一种实现城市污水Anammox脱氮最大化的系统与方法技术方案

一种实现城市污水Anammox脱氮最大化的系统与方法属于污水生物处理领域，通过主流短程硝化、侧流短程硝化和短程反硝化三种途径为Anammox提供反应基质NO2‑

【技术实现步骤摘要】
一种实现城市污水Anammox脱氮最大化的系统与方法


[0001]本专利技术属于污水生物处理
，更具体地，涉及一种实现城市污水Anammox脱氮最大化的系统与方法，属于污水生物脱氮


技术介绍

[0002]水体富营养化是世界水环境面临并急需解决的重要污染问题，水体富营养化将导致水环境内的藻类、鱼类等水生生物的大量死亡，并且会造成水体发黑发臭的现象。当前城市生活污水的深度脱氮除磷，成为遏制水体富营养化的重要途径之一。传统的硝化/反硝化脱氮工艺已广泛应用于全球污水处理厂。然而，考虑到硝化/反硝化过程中有着相当大的能量消耗和有机碳的需求，与当今绿色节能可持续发展经济模式主题相违背。而随着我国污水排放标准愈加严格，因此进一步探求具有可持续发展前景的新型生物脱氮工艺，减少碳源的投加和曝气量的消耗，无疑是现阶段污水处理研究的重点方向，具有深远的现实意义。
[0003]厌氧氨氧化(Anammox)作为一种新型的自养脱氮技术，在缺氧条件下，厌氧氨氧化菌以NO2‑
为电子受体，将NH
4+
转化为N2，具有无需曝气和有机碳源、污泥产量低、脱氮负荷高等优点，成为污水脱氮领域的研究热点。目前，厌氧氨氧化技术已成功应用于污泥消化液、垃圾渗滤液、制药废水、养殖废水等高氨氮废水处理工程。然而对于城市污水而言，由于NH
4+
‑
N浓度较低，短程硝化过程中难以实现稳定的NO2‑
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N积累，运行过程会不可避免地产生NO3‑
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N，导致厌氧氨氧化工艺处理效果差，出水总氮浓度高。
[0004]近年来，我国学者首次提出短程反硝化这一新技术，为突破Anammox工艺在城市污水处理中难以稳定获取NO2‑
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N这一瓶颈提供了新方法。当前主流Anammox工艺存在的关键问题是Anammox贡献率较低，如果实现城市污水Anammox脱氮最大化，大大降低运行过程中曝气量和碳源的消耗，这将更加符合绿色可持续发展理念。
[0005]基于此，本专利技术在现有技术的基础上，创新Anammox为核心的深度脱氮工艺，利用侧流短程硝化进行辅助和增强主流Anammox脱氮过程，结合主流短程硝化和短程反硝化工艺，借助侧流高NH
4+
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N废水短程硝化和短程反硝化NO2‑
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N稳定高效产生的特点，使得城市污水Anammox脱氮最大化，为城市污水深度脱氮提供了新路线。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的就是克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种实现城市污水Anammox脱氮最大化的系统与方法，设置侧流工艺将短程硝化产生的NO2‑
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N补充到主流Anammox反应器中，主流短程硝化和短程反硝化工艺同时也为Anammox反应器提供基质NO2‑
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N，创新性的利用复合工艺为Anammox最大化的提供NO2‑
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N；另一方面，通过最后环节设置短程反硝化耦合厌氧氨氧化工艺，进行氮素的兜底去除，从而实现城市污水最大化脱氮，大大提高工艺稳定性和城市污水处理效率。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种实现城市污水Anammox脱氮最大化的系统，包括：城市污水原水箱(1)、有机物捕获反应器(2)、主流短程硝化反应器(3)、厌氧氨
氧化反应器(4)、短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器(5)、污泥厌氧消化液储备箱(6)、侧流短程硝化反应器(7)；其中，城市污水原水箱(1)中的污水进入有机物捕获反应器(2)，进行COD的捕获去除；有机物捕获反应器(2)出水流经主流短程硝化反应器(3)；污泥厌氧消化液储备箱(6)中的污泥消化液进入侧流短程硝化反应器(6)，进行短程硝化产NO2‑
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N；侧流短程硝化反应器(6)的出水与主流短程硝化反应器(3)的出水一同输送到厌氧氨氧化反应器(4)进行氮素去除，最后厌氧氨氧化反应器(4)出水和城市污水再一同进入短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器(5)进行深度脱氮。
[0008]所述城市污水原水箱(1)为密闭箱体，设有溢流管Ⅰ(1.1)和放空管Ⅰ(1.2)；
[0009]所述有机物捕获反应器(2)设有搅拌器Ⅰ(2.1)、曝气头Ⅰ(2.2)、气体流量计Ⅰ(2.3)、气泵Ⅰ(2.4)、进水泵Ⅰ(2.5)；
