基于厌氧氨氧化的低碳氮比城市污水脱氮系统技术方案

本实用新型专利技术是一种基于厌氧氨氧化的低碳氮比城市污水脱氮系统，包括生物吸附、厌氧氨氧化、亚硝化、膜技术和厌氧消化单元，其中生物吸附单元包括曝气池和沉淀池。曝气池与沉淀池连接，沉淀池与厌氧氨氧化池连接，厌氧氨氧化池与设置有膜组件的亚硝化池连接，厌氧消化单元为单独的污泥处理单元。本实用新型专利技术工艺流程短、系统启动时间短、脱氮性能稳定高效、出水总氮达标、运行能耗物耗低、剩余污泥产量低。利用生物吸附对城市污水中的有机物进行生物吸附去除，对生物吸附段排放的富含有机物的污泥经中温厌氧消化处理产沼气，用于中温厌氧消化池自身和低温下厌氧氨氧化池的加热保温，既可实现城市污水有机物的资源化，又进一步降低工艺运行能耗。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术是一种基于厌氧氨氧化的低碳氮比城市污水脱氮系统，包括生物吸附、厌氧氨氧化、亚硝化、膜技术和厌氧消化单元，其中生物吸附单元包括曝气池和沉淀池。曝气池与沉淀池连接，沉淀池与厌氧氨氧化池连接，厌氧氨氧化池与设置有膜组件的亚硝化池连接，厌氧消化单元为单独的污泥处理单元。本技术工艺流程短、系统启动时间短、脱氮性能稳定高效、出水总氮达标、运行能耗物耗低、剩余污泥产量低。利用生物吸附对城市污水中的有机物进行生物吸附去除，对生物吸附段排放的富含有机物的污泥经中温厌氧消化处理产沼气，用于中温厌氧消化池自身和低温下厌氧氨氧化池的加热保温，既可实现城市污水有机物的资源化，又进一步降低工艺运行能耗。【专利说明】基于厌氧氨氧化的低碳氮比城市污水脱氮系统
本技术涉及一种基于厌氧氨氧化的低碳氮比城市污水脱氮系统，属于污水生 物处理
。
技术介绍
我国城市污水进水普遍具有碳氮比低的水质特征，据统计，2008年我国城镇污水 处理厂进水B0D 5/TN均值仅为3. 49,60%的城镇污水处理厂进水B0D5/TN低于4。 对于低碳氮比城市污水的脱氮处理，通常采用传统的生物脱氮工艺，即硝化-反 硝化工艺，包括硝化反应和反硝化反应，硝化反应是在好氧条件下，通过亚硝化细菌和硝化 细菌的作用，将氨氮氧化为硝酸盐氮，反硝化反应是在缺氧条件下，反硝化细菌以有机物为 电子供体，将硝酸盐氮还原为氮气。但传统硝化反硝化生物脱氮工艺存在运行能耗物耗高、 需消耗有机碳源、剩余污泥产量大、碳排放量大、资源利用率低等问题，不是一种可持续的 污水处理工艺。 厌氧氨氧化是20世纪90年代中期由荷兰Delft大学开发的一种新型生物脱氮技 术，是指在厌氧或缺氧条件下，厌氧氨氧化细菌以NH 4-N为电子供体，以Ν02-Ν为电子受体， 将NH4-N和Ν0 2-Ν转化为N2的生物反应。与传统硝化反硝化生物脱氮工艺相比，厌氧氨氧 化技术具有节省能量、剩余污泥产量低、投资和运行费用低、可持续性等优点，在废水生物 脱氮领域具有良好的开发应用前景。 目前，厌氧氨氧化已成功应用于污泥消化液、养猪场废水、焦化废水等高氨氮浓度 废水的生物脱氮处理，但对于低氨氮浓度的城市污水的脱氮处理，由于存在倍增时间较长 (lid)的厌氧氨氧化细菌难以富集、工艺系统启动时间长等技术问题，尚处于试验研究阶 段。 研究表明，膜技术可有效解决厌氧氨氧化细菌在反应器中的生物持留问题，可加 速厌氧氨氧化反应器的启动，还可提高系统污泥浓度，有利于提高厌氧氨氧化的脱氮效率。 并且随着科技的发展和膜技术的国产化，目前膜技术已成功应用于城市污水处理领域，如 MBR工艺，因此，借鉴膜技术在城市污水处理领域的成功应用经验，可为膜技术与厌氧氨氧 化技术耦合应用于城市污水脱氮处理提供条件。 一般来说，有机物是厌氧氨氧化反应的重要影响因素，其会对自养型厌氧氨氧化 菌产生不利影响。为减缓进水有机物对厌氧氨氧化反应的不利影响，有研究认为可采取通 过曝气池对有机物进行生物氧化的措施，但从污水资源化角度考虑，此种措施并不合理，应 考虑污水中有机物的资源化利用，而污水处理工艺AB法的A段就可以实现污泥对进水大部 分有机物的生物吸附，进而可为城市污水有机物的资源化利用提供条件。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于厌氧氨氧化的低 碳氮比城市污水脱氮系统，解决传统硝化反硝化生物脱氮工艺处理城市污水存在的运行能 耗物耗高、需消耗有机碳源、剩余污泥产量大、碳排放量大、资源利用率低等问题。 