本发明涉及一种回流强化处理高氨氮废水的方法及装置，更具体的说，尤其涉及一种将厌氧氨氧化反应产生的碱性、有毒液体回流，实现亚硝化反应碱液的补充并利用药品将毒性去除的回流强化处理高氨氮废水的方法及装置。
背景技术：
随着经济的发展，环境污染日益严重。氮素污染是水体污染的主要原因之一，自然界中的氮素存在形式主要包括氨氮（NH3、NH4+-N），氮气（N2）、亚硝酸盐氮（NO2--N），硝酸盐氮（NO3--N）和有机氮。其中氨氮是主要的去除目标。科学家致力于寻找高效、稳定的除氨氮方法。物化方法能耗高，容易造成二次污染，因此逐渐被淘汰。传统生物脱氮主要是硝化、亚硝化作用，但由于二者菌种不同、生存环境不同，二者不能同时进行。普通的亚硝化-厌氧氨氧化工艺会随着反应的进行，毒素逐渐积累，制约脱氮能力，降低脱氮效率。
针对以上现状，本发明旨在发明一种流程简单、成本低，并且能高效稳定去除氮素的工艺或方法。
技术实现要素：
本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种回流强化处理高氨氮废水的方法及装置。
本发明的回流强化处理高氨氮废水的装置，包括进水管、SBR反应器、UASB反应器和曝气管，进水管用于向SBR反应器中通入待处理废水，曝气管与SBR反应器底部相通，用于向SBR反应器中通入空气； UASB反应器的底部设置有布水器，SBR反应器的上部通过出水管与布水器的进水口相通，SBR反应器的底部布置有含亚硝化菌的污泥，以通过间歇曝气将废水中的部分氨氮转化为亚硝氮，UASB反应器的底部布置有含厌氧氨氧化菌的污泥，以便将剩余的氨氮和亚硝氮转化为硝氮和氮气；其特征在于：所述UASB反应器的上部经回流管与SBR反应器相通，回流管上设置有回流泵，以便将厌氧氨氧化产生的有毒、碱性出水回流至SBR反应器，补充SBR反应器中亚硝化作用对碱性的消耗；出水管上设置有加药泵和检测器，加药泵连接有加药箱，检测器用于检测出水管中水体的碱性、毒性大小，并根据检测结果控制加药泵向出水管加入的药量。
本发明的回流强化处理高氨氮废水的装置，所述SBR反应器和UASB反应器内壁的上部均设置有开口朝上的溢流堰，出水管与SBR反应器上的溢流堰相通，回流管与UASB反应器上的溢流堰相通。
本发明的回流强化处理高氨氮废水的装置，所述UASB反应器的上部设置有三相分离器，以使产生的气体逸出、液体经回流管流出、固体截留在UASB反应器中。
本发明的回流强化处理高氨氮废水的装置的废水处理方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：
a).间歇曝气反应，在曝气管的间歇曝气作用下，通入SBR反应器的废水在污泥中亚硝化菌的作用下，将废水中的部分氨氮转化为亚硝氮，处理后的水分经出水管进入UASB反应器；同时，沉降性能不好的污泥会经出水管进入UASB反应器中；b).厌氧反应，UASB反应器通过布水器向上均匀进水，来自SBR反应器的污泥继续利用剩余的溶解氧，实现氨氮转化为亚硝氮；在UASB反应器污泥中的厌氧氨氧化菌的作用下，将废水中剩余的氨氮和亚硝氮转化为氮气，实现废水中氨氮的彻底去除；c).反应液回流，废水在UASB反应器中反应后，产生的气体经三相分离器逸出，污泥被截留在UASB反应器中，碱性且含有毒物质的出水经回流管回流至SBR反应器中；回流的碱性出水补充了SBR反应器中亚硝化反应对碱性的消耗；d).加药调节，SBR反应器的出水经出水管流入UASB反应器的过程中，检测器通过检测出水管中水分的酸碱性和有毒物含量的大小，控制加药泵向出水管中加入适量的药剂，以消除出水中的毒性并将其pH控制在7-9之间，以避免毒素积累而影响脱氮效率。
本发明的回流强化处理高氨氮废水的装置的废水处理方法，所述的出水管中水体的有毒物质为肼和/或氢叠氮酸,经加药泵加入的药品为双氧水、硫酸和/或次氯酸钠。
本发明的有益效果是：本发明的高氨氮废水的处理装置及方法，废水首先在SBR反应器中经亚硝化反应，使废水中的部分氨氮转化为亚硝氮，然后在通入UASB反应器中经厌氧氨氧化，将剩余的氨氮和亚硝氮转化为亚硝氮和氮气，实现对废水的处理。同时，UASB反应器产生的碱性、有毒出水经回流管回流至SBR反应器中，碱性水分补充了亚硝化作用对碱性的消耗，通过加药泵向出水管注入药剂，去除了液体中的毒性，避免了微生物中毒和毒素的积累，确保了脱氮反应的长期、顺利进行，提高脱氮能力，保证了脱氮效率。
附图说明
图1为本发明的回流强化处理高氨氮废水的装置的结构示意图。
