应用于厌氧氨氧化系统沉淀池的脱氮装置及方法与流程

本发明属于污水处理，更具体地，涉及一种应用于厌氧氨氧化系统沉淀池的脱氮装置及方法。

背景技术：

1、优美水环境已成为人们美好生活的迫切需要，水华、赤潮、黑臭等严重水污染现象都与氮素超标紧密相关，污水脱氮是水环境建设的重点和难点。厌氧氨氧化菌是一种起源于30多亿年前的红色古菌，其具有独一无二的厌氧氨氧化体，可将氨氮和亚硝酸盐氮一步转化为氮气，相较于传统脱氮技术，污水红菌脱氮在节省药剂、温室气体减排、节省占地、节省电耗等方面具有显著的优势。

2、目前，在利用消化液红菌脱氮的高氨氮厌氧氨氧化系统的实际工程运行调控中发现，厌氧氨氧化池出水氨氮的控制成为了影响系统脱氮效率和能力的主要因素，出水氨氮浓度控制过低，会造成末端溶解氧上升，从而抑制厌氧氨氧化菌并导致nob大量富集，形成恶性循环，最终导致系统崩溃。为防止这一情况的发生，在系统调控时，往往会控制前序厌氧氨氧化池出水氨氮浓度在较为安全的范围(40mg/l以上)，然而，这会导致后序沉淀池出水仍然还有很高的氨氮和亚硝酸盐含量，最终出水氨氮与总氮难以达标，影响系统的去除效率和效果。因此，对于剩余的氮素还需要进行进一步处理。此外，厌氧氨氧化池中部分厌氧氨氧化颗粒和脱落的生物膜会随厌氧氨氧化池出水进入到沉淀池，如何截留并利用这一部分仍具有较高生物活性的厌氧氨氧化菌，也是目前厌氧氨氧化技术推广应用需要解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提出一种应用于厌氧氨氧化系统沉淀池的脱氮装置及方法，解决厌氧氨氧化系统沉淀池出水氨氮控制困难、达标稳定性不易得到保障以及厌氧氨氧化菌流失的问题。

2、为实现上述目的，第一方面，本发明提出了一种应用于厌氧氨氧化系统沉淀池的脱氮装置，包括：上层厌氧氨氧化复合生物填料组件、下层厌氧氨氧化复合生物填料组件和出水截留网；

3、所述上层厌氧氨氧化复合生物填料组件和所述下层厌氧氨氧化复合生物填料组件在竖流沉淀池内上下间隔设置，所述出水截留网设置于竖流沉淀池的出水口；

4、所述上层厌氧氨氧化复合生物填料组件包括多个沿水平方向间隔设置的上层横向固定杆，每个所述上层横向固定杆上间隔设置有多组可移动式复合生物填料球串；

5、所述下层厌氧氨氧化复合生物填料组件包括多个沿水平方向间隔设置的下层横向固定杆，每个所述下层横向固定杆上间隔设置有多组固定式复合生物填料球串；

6、每组可移动式复合生物填料球串以及每组固定式复合生物填料球串均包括多个沿纵向串联在一起的填料球。

7、可选地，所述可移动式复合生物填料球串和所述固定式复合生物填料球串相对于所述竖流沉淀池总容积的体积填充比为5％-10％。

8、可选地，所述可移动式复合生物填料球串的顶端与所述上层横向固定杆可拆卸连接；

9、所述固定式复合生物填料球串的顶端与所述下层横向固定杆固定连接。

10、可选地，所述可移动式复合生物填料球串和所述固定式复合生物填料球串上多个填料球的间距为5cm。

11、可选地，所述填料球为塑料球形填料，所述填料球的直径为100mm-200mm；

12、多个所述填料球通过连接件纵向串联在一起。

13、可选地，所述出水截留网的孔径为200μm。

14、可选地，所述上层横向固定杆和所述下层横向固定杆为工字钢，所述工字钢的两端与所述竖流沉淀池内壁固定连接。

15、第二方面，本发明提出一种应用于厌氧氨氧化系统沉淀池的脱氮方法，利用第一方面所述的应用于厌氧氨氧化系统沉淀池的脱氮装置，所述方法包括：

16、控制厌氧氨氧化反应池出水的氨氮浓度范围为20mg/l-200mg/l，亚硝酸盐浓度范围为10mg/l-80mg/l，使厌氧氨氧化反应池的出水适宜厌氧氨氧化菌的生长；

17、控制厌氧氨氧化反应池连续稳定出水，当厌氧氨氧化反应池的出水混合液流入竖流沉淀池中，厌氧氨氧化菌在竖流沉淀池内富集并附着生长到填料球上进行自养脱氮反应，当逐渐在可移动式复合生物填料球串和固定式复合生物填料球串上形成厌氧氨氧化菌生物膜时，系统完成脱氮启动阶段；

