一种城市污水极限脱氮的方法技术

本发明专利技术涉及一种城市污水极限脱氮的方法，主要去除了传统工艺脱氮中的内回流，通过调控溶解氧的浓度，外加碳源，以及回流污泥等技术手段实现了城市污水的极限脱氮，使排出水的总氮在5mg/L以下，本发明专利技术涉及的工艺方法简单，与多级AO工艺或反硝化滤池+离子交换树脂工艺相比，节省大量基建投资、厂区占地，大幅减少后续运维工作量，简化运维工作复杂程度。简化运维工作复杂程度。简化运维工作复杂程度。

【技术实现步骤摘要】
一种城市污水极限脱氮的方法

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[0001]本专利技术涉及一种城市污水极限脱氮的方法，属于污水处理


技术介绍
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[0002]总氮是污水处理行业比较难去除的污染指标，现行政策对污水处理厂外排水总氮指标的设置主要有三个等级。较宽松的是按照《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准，要求总氮低于15mg/L，俗称“一级A”；较严格的是除总氮外其余指标达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的IV类标准，要求总氮低于10mg/L，俗称“准IV类”；最严格的是，要求总氮低于5mg/L，因为难度极大，几乎是现有技术的极限能力，俗称“极限脱氮”。
[0003]对于普通城市污水水质，采用A/O、A2/O、改良A2/O、倒置A2/O、多模式A2/O等传统工艺处理，只要运行管理得法，能够达到“一级A”标准；要想达到“准IV类”标准，通常需要多级A/O工艺或在传统工艺后追加反硝化滤池工艺，甚至是二者同时使用；欲实现“极限脱氮”则又必须在“准IV类”各工艺基础上追加离子交换或电化学脱氮工艺。为改善水环境，环保部门对污水处理厂外排水总氮的限制也越来越严格，现有工艺虽可实现“准IV类”和“极限脱氮”，但工程改造投资及后期运行费用高，经济发展与环境改善之间的矛盾愈见突出。
[0004]中国专利技术专利CN 1005110573 A提供了一种去除污水总氮的处理系统和方法，通过改进进水和回流管道、调节回流比、溶解氧、C:N等参数，可实现总氮浓度低于10mg/L，但无法达到“极限脱氮”标准。中国专利技术专利CN 108249551 A提供了一种去除污水总氮的处理方法，通过对传统工艺出水在电极生物反应器内进行通电处理，可实现总氮浓度低于15mg/L，仅能达到“一级A”标准。
[0005]中国专利技术专利CN 1792897 A公布了一种城市污水总氮深度处理的方法，通过在传统工艺后追加低压电化学反应器，可以实现总氮小于0.5mg/L的超高标准，但是该工艺运行费用过于高昂，仅适用于实验室条件，无法应用于工程实践。
[0006]中国文献《连续流分段进水生物脱氮工艺研究进展》(肖才林，沈建华，李甫昌等，《水处理技术》2016年7月第42卷第7期)公开了连续流分段进水生物脱氮工艺(CSFBNR)是一种串联多个缺氧和好氧区域，充分利用污水中有机碳源进行有效脱氮的污水处理技术；CSFBNR一般由多个厌氧和好氧区串联而成，其中一个缺氧区和一个好氧区串联成一段反应单元，为一个分段，好氧区的作用是氨化、硝化以及矿化有机物，缺氧区的作用是反硝化脱氮，表述了现有技术中，试验研究发现CSFBNR的脱氮率并不随着污泥回流比的不断提高而一直提高，用四段进水A/O工艺处理生活污水，研究了污泥回流比分别为60％、75％、100％、125％和150％时工艺的脱氮率；污泥回流比由60％增至75％，脱氮率从88％增至92％，继续提高污泥回流比，脱氮率迅速下降，污泥回流比为150％时脱氮率降至72％；并建议控制CSFBNR的污泥回流比在75％与100％之间，并最后说明了利用CSFBNR对污水进行脱氮处理，出水水质达到GB18918-2002中的一级A标准。但是CSFBNR工艺依靠多段缺氧-好氧区域依次串联组合的布局实现城市污水脱氮，较难适用于既有污水处理厂的改造工程。国内2005年
至2016年之间建设的水厂生化工艺多采用AAO工艺或氧化沟工艺，在布局上均为连续缺氧区在前，连续好氧区在后。要采用CSFBNR工艺改造原有AAO或氧化沟工艺，必须停水施工，安装隔墙、搅拌机和曝气设备，对现有污水处理厂的运行影响极大。另外，CSFBNR工艺在最优的工艺参数控制条件下，对总氮的去除效果也只能勉强达到10mg/L左右，可以实现准IV类排放但稳定性不佳，更无法实现极限脱氮。
[0007]为缓和经济发展和环境改善之间的矛盾，亟需开发一种新的污水处理厂总氮提标改造工艺，既能显著降低改造工程投资，又能节约后期运行费用，还能实现“极限脱氮”的目标。