图中：1溢流堰，2进水管，3 SBR反应器，4曝气管，5出水管，6检测器，7布水器，8 UASB反应器，9出水管，10三相分离器，11溢流堰，12回流泵，13回流管，14加药泵，15加药箱。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，给出了本发明的回流强化处理高氨氮废水的装置的结构示意图，其由SBR反应器3、UASB反应器8、进水管2、曝气管4、出水管5、布水器7、回流管13、回流泵12、加药泵14、加药箱15和检测器6，所示的SBR反应器3和UASB反应器8均为上端开口的圆柱体形状，SBR为Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process的缩写，其含义为序列间歇式活性污泥法，为按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。UASB为Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket的缩写，其含义为上流式厌氧污泥床反应器，是一种处理污水的厌氧生物方法。进水管2用于向SBR反应器3中通入待处理的废水，曝气管4与SBR反应器的底部相通，用于对SBR反应器进行间歇曝气，通过控制曝气量，可控制废水中的部分氨氮转化为亚硝氮。
SBR反应器3内壁的上部设置有朝上开口的环形溢流堰1，溢流堰1通过出水管5与布水器7的进水口相通。SBR反应器3的出水依靠重力进入布水器7中，以降低能量的消耗。布水器7设置于UASB反应器8的底部，以实现待处理废水在UASB反应器8底部的均匀分布。所示的UASB反应器8内壁的上部设置有朝上开口的环形溢流堰11，环形溢流堰11经回流管13与SBR反应器3相通，回流管13上设置有回流泵12，以便将UASB反应器8的出水回流至SBR反应器3中。
SBR反应器3中布置有含有亚硝化菌的污泥，以便在曝气管4的间歇曝气作用下将废水中的部分氨氮转化为亚硝氮，未反应的氨氮和生成的亚硝氮经出水管5进入UASB反应器8中。UASB反应器8中布置有含有厌氧氨氧化菌的污泥，厌氧氨氧化菌的作用下，将剩余的氨氮和亚硝氮转化为硝氮和氮气，实现氨氮的彻底去除。所示的UASB反应器8的上部设置有三相分离器10，反应产生的氮气经三相分离器10逸出，出水经回流管13回流至SBR反应器3中，而污泥则被截留在UASB反应器8中。
加药泵14与加药箱15相连接，用于向出水管5中加入药品；检测器6设置于出水管5上，用于对出水管5中液体的pH和毒性进行测量，并根据测量结果来控制药品的加入量。通常情况下，出水管5中水体的有毒物质为肼和/或氢叠氮酸,经加药泵14加入的药品为双氧水、硫酸和/或次氯酸钠。
厌氧氨氧化菌在UASB反应器8中反应的过程中，会增加溶液的碱性并产生毒素，碱性液体回路至SBR反应器3中后，补充了SBR反应器3中亚硝化菌对碱性的消耗。SBR反应器3的出水经出水管5进入UASB反应器8的过程中，检测器6又会对出水管5中液体的pH和毒性进行测量，并根据测量结果向出水管5中加入药品，以消除液体中的毒性并将pH控制在7-9之间，以避免毒素积累而影响脱氮效率。
本发明的回流强化处理高氨氮废水的装置的废水处理方法，通过以下步骤来实现：
a).间歇曝气反应，在曝气管的间歇曝气作用下，通入SBR反应器的废水在污泥中亚硝化菌的作用下，将废水中的部分氨氮转化为亚硝氮，处理后的水分经出水管进入UASB反应器；同时，沉降性能不好的污泥会经出水管进入UASB反应器中；
b).厌氧反应，UASB反应器通过布水器向上均匀进水，来自SBR反应器的污泥继续利用剩余的溶解氧，实现氨氮转化为亚硝氮；在UASB反应器污泥中的厌氧氨氧化菌的作用下，将废水中剩余的氨氮和亚硝氮转化为氮气，实现废水中氨氮的彻底去除；
c).反应液回流，废水在UASB反应器中反应后，产生的气体经三相分离器逸出，污泥被截留在UASB反应器中，碱性且含有毒物质的出水经回流管回流至SBR反应器中；回流的碱性出水补充了SBR反应器中亚硝化反应对碱性的消耗；
d).加药调节，SBR反应器的出水经出水管流入UASB反应器的过程中，检测器通过检测出水管中水分的酸碱性和有毒物含量的大小，控制加药泵向出水管中加入适量的药剂，以消除出水中的毒性并将其pH控制在7-9之间，以避免毒素积累而影响脱氮效率。
本发明的高氨氮废水的处理装置及方法， 厌氧氨氧化过程的出水回流到亚硝化反应器中，补充亚硝化作用需要的碱度，并在回流过程中加入药品，去除厌氧氨氧化过程中产生的毒素，减少毒素对厌氧氨氧菌的影响，提高细菌的除氮效率和能力。