18、完成启动阶段后，继续控制厌氧氨氧化反应池出水的亚硝酸盐氮浓度范围为10mg/l-80mg/l，使系统进入正常脱氮运行阶段；

19、定期对出水截留网截留的脱落生物膜和颗粒进行清理，并投加至厌氧氨氧化反应池内。

20、可选地，所述脱氮方法应用于连续流一体式高氨氮废水厌氧氨氧化脱氮或连续流两段式高氨氮废水厌氧氨氧化脱氮；

21、其中，所述高氨氮废水包括氨氮浓度高于100mg/l的废水。

22、本发明的有益效果在于：

23、本发明的应用于厌氧氨氧化系统沉淀池的脱氮装置，通过在厌氧氨氧化系统的竖流沉淀池中设置上下双层厌氧氨氧化复合生物填料球串，可通过前序厌氧氨氧化池出水提供nh4+-n和no2--n作为厌氧氨氧化菌生长所必需的基质富集厌氧氨氧化菌，完成富集后，厌氧氨氧化池出水进入沉淀池后，能够在沉淀池内的厌氧氨氧化复合生物填料上进行自养脱氮反应，本脱氮装置可持续富集厌氧氨氧化菌，同时既能使厌氧氨氧化池出水中裹挟的脱落的厌氧氨氧化生物膜和颗粒污泥附着在填料上，又不会影响沉淀池的沉淀功能，此外，沉淀池出水口配套的截留网(孔径200μm)能够有效截留厌氧氨氧化复合生物填料上脱落的生物膜，缓解厌氧氨氧化菌的流失。

24、进一步，通过原位引入本发明的应用于厌氧氨氧化系统沉淀池的脱氮装置及方法，高氨氮污水厌氧氨氧化工艺出水氨氮控制范围更加灵活，系统得到优化，脱氮性能得以进一步提高，降低后续处理工段处理压力，可使厌氧氨氧化处理系统的出水水质达到《污水排入城镇下水道水质标准》(gb/t31962-2015)。

25、本发明的系统具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

技术特征：

1.一种应用于厌氧氨氧化系统沉淀池的脱氮装置，其特征在于，包括：上层厌氧氨氧化复合生物填料组件、下层厌氧氨氧化复合生物填料组件和出水截留网；

2.根据权利要求1所述的应用于厌氧氨氧化系统沉淀池的脱氮装置，其特征在于，所述可移动式复合生物填料球串和所述固定式复合生物填料球串相对于所述竖流沉淀池总容积的体积填充比为5％-10％。

3.根据权利要求1所述的应用于厌氧氨氧化系统沉淀池的脱氮装置，其特征在于，所述可移动式复合生物填料球串的顶端与所述上层横向固定杆可拆卸连接；

4.根据权利要求1所述的应用于厌氧氨氧化系统沉淀池的脱氮装置，其特征在于，所述可移动式复合生物填料球串和所述固定式复合生物填料球串上多个填料球的间距为5cm。

5.根据权利要求1所述的应用于厌氧氨氧化系统沉淀池的脱氮装置，其特征在于，所述填料球为塑料球形填料，所述填料球的直径为100mm-200mm；

6.根据权利要求1所述的应用于厌氧氨氧化系统沉淀池的脱氮装置，其特征在于，所述出水截留网的孔径为200μm。

7.根据权利要求1所述的应用于厌氧氨氧化系统沉淀池的脱氮装置，其特征在于，所述上层横向固定杆和所述下层横向固定杆为工字钢，所述工字钢的两端与所述竖流沉淀池内壁固定连接。

8.一种应用于厌氧氨氧化系统沉淀池的脱氮方法，利用权利要求1-7任意一项所述的应用于厌氧氨氧化系统沉淀池的脱氮装置，其特征在于，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的应用于厌氧氨氧化系统沉淀池的脱氮方法，其特征在于，所述脱氮方法应用于连续流一体式高氨氮废水厌氧氨氧化脱氮或连续流两段式高氨氮废水厌氧氨氧化脱氮；

技术总结
本发明公开了一种应用于厌氧氨氧化系统沉淀池的脱氮装置及方法，该装置包括：上层厌氧氨氧化复合生物填料组件、下层厌氧氨氧化复合生物填料组件和出水截留网；出水截留网设置于竖流沉淀池的出水口；上层厌氧氨氧化复合生物填料组件包括多个沿水平方向间隔设置的上层横向固定杆以及多组可移动式复合生物填料球串；下层厌氧氨氧化复合生物填料组件包括多个沿水平方向间隔设置的下层横向固定杆以及多组固定式复合生物填料球串；每组复合生物填料球串均包括多个沿纵向串联在一起的填料球。本发明能够解决厌氧氨氧化系统沉淀池出水氨氮控制困难、达标稳定性不易得到保障以及厌氧氨氧化菌流失的问题。

技术研发人员：韩晓宇,郑冰玉,张树军,黄京,白宇,李烨,刘垚,李尚坤,李宁
受保护的技术使用者：北京城市排水集团有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21