專(zhuān)利名稱(chēng)：顆粒污泥一體化自養(yǎng)脫氮的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
顆粒污泥一體化自養(yǎng)脫氮的裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于一種污水處理技術(shù)領(lǐng)域，屬于生化法污水處理技術(shù)領(lǐng)域。具體是應(yīng)用厭氧氨氧化技術(shù)處理高氨氮廢水的裝置。該裝置以顆粒污泥為載體，同時(shí)富集氨氧化菌和厭氧氨氧化菌，通過(guò)兩種菌的協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效地脫氮。該裝置適合城市污水處理廠對(duì)高氨氮，低碳氮比的消化污泥脫水液進(jìn)行旁側(cè)處理；也適用于其他高氨氮工業(yè)廢水的脫氮處理。
背景技術(shù)：
[0002]“十二五”國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃綱要中，明確提出氨氮減排10%的目標(biāo)。作為新增約束性指標(biāo)，氨氮減排的制度和措施急需在實(shí)踐中探索。氮的去除已經(jīng)成為當(dāng)今污水處理和再生回用的主要問(wèn)題。高氨氮廢水污染物濃度高，水質(zhì)復(fù)雜，不經(jīng)妥善處理對(duì)環(huán)境的危害很大，目前是污水脫氮處理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。[0003](I)傳統(tǒng)高氨氮廢水處理技術(shù)[0004]常見(jiàn)的高氨氮廢水包括污水處理廠污泥處理產(chǎn)生的脫水液；發(fā)酵行業(yè)的工業(yè)廢水，如味精廢水；養(yǎng)殖業(yè)廢水，如豬場(chǎng)廢水等。傳統(tǒng)脫氮處理技術(shù)應(yīng)用硝化菌在好氧的條件下將氨氮氧化成硝酸鹽，然后硝酸鹽在缺氧的環(huán)境中被反硝化菌利用有機(jī)碳源還原成氮?dú)狻鹘y(tǒng)工藝的局限性在異養(yǎng)反硝化過(guò)程需要有機(jī)物作為電子供體完成硝酸鹽的還原。高氨氮濃度的廢水如果碳氮比低，處理過(guò)程需要大量投加甲醇等外加碳源以保證脫氮效果。 這不僅顯著增加運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生更多剩余污泥，增加后續(xù)污泥處理工藝的負(fù)擔(dān)。[0005](2)新型高氨氮廢水處理技術(shù)[0006]為降低高氨氮污水處理的運(yùn)行成本，保證出水符合排放標(biāo)準(zhǔn)，需要開(kāi)發(fā)經(jīng) 濟(jì)高效的新工藝。新型脫氮工藝主要包括短程硝化技術(shù)和新型復(fù)合碳源的開(kāi)發(fā)利用。短程硝化技術(shù)是指在硝化過(guò)程中將氨氮氧化成亞硝酸鹽后，不繼續(xù)氧化成硝酸鹽而直接將其反硝化為氮?dú)狻Ｔ撨^(guò)程可以一定程度上節(jié)省曝氣能耗和反硝化碳源，有利于降低運(yùn)行成本。新型復(fù)合碳源的開(kāi)發(fā)利用是指利用初沉污泥、剩余污泥、固體碳源等開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)的替代碳源。一般通過(guò)厭氧發(fā)酵等技術(shù)手段將難利用的有機(jī)物水解酸化成揮發(fā)酸等，用揮發(fā)酸代替常規(guī)的外加碳源強(qiáng)化反硝化過(guò)程。[0007](3)厭氧氨氧化脫氮處理技術(shù)[0008]目前厭氧氨氧化工藝處理高氨氮廢水的技術(shù)優(yōu)勢(shì)最顯著。厭氧氨氧化技術(shù)主要利用厭氧氨氧化菌作為工藝主體，該菌種具有獨(dú)特的代謝途徑，厭氧的條件下可利用亞硝酸鹽作為電子供體直接將氨氮氧化成氮?dú)猓⑶疫@一過(guò)程不需要有機(jī)碳源。