本发明专利技术公开了一种通过ＦＡ与ＦＮＡ联合控制实现污泥消化液短程硝化的装置，所述装置设有原水箱、短程硝化反应器、沉淀池和出水箱；短程硝化反应器分为缺氧搅拌区和好氧区，在好氧区中安装ＤＯ与ｐＨ值在线控制器；在反应器底部的曝气头；利用该装置实现短程硝化的方法包括：１．系统启动；２．运行时的调整操作；本发明专利技术适用于污水处理厂的污泥消化液的硝化，装置结构简单，方法工艺简单，便于操作，节省大量碳源，硝化速度快，效果好。
Device and method for realizing short cut nitrification of sludge digestive juice by combined control of FA and FNA
The invention discloses a through FA and FNA joint control device to realize nitrification sludge digestion liquid, the device comprises a raw water tank, nitrification reactor, sedimentation tank and water tank; nitrification reactor mixing zone and aerobic zone for hypoxia, DO and pH installed in the aerobic zone line controller the head at the bottom of the reactor; aeration; including the method using the device to realize nitrification: 1. system start; 2. runtime adjustment operation; the invention is suitable for nitrifying sludge digestion in wastewater treatment plant, has the advantages of simple structure, simple process, convenient operation, save a large amount of carbon source, fast speed of nitrification that effect is good.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种生化法污水生物处理
，通过游离氨FA (Free Ammonia)与 游离亚硝酸FNA (Free Nitrous Acid)联合控制实现污泥消化液短程硝化的装置与方法， 适用于城市污水处理厂污泥消化液及其它诸如养殖废水、味精废水、焦化废水等高氨氮(NH4、N)有机工业废水处理。
技术介绍
我国的水污染不断加剧，而水资源短缺已经制约中国经济社会的发展，使得城市污 水厂的排放标准不断提高，污水的再生回用已经是大势所趋。在城市污水处理过程中产 生的大量剩余污泥通常在消化池中进行处置并回收甲垸。但在厌氧消化过程由于有机氮 的厌氧氨化作用，污泥中的氮素大部分以NH4+-N形式转移到污泥消化液中。消化液的 NH/-N可达1500mg/L，使得污泥消化液成为典型的高NH/-N低C/N废水，所含NH/-N 占污水厂氮负荷的15%-25%。现有的生化处理工艺将污泥消化液回流与原水一并处理，通过传统的生物脱氮工艺 进行脱氮(A-0或A"0工艺)，这大大增加了污水处理的氮负荷。对原水碳源缺乏的城 市污水而言，消化液的回流导致脱氮除磷效率难以提高，进水的部分氮素在曝气池和消 化池被反复氧化和还原，形成不良循环。污泥厌氧消化的代谢特征和污泥消化液直接回 流到污水系统的传统工艺，是许多污水处理厂脱氮效率低的一个主要但经常被忽略的主 要原因。传统生物脱氮通过硝化将NH/-N转化为N(V-N，再通过反硝化将N(V-N转化为氮 气从水中逸出。在硝化阶段，\仏+-]^被转化成讨03-->1是由两类独立的细菌完成的两个 不同反应，首先由亚硝化菌(Nitrosomonas)将NH4+-N转化为N02'-N，然后由硝化菌 (Nitrobacter)将N02、N转化为N(V-N。对于反硝化菌而言，也可经NHZ-N—N02、N—N2 这样的"简捷"途径完成，即短程生物脱氮工艺。短程脱氮具有如下优势节省25%供氧 量；节约40%反硝化碳源；减少污泥生成量；縮短反应时间，反应器容积相应减少 30%~40%。所以短程硝化脱氮技术适应污泥消化液的水质，可以节省建设和运行费用。 高NH4+-N污泥消化液稳定高效短程生物脱氮是污水生物脱氮的公认难题，特别是常温条 件下连续流活性污泥反应器中实现污泥消化液短程生物脱氮未见报道。针对污泥消化液处理的现状和短程生物脱氮的特点，如果能够在污泥消化液旁侧处 理系统中实现高,+-1^的短程硝化，而后在主流工艺中完成反硝化，就可节省大量的反硝化碳源，进而提高污水厂的脱氮效率，达到节能降耗的目的，同时为污泥消化液全程 自养脱氮打下基础。可见，在连续流活性污泥反应器中实现和控制污泥硝化液短程硝化 的装置和方法具有创新性，市场应用前景广阔。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述技术问题，提出一种通过FA与FNA联合控制实现污 泥消化液短程硝化的装置和方法，在连续流活性污泥反应器中，通过FA与FNA联合控 制实现污泥消化液高N02.-N累积率(可达95%)的短程生物硝化，从而节省大量的反硝 化碳源。该专利技术克服了污泥消化液传统工艺的不足，而且具有工艺流程简单、适应污泥 消化液水质特点，运行灵活、操作简单的特点。