[发明专利]利用纯氧曝气进行低碳高氮污水硝化反应的装置及方法

说明书

技术领域

利用纯氧曝气进行低碳高氮污水硝化反应的装置及方法，属于污水处理设备与技术领域，具体涉及一种低碳高氮污水硝化反应的装置及方法。

背景技术

低碳高氮污水主要来源于焦化污水、垃圾渗滤液、化肥污水、养殖污水厌氧硝化液等。供排水厂低碳高氮污水来源于化工污水。该污水量约为100m³/h，COD_Cr为90-160 mg/L，平均为108mg/L，氨氮在90-360mg/L之间，平均为118mg/L。目前生物脱氮的硝化过程主要是亚硝酸菌将氨态氮转化成亚硝酸盐氮，硝酸菌将亚硝酸盐氮转化为硝酸盐氮。亚硝酸菌和硝酸菌统称为硝化细菌，硝化细菌对环境变化非常敏感，所需的条件是好氧条件，并需保持一定的碱度；有机碳浓度不能过高。对于低碳高氮污水，高浓度的氨氮和亚硝酸盐抑制硝化菌的生长，污水碳源不足，影响硝化反应的建立。因而，低碳高氮污水处理需外加碳源，加大了污水处理成本。

目前，采用纯氧曝气活性污泥法处理低碳高氮污水的研究主要集中在城市低碳高氮生活污水的处理，该方法无需添加碳源、氧气利用率高，达到了去除氨氮和有机物目的，所以如何利用纯氧曝气处理低碳高氮污水并应用于工业成为科研人员急需解决的一项课题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种无需添加碳源、氧气利用率高、有效去除氨氮和有机物的利用纯氧曝气进行低碳高氮污水硝化反应的装置及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该利用纯氧曝气进行低碳高氮污水硝化反应的装置，包括曝气池和沉淀池，其特征在于：所述曝气池内设有多个并排的隔墙，将曝气池隔为多个曝气室，每个曝气室内均安装有曝气机，曝气池一端开有进水口，另一端开有出水口并与沉淀池的入水口连通，沉淀池开有出水口和回流口，沉淀池的回流口连通曝气池。曝气机在曝气池内进行充氧曝气使氧气与污水充分混合，在微生物的作用下，降解污水污染物，处理后的泥水混合液进入沉淀池，经泥水分离后，大部分污泥回流至曝气池，少部分剩余污泥外排，上清液排放。

优选的，所述的隔墙共设三段，将曝气池分为四个曝气室，隔墙的高度与曝气池外墙高度相同，每段隔墙下方均开有可供污水流通的水门。

优选的，所述的曝气机下方建有十字型导流板，导流板与曝气池底部池体相连。十字型导流板可使氧气与污水充分混合。

优选的，所述的曝气机选用表面曝气机，曝气机安装在曝气池上方，一端沉入曝气池内，另一端在曝气池外部。

在所述曝气池内出水口的一侧建造一墙壁，墙壁平行于隔墙且高度低于隔墙，墙壁与曝气池出水口侧外墙形成一出水槽，处理后的泥水混合液可从墙壁上方空间流入出水槽内并进入沉淀池。

利用纯氧曝气建立低碳高氮污水硝化反应的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1、建立如权利要求1~5任一项所述的利用纯氧曝气进行低碳高氮污水硝化反应的装置，并向曝气池中导入硝化污泥，投加营养剂，进行硝化污泥驯化，建立硝化反应；

2、低碳高氮污水与回流混合液进入曝气池，曝气机工作，进行曝气，低碳高氮污水、氧气与回流混合液混合进入曝气池第一段曝气室，并通过水门依次流过各段，在微生物的作用下，降解污水污染物；

3、处理后的泥水混合液进入沉淀池，经泥水分离后，大部分污泥回流至曝气池，少部分剩余污泥外排，上清液排放，以此循环工作；运行时，DO为12mg/L，MLSS为16mg/L，SV₃₀为96mL，SVI为43mL/g，污泥回流100%，HRT大于12h。

COD_Cr平均去除率为45.7%。

该方法利用纯氧曝气工艺建立低碳高氮污水的硝化反应，无需添加碳源、氧气利用率高，达到了去除氨氮和有机物目的。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

1、该利用纯氧曝气进行低碳高氮污水硝化反应的装置制造简单，成本低，适用于普遍推广应用；

2、利用纯氧曝气建立低碳高氮污水硝化反应的方法，无需添加碳源，降低了污水处理成本，并且氧气利用率高，达到了去除氨氮和有机物目的，其中出水氨氮在检出限以下，COD_Cr平均去除率为45.7%，该方法对氨氮去除效果显著。

附图说明

图1是本发明工艺流程示意图。

图2是本发明曝气池结构示意图。

图3是进出水COD_Cr变化趋势图。

图4是进出水氨氮变化趋势图。