[实用新型]低CN高氨氮废水单级自养生物脱氮的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种低CN高氨氮废水单级自养生物脱氮的装置，属于废水生物处理技术领域，适用于城市污水厂污泥消化液、养殖废水、味精废水、垃圾渗滤液、化工废水等低CN高氨氮废水，以及已经进行脱碳处理后的高氨氮废水自养生物脱氮处理。

背景技术

水体富营养化问题日益突出，近年来由其引发的一系列问题严重影响了居民的日常生活。氮是引起水体富营养化的重要因素，因此控制污水中氮达标排放就显得尤为重要。生物脱氮技术是当前应用最广泛的污水脱氮技术，既通过硝化菌和反硝化菌来实现氮的去除，而充足的碳源是反硝化菌高效脱氮的关键。而当原水CN比低于3.4时，原水碳源无法满足反硝化对有机碳源的需求，需投加外碳源来满足此要求，以保证生物脱氮效果。而污泥消化液、化工废水、养殖废水、垃圾渗滤液等低CN高氨氮废水的CN比都要低于此值。因此现有低CN高氨氮废水生物脱氮过程中，为了达到氮的排放标准，通常需要投加甲醇或乙醇等有机碳源，这样既消耗了有限的有机资源，又增加了污水厂的运行费用。

厌氧氨氧化技术的出现使得低CN高氨氮废水在不加外碳源的条件下实现高效处理成为可能。厌氧氨氧化以亚硝酸盐作为电子受体直接对氨氮进行氧化，无需有机碳源，因此低CN比不会影响TN的去除。此外，厌氧氨氧化在厌氧的条件下进行，无需氧气的供应，可降低运行能耗；厌氧氨氧化菌生长慢、产率低，工艺剩余污泥产量少，可降低污泥处理费用；厌氧氨氧化菌代谢活性高、对基质亲和力强，工艺容积转化率高，可减少基建费用。因此厌氧氨氧化技术适应低CN高氨氮废水的水质，可以节省运行和基建费用。

自养生物脱氮技术根据短程硝化和厌氧氨氧化是否在同一反应器内发生分为两种：两级自养脱氮技术，即短程硝化和厌氧氨氧化分别在两个不同的反应器中进行，如SHARON+ANAMMOX工艺；单级自养脱氮工艺，即短程硝化和厌氧氨氧化分别在同一反应器中进行，如CANON工艺和OLAND工艺等。单级自养脱氮工艺因其工艺流程简单，能耗低，剩余污泥量少等特点，而被认为是可持续污水自养脱氮技术。但由于短程硝化和厌氧氨氧化在同一反应器中进行，就使得反应器中存在一定量的氧，溶解氧浓度(DO)高会抑制厌氧氨氧化菌活性，溶解氧浓度(DO)低，会使得氨氧化菌(AOB)底物(氧)不足，硝化活性降低，因此单级自养脱氮工艺存在对氧需求的矛盾，限值了其脱氮性能的发挥。

实用新型内容

本实用新型目的是为了解决上述技术问题，提出的一种低CN高氨氮废水单级自养生物脱氮的装置。利用该装置不需任何预处理，在活性污泥和生物膜联合作用的反应器中，通过将厌氧氨氧化主要菌固定在海绵填料上，氨氧化菌(AOB)主要存在于悬浮絮体活性污泥(简称活性污泥)中，从而将氨氧化菌(AOB)与厌氧氨氧化菌分离开；通过反应器结构分区将厌氧氨氧化生物膜限制在反应器格室下部，而混合液中的溶解氧在好氧区已基本消耗完，下部厌氧氨氧化区DO可低于0.2mg/L，因此降低溶解氧对厌氧氨氧化菌的影响，最终实现高效自养脱氮目的。该实用新型不仅解决了现有工艺的矛盾，而且具有工艺流程简单、适应污泥消化和水质水量的波动、操作灵活简单的特点，可降低工艺运行费用和基建费用，同时避免二次污染。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的：一种低CN高氨氮废水单级自养生物脱氮的装置，设有原水水箱、进水泵、反应器、二沉池、污泥回流泵。所述原水水箱为一敞口箱体，设有溢流管和放空管；所述反应器为一敞口池体，分为数个格室，按照水流方向上下交错设置过流孔连接各个格室，前端为缺氧区格室，后端为好氧区格室，缺氧区格室设有搅拌器和搅拌桨，好氧区格室除设置搅拌器和搅拌桨外，还设有空压机、气体流量计、曝气升流管、中间穿孔隔板，曝气升流管内设置曝气头，中间穿孔隔板下方填充海绵填料，填充比为30-50％；所述二沉池为一中间进水的竖流式二沉池，设有出水管、回流污泥管阀门和剩余污泥排放管阀门。

原水箱通过进水泵与反应器进水阀相连接；反应器通过二沉池连接管与二沉池连接；二沉池通过污泥回流泵与反应器进水阀相连接。