硫自养短程反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮装置
养殖污水处理_煤矿印染污水处理设备厂家
免费方案咨询电话：400-806-2366 ，如需技术支持请直拨：185-8245-5006
申请日20200714
公开（公告）日20210202
IPC分类号C02F3/30; C02F3/34; C02F101/10; C02F101/16; C02F101/30
摘要
本实用新型公开了一种硫自养短程反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮的系统。该系统包括厌氧反应器、硝化反应器、第一中间水箱、第二中间水箱、硫自养短程反硝化反应器、厌氧氨氧化反应器及硫化物废水储存装置。本实用新型具有以下优势：将具有不同生态位的各种功能微生物置于不同的污泥系统中，有利于不同功能微生物的富集和代谢活性的提高；系统中设置的在线控制系统(DO在线控制、pH在线控制)可实现反应器运行参数的精准调控，有助于优化反应系统效能并降低能耗；与传统活性污泥处理系统相比，絮状污泥占比低，排泥量大幅下降，降低了污泥的处理处置费用。
权利要求书
1.一种硫自养短程反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮的系统，其特征在于，该系统包括厌氧反应器(1)、硝化反应器(2)、第一中间水箱(3)、第二中间水箱(4)、硫自养短程反硝化反应器(5)、厌氧氨氧化反应器(6)及硫化物废水储存装置(7)；
所述厌氧反应器(1)、所述第一中间水箱(3)与所述厌氧氨氧化反应器(6)底部的进水口依次连接；
所述硝化反应器(2)、所述第二中间水箱(4)与所述硫自养短程反硝化反应器(5)底部的进水口依次连接；
所述硫化物废水储存装置(7)与所述硫自养短程反硝化反应器(5)底部的进水口连接；
所述硫自养短程反硝化反应器(5)顶部的出水口与所述厌氧氨氧化反应器(6)底部的进水口连接，所述厌氧氨氧化反应器(6)顶部的出水口与所述硫自养短程反硝化反应器(5)底部的进水口连接；
所述厌氧反应器(1)、所述硝化反应器(2)的内部均设置有搅拌装置；
所述第一中间水箱(3)用于存储厌氧反应器(1)的排水；
所述第二中间水箱(4)用于存储硝化反应器(2)的排水；
所述硫自养短程反硝化反应器(5)，反应器主体中填充承托层和填料层，填料作为硫自养反硝化菌附着生长的载体；
所述厌氧氨氧化反应器(6)用于接种驯化成熟的厌氧氨氧化颗粒污泥；
所述脱氮系统还包括曝气系统，所述曝气系统包括：
DO在线测定仪(21)，用于监测硝化反应器(2)内部的DO值；
依次连接的供气装置(23)、气体流量计(22)、曝气装置(24)，曝气装置设置于硝化反应器(2)内部。
2.根据权利要求1所述的硫自养短程反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮的系统，其特征在于，
所述厌氧反应器(1)采用内部设置有搅拌装置的SBR反应器；
所述硝化反应器(2)采用内部设置有搅拌装置和曝气装置(24)的SBR反应器；
所述硫自养短程反硝化反应器(5)采用上流式厌氧填充床反应器；
所述厌氧氨氧化反应器(6)采用上流式厌氧污泥床。
3.根据权利要求1所述的硫自养短程反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮的系统，其特征在于，所述厌氧氨氧化反应器(6)顶部还设置有三相分离器(61)和溢流堰(62)。
4.根据权利要求1所述的硫自养短程反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮的系统，其特征在于，
所述硫自养短程反硝化反应器(5)的侧壁设置有多个取样口；
所述厌氧氨氧化反应器(6)的侧壁设置有多个取样口。
5.根据权利要求1所述的硫自养短程反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮的系统，其特征在于，所述供气装置(23)为鼓风机或气泵。
6.根据权利要求1所述的硫自养短程反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮的系统，其特征在于，所述曝气装置(24)为曝气盘或微孔曝气管。
7.根据权利要求1所述的硫自养短程反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮的系统，其特征在于，所述填料为多孔结构填料。