厭氧氨氧化技術(shù)與傳統(tǒng)硝化-反硝化脫氮工藝相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)厭氧氨氧化菌是化能自養(yǎng)菌，以無(wú)機(jī)碳作為碳源，這樣在脫氮的過(guò)程中不需要投加有機(jī)碳源，節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用；硝化過(guò)程只需將 50%的氨氮氧化至亞硝酸鹽氮，工藝的需氧量和供氧能耗大幅下降；厭氧氨氧化的脫氮效率和去除負(fù)荷較高，但是產(chǎn)生污泥產(chǎn)量少。因此，厭氧氨氧化技術(shù)應(yīng)用于城市污水處理廠污泥消化液等高氨氮廢水的脫氮處理，可產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和綜合效益。該工藝是符合可持續(xù)發(fā)展規(guī)律的工藝，應(yīng)用市場(chǎng)廣闊。實(shí)用新型內(nèi)容[0009]目前厭氧氨氧化工藝的推廣應(yīng)用需要解決的問(wèn)題包括如何在反應(yīng)器內(nèi)有效的持留并富集厭氧氨氧化菌；如何提高反應(yīng)運(yùn)行的穩(wěn)定性并降低維護(hù)運(yùn)行的復(fù)雜程度。本實(shí)用新型解決了上述技術(shù)難題，提出了一種顆粒污泥一體化自養(yǎng)脫氮的裝置。該裝置應(yīng)用顆粒污泥技術(shù)有效的持留并富集厭氧氨氧化菌，通過(guò)合理的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)和水力流態(tài)使污泥在反應(yīng)器內(nèi)部循環(huán)流動(dòng)，為氨氧化菌和厭氧氨氧化提供最佳的生長(zhǎng)環(huán)境，提高脫氮效率和運(yùn)行穩(wěn)定性。[0010]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的[0011]顆粒污泥一體化自養(yǎng)脫氮的裝置，其特征在于設(shè)有進(jìn)水水箱、一體化厭氧氨氧化反應(yīng)器；進(jìn)水水箱儲(chǔ)存的是高氨氮濃度的消化污泥脫水液，主要污染物質(zhì)為有機(jī)物和氨氮； 進(jìn)水水箱通過(guò)進(jìn)水泵和管道與一體化厭氧氨氧化反應(yīng)器連通；一體化厭氧氨氧化反應(yīng)器設(shè)有殼體，在殼體內(nèi)設(shè)有反應(yīng)區(qū)、沉淀區(qū)，反應(yīng)區(qū)底部設(shè)有與空氣壓縮機(jī)連通的曝氣頭，中部設(shè)有截留顆粒污泥的固定填料層，固定填料層上部為頂部區(qū)；在沉淀區(qū)設(shè)置有斜板沉淀區(qū)強(qiáng)化泥水分離效果；在反應(yīng)區(qū)和沉淀區(qū)之間設(shè)有導(dǎo)流板，反應(yīng)區(qū)的頂部區(qū)通過(guò)導(dǎo)流板與沉淀區(qū)連通，沉淀區(qū)底部設(shè)回流孔與反應(yīng)區(qū)底部連通，沉淀區(qū)上部設(shè)有溢流堰，溢流堰外部與出水管路相通；反應(yīng)區(qū)內(nèi)顆粒污泥以外的泥水混合物在導(dǎo)流板的引流作用下進(jìn)入到沉淀區(qū)進(jìn)行泥水分離，上清液經(jīng)過(guò)溢流堰進(jìn)入到出水管路最終出水，而沉淀后的污泥經(jīng)回流孔重新流入到反應(yīng)區(qū)；在反應(yīng)區(qū)頂部設(shè)有回氣口和出氣口 ；與曝氣頭連通的所述空氣壓縮機(jī)設(shè)有兩臺(tái)，其中一臺(tái)為回氣壓縮機(jī)，其進(jìn)氣口通過(guò)進(jìn)氣管道與所述反應(yīng)器頂部的回氣口連通， 另一臺(tái)為空氣壓縮機(jī)，其進(jìn)氣口與大氣連通，回氣壓縮機(jī)和空氣壓縮機(jī)與曝氣頭之間的管道上分別設(shè)有閥門(mén)；在所述殼體的底部設(shè)有污泥排放管路，剩余污泥可定期從該管路排放。