[0010]所述主流短程硝化反应器(3)设有搅拌器Ⅱ(3.1)、DO/pH在线测定仪Ⅰ(3.2)、曝气头Ⅱ(3.3)、气体流量计Ⅱ(3.4)、气泵Ⅱ(3.5)、进水泵Ⅱ(3.6)、取样口Ⅰ(3.7)；
[0011]所述厌氧氨氧化反应器(4)设有取样口Ⅱ(4.1)、进水泵Ⅲ(4.2)、出水口(4.3)、三相分离器(4.4)、集气瓶(4.5)、进水泵Ⅳ(4.6)；
[0012]所述短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器(5)设有搅拌器Ⅲ(5.1)、DO/pH在线测定仪Ⅱ(5.2)、取样口Ⅲ(5.3)、进水泵
Ⅴ
(5.4)、进水泵
Ⅵ
(5.5)；
[0013]所述污泥厌氧消化液储备箱(6)设有溢流管Ⅰ(6.1)和放空管Ⅰ(6.2)；
[0014]所述侧流短程硝化反应器(7)设有搅拌器Ⅳ(7.1)、DO/pH在线测定仪Ⅲ(7.2)、曝气头Ⅲ(7.3)、气体流量计Ⅲ(7.4)、气泵Ⅲ(7.5)、进水泵
Ⅶ
(7.6)、取样口Ⅳ(7.7)。根据权利要求1所述一种实现城市污水Anammox脱氮最大化的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
[0015]1)启动系统：将具有短程硝化活性的污泥分别投加至主流短程硝化反应器(3)和侧流短程硝化反应器(6)中，使反应器内污泥浓度MLSS＝3.0～4.0g/L；将具有厌氧氨氧化活性的污泥投加至厌氧氨氧化反应器(4)中，使反应器内污泥浓度MLSS＝5.0～10.0g/L；将具有高NO2‑
‑
N积累的短程反硝化污泥和厌氧氨氧化活性污泥按质量浓度比为1：1～3投加至短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器(5)中，使反应器内污泥浓度MLSS＝4～6.0g/L；所述短程硝化污泥NO2‑
‑
N积累率大于90％，厌氧氨氧化污泥活性大于20mg N/g VSS/h，短程反硝化污泥NO3‑
‑
N到NO2‑
‑
N转化率大于80％。
[0016]2)运行时调节操作如下
[0017]城市污水引入有机物捕获反应器，控制反应器溶解氧DO浓度为1.0～4.0mg/L，水力停留时间为2～6h，污泥停留时间为2～6d，出水COD浓度为30～60mg/L；
[0018]有机物捕获反应器出水引入主流短程硝化反应器中，控制溶解氧浓度为0.1～0.5mg/L，污泥停留时间为8～15d；
[0019]污泥厌氧消化上清液引入侧流短程硝化反应器中，控制溶解氧浓度为0.5～1.5mg/L，污泥停留时间为8～20d，NH
4+
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N去除率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现城市污水Anammox脱氮最大化的系统，其特征在于：设有城市污水原水箱(1)、有机物捕获反应器(2)、主流短程硝化反应器(3)、厌氧氨氧化反应器(4)、短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器(5)、污泥厌氧消化液储备箱(6)、侧流短程硝化反应器(7)；其中，城市污水原水箱(1)中的污水进入有机物捕获反应器(2)，进行COD的捕获去除；有机物捕获反应器(2)出水流经主流短程硝化反应器(3)；污泥厌氧消化液储备箱(6)中的污泥消化液进入侧流短程硝化反应器(6)，进行短程硝化产NO2‑
‑
N；侧流短程硝化反应器(6)的出水与主流短程硝化反应器(3)的出水一同输送到厌氧氨氧化反应器(4)进行氮素去除，最后厌氧氨氧化反应器(4)出水和城市污水再一同进入短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器(5)进行深度脱氮；所述城市污水原水箱(1)为密闭箱体，设有溢流管Ⅰ(1.1)和放空管Ⅰ(1.2)；所述有机物捕获反应器(2)设有搅拌器Ⅰ(2.1)、曝气头Ⅰ(2.2)、气体流量计Ⅰ(2.3)、气泵Ⅰ(2.4)、进水泵Ⅰ(2.5)；所述主流短程硝化反应器(3)设有搅拌器Ⅱ(3.1)、DO/pH在线测定仪Ⅰ(3.2)、曝气头Ⅱ(3.3)、气体流量计Ⅱ(3.4)、气泵Ⅱ(3.5)、进水泵Ⅱ(3.6)、取样口Ⅰ(3.7)；所述厌氧氨氧化反应器(4)设有取样口Ⅱ(4.1)、进水泵Ⅲ(4.2)、出水口(4.3)、三相分离器(4.4)、集气瓶(4.5)、进水泵Ⅳ(4.6)；所述短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器(5)设有搅拌器Ⅲ(5.1)、DO/pH在线测定仪Ⅱ(5.2)、取样口Ⅲ(5.3)、进水泵
Ⅴ
(5.4)、进水泵
Ⅵ
(5.5)；所述污泥厌氧消化液储备箱(6)设有溢流管Ⅰ(6.1)和放空管Ⅰ(6.2)；所述侧流短程硝化反应器(7)设有搅拌器Ⅳ(7.1)、DO/pH在线测定仪Ⅲ(7.2)、曝气头Ⅲ(7.3)、气体流量计Ⅲ(7.4)、气泵Ⅲ(7.5)、进水泵
Ⅶ
(7.6)、取样口Ⅳ(7.7)。2.应用如权利要求1所述系统一种实现城市污水Anammox脱氮最大化的方法，其特征包括以下步骤：1)启动系统：将具有短程硝化活性的污泥分别投加至主流短程硝化反应器和侧流短程硝化反应器中，使反应器内污泥浓度MLSS＝3.0～4.0g/L；将具有厌氧氨氧化活性的污泥投加至厌氧氨氧化反应器中，使反应器内污泥浓度MLSS＝5.0～10.0g/L；将短程反硝化污泥和厌氧氨氧化污泥按质量浓度比为1：1～3投加至短程...

【专利技术属性】
技术研发人员：操沈彬，苏庆亮，杜睿，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：