一种厌氧氨氧化的生物滤池系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了一种厌氧氨氧化的生物滤池系统，包括依次设置的进水箱、生物滤池、沉淀池和出水箱，沉淀池的底部连接有密度分离装置，生物滤池内填充有颗粒污泥层和球形沸石填料；本发明专利技术还提供上述系统的使用方法，该方法包括以下步骤：先进性污泥培养，污水曝气后通入生物滤池中，依次通过沸石填料和污泥层，生物滤池排水进入沉淀池中进行泥水分离，得到出水和沉淀污泥；出水进入出水箱，沉淀污泥进入密度分离装置，颗粒大的污泥回流至生物滤池的颗粒污泥层；本发明专利技术方法能够提高废水中的局部NH

【技术实现步骤摘要】
一种厌氧氨氧化的生物滤池系统和方法


[0001]本专利技术属于污水处理
，具体涉及一种厌氧氨氧化的生物滤池系统和方法。

技术介绍

[0002]污水中的NH
4+
‑
N若不加以处理直接排放会造成环境污染且危害人体健康。
[0003]传统污水脱氮方法：硝化反硝化，存在脱氮流程长、占地面积大，成本高等缺点，而厌氧氨氧化因其不需要有机碳源、无需曝气、占地面积小等优点成为人们研究的热点。然而污水中NH
4+
‑
N浓度较低和NO2‑
‑
N的不足阻碍了厌氧氨氧化工艺的应用。
[0004]通过富集废水中的NH
4+
‑
N和获得NO2‑
‑
N可以加强反应器的厌氧氨氧化效果。NH
4+
‑
N与NO2‑
‑
N是厌氧氨氧化(ANAMMOX)反应的基质，因此富集废水中的NH
4+
‑
N和获得NO2‑
‑
N会促进ANAMMOX反应。但如何实现废水中的NH
4+
‑
N富集并长期稳定厌氧氨氧化反应器运行，一直是研究人员所关注的问题。因此，需要开发一种加强生物滤池厌氧氨氧化效果的方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种厌氧氨氧化的生物滤池系统和方法，本专利技术方法在填料沸石的吸附作用下，将废水中的NH
4+
‑/>N浓缩富集到填料表面，提高附着在沸石填料上的微生物周围环境的NH
4+
‑
N浓度，为氨氧化细菌(AOB)提供丰富底物的同时抑制亚硝酸盐氧化菌(NOB)的硝化作用，加强短程硝化效果；本专利技术方法，共同导致总氮(TN)去除负荷不断提高，能够提高废水中的局部NH
4+
‑
N浓度，提高短程硝化效果，实现较多的NO2‑
‑
N积累，还能不断积累厌氧氨氧化颗粒污泥数量，强化厌氧氨氧化反应并扩展其应用范围，具有重大的工程应用价值。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种厌氧氨氧化的生物滤池系统，包括进水箱，所述进水箱与生物滤池的底部连接，所述进水箱与所述生物滤池之间设置有进水泵，所述生物滤池的上部连接有沉淀池，所述沉淀池的顶部连接有出水箱，所述沉淀池的底部连接有密度分离装置，所述出水箱的底部与所述生物滤池的底部之间设置有反冲洗水泵，所述密度分离装置与所述生物滤池的侧壁之间设置有污泥泵；所述生物滤池内填充有颗粒污泥层和球形沸石填料。
[0007]优选地，所述生物滤池内上部设置有温控加热棒、pH计和DO测量仪；所述生物滤池的材质为有机玻璃。
[0008]优选地，所述球形沸石填料是所述生物滤池体积的50％，所述球形沸石填料的直径为2mm～3mm。
[0009]优选地，所述颗粒污泥层为厌氧污泥，所述颗粒污泥层位于所述球形沸石填料的上方。
[0010]优选地，所述进水箱内设置有砂芯曝气器
[0011]本专利技术还提供一种使用上述系统的方法，该方法包括以下步骤：
[0012]S1、培养期：在生物滤池内接种所述厌氧污泥，控制污水进水条件为NH
4+
‑
N的浓度为100mg
·
L
‑1～150mg
·
L
‑1，NO2‑
‑
N的浓度为100mg
·
L
‑1～150mg
·
L
‑1，所述进水箱保持曝气，保持所述进水箱内的溶解氧≥8mg/L，同时控制污水进水的总氮负荷超过1kg N
·
(m3·
d)
‑1，培养期为3个月；
[0013]S2、运行期：污水进水经过曝气达到过饱和后，通入生物滤池内，依次通过球形沸石填料和颗粒污泥层，生物滤池排水进入沉淀池中进行泥水分离，得到出水和沉淀污泥；所述出水进入出水箱，所述沉淀污泥进入密度分离装置，颗粒大的污泥回流至生物滤池的颗粒污泥层，定时进行反冲洗；所述生物滤池的反应参数：pH为7.5～8.5，温度为15℃～35℃，HRT为2h～4h，DO浓度为2mg
·
L
‑1～3mg
·
L
‑1。
[0014]优选地，S1中接种的所述厌氧污泥是所述生物滤池体积的20％。
