本发明专利技术涉及一种一体式污水自养脱氮处理装置，包括箱体，所述箱体内设有若干个短程硝化区和厌氧氨氧化区；每一个所述短程硝化区内设有MABR膜组件用于为短程硝化区提供微曝气；所述短程硝化区由纤维网格布围合而成的区域组成；所述厌氧氨氧化区由所述箱体内壁与所述纤维网格布外壁之间的区域组成。本装置将短程硝化和厌氧氨氧化反应耦合在一个系统内，缩短了反应流程、减少处理装置；纤维网格布可作为生物膜载体，既能将短程硝化区和厌氧氨氧化区分隔开来，实现脱氮功能菌群互不影响、协同作用，也能减少膜丝的污堵；本发明专利技术装置特别适用于以农村生活污水等为代表的低C/N比污废水的自养脱氮处理。自养脱氮处理。自养脱氮处理。
【技术实现步骤摘要】
一种一体式污水自养脱氮处理装置
[0001]本技术属于污水处理
，具体涉及一种一体式污水自养脱氮处理装置，特别适用于以农村生活污水等为代表的低C/N比污废水的自养脱氮处理。
技术介绍
[0002]农村污水中含有大量的营养元素氮，如果直接排放到河流和湖泊中会造成水体富营养化，引起藻类的大量繁殖，从而降低水质和水体生物多样性，对水体生态和经济产生很大的危害。而且，由于农村地区排水设施建设不完善导致的雨污混流现象，使得农村污水大多具有低污染、低碳氮比(C/N)的特点，传统的生物脱氮过程不仅处理流程长、脱氮效率低，在反硝化过程中需要额外补充大量的有机碳源，也增加了处理成本。
[0003]近年来，以短程硝化(PN)、短程反硝化(DN)、厌氧氨氧化(Anammox)等为代表的新型生物脱氮技术具有运行能耗低、碳源投加量少等优势，特别适用于以农村污水为代表的低C/N比污废水自养脱氮处理。短程硝化是氨氧化细菌(AOB)将氨氧化进行到亚硝化阶段，只积累亚硝酸盐(NO2‑
‑
N)的过程，相比传统硝化可减少25％的氧气消耗和40％的碳源消耗；厌氧氨氧化是厌氧氨氧化细菌(AnAOB)在缺氧条件下，直接以氨为电子供体、以亚硝酸盐为电子受体，将氨氮氧化成氮气，可节省60％以上的供氧量，且无需外加有机碳源。
[0004]受水质特性和技术特点限制，单一的新型生物脱氮技术往往很难直接应用到处理过程中，通常采用短程硝化和厌氧氨氧化组合工艺进行联合处理。一体化短程硝化
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厌氧氨氧化工艺是将短程硝化反应与厌氧氨氧化反应相结合，后者可以利用前者反应生成的亚硝酸盐，在剩余的氨氮的参与下进行链式反应，在一个反应器内实现高效、低耗的自养脱氮。但是这两种技术所依赖的脱氮功能菌种又各不一致，AnAOB菌群世代周期长、产率低，AOB菌群世代周期短、产率高，当AnAOB与AOB菌群在一个反应器内共生时，AOB菌群成为优势菌种与 AnAOB菌群形成竞争，挤占AnAOB菌群的生存空间，进一步破坏系统稳定性甚至造成系统崩溃，直接限制了其工程规模化应用。
[0005]综上所述，如何提高新型生物脱氮技术组合工艺的稳定性，在反应器内实现AnAOB菌群和AOB菌群的互不影响、协同共生，确保反应持续稳定高效的进行，对新型生物脱氮技术在农村污水领域中的实际工程应用具有重要意义。
技术实现思路
[0006]1.要解决的问题
[0007]本技术提供了一种一体式污水自养脱氮处理装置，主要解决在同一装置中集成短程反硝化与厌氧氨氧化这两种新型生物脱氮技术，并实现装置长期稳定运行的问题。