[0012]本實(shí)用新型的有益效果與傳統(tǒng)的高氨氮污泥消化液處理工藝和常規(guī)的厭氧氨氧化脫氮處理工藝等相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)[0013]1)本實(shí)用新型將高氨氮廢水處理的反應(yīng)區(qū)、沉淀區(qū)、污泥回流區(qū)設(shè)計(jì)在了同一個(gè)反應(yīng)裝置中。一體化設(shè)計(jì)使各功能區(qū)域布置緊湊，可顯著減少占地面積；利用污泥內(nèi)部回流代替外回流，可節(jié)省了二沉池的投資和污泥回流的動(dòng)力消耗；利用曝氣系統(tǒng)同時(shí)提供充氧和混合的效果，不需要設(shè)置攪拌設(shè)備，減少了相應(yīng)的設(shè)備和運(yùn)行費(fèi)用。[0014]2)反應(yīng)器設(shè)計(jì)有利于厭氧氨氧化菌的富集和持留。應(yīng)用顆粒污泥為載體可有效的富集厭氧氨氧化菌，避免厭氧氨氧化菌隨出水流失。而固定填料的設(shè)計(jì)以及斜板沉淀池的應(yīng)用，進(jìn)一步加強(qiáng)了泥水分離效果，避免污泥的流失；同時(shí)為氨氧化菌和厭氧氨氧化菌提供了額外的附著生長(zhǎng)空間。[0015]3)本實(shí)用新型與傳統(tǒng)的脫氮處理工藝相比，對(duì)系統(tǒng)溶解氧的調(diào)控運(yùn)行更加簡(jiǎn)單有效。利用氣體回流解決了顆粒污泥懸浮和低溶解氧的維持的矛盾，通過(guò)調(diào)整曝氣系統(tǒng)的閥門(mén)改變回流氣體和空氣的比例可在加大曝氣量的同時(shí)維持較低的溶解氧，有利于厭氧氨氧化菌的富集生長(zhǎng)，并減少硝態(tài)氮的產(chǎn)生。


[0016]圖1為本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖[0017]圖1中1_進(jìn)水水箱；2_進(jìn)水泵；3_ —體化厭氧氨氧化反應(yīng)器；[0018]4-反應(yīng)區(qū)；5_顆粒污泥；6_固定填料；7_反應(yīng)器頂部區(qū)域；8_導(dǎo)流板；9_沉淀區(qū)； 10-斜板沉淀區(qū)；11-溢流堰；12-出水管路；13-回流孔；14-回氣壓縮機(jī)；15-大氣壓縮機(jī)； 16-氣體回流管路；17-回氣口 ； 18-曝氣管路；19-微孔曝氣頭；21-出氣口 ；22_污泥排放管路。
具體實(shí)施方式
[0019]結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本申請(qǐng)專(zhuān)利進(jìn)一步的說(shuō)明如圖1所示，顆粒污泥一體化自養(yǎng)脫氮的裝置，設(shè)有進(jìn)水水箱1、一體化厭氧氨氧化反應(yīng)器3，進(jìn)水水箱I體積為400L，一體化厭氧氨氧化反應(yīng)器3的總體積為20L，其中有效容積為15L ;進(jìn)水水箱通過(guò)進(jìn)水泵2和管道與一體化厭氧氨氧化反應(yīng)器連通；一體化厭氧氨氧化反應(yīng)器3設(shè)有殼體,在殼體內(nèi)設(shè)有反應(yīng)區(qū)4、沉淀區(qū)9，反應(yīng)區(qū)底部設(shè)有與空氣壓縮機(jī)連通的微孔曝氣頭19，中部設(shè)有截留顆粒污泥的固定填料層6，固定填料層上部為頂部區(qū)7 ;在沉淀區(qū)設(shè)置有斜板沉淀區(qū)10 ;在反應(yīng)區(qū)和沉淀區(qū)之間設(shè)有導(dǎo)流板8，反應(yīng)區(qū)的頂部區(qū)通過(guò)導(dǎo)流板與沉淀區(qū)連通，沉淀區(qū)底部設(shè)回流孔13與反應(yīng)區(qū)底部連通，沉淀區(qū)上部設(shè)有溢流堰11，溢流堰外部與出水管路12相通；在反應(yīng)區(qū)頂部設(shè)有回氣口 17和出氣口 21 ;與微孔曝氣頭連通的所述空氣壓縮機(jī)設(shè)有兩臺(tái)，其中一臺(tái)為回氣壓縮機(jī)14，其進(jìn)氣口通過(guò)進(jìn)氣管道16與所述反應(yīng)器頂部的回氣口連通，另一臺(tái)為空氣壓縮機(jī)15，其進(jìn)氣口與大氣連通，回氣壓縮機(jī)和空氣壓縮機(jī)與曝氣頭之間的管道上分別設(shè)有閥門(mén)；在反應(yīng)器的底部設(shè)有污泥排放管路22。