水口，另一端开有出水口并与沉淀池的入水口连通，沉淀池开有出水口和回流口，沉淀池的回流口连通曝气池。曝气机在曝气池内进行充氧曝气使氧气与污水充分混合，在微生物的作用下，降解污水污染物，处理后的泥水混合液进入沉淀池，经泥水分离后，大部分污泥回流至曝气池，少部分剩余污泥外排，上清液排放。
[0006]优选的，所述的隔墙共设三段，将曝气池分为四个曝气室，隔墙的高度与曝气池外墙高度相同，每段隔墙下方均开有可供污水流通的水门。
[0007]优选的，所述的曝气机下方建有十字型导流板，导流板与曝气池底部池体相连。十字型导流板可使氧气与污水充分混合。
[0008]优选的，所述的曝气机选用表面曝气机，曝气机安装在曝气池上方，一端沉入曝气池内，另一端在曝气池外部。
[0009]在所述曝气池内出水口的一侧建造一墙壁，墙壁平行于隔墙且高度低于隔墙，墙壁与曝气池出水口侧外墙形成一出水槽，处理后的泥水混合液可从墙壁上方空间流入出水槽内并进入沉淀池。
[0010]利用纯氧曝气建立低碳高氮污水硝化反应的方法，其特征在于，包括以下步骤:
1、建立如权利要求广5任一项所述的利用纯氧曝气进行低碳高氮污水硝化反应的装置，并向曝气池中导入硝化污泥，投加营养剂，进行硝化污泥驯化，建立硝化反应；
2、低碳高氮污水与回流混合液进入曝气池，曝气机工作，进行曝气，低碳高氮污水、氧气与回流混合液混合进入曝气池第一段曝气室，并通过水门依次流过各段，在微生物的作用下，降解污水污染物；
3、处理后的泥水混合液进入沉淀池，经泥水分离后，大部分污泥回流至曝气池，少部分剩余污泥外排，上清液排放，以此循环工作；运行时，DO为12mg/L, MLSS为16mg/L, SV30为96mL, SVI 为 43mL/g，污泥回流 100%, HRT 大于 12h。
[0011]CODcr平均去除率为45.7%。
[0012]该方法利用纯氧曝气工艺建立低碳高氮污水的硝化反应，无需添加碳源、氧气利用率高，达到了去除氨氮和有机物目的。
[0013]与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是:
1、该利用纯氧曝气进行低碳高氮污水硝化反应的装置制造简单，成本低，适用于普遍推广应用；
2、利用纯氧曝气建立低碳高氮污水硝化反应的方法，无需添加碳源，降低了污水处理成本，并且氧气利用率高，达到了去除氨氮和有机物目的，其中出水氨氮在检出限以下，CODcr平均去除率为45.7%，该方法对氨氮去除效果显著。
【专利附图】

【附图说明】[0014]图1是本发明工艺流程不意图。
[0015]图2是本发明曝气池结构示意图。
[0016]图3是进出水C0D&变化趋势图。
[0017]图4是进出水氨氮变化趋势图。
[0018]其中:1、曝气池2、沉淀池3、隔墙4、曝气机5、导流板6、墙壁7、出水槽
8、水门。
【具体实施方式】
[0019]图1~4是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~4对本发明做进一步说明。
[0020]参照附图2:该利用纯氧曝气进行低碳高氮污水硝化反应的装置，包括曝气池I和沉淀池2，曝气池I内设有多个并排的隔墙3，将曝气池I隔为多个曝气室，隔墙3共设三段，将曝气池I分为四个曝气室，每个曝气室内均安装有曝气机4。隔墙3的高度与曝气池I外墙高度相同，每段隔墙3下方均开有可供污水流通的水门8，曝气池I内出水口的一侧建造一墙壁6，墙壁6平行于隔墙3且高度低于隔墙3，墙壁6与曝气池I出水口侧外墙形成一出水槽7，处理后的泥水混合液可从墙壁6上方空间流入出水槽7内并进入沉淀池2。
[0021]曝气池I 一端开有进水口，另一端开有出水口并与沉淀池2的入水口连通，沉淀池2开有出水口和回流口，沉淀池2的回流口连通曝气池I。[0022]曝气机4选用表面曝气机,曝气机4安装在曝气池I上方,一端沉入曝气池I内，另一端在曝气池I外部。曝气机4下方建有十字型导流板5,导流板5与曝气池I底部池体相连，十字型导流板5可使氧气与污水充分混合。曝气机4在曝气池I内进行充氧曝气使氧气与污水充分混合，在微生物的作用下，降解污水污染物，处理后的泥水混合液进入沉淀池2，经泥水分离后，大部分污泥回流至曝气池1，少部分剩余污泥外排，上清液排放。
[0023]参照附图广2:利用纯氧曝气建立低碳高氮污水硝化反应的方法，包括以下步骤:
1、建立利用纯氧曝气进行低碳高氮污水硝化反应的装置，并向曝气池I中导入硝化污泥，投加营养剂，进行硝化污泥驯化，建立硝化反应；
