计处理量（2L/cyCle)的经硝化的养殖废水经过膜组件中的膜的过滤后被排出。
[0135] 在缺氧池和膜分离池内，2倍设计处理量（4. OL/cycle)的废水（回流比为200% ) 回流至缺氧池的底端；在缺氧池内，等量的（4. OL/cycle)经反硝化的废水通过溢流堰流至 好氧池内。
[0136] 本实施例中的运行逻辑图同实施例2;此外，由于污泥厌氧消化液碳源相对充足， 因此，为节约碳源，缩短停留时间，降低运行成本，碳源投加泵每次开启时间为0. 5min，好养 延时相应的缩短为20min。
[0137] 本实施例中通过如下两种方法将全程硝化_反硝化过程控制为短程硝化_反硝化 过程中：
[0138] (1)优化曝气时间法：
[0139] 反应器运行前20天，进水NH3-N平均浓度为604mg/L ;出水NH3-N稳定在低浓度水 平，平均仅为5. 5mg/L ;出水中氮类污染物的主要组分为NO3-N,平均为34. 6mg/L ;而NO2-N 平均仅为2. 9mg/L，亚硝化率N02-NAN02-N+N03-N)平均仅为7. 7%。第20天至第35天，曝 气流量维持在2. OL/min，根据pH实时监测曲线上的"氨谷点"优化曝气时间，当dpH/dt = 〇,判定氨氧化完成，关闭曝气装置；出水中NO3-N由34. 6mg/L逐渐降低至10. 3mg/L ;相应的 NO2-N则由2. 9mg/L逐渐升高至27. 4mg/L。亚硝化率N02-NAN02-N+N03-N)在这一过程中达 到72. 7%，表明反应器出水中氮类污染物主要组分为NO2-N,并且在全程脱氮想短程脱氮转 变的过程中，脱氮的效能没有降低。反应器连续长期运行的亚硝化率可稳定达到80%。
[0140] (2) SRT 控制法：
[0141] 本实施例中控制系统污泥平均停留时间为15天，由于在本实施例控制条件下（T =20±0. 5°C，pH彡7. 0)氨氧化细菌的污泥龄一般在10-12天，而亚硝酸氧化菌的污泥龄 则一般在18-20天，可以使亚硝酸氧化细菌数量逐渐减少，从而使得氨氧化细菌在真个硝 化菌群中的比例不断提高，亚硝化率得以持续增长。
[0142] 经过上述步骤处理前后的污泥消化液中即进出水中的污染物浓度及去除率见表 3〇
[0143] 表3、20±0. 5°C条件下污泥厌氧消化液亚硝化一反亚硝化运行结果
[0144]
[0146]ND:未检出。
【主权项】
1. 一种处理高氨氮废水的装置，其特征在于：它包括进水系统、反应系统、曝气系统、 碳源投加系统和出水系统； 所述反应系统包括一反应器，所述反应器为一容器，被分隔成三部分，依次为缺氧池、 好氧池和膜分离池，所述缺氧池的上方设有搅拌器，所述缺氧池与所述好氧池之间设有溢 流堰，所述好氧池的底部与所述膜分离池的底部连通，所述膜分离池内设有膜组件和液位 计，所述好氧池和所述膜分离池的底部设有回流管，通过回流泵将废水回流至所述缺氧池 内； 所述进水系统包括一原水箱，所述原水箱中的废水通过进水泵被输送至所述缺氧池 内； 所述曝气系统包括空压机、气体流量计和曝气器，所述曝气器置于所述好氧池中； 所述碳源投加系统包括一碳源储箱，所述碳源储箱中的碳源通过碳源投加泵被输送至 所述缺氧池内； 所述出水系统包括一产水箱，所述膜组件的出水口通过出水泵与所述产水箱连接。2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置还包括一实时控制系统，所述实 施控制系统包括探头、集成电路箱和数字触控板； 所述探头包括PH探头、ORP探头和溶解氧DO探头，均与所述集成电路箱连接，所述集 成电路箱与所述数字触控板连接； 所述ORP探头置于所述缺氧池内，所述pH探头和溶解氧探头置于所述好氧池内。3. 根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述缺氧池的底端设有一回流液进 水口，所述废水通过所述回流液进水口回流至所述缺氧池内； 所述膜组件置于所述膜分离池的侧壁处；所述膜组件为板框式膜组件，所述板框式膜 组件包括1~2个膜单元，每个所述膜单元由两片膜组成，所述膜的材质为聚偏氟乙烯，孔 径< 0.1 ym ;每个所述膜单元的有效面积为0. 5m2;所述膜组件的内部还设有曝气器，依次 与另一空压机和另一气体流量计连接，为所述膜曝气。4. 