8.根据权利要求7所述的硫自养短程反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮的系统，其特征在于，所述多孔结构填料选自颗粒活性炭、陶粒和火山岩中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的硫自养短程反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮的系统，其特征在于，所述脱氮系统还包括pH在线控制系统，所述pH在线控制系统包括pH在线测定仪(51)、pH调节液储药装置(52)和加药泵(13)；所述pH调节液储药装置(52)通过加药泵(13)向硫自养短程反硝化反应器(5)内输入pH调节液。
10.根据权利要求1所述的硫自养短程反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮的系统，其特征在于，
所述第一中间水箱(3)与所述厌氧氨氧化反应器(6)底部的进水口通过第一进水泵(8)连接，所述第一进水泵(8)用于将第一中间水箱(3)中经厌氧反应的废水泵入所述厌氧氨氧化反应器(6)内；
所述第二中间水箱(4)与所述硫自养短程反硝化反应器(5)底部的进水口通过第二进水泵(9)连接，所述第二进水泵(9)用于将第二中间水箱(4)中硝化后的污水泵入所述硫自养短程反硝化反应器(5)；
所述硫化物废水储存装置(7)与所述硫自养短程反硝化反应器(5)底部的进水口连接通过第三进水泵(10)连接，所述第三进水泵(10)用于将硫化物废水储存装置(7)中的硫化物废水泵入所述硫自养短程反硝化反应器(5)；
所述硫自养短程反硝化反应器(5)顶部的出水口与所述厌氧氨氧化反应器(6)底部的进水口通过第五进水泵(12)连接，所述厌氧氨氧化反应器(6)顶部的出水口与所述硫自养短程反硝化反应器(5)底部的进水口通过第四进水泵(11)连接。
说明书
一种硫自养短程反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮的系统
技术领域
本实用新型属于低C/N城市污水处理技术领域，更具体地，涉及一种硫自养短程反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮的系统。
背景技术
我国的城市污水处理普遍存在碳源不足的问题，传统硝化反硝化的生物脱氮工艺需要外源补充碳源，不仅增加了处理成本，而且投加过量易造成出水COD超标的问题。厌氧氨氧化技术作为一种高效脱氮工艺受到越来越多的关注，厌氧氨氧化以亚硝氮为电子受体，氧化氨氮生成氮气，不需要外源有机碳源的添加，节省了能源消耗，且厌氧氨氧化菌是一种自养脱氮菌，污泥产量低，降低了污泥的处理处置费用。
厌氧氨氧化工艺的主要瓶颈是亚硝氮的稳定来源问题。目前，亚硝氮的来源有两种，分别是短程硝化和短程反硝化。对于低氨氮浓度的城市污水，短程硝化的主要问题是亚硝酸盐氧化菌(NOB)的有效抑制很难稳定实现，而NOB过度增殖导致脱氮性能下降后系统在短时间内恢复较困难。短程反硝化中亚硝氮的积累同样也存在不能长期稳定实现的问题，而且异养反硝化需要有机电子供体，传统脱氮除磷工艺中还存在聚磷菌与反硝化菌对电子供体的竞争，城市污水中的有机物很可能不能提供足够的电子用于短程反硝化。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种硫自养短程反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮的系统，以实现城市生活污水深度脱氮，将以硫化物为硫源的硫自养短程反硝化与厌氧氨氧化技术耦合应用于城市生活污水的深度脱氮处理中，硫自养反硝化过程为厌氧氨氧化过程提供稳定的亚硝氮来源，系统内各个装置协同配合，与传统方式相比具有降低有机碳源和能源输入、节省污泥处理处置费用、运行稳定的优势。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种硫自养短程反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮的系统，该系统包括厌氧反应器、硝化反应器、第一中间水箱、第二中间水箱、硫自养短程反硝化反应器、厌氧氨氧化反应器及硫化物废水储存装置；
所述厌氧反应器、所述第一中间水箱与所述厌氧氨氧化反应器底部的进水口依次连接；
所述硝化反应器、所述第二中间水箱与所述硫自养短程反硝化反应器底部的进水口依次连接；
所述硫化物废水储存装置与所述硫自养短程反硝化反应器底部的进水口连接；
所述硫自养短程反硝化反应器顶部的出水口与所述厌氧氨氧化反应器底部的进水口连接，所述厌氧氨氧化反应器顶部的出水口与所述硫自养短程反硝化反应器底部的进水口连接；
所述厌氧反应器、所述硝化反应器的内部均设置有搅拌装置；
所述第一中间水箱用于存储厌氧反应器的排水；