[0020]在上述原理的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這些變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之 中。
權(quán)利要求1.一種顆粒污泥一體化自養(yǎng)脫氮的裝置，其特征在于設(shè)有進(jìn)水水箱(I)、一體化厭氧氨氧化反應(yīng)器(3);進(jìn)水水箱通過(guò)進(jìn)水泵(2)和管道與一體化厭氧氨氧化反應(yīng)器連通；一體化厭氧氨氧化反應(yīng)器(3)設(shè)有殼體，在殼體內(nèi)設(shè)有反應(yīng)區(qū)(4)、沉淀區(qū)(9)，反應(yīng)區(qū)底部設(shè)有與空氣壓縮機(jī)連通的微孔曝氣頭(19)，中部設(shè)有截留顆粒污泥的固定填料層￠)，固定填料層上部為頂部區(qū)(7);在沉淀區(qū)設(shè)置有斜板沉淀區(qū)(10);在反應(yīng)區(qū)和沉淀區(qū)之間設(shè)有導(dǎo)流板(8)，反應(yīng)區(qū)的頂部區(qū)通過(guò)導(dǎo)流板與沉淀區(qū)連通，沉淀區(qū)底部設(shè)回流孔(13)與反應(yīng)區(qū)底部連通，沉淀區(qū)上部設(shè)有溢流堰(11)，溢流堰外部與出水管路(12)相通；在反應(yīng)區(qū)頂部設(shè)有回氣口(17)和出氣口(21);與微孔曝氣頭連通的所述空氣壓縮機(jī)設(shè)有兩臺(tái)，其中一臺(tái)為回氣壓縮機(jī)(14)，其進(jìn)氣口通過(guò)進(jìn)氣管道(16)與所述反應(yīng)器頂部的回氣口連通，另一臺(tái)為空氣壓縮機(jī)(15)，其進(jìn)氣口與大氣連通，回氣壓縮機(jī)和空氣壓縮機(jī)與曝氣頭之間的管道上分別設(shè)有閥門(mén)；在反應(yīng)器的底部設(shè)有污泥排放管路(22)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種顆粒污泥一體化自養(yǎng)脫氮的裝置，設(shè)有進(jìn)水水箱、一體化厭氧氨氧化反應(yīng)器；反應(yīng)器設(shè)有殼體，在殼體內(nèi)設(shè)有反應(yīng)區(qū)、沉淀區(qū)，反應(yīng)區(qū)設(shè)有微孔曝氣頭、固定填料層、頂部區(qū)；沉淀區(qū)設(shè)置有斜板沉淀區(qū)、溢流堰、出水管路；反應(yīng)區(qū)和沉淀區(qū)之間設(shè)有導(dǎo)流板、回流孔；反應(yīng)區(qū)頂部設(shè)有回氣口和出氣口；在反應(yīng)器的底部設(shè)有污泥排放管路。本實(shí)用新型適用于城市污水處理廠對(duì)高氨氮，低碳氮比的消化污泥脫水液進(jìn)行旁側(cè)處理；也適用于其他高氨氮工業(yè)廢水的脫氮處理。工藝完善，運(yùn)行操作簡(jiǎn)單，控制靈活，運(yùn)行成本低，污水處理效果好，效率高。
文檔編號(hào)C02F101/38GK202849200SQ201220402578
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者蔣勇, 張樹(shù)軍, 甘一萍, 常江, 張亮, 馬斌, 孟春霖, 韓曉宇, 楊岸明 申請(qǐng)人:北京城市排水集團(tuán)有限責(zé)任公司