技术实现思路
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[0008]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种城市污水极限脱氮的方法，包括如下步骤：
[0009](1)进水的化学需氧量(COD)/总凯氏氮(TKN)比在8以下时，按照补充碳源后进水的化学需氧量(COD)/总凯氏氮(TKN)＝8～10的比例补充碳源；从进水端至出水端依次处理为缺氧1段、缺氧2段、缺氧3段、好氧1段、好氧2段和好氧3段，各段理论水力停留时间(HRT)依次为2～3.6h，5.5～10h，4.5～7.5h，5.5～9.5h，3～5.5h，6～10.5h；所述补充碳源的投加方式为分批投加，即在缺氧1段、缺氧2段、缺氧3段分别投加所述补充碳源的质量百分数为10～20％，50-70％，10-40％；所述进水的总氮不高于50mg/L；
[0010]步骤(1)中所述的进水为生化池进水，是预处理系统的出水。预处理系统为城市污水处理厂常规工艺，通常包括粗、细格栅、沉砂池和初沉池。
[0011](2)通过调节曝气量，控制步骤(1)中好氧1段、好氧2段和好氧3段溶解氧的浓度范围，分别在0.8～1.5mg/L，1.5～2.5mg/L，0.5～1.5mg/L；
[0012](3)将步骤(1)中好氧3段处理后的活性污泥混合液流入二沉池进行泥水分离，污泥沉淀至池底，上清液排出即最终出水，检测排出水的总氮在5mg/L以下；然后将所述沉淀污泥部分回流至缺氧1段，回流比为150～200％，剩余污泥排出；
[0013](4)通过调节剩余污泥排放量，维持步骤(1)中各段污泥浓度在5000～7000mg/L，污泥沉降比在50～60；
[0014](5)投加外援菌剂，有效菌含量为100亿/g以上，投加数量以菌剂投加步骤(1)中各处理段的有效容积之和为基数，按照复合菌剂200～400g/m3，反硝化菌剂800～1000g/m3，硝化菌剂300～500g/m3比例投加；所述复合菌剂和反硝化菌剂，投加在缺氧1段，所述硝化菌剂投加在好氧1段。
[0015]根据本专利技术优选的，步骤(1)中各段理论水力停留时间(HRT)依次为3h，7h，6h，7h，4h，8h。
[0016]根据本专利技术优选的，步骤(1)中在缺氧1端、缺氧2段、缺氧3段分别投加所述补充碳源的质量百分数为15％，60％，25％。
[0017]根据本专利技术优选的，步骤(1)中补充碳源为葡萄糖。
[0018]根据本专利技术优选的，步骤(5)中按照复合菌剂280g/m3，反硝化菌剂900g/m3，硝化菌剂350g/m3的比例投加。
[0019]根据本专利技术优选的，步骤(5)中的菌剂投加方式为将菌剂等分为15-20日份，每日
份再均分为24份，每小时投加1份；复合菌剂和反硝化菌剂，投加在缺氧1段，硝化菌剂投加在好氧1段；
[0020]进一步优选的，每份菌剂均需激活后投加，激活方法为取1份菌剂，从相应投加点位取活性污泥15L，将菌剂与活性污泥搅拌均匀，常温放置30min后即完成激活本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城市污水极限脱氮的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)进水的化学需氧量/总凯氏氮比在8以下时，按照补充碳源后进水的化学需氧量/总凯氏氮＝8～10的比例补充碳源；从进水端至出水端依次处理为缺氧1段、缺氧2段、缺氧3段、好氧1段、好氧2段和好氧3段，各段理论水力停留时间依次为2～3.6h，5.5～10h，4.5～7.5h，5.5～9.5h，3～5.5h，6～10.5h；所述补充碳源的投加方式为分批投加，即在缺氧1段、缺氧2段、缺氧3段分别投加所述补充碳源的质量百分数为10～20％，50-70％，10-40％；所述进水的总氮不高于50mg/L；(2)通过调节曝气量，控制步骤(1)中好氧1段、好氧2段和好氧3段溶解氧的浓度范围，分别在0.8～1.5mg/L，1.5～2.5mg/L，0.5～1.5mg/L；(3)将步骤(1)中好氧3段处理后的活性污泥混合液流入二沉池进行泥水分离，污泥沉淀至池底，上清液排出即为最终出水；然后将所述沉淀污泥部分回流至缺氧1段，回流比为150～200％，剩余污泥排出；(4)通过调节剩余污泥排放量，维持步骤(1)中各段污泥浓度在5000～7000mg/L，污泥沉降比在50～60；(5)投加外援菌剂，有效菌含量为100亿/g以上，投加数量以菌剂投加步骤(1)中各处...

【专利技术属性】
技术研发人员：常功法，
申请(专利权)人：临沂讯飞环保设备有限公司，
类型：发明
国别省市：