2、低碳高氮污水与回流混合液进入曝气池1，曝气机4工作，进行曝气，低碳高氮污水、氧气与回流混合液混合进入曝气池I第一段曝气室，并通过水门8依次流过各段，在微生物的作用下，降解污水污染物；
3、处理后的泥水混合液进入沉淀池2，经泥水分离后，大部分污泥回流至曝气池1，少部分剩余污泥外排，上清液排放，以此循环工作；运行时，DO为12mg/L，MLSS为16mg/L，SV3q为96mL，SVI为43mL/g，污泥回流100%, HRT大于12h，CODcr平均去除率为45.7%。
[0024]参照附图3:利用纯氧曝气建立低碳高氮污水硝化反应的方法进行低碳高氮的污水处理时，进水0?&在112-196mg/L之间，平均为140mg/L，出水0?&在60.2-89.3mg/L之间，平均为74.4mg/L, CODcr去除率30.4-64.6%，平均为45.7%，表明该利用纯氧曝气建立低碳高氮污水硝化反应的方法对C0D&具有去除效果。
[0025]参照附图4:利用纯氧曝气建立低碳高氮污水硝化反应的方法进行低碳高氮的污水处理时，进水氨氮在137-234mg/L之间，平均为188mg/L，出水氨氮在检测限以下，氨氮去除率接近100%，表明该利用纯氧曝气建立低碳高氮污水硝化反应的方法对氨氮去除效果显著。该方法利用纯氧曝气工艺建立低碳高氮污水的硝化反应，无需添加碳源、氧气利用率高，达到了去除氨氮和有机物目的，并且成本低，适于普遍推广。
[0026]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
【权利要求】
1.利用纯氧曝气进行低碳高氮污水硝化反应的装置，包括曝气池(I)和沉淀池(2)，其特征在于:所述曝气池(I)内设有多个并排的隔墙(3)，将曝气池(I)隔为多个曝气室，每个曝气室内均安装有曝气机(4)，曝气池(I) 一端开有进水口，另一端开有出水口并与沉淀池(2)的入水口连通，沉淀池(2)开有出水口和回流口，沉淀池(2)的回流口连通曝气池(I)。
2.根据权利要求1所述的利用纯氧曝气进行低碳高氮污水硝化反应的装置，其特征在于:所述的隔墙(3)共设三段，将曝气池(I)分为四个曝气室，隔墙(3)的高度与曝气池(I)外墙高度相同，每段隔墙(3 )下方均开有可供污水流通的水门(8 )。
3.根据权利要求1所述的利用纯氧曝气进行低碳高氮污水硝化反应的装置，其特征在于:所述的曝气机(4)下方建有十字型导流板(5)，导流板(5)与曝气池(I)底部池体相连。
4.根据权利要求1或3任一项所述的利用纯氧曝气进行低碳高氮污水硝化反应的装置，其特征在于:所述的曝气机(4)选用表面曝气机，曝气机(4)安装在曝气池(I)上方，一端沉入曝气池(I)内，另一端在曝气池(I)外部。
5.根据权利要求1或2任一项所述的利用纯氧曝气进行低碳高氮污水硝化反应的装置，其特征在于:在所述曝气池(I)内出水口的一侧建造一墙壁(6)，墙壁(6)平行于隔墙(3)且高度低于隔墙(3)，墙壁(6)与曝气池(I)出水口侧外墙形成一出水槽(7)。
6.利用纯氧曝气建立低碳高氮污水硝化反应的方法，其特征在于，包括以下步骤:. 6.1、建立如权利要求f 5任一项所述的利用纯氧曝气进行低碳高氮污水硝化反应的装置，并向曝气池(I)中导入硝化污泥，投加营养剂，进行硝化污泥驯化，建立硝化反应； . 6.2、低碳高氮污水与回流混合液进入曝气池(1)，曝气机(4)工作，进行曝气，低碳高氮污水、氧气与回流混合液混合进入曝气池(I)第一段曝气室，并通过水门(8)依次流过各段，在微生物的作用下，降解污水污染物； . 6.3、处理后的泥水混合液进入沉淀池(2)，经泥水分离后，大部分污泥回流至曝气池(1)，少部分剩余污泥外排，上清液排放，以此循环工作；运行时，DO为12mg/L，MLSS为16mg/L, SV30 为 96mL, SVI 为 43mL/g，污泥回流 100%, HRT 大于 12h。
7.根据权利要求6所述的利用纯氧曝气建立低碳高氮污水硝化反应的方法，其特征在于:C0D&平均去除率为45.7%。
【文档编号】C02F3/12GK103663679SQ201210348596
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月19日 优先权日:2012年9月19日
【发明者】王卫华, 高庆然, 欧焕晖, 刘福利, 郝格格 申请人:中国石油化工股份有限公司