[0015]优选地，S2中所述过饱和为污水进水内的溶解氧≥8mg/L，所述颗粒大的污泥的粒径大于0.1mm。
[0016]优选地，S2中所述反冲洗为每周一次，所述反冲洗为先进行气体反冲，再进行气水联合反冲的方式
[0017]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
[0018]1、本专利技术能有效的保留ANAMMOX污泥，在ANAMMOX污泥培养、反应器启动方面有着较大的优势，且在防止ANAMMOX污泥流失方面优势显著。
[0019]2、本专利技术通过梯度密度分离，持有ANAMMOX颗粒污泥的同时，弃流含有对于短程硝化不利的NOB污泥，更加有利于反应器的稳定。
[0020]3、本专利技术在培养初期，配水首先经过充氧曝气，达到溶解氧≥8mg/L状态，同时通过超量污水进水，控制进水TN负荷超过1kgTN/(m3·
d)，该方法经济、简单、节省碳源，同时提升厌氧氨氧化反应效果,使厌氧氨氧化处理较低浓度氨氮废水成为可能。
[0021]在培养初期，通过接种适量污泥至生物滤池中，一般而言，大多数人认为溶解氧不利于anammox菌的生长，但是在经过预曝气之后，系统的anammox菌不仅没有受到抑制，反而因此而获得快速生长，在该过程中，生物滤池中在培养1个月后，能够发现在球形沸石填料表面形成了微红色的生物膜絮体或颗粒，TN去除负荷可达到0.1kgN
·
(m3·
d)
‑1，经过3个月的培养，在不断提高TN进水负荷的情况下，最终TN去除负荷可达到最大，达到1.5kgN
·
(m3·
d)
‑1[0022]4、本专利技术生物滤池反应器基建费用低，系统能耗低。
[0023]5、本专利技术通过梯度密度离心的方法分离污泥，使得大颗粒的污泥得以持留(以anammox颗粒污泥为主)，而絮状的污泥(以NOB污泥为主)得以排出，采用这种截留的方式，更有利于短程硝化的建立与维持。
[0024]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。
附图说明
[0025]图1是本专利技术系统的示意图。
[0026]附图标记说明：
[0027]1—进水箱；2—进水泵；3—生物滤池；4—颗粒污泥层；5—球形沸石填料；6—温控加热棒；7—pH计；8—DO测量仪；9—沉淀池；10—出水箱；11—密度分离装置；12—污泥泵；
13—反冲洗水泵；14—曝气泵；15—生物滤池曝气阀；16—水箱曝气阀。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种厌氧氨氧化的生物滤池系统，其特征在于，包括进水箱(1)，所述进水箱(1)与生物滤池(3)的底部连接，所述进水箱(1)与所述生物滤池(3)之间设置有进水泵(2)，所述生物滤池(3)的上部连接有沉淀池(9)，所述沉淀池(9)的顶部连接有出水箱(10)，所述沉淀池(9)的底部连接有密度分离装置(11)，所述出水箱(10)的底部与所述生物滤池(3)的底部之间设置有反冲洗水泵(13)，所述密度分离装置(11)与所述生物滤池(3)的侧壁之间设置有污泥泵(12)；所述生物滤池(3)内填充有颗粒污泥层(4)和球形沸石填料(5)。2.根据权利要求1所述的一种厌氧氨氧化的生物滤池系统，其特征在于，所述生物滤池(3)内上部设置有温控加热棒(6)、pH计(7)和DO测量仪(8)；所述生物滤池(3)的材质为有机玻璃。3.根据权利要求1所述的一种厌氧氨氧化的生物滤池系统，其特征在于，所述球形沸石填料(5)是所述生物滤池(3)体积的50％，所述球形沸石填料(5)的直径为2mm～3mm。4.根据权利要求1所述的一种厌氧氨氧化的生物滤池系统，其特征在于，所述颗粒污泥层(4)为厌氧污泥，所述颗粒污泥层(4)位于所述球形沸石填料(5)的上方。5.根据权利要求1所述的一种厌氧氨氧化的生物滤池系统，其特征在于，所述进水箱(1)内设置有砂芯曝气器。6.使用权利要求1
‑
5任一权利要求所述的厌氧氨氧化的生物滤池系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、培养期：在生物滤池(3)内接种所述厌氧污泥，控制污水进水条件为NH
4+
‑
N的浓度为100mg
·
L
‑1～150mg
·
L
‑1，NO2—N的浓度为100mg
·
L
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴青，付昆明，黄少伟，杨帆，吴冬冬，王明，于博文，刘永剑，赵静，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：