[发明专利]一种低碳氮比废水处理的装置及方法

说明书

本发明公开了一种低碳氮比废水处理的装置及方法，属于污水处理技术领域。该装置包括进水泵、短程硝化池、沉淀池、中间储罐以及一体化反应器；所述进水泵出口设有第一出水阀及第二出水阀，所述短程硝化池与第一出水阀相连；所述沉淀池与短程硝化池相连，所述中间储罐与第二出水阀以及沉淀池相连，中间储罐底部设置短程反硝化提升泵；所述一体化反应器与短程反硝化提升泵的出口相连，一体化反应器从下至上分别为短程反硝化反应区、厌氧氨氧化反应区以及沉淀区；通过将不同反应阶段分隔设置于不同的区域，创造了独立环境，避免不同阶段的相互影响，有利于实现各阶段最佳的反应条件。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种低碳氮比废水处理的装置及方法。

背景技术

低碳氮比废水是相对常规碳源、氮源较均衡废水而言，伴随着我国工业的生产发展，不可避免的产生了很多污水，废水水质日趋复杂，特别是有机碳源的缺乏，导致部分低碳氮比废水如垃圾渗滤液、畜禽养殖废水和城市生活污水厌氧消化液、污泥发酵上清液，以及淀粉、味精、酿酒等行业厌氧出水的深度脱氮面临巨大挑战。

常规处理低碳氮比废水采用A/O工艺，是全程硝化、反硝化，此过程消耗大量的能源，需要补充大量的碳源，工艺成本较高。

正常硝化是NH₄⁺N生成NO₂^-N，进而生成NO₃^-N；NO₃^-N在缺氧条件下，生成NO₂^-N，再进一步生成N₂，称为反硝化。短程硝化是指NH₄⁺N生成NO₂^-N，不再生成NO₃^-N，此过程节约了25％的氧气消耗；短程反硝化是由NO₂^-N直接还原，碳源提供电子，生成N₂，此过程节约了40％的碳源消耗。

厌氧氨氧化是20世纪研究发现的低碳氮比废水最经济的处理技术之一，参与厌氧氨氧化过程的细菌称为厌氧氨氧化菌(anaerobic ammonium oxidation,Anammox)，厌氧氨氧化菌是自养细菌，以二氧化碳或碳酸盐作为碳源，以铵盐作为电子供体，以亚硝酸盐/硝酸盐作为电子受体，氧化氨氮为氮气的过程，该过程不需有机碳源，属于自养过程，反应方程式如下：NH₄⁺+1.32NO₂^-+0.66HCO₃^-+0.13H⁺→1.02N₂+0.26NO₃^-+0.66CH₂O_0.5N_0.15+2.03H₂0。

但厌氧氨氧化反应过程较慢，启动条件苛刻，通常进水要求COD≤100mg/L，NO₂^-N与NH₄⁺N的摩尔比范围为1～1.5:1，并且不同反应阶段运行工况不同，各反应相互抑制，影响总氮去除率。