按照本技术提供的技术方案，所述基于厌氧氨氧化的低碳氮比城市污水脱氮 系统，其特征是，包括依次设置的曝气池、沉淀池、厌氧氨氧化池、亚硝化池、中温污泥厌氧 消化池，曝气池的进口端与城市污水进水管道连接，曝气池的出口端与沉淀池的进口端连 接，沉淀池的出口端与厌氧氨氧化池的进口端连接，厌氧氨氧化池的出口端与亚硝化池的 进口端连接，亚硝化池中设置膜组件，膜组件的出水端连接膜出水管道，在膜出水管道上设 置抽吸泵，亚硝化池的出口端通过混合液回流管道和剩余污泥管道分别连接厌氧氨氧化池 和中温污泥厌氧消化池，中温污泥厌氧消化池上连接沼气管道；所述沉淀池底部的污泥出 口分别通过污泥回流管道和沉淀池排泥管道连接曝气池和中温污泥厌氧消化池。 所述膜组件采用中空纤维膜组件。 本技术具有以下优点和积极效果： (1)将厌氧氨氧化技术、膜技术、生物吸附技术和厌氧消化技术有机耦合，具有系 统启动时间短、脱氮性能稳定高效、出水水质达标、剩余污泥产量低、污水有机物资源化利 用率高、运行能耗物耗低、节省占地等优点； (2)膜技术与厌氧氨氧化技术耦合，可加速厌氧氨氧化工艺的启动，可提高系统污 泥浓度，工艺系统抗冲击负荷能力强，脱氮性能稳定高效，膜出水TN能稳定达到一级A标准 (GB18918-2002)； (3)对城市污水进行脱氮处理的同时，还可实现城市污水有机物的资源化利用，主 要用于中温污泥厌氧消化池自身和低温下厌氧氨氧化单元的加热保温，可进一步降低工艺 运行能耗； (4)适用于低氨氮浓度城市污水的脱氮处理，可为低碳氮比城市污水处理提供新 思路。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术所述城市污水脱氮系统的示意图。 【具体实施方式】 下面结合具体附图对本技术作进一步说明。 如图1所示：所述基于厌氧氨氧化的低碳氮比城市污水脱氮系统包括曝气池1、沉 淀池2、厌氧氨氧化池3、亚硝化池4、膜组件5、抽吸泵6、城市污水进水管道7、膜出水管道 8、污泥回流管道9、混合液回流管道10、沉淀池排泥管道11、剩余污泥管道12、中温污泥厌 氧消化池13、沼气管道14等。 如图1所示，本技术包括依次设置的曝气池1、沉淀池2、厌氧氨氧化池3、亚 硝化池4、中温污泥厌氧消化池13,曝气池1的进口端与城市污水进水管道7连接，曝气池 1的出口端与沉淀池2的进口端连接，沉淀池2的出口端与厌氧氨氧化池3的进口端连接， 厌氧氨氧化池3的出口端与亚硝化池4的进口端连接，亚硝化池4中设置膜组件5,膜组件 5的出水端连接膜出水管道8,在膜出水管道8上设置抽吸泵6,亚硝化池4的出口端通过混 合液回流管道10和剩余污泥管道12分别连接厌氧氨氧化池3和中温污泥厌氧消化池13， 中温污泥厌氧消化池13上连接沼气管道14 ;所述沉淀池2底部的污泥出口分别通过污泥 回流管道9和沉淀池排泥管道11连接曝气池1和中温污泥厌氧消化池13。 上述城市污水脱氮系统中，曝气池1和沉淀池2为生物吸附单元，生物吸附单元即 污水处理工艺AB法的A段，设置的主要目的是利用污泥对进水大部分有机物进行生物吸附 去除，以减轻进水有机物对后续厌氧氨氧化反应产生不利影响，并为城市污水有机物的资 源化利用提供条件。 所述的厌氧氨氧化池3设置在亚硝化池4之前，通过较高回流比的亚硝化池混合 液回流为厌氧氨氧化反应提供亚硝酸盐氮基质，同时可实现提高厌氧氨氧化单元脱氮效率 的目的。 所述的亚硝化池4设置在厌氧氨氧化池3之后，采用限制供氧的运行控制方式，通 过亚硝化细菌将一定的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于厌氧氨氧化的低碳氮比城市污水脱氮系统，其特征是，包括依次设置的曝气池（1）、沉淀池（2）、厌氧氨氧化池（3）、亚硝化池（4）、中温污泥厌氧消化池（13），曝气池（1）的进口端与城市污水进水管道（7）连接，曝气池（1）的出口端与沉淀池（2）的进口端连接，沉淀池（2）的出口端与厌氧氨氧化池（3）的进口端连接，厌氧氨氧化池（3）的出口端与亚硝化池（4）的进口端连接，亚硝化池（4）中设置膜组件（5），膜组件（5）的出水端连接膜出水管道（8），在膜出水管道（8）上设置抽吸泵（6），亚硝化池（4）的出口端通过混合液回流管道（10）和剩余污泥管道（12）分别连接厌氧氨氧化池（3）和中温污泥厌氧消化池（13），中温污泥厌氧消化池（13）上连接沼气管道（14）；所述沉淀池（2）底部的污泥出口分别通过污泥回流管道（9）和沉淀池排泥管道（11）连接曝气池（1）和中温污泥厌氧消化池（13）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑兴灿，杨敏，孙永利，夏琼琼，
申请(专利权)人：中国市政工程华北设计研究总院有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12