利用权利要求1-3中任一项所述的装置处理高氨氮废水的方法，包括如下步骤： 接种活性污泥至所述缺氧池和所述好氧池内，整个所述缺氧池充满所述活性污泥，开 启所述搅拌器，重复下述步骤（1)-步骤（3): (1) 进水阶段：开启所述进水泵，采用序批式进水，按照设计处理量，待处理的高氨氮 废水被输入所述缺氧池内，经过所述溢流堰流至所述好氧池内； (2) 兼氧阶段和好氧阶段：在所述缺氧池内，在碳源的作用下，所述废水中的硝态氮被 还原为亚硝态氮，亚硝态氮被还原为氮气；开启所述曝气系统，在所述好氧池内，所述废水 中的氨态氮和有机物被氧化，所述氨态氮被氧化为亚硝态氮，亚硝态氮被氧化为硝态氮，关 闭所述曝气系统； (3) 排水和回流阶段：在所述膜分离池内，设计处理量的经硝化的所述废水经过所述 膜组件中的膜的过滤后被排出；在所述缺氧池和所述膜分离池内，小于3倍设计处理量的 废水回流至所述缺氧池内；在所述缺氧池内，等量的经反硝化的废水通过所述溢流堰流至 所述好氧池内。5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述实时控制系统全程开启，监测所述高 氨氮废水中的氧化还原电极电位、pH值和溶解氧的大小； 所述膜组件中的曝气器全程开启，曝气流量为5~15L/min。6. 根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于：所述接种的活性污泥的浓度为 5000mg/L~5500mg/L，梯度提高污水的进水浓度，将活性污泥浓度增高至6500mg/L~ 12000mg/L ； 所述梯度提高分为三个阶段，第一个阶段为5~10日，进水稀释至为原污水浓度的 1/4 ;第二个阶段为5~10日，进水稀释至原污水浓度的1/2 ;第三个阶段为40~45日。7. 根据权利要求4-6中任一项所述的方法，其特征在于：步骤（1)中，所述高氨氮废水 中氨态氮的浓度500~900mg/L，COD含量为2000~6000mg/L ; 所述高氨氮废水来自畜禽养殖废水、垃圾渗滤液或污泥消化液； 所述设计处理量为〇. 5~2. OL/cycle ; 所述输入的流量为〇. 3~lL/min。8. 根据权利要求4-7中任一项所述的方法，其特征在于：步骤（2)中，所述缺氧池内， 当废水的氧化还原电极电位随时间的变化值即dORP/dt为0~-5时，判定碳源不足，开启 所述碳源投加泵，为所述反应器投加碳源，每次开启时间为〇. 5~lmin，保持10~20min 后，进入下一次判定；当所述dORP/dt小于-5时，判定反硝化完成，延时10~40min ; 所述好氧池内，所述曝气系统的曝气流量为〇. 5~10L/min。9. 根据权利要求4-8中任一项所述的方法，其特征在于：步骤（3)中，当膜池液位高于 液位计时，开启蠕动泵抽吸排水；当膜池液位低于液位计时，关闭蠕动泵； 所述出水泵为间歇式抽吸，每开8~10分钟停2~4分钟； 小于3倍设计处理量的废水回流至所述缺氧池的底部。10. 根据权利要求4-9中任一项所述的方法，其特征在于：利用下述1)-3)中至少一种 方法将全程硝化-反硝化转化为短程硝化-反硝化： 1) 优化曝气时间法：脱氮稳定后，在每轮循环的所述好氧阶段，当废水中的PH值随时 间不发生改变即dpH/dt = 0时，关闭所述曝气系统； 2) 自由氨受控累积法：脱氮稳定后，在所述好氧阶段，降低所述曝气系统的曝气流量， 当废水中自由氨的浓度升高至大于等于20mg/L时，恢复曝气流量； 所述曝气系统的曝气流量被降低至〇. 2~lL/min ; 上述1)和2)中所述脱氮稳定均是指当所述废水中的氨态氮的去除率大于80%，且排 出的废水中的硝态氮占所述废水中总氮的含量大于70%时； 3. SRT控制法：所述方法还包括排泥的步骤，所述排泥在所述好氧阶段之后，控制所述 反应器中的污泥的平均停留时间为12~15天。
【专利摘要】本发明公开了一种处理高氨氮废水的装置及方法。该方法包括如下步骤：接种活性污泥至缺氧池和好氧池内，缺氧池充满活性污泥，开启搅拌器，重复下述步骤：1)开启进水泵，采用序批式进水，按照设计处理量，待处理的高氨氮废水被输入缺氧池，经溢流堰流至好氧池；2)缺氧池内，碳源作用下，废水中硝态氮被还原；开启曝气系统，好氧池内，废水中的氨态氮和有机物被氧化，关闭曝气系统；3)膜分离池内，设计处理量经硝化的废水经膜组件中膜的过滤后被排出；缺氧池和膜分离池内，小于3倍设计处理量的废水回流至缺氧池；缺氧池内，等量的经反硝化的废水通过溢流堰流至好氧池。本发明将A/O工艺与膜分离技术结合，可实现高效的泥水分离，获得稳定的出水水质。
【IPC分类】C02F9/14, C02F101/16
【公开号】CN104944689
【申请号】CN201510296033
【发明人】陈梅雪, 姜超, 郁达伟, 张岚, 刘吉宝, 隋倩文, 魏源送
【申请人】中国科学院生态环境研究中心
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月2日