一种双短程硝化-厌氧氨氧化的脱氮工艺制造技术

本发明专利技术公开一种双短程硝化‑厌氧氨氧化的脱氮工艺，在一体化短程硝化‑厌氧氨氧化工艺之前采用部分短程硝化工艺或者部分短程硝化‑反硝化工艺，所述部分短程硝化工艺或者部分短程硝化‑反硝化工艺的出水进入一体化短程硝化‑厌氧氨氧化工艺的反应器，通过部分短程硝化工艺或者部分短程硝化‑反硝化工艺出水的氨氮NH

【技术实现步骤摘要】
一种双短程硝化-厌氧氨氧化的脱氮工艺
本专利技术属于环保工程生物脱氮领域，具体地涉及两段式厌氧氨氧化和一体化厌氧氨氧化工艺。
技术介绍
厌氧氨氧化为主的一系列高效低耗组合脱氮工艺备受关注，但目前该技术尚未足够成熟，如何实现城市污水短程硝化厌氧氨氧化在污水处理主流工艺中的应用及城市污水短程硝化在连续反应器中的稳定运行仍是目前公认的难题。目前厌氧氨氧化工艺主要有两种，一种是两段式工艺，即短程硝化和厌氧氨氧化反应分别在两个独立的反应器内进行；另一种是一体化工艺，即短程硝化和厌氧氨氧化反应在同一反应器内进行。上述两种工艺各有其优缺点。两段式工艺，AOB与AAOB分别在两个独立的反应器中，AAOB菌种单独生长，易于富集，倍增迅速，系统启动迅速；但两段式工艺无法满足自我调节pH的需求，且后段的AAOB菌种容易受到前段短程硝化产生的NO2--N的抑制，导致系统难以稳定运行。而一体化工艺则反之，一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器中，AOB与AAOB共生于一个系统，实现自我调节pH的需求，利用短程硝化产生的酸度补充厌氧氨氧化造成的酸消耗；此外NO2--N边产生边消耗，AAOB不易受到NO2--N的抑制，易于实现系统的稳定运行。但一体化反应器的启动相对缓慢。因为AOB世代周期短，产率高，AAOB世代周期较长，产率低，所以AOB为优势菌种，AAOB为劣势菌种，长期运行，菌种数量之比AOB：AAOB不断增加，AAOB的生存空间被AOB挤占，最终导致系统失稳直至崩溃。此时需要人为干预，将多余的AOB菌种洗出系统，但必须截留AAOB菌种，使AOB与AAOB的菌种量维持在正常比例，保证一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器长期稳定运行。目前，这种人为干预的方式一般为：通过旋流分离器实现AAOB颗粒污泥的截留，例如DEMON公司(瑞士注册)的技术。然而，旋流分离器依靠离心力的作用仅能截留比重较大的成熟颗粒污泥。AOB一般以絮状污泥状态存在，成熟的AAOB污泥一般以颗粒污泥状态存在，但是AAOB在生长的初期往往以絮状污泥或者细小颗粒污泥状态存在，因此，在厌氧氨氧化工程启动初期使用旋流分离器，会使絮状及细小颗粒状的AAOB随着絮状的AOB一起被洗出系统，AAOB富集困难从而导致启动周期漫长。
技术实现思路
本专利技术提供一种双短程硝化-厌氧氨氧化的脱氮工艺，该工艺由一体化短程硝化-厌氧氨氧化工艺和前置的部分短程硝化工艺或者部分短程硝化-反硝化工艺组成，通过前置的部分短程硝化工艺或者部分短程硝化-反硝化工艺出水的氨氮与亚氮浓度比例控制一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器中主要进行的反应是厌氧氨氧化反应或者是短程硝化反应和厌氧氨氧化反应同时进行。通过控制厌氧氨氧化反应在一体化反应器中的反应状况实现控制AAOB的倍增富集速度和调控厌氧氨氧化反应器中的AOB和AAOB菌种的比例，满足启动阶段和运行阶段对AAOB的不同需求以及运行阶段的稳定运行需求，从而克服现有两段式厌氧氨氧化工艺和一体化厌氧氨氧化工艺的技术缺陷。本专利技术的技术方案如下：一种双短程硝化-厌氧氨氧化的脱氮工艺，其特征在于：在一体化短程硝化-厌氧氨氧化工艺之前采用部分短程硝化工艺或者部分短程硝化-反硝化工艺，所述部分短程硝化工艺或者部分短程硝化-反硝化工艺的出水进入一体化短程硝化-厌氧氨氧化工艺的反应器，通过前置的部分短程硝化工艺或者部分短程硝化-反硝化工艺出水的氨氮NH4+-N与亚氮NO2--N浓度比例控制后置的一体化短程硝化-厌氧氨氧化工艺中的短程硝化的反应状况，根据后置的一体化短程硝化-厌氧氨氧化工艺中的氨氧化菌AOB与厌氧氨氧化菌AAOB菌种的比例需求调整前置的短程硝化工艺出水的氨氮NH4+-N与亚氮NO2--N浓度比例。所述部分短程硝化工艺或者部分短程硝化-反硝化工艺中的短程硝化为前置的短程硝化，所述一体化短程硝化-厌氧氨氧化工艺中的短程硝化为后置的短程硝化，前置的短程硝化和后置的短程硝化构成本技术方案的双短程硝化工艺。所述前置的短程硝化、后置的短程硝化具体是指部分短程硝化。进一步地，部分短程硝化-反硝化工艺或者部分短程硝化工艺采用SBR反应器，一体化短程硝化-厌氧氨氧化工艺采用SBR反应器。进一步地，在一体化短程硝化-厌氧氨氧化工艺启动阶段，控制部分短程硝化-反硝化工艺或者部分短程硝化工艺出水的NH4+-N、NO2--N的浓度比例NH4+-N：NO2--N＝1:0.5～1:1.32，在一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器运行阶段，逐步提高部分短程硝化-反硝化工艺或者部分短程硝化工艺出水的NH4+-N、NO2--N的浓度比例，直至在一体化短程硝化-厌氧氨氧化工艺反应器中进行42％以上的短程硝化反应。进一步地，当一体化短程硝化-厌氧氨氧化工艺中的厌氧氨氧化菌AAOB去除NO2--N的速率降低5％～30％，控制部分短程硝化-反硝化工艺或者部分短程硝化工艺出水的NH4+-N、NO2--N的浓度比例NH4+-N：NO2--N＝1:0.5～1:1.32，使工艺总体倾向于短程硝化-厌氧氨氧化两段式反应。由于系统运行阶段，在水质、运行同等条件及相同情况下，厌氧氨氧化菌AAOB菌种去除NO2--N的速率降低，说明一体化工艺中菌种数量之比AOB：AAOB不断增加，AAOB的生存空间被AOB挤占，厌氧氨氧化菌AAOB菌种所占比例降低，此时控制部分短程硝化-反硝化工艺或者部分短程硝化工艺出水的NH4+-N、NO2--N的浓度比例NH4+-N：NO2--N＝1:0.5～1:1.32，使一体化反应器中的主要反应是厌氧氨氧化反应，加快厌氧氨氧化菌AAOB菌种增殖。使菌种数量之比AOB：AAOB恢复平衡，厌氧氨氧化菌AAOB去除NO2--N的速率恢复正常，维持系统的稳定运行。进一步地，所述部分短程硝化-反硝化工艺步骤包括进水-厌氧搅拌-好氧曝气-沉淀-出水-闲置。进一步地，所述部分短程硝化工艺步骤包括进水-好氧曝气-沉淀-出水-闲置。进一步地，以设定的pH值作为部分短程硝化-反硝化工艺或者部分短程硝化工艺的好氧曝气的终点，当pH值等于控制值时，停止曝气。根据实时pH变化曲线确定pH值的控制值。进一步地，在所述好氧曝气步骤，控制溶解氧DO≤1.0mg/L。进一步地，在所述部分短程硝化-反硝化工艺的厌氧搅拌步骤，所述厌氧搅拌的时间为0～180min。进一步地，所述一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器曝气时，控制DO≤0.3mg/L，持续曝气。实现了低溶解氧条件下短程硝化的同时可进行厌氧氨氧化反应，无需厌氧好氧交替且反应可连续进行，无需间歇。本技术方案的双短程硝化-厌氧氨氧化的脱氮工艺的控制原理：该工艺由一体化短程硝化-厌氧氨氧化工艺和前置的部分短程硝化工艺或者部分短程硝化-反硝化工艺组成，通过前置的部分短程硝化工艺或者部分短程硝化-反硝化工艺出水的氨氮与亚氮浓度比例控制一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器中主要进行的反应是厌氧氨氧化反应或者是短程硝化反应和厌氧氨氧化反应同时进行。通过控制厌氧氨氧化反应在一体化反应器中的反应状况，调控一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双短程硝化-厌氧氨氧化的脱氮工艺，其特征在于：在一体化短程硝化-厌氧氨氧化工艺之前采用部分短程硝化工艺或者部分短程硝化-反硝化工艺，所述部分短程硝化工艺或者部分短程硝化-反硝化工艺的出水进入一体化短程硝化-厌氧氨氧化工艺的反应器，通过前置的部分短程硝化工艺或者部分短程硝化-反硝化工艺出水的氨氮NH