所述第二中间水箱用于存储硝化反应器的排水；
所述硫自养短程反硝化反应器，反应器主体中填充承托层和填料层，填料作为硫自养反硝化菌附着生长的载体；
所述厌氧氨氧化反应器用于接种驯化成熟的厌氧氨氧化颗粒污泥。
所述脱氮系统还包括曝气系统，所述曝气系统包括：
DO在线测定仪，用于监测硝化反应器内部的DO值；
依次连接的供气装置、气体流量计、曝气装置，曝气装置设置于硝化反应器内部。
优选地，所述填料为多孔结构填料；所述多孔结构填料更优选选自颗粒活性炭、陶粒和火山岩中的至少一种。
优选地，所述厌氧反应器采用内部设置有搅拌装置的SBR反应器。
优选地，所述硝化反应器采用内部设置有搅拌装置和曝气装置的SBR反应器。
优选地，所述硫自养短程反硝化反应器采用上流式厌氧填充床反应器。
优选地，所述厌氧氨氧化反应器采用上流式厌氧污泥床。
优选地，所述厌氧氨氧化反应器顶部设置有三相分离器和溢流堰。
优选地，所述硫自养短程反硝化反应器的侧壁设置有多个取样口。
优选地，所述厌氧氨氧化反应器的侧壁设置有多个取样口。
优选地，述供气装置为鼓风机或气泵。
优选地，述曝气装置为曝气盘或微孔曝气管。
优选地，所述脱氮系统还包括pH在线控制系统，所述pH在线控制系统包括pH在线测定仪、pH调节液储药装置和加药泵；所述pH调节液储药装置通过加药泵向硫自养短程反硝化反应器内输入pH调节液。
优选地，所述第一中间水箱与所述厌氧氨氧化反应器底部的进水口通过第一进水泵连接，所述第一进水泵用于将第一中间水箱中经厌氧反应的废水泵入所述厌氧氨氧化反应器内。
优选地，所述第二中间水箱与所述硫自养短程反硝化反应器底部的进水口通过第二进水泵连接，所述第二进水泵用于将第二中间水箱中硝化后的污水泵入所述硫自养短程反硝化反应器。
优选地，所述硫化物废水储存装置与所述硫自养短程反硝化反应器底部的进水口连接通过第三进水泵连接，所述第三进水泵用于将硫化物废水储存装置中的硫化物废水泵入所述硫自养短程反硝化反应器。
优选地，所述硫自养短程反硝化反应器顶部的出水口与所述厌氧氨氧化反应器底部的进水口通过第五进水泵连接，所述厌氧氨氧化反应器顶部的出水口与所述硫自养短程反硝化反应器底部的进水口通过第四进水泵连接。
本实用新型的有益效果：
(1)硝化反应器中设置DO在线控制系统，一方面可以实现精准曝气，避免过度曝气，节省曝气能耗；另一方面，根据反应器内DO的变化趋势辅助判断好氧阶段结束的时间，进而调整合适的HRT，提高反应系统的整体效率。
(2)硫自养短程反硝化反应器通过pH在线控制系统使反应器内pH维持在8.0～8.5，微碱性的环境有助于维持亚硝氮的积累；出水与厌氧产酸后的出水混合后，pH会略有下降，pH仍然维持在厌氧氨氧化反应的适宜pH范围内。
(3)硫自养短程反硝化反应器最适于亚硝氮积累的S/N为1.0，但由于反应器进水中有少量溶解氧，溶解氧会消耗部分硫化物，为保证硝氮的去除效果，可根据进水中的溶解氧浓度适当提高S/N(1.0～1.05)。
本实用新型提供的一种硫自养短程反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮的系统，其处理流程为：污水分别进入厌氧反应器和硝化反应器中，厌氧反应器内复杂有机物被降解为小分子有机物，硝化反应器内实现COD的降解和氨氮的硝化过程；然后，硝化后的污水与硫化物废水一同进入硫自养短程反硝化反应器，硝氮被还原为亚硝氮实现亚硝氮的积累，硫化物被氧化为硫单质；之后，短程反硝化后的污水与厌氧处理后富含氨氮的污水一同进入厌氧氨氧化反应器实现氮的去除，厌氧处理后污水中含有的小分子有机物可以作为异养反硝化的电子供体，实现异养反硝化与厌氧氨氧化的耦合，完成生活污水的深度脱氮。
本实用新型具有以下优势：
(1)将具有不同生态位的各种功能微生物置于不同的污泥系统中，硝化菌以絮状污泥的形式存在于硝化反应器中，硫自养反硝化菌以生物膜的形式存在于硫自养反硝化反应器中，厌氧氨氧化菌以颗粒污泥的形式存在于厌氧氨氧化反应器中，有利于不同功能微生物的富集和代谢活性的提高。
(2)一部分经厌氧处理后的污水进入厌氧氨氧化反应器，其中含有的小分子有机物可以为传统异养反硝化提供电子供体，实现异养反硝化与厌氧氨氧化的耦合，提高了系统的脱氮效能。
(3)硝化反应器中经厌氧-好氧两个阶段的反应，分别可实现厌氧释磷和好氧过量吸磷，通过排泥可以实现部分污水的生物除磷。
(4)与传统活性污泥处理系统相比，絮状污泥占比低，排泥量大幅下降，降低了污泥的处理处置费用。
本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。（发明人：张树军;谷鹏超;李琨;韩晓宇;陈刚新;王聪;田夏迪;曲之明）
免费方案咨询电话：400-806-2366 ，如需技术支持请直拨：185-8245-5006
养殖污水处理_煤矿印染污水处理设备厂家
