短程硝化-厌氧氨氧化后接短程反硝化-厌氧氨氧化处理城市污水的系统和方法_2

文档序号:9701430阅读:来源:国知局
应器可控性强,易实现短程硝化的特点,将短程硝化SBR实时控制技术应用于污水的短程硝化,同时将除有机物反应器的出水加入到调节水箱,实现了污水的半短程硝化,解决了连续流半短程硝化难以实现以及出水中氨氮和亚硝的浓度比例难以稳定维持等问题。
[0024]利用UASB反应器对污泥持留性强、易于形成颗粒污泥、负荷高的特点进行厌氧氨氧化菌的富集,提高了系统的抗冲击能力。
[0025]为了将厌氧氨氧化出水中的硝态氮进一步去除,厌氧氨氧化出水和一定量的原水混合后进入到第二个UASB反应器进行短程反硝化耦合厌氧氨氧化的反应,实现了碳源的节约,同时避免了原水直接进厌氧氨氧化UASB反应器对厌氧氨氧化菌的抑制,增强了系统的稳定性和高效性。
【附图说明】
[0026]附图是本发明短程硝化-厌氧氨氧化后接短程反硝化-厌氧氨氧化处理城市污水系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
[0028]如图1所示结构图,1为生活污水原水水箱;2为除有机物SBR反应器;3为短程硝化反应器在线监测及反馈系统;4为短程硝化SBR反应器;5为第一调节水箱;6为厌氧氨氧化UASB;7为第二调节水箱;8短程反硝化-厌氧氨氧化UASB反应器;其中1.1为生活污水原水水箱溢流管,1.2为生活污水原水箱放空管(第一调节水箱和第二调节水箱与原水水水箱结构相同);2.1为搅拌器,2.2为进水栗,2.3为气栗,2.4为气体流量计,2.5为曝气头,2.6为排水阀;3.1电脑显示器,3.2为在电脑主机,3.3为信号输入接口,3.4为信号输出接口,3.5执行机构3.6为执行机构信号输出接口,3.7为进水继电器,3.8为出水继电器,3.9为曝气继电器,3.10为搅拌器继电器,3.11为pH探头,3.12为D0探头,3.13为pH和D0测定仪;4.1为进水栗,4.2为气泵,4.3为气体流量计,4.4为曝气头,4.5为搅拌器,4.6为排水阀;6.1为进水栗,6.2为放空管,6.3为三相分离器,6.4为排气管,6.5为出水管;8.1为进水栗,8.2为放空管,8.3为三相分离器,8.5为排气管,8.6为出水管。
[0029]所述短程硝化-厌氧氨氧化后接短程反硝化-厌氧氨氧化处理城市污水的系统包括原水水箱、并联运行的除有机物SBR反应器和短程硝化SBR反应器,以及短程硝化在线控制系统、第一调节水箱、厌氧氨氧化UASB反应器、第二调节水箱、短程反硝化-厌氧氨氧化UASB反应器;除有机物SBR反应器和短程硝化SBR反应器设有搅拌装置、曝气头、气体流量计、出水管和出水阀门;在线监测及反馈控制系统包括溶解氧浓度D0传感器、pH传感器、pH与DO测定仪、数据信号输入接口、计算机、数据信号输出接口、执行机构、进水继电器、出水继电器、曝气继电器、电动搅拌机继电器和信号输出接口;第一和第二调节水箱均为封闭箱体,设有溢流管、放空管;厌氧氨氧化UASB反应器和短程反硝化-厌氧氨氧化UASB反应器均包括三相分离器、排气管、溢流堰和出水管。
[0030]其中,所述原水水箱通过进水栗与除有机物SBR以及短程硝化反应器反应器相连;除有机物SBR反应器出水阀与第一调节水箱相连;短程硝化SBR反应器出水阀与第一调节水箱相连;第一调节水箱通过蠕动栗与厌氧氨氧化UASB反应器相连;厌氧氨氧化UASB反应器出水管与第二调节水箱相连;原水水箱通过超越管与第二调节水箱相连连并通过蠕动栗调节进入第二调节水箱的污水流量;第二调节水箱通过蠕动栗与短程反硝化-厌氧氨氧化UASB反应器相连。
[0031 ]城市污水在此工艺的处理流程为:部分城市污水进入除有机物SBR反应器完成有机物的吸附或去除,并通过厌氧好氧过程实现磷的释放于吸收;除有机物SBR反应器进入第一调节水箱;部分城市污水进入短程硝化SBR反应器,通过在线控制实现污水的全部短程硝化,将水中的氨氮转化为亚硝酸盐,出水排入第一调节水箱;除有机物SBR反应器出水和短程硝化SBR反应器出水在第一调节水箱混合后使得水中NH4+-N、N02—-N的质量浓度比例为1:1?1:1.3;第一调节水箱的污水被栗入到厌氧氨氧化UASB反应器内进行厌氧氨氧化反应,出水进入第二调节水箱;通过超越管将城市污水栗入第二调节水箱使得其中的NH4+-N、N03—-N的质量浓度比例为1:1?1:1.3;第二调节水箱的污水栗入到短程反硝化-厌氧氨氧化UASB反应器中发生短程反硝化耦合厌氧氨氧化的反应,实现生活污水氨氮的深度处理的目的。[0032 ]处理城市污水方法具体包括以下步骤:
[0033]将城市污水处理厂剩余污泥投加至除有机物SBR反应器,使反应器内污泥浓度MLSS = 2000-5000mg/L;每周期厌氧搅拌10?30min,随后曝气搅拌30?60min,溶解氧D0维持在2-5mg/L,之后沉淀排水,排水比在30?70 %,当除有机物SBR反应器出水C0D〈90mg/L,且硝化率〈5%,出水P〈lmg/L时,完成SBR除有机物反应器的启动;出水排入第一调节水箱;
[0034]将城市污水处理厂剩余污泥或短程硝化污泥投加至短程硝化SBR反应器,控制反应器内污泥浓度为MLSS = 2000-5000mg/L,每周期通过蠕动栗将污水从原水水箱抽入反应器;每周期内,缺氧搅拌20?40min,之后开始曝气搅拌,通过配备的实时控制装置控制反应器内溶解氧D0恒定为0.5?2mg/L,在线监测反应器内pH值变化曲线,在pH值变化最低点出现,继续曝气20?30min后停止曝气,开始沉淀,沉淀时间为30?60min,沉淀后排水,排水比为30 %?70 %,当短程硝化SBR反应器出水NH4+_N〈2mg/L,N02—-N积累率>80 %,完成短程硝化SBR反应器的启动,出水排入第一调节水箱;
[0035]将厌氧氨氧化颗粒污泥或絮状污泥投入UASB反应器,通过厌氧氨氧化作用将进水中的NH/-N与N021转化为N2排出系统,当UASB反应器出水NH4+-N浓度<lmg/L,或N02—-N浓度〈lmg/L,完成厌氧氨氧化UASB反应器的启动调试;
[0036]将厌氧氨氧化颗粒污泥或絮状污泥投入到UASB反应器,短程反硝化作用将进水中的N03—-N转化为N02—-N,然后通过厌氧氨氧化作用将N02—-N和进水中的NH/-N转化为N2,当UASB反应器出水中NH/-N浓度〈lmg/L且N03.—_N〈 lmg/L,完成短程反硝化-厌氧氨氧化UASB反应器的启动调试;
[0037]各反应器启动成功者之后,系统正式运行,生活污水以不同水量分别进入除有机物SBR反应器、短程硝化SBR、第二调节水箱;在除有机物SBR反应器中,通过厌氧好氧过程的实现磷的释放和吸收,实现磷的去除,其处理出水排入第一调节水箱;在短程硝化SBR反应器内,以缺氧好氧方式运行,在好氧时间段内通过在线实时控制实现污水的全部短程硝化,其出水排入第一调节水箱;通过调节除有机物SBR和短程硝化SBR的处理水量使得第一调节水箱中NH4+-N,N02—-N的浓度比例为1:1?1:1.3;将第一调节水箱中的污水栗入厌氧氨氧化UASB反应器并通过厌氧氨氧化作用将NH/-N和N0/-N去除,其出水排入第二调节水箱,在不断监测第二调节水箱中NH/-N和N03—-N的质量浓度的基础上通过蠕动栗调节原水水箱进入第二调节水箱污水的流量使得第二调节水箱中NH/-N和N03—-N的质量浓度比例为1:1-1.3,最终通过短程反硝化-厌氧氨氧化作用将NH4+-N和N03—-N去除。
[0038]具体试验用水取自北京工业大学家属区生活污水其水质如下:COD 120mg/L?270mg/L;NH4+-N 40mg/L?75mg/L;N02—-N〈lmg/L;N03—-N 0.12mg/L?1.0mg/L;P 4mg/L?7mg/L。试验系统如图1所示,厌氧氨氧化UASB和短程反硝化-厌氧氨氧化UASB反应器皆采用有机玻璃制成,反应区内径为6cm,有效容积为1.5L;除有机物SBR反应器有效容积为10L,短程硝化SBR反应器有效容积为10L。
[0039]具体运行操作如下:
[0040]系统启动:
[0041 ] 1)将城市污水处理厂剩余污泥投加至除有机物SBR反应器,使反应器内污泥浓度MLSS = 2000-5000mg/L ;每周期厌氧搅拌20min,随后曝气40min,维持溶解氧DO在2_5mg/L,沉淀排水,排水比为60%,每天运行6个周期,并按污泥浓度排泥。驯化3周后,除有机物SBR反应器出水达到C0D〈90mg/L,且硝化率〈3 %,P〈 lmg/L,完成除有机物SBR反应器的启动;将出水排至第一调节水箱。
[0042]2)将短程硝化污泥投加至短程硝化SBR反应器,控制反应器内污泥
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