应用于实际可大幅度的降低建设和运行 费用、无二次污染。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的通过FA与FNA联合控制实现污泥消化液短程硝化的装置，其特征在于设有原水 箱(1)、短程硝化反应器(2)、沉淀池(3)和出水箱(4);短程硝化反应器在长度方向 上平均分为9个格室，第l格室为缺氧搅拌区(2.6)，该区内设有调速搅拌器(2.10)， 其余的8个格室为好氧区(2.9)，按照水流方向上下交错设置孔径为15mm的过流孔， 在好氧区中安装DO与pH值在线控制器(2.7、 2.8);气泵(2.1)通过进气管(2.2)、气 体流量计(2.3)、气量调节阀(2.4)与设在反应器底部的曝气头(2.5)连接；原水箱通 过进水泵(1.1)、吸水管(1.2)、压水管(1.3)与缺氧搅拌区(2.6)相连接；短程硝化 反应器通过出水管(2.11)连接沉淀池的中心管(3.4)，在中心管下方设有锥形反射板(3.6)， 沉淀池自上而下设置取样阀门(3.5)，沉淀池通过污泥回流泵(3.1)、排泥阀(3.2)、出 水回流管路(3.3)与短程硝化反应器的缺氧搅拌区(2.6)相连接；沉淀池的出水管(3.7) 连接出水箱，原水箱与出水箱分别设置放空阀(1.4、 4.1)，出水箱还设有出水管(4.3) 和溢水管(4.2)。本专利技术还提供了一种利用上述装置通过FA与FNA联合控制实现污泥消化液短程硝 化的方法，其特征包括以下步骤1) 系统启动将污泥消化液用自来水按照l:l的比例稀释，而后将稀释后的消化液充满 短程硝化反应器，而后将从城市污水厂曝气池取得的活性污泥投加到短程硝化反应器 中，投加后短程硝化反应器的混合液污泥浓度MLSS为3000-4000 mg/L;2) 运行时的调整操作(1)依据消化液1^14+-]^浓度的变化，波动范围为300 1000mg/L，，调节短程硝化 反应器的进水量，即当消化液NH4+-N浓度有较大幅度提高时，则适当减小进水流量，而 当消化液NH4+-N浓度有较大幅度降低时，则适当增大进水流量，最终将进水NH4+-N负荷控制在0.2~0.7KgNH4+-N/m3 ，d的范围内；同时控制进水pH值在6.5~8.0，当pH值<6.5 时，投加NaHC03提高pH值，消化液的pH值通常不会高于8.0;这样通过>1114+->^负荷 与pH值的控制维持短程硝化反应器的缺氧区的游离氨FA浓度范围为30-15mg/L，用以 抑制NOf-N氧化菌NOB的生长代谢，但基本不抑制,+-\氧化菌AOB;(2)随着,+->^硝化的进行，在好氧区的第6—第8格室，pH值将不断降低， 此时FA浓度逐渐降低到0.1mg/L以下，失去对NOB的抑制作用；当最后格室pH值〈5.5 时，则在原水投加NaHC03，使进水碱度与NH4+-N的比值在7.2左右，使最后格室的碱 度〉100mgCaC(VL，进而维持第6—第8格室的pH值在5.5-6.5;由于NH/-N不断被 AOB氧化为亚硝酸氮N(V-N,此时NO—N浓度提高到100~300mg/L;这样通过将pH 值控制在5.5-6.5，同时产生了 100~300 1^的>!02-^，使得第6—第8格室的游离亚硝 酸FNA浓度在0.05-0.20mg/L，抑制NOB的生长的代谢，最终在全流程实现稳定的短程 硝化反应。技术原理污泥消化液为典型的高NH4+-N、低C/N废水。污泥消化液的碱度仅为 1^14+^的4~6倍，完全硝化碱度不足，硝化时pH值过度降低。对于高^^+-化低C/N 比的污泥消化液脱氮而言，如果能够实现高N02'-N累积率短程硝化，同时利用污泥消化 液中有限的碳源进行部分反硝化，可节省大量的反硝化碳源。目前硝化液的短程硝化大都在间歇运行的反应器中完成，而在连续流的反应器中实 现短程硝化因为操作管理简单而更有实际意义。短程硝化通常在低溶解氧的环境中实现， 而本研究的短程硝化是在高溶解氧的环境条件下实现的，具有更高的NH/-N硝化速率。废水中的^本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种通过ＦＡ与ＦＮＡ联合控制实现污泥消化液短程硝化的装置，其特征在于：通过ＦＡ与ＦＮＡ联合控制实现污泥消化液短程硝化的装置，其特征在于：设有原水箱（１）、短程硝化反应器（２）、沉淀池（３）和出水箱（４）；短程硝化反应器在长度方向上平均分为９个格室，第１格室为缺氧搅拌区（２．６），该区内设有调速搅拌器（２．１０），其余的８个格室为好氧区（２．９），按照水流方向上下交错设置孔径为１５ｍｍ的过流孔，在好氧区中安装ＤＯ与ｐＨ值在线控制器（２．７、２．８）；气泵（２．１）通过进气管（２．２）、气体流量计（２．３）、气量调节阀（２．４）与设在反应器底部的曝气头（２．５）连接；原水箱通过进水泵（１．１）、吸水管（１．２）、压水管（１．３）与缺氧搅拌区（２．６）相连接；短程硝化反应器通过出水管（２．１１）连接沉淀池的中心管（３．４），在中心管下方设有锥形反射板（３．６），沉淀池自上而下设置取样阀门（３．５），沉淀池通过污泥回流泵（３．１）、排泥阀（３．２）、出水回流管路（３．３）与短程硝化反应器的缺氧搅拌区（２．６）相连接；沉淀池的出水管（３．７）连接出水箱，原水箱与出水箱分别设置放空阀（１．４、４．１），出水箱还设有出水管（４．３）和溢水管（４．２）。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张树军，甘一萍，韩晓宇，周军，常江，王洪臣，彭永臻，
申请(专利权)人：北京城市排水集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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