【技术特征摘要】
1.一种双短程硝化-厌氧氨氧化的脱氮工艺，其特征在于：在一体化短程硝化-厌氧氨氧化工艺之前采用部分短程硝化工艺或者部分短程硝化-反硝化工艺，所述部分短程硝化工艺或者部分短程硝化-反硝化工艺的出水进入一体化短程硝化-厌氧氨氧化工艺的反应器，通过前置的部分短程硝化工艺或者部分短程硝化-反硝化工艺出水的氨氮NH4+-N与亚氮NO2--N浓度比例控制后置的一体化短程硝化-厌氧氨氧化工艺中的短程硝化的反应状况，根据后置的一体化短程硝化-厌氧氨氧化工艺中的氨氧化菌AOB与厌氧氨氧化菌AAOB菌种的比例需求调整前置的部分短程硝化工艺出水的氨氮NH4+-N与亚氮NO2--N浓度比例。


2.根据权利要求1所述的一种双短程硝化-厌氧氨氧化的脱氮工艺，其特征在于：部分短程硝化-反硝化工艺或者部分短程硝化工艺采用SBR反应器，一体化短程硝化-厌氧氨氧化工艺采用SBR反应器。


3.根据权利要求1所述的一种双短程硝化-厌氧氨氧化的脱氮工艺，其特征在于，在一体化短程硝化-厌氧氨氧化工艺启动阶段，控制部分短程硝化-反硝化工艺或者部分短程硝化工艺出水的NH4+-N、NO2--N的浓度比例NH4+-N：NO2--N＝1:0.5～1:1.32，在一体化短程硝化-厌氧氨氧化反应器运行阶段，逐步提高部分短程硝化-反硝化工艺或者部分短程硝化工艺出水的NH4+-N、NO2--N的浓度比例，直至在一体化短程硝化-厌氧氨氧化工艺反应器中进行42％以上的短程硝化反应。


4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓海涛，刘波，邓碧华，邓凤英，唐景静，陆冬云，
申请(专利权)人：广西春晖环保工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广西;45