[0008]2.技术方案
[0009]为了解决上述问题，本技术所采用的技术方案如下：
[0010]一种一体式污水自养脱氮处理装置，包括箱体，所述箱体内设有若干个短程硝化区和厌氧氨氧化区；每一个所述短程硝化区内设有MABR膜组件用于为短程硝化区提供微曝
气；
[0011]所述短程硝化区由纤维网格布围合而成的区域组成；
[0012]所述厌氧氨氧化区由所述箱体内壁与所述纤维网格布外壁之间的区域组成。
[0013]值得说明的是，此处的若干个短程硝化区在箱体中可以为均匀排布或不均匀排布，优选均匀平行排布。如本领域一般的做法，所述短程硝化区内接种的是富含氨氧化细菌的活性污泥，所述厌氧氨氧化区内接种的是富含厌氧氨氧化细菌的颗粒污泥。在进行污水自养脱氮处理的过程中，污水中的氨氮在由纤维网格布围合而成的短程硝化区在MABR膜组件的曝气条件下，氨氧化细菌(AOB)将氨氧化进行到亚硝化阶段；亚硝态氮可通过纤维网格布进入到厌氧氨氧化区，厌氧氨氧化区的厌氧氨氧化细菌(AnAOB)在厌氧条件下，直接以氨为电子供体、以亚硝酸盐为电子受体，将氨氮氧化成氮气。由于短程硝化区由纤维网格布围合而成，在此过程中氨氧化细菌大部分保留在短程消化区，仅有少量越过纤维网格布而进入厌氧氨氧化区，能够最大程度的避免AOB菌群挤占AnAOB菌群的生存空间，在反应器内实现AnAOB 菌群和AOB菌群的互不影响、协同共生，确保系统长期持续稳定高效的反应。
[0014]优选地，所述短程硝化区和厌氧氨氧化区的体积比为1:3～10。所述的短程硝化区或厌氧氨氧化区体积指的是若干个短程硝化区或厌氧氨氧化区的体积之和。
[0015]优选地，所述短程硝化区和厌氧氨氧化区的体积比为1:5～8。在该体积比范围内，短程硝化的AOB菌群与厌氧氨氧化的AnAOB菌群的生长空间受到各区体积的限制，厌氧氨氧化区体积占比高，AnAOB菌群成为优势菌种，且两个区域分隔开来有利于在反应器内营造AnAOB 菌群和AOB菌群各自适宜生长的环境，最大程度的降低两种菌群之间相互竞争的影响，确保装置能够长期稳定高效的运行。
[0016]优选地，所述纤维网格布为5～20目，厚度为0.25～1mm。在此条件下，能够保证亚硝态氮的通过以及基本阻止AOB菌群的通过。
[0017]优选地，所述纤维网格布材质选自HDPE(高密度聚乙烯)、PP(聚丙烯)或玻璃纤维机织物中的一种或几种。上述材质的纤维网格布能够同时作为生物膜载体，有利于短程硝化区和厌氧氨氧化区协同发挥作用。
[0018]优选地，所述MABR膜组件为疏水性管式膜组件，膜组件选自PVDF、PTFE或Al2O3材质的MABR曝气膜管，膜组件直径d为10～30cm，膜孔径为50～200nm，膜孔隙率大于50％。曝气时，曝气临界压力小于0.3bar，初始透氧速率大于20L/(m2·
h)，以确保微曝气。
[0019]优选地，所述纤维网格布围合而成的区域选自圆柱体形、四棱柱形和正多边体形中的一种或几种。
[0020]优选地，所述纤维网格布围合而成的区域为圆柱体形，所述圆柱体的横截面直径为所述所述MABR曝气管直径的3～8倍。
[0021]优选地，所述MABR膜组件的进气口与进气管相连通，所述进气管连接曝气风机；所述箱体内壁设有溶氧监测仪。装置还可以设置控制柜，控制柜可以根据溶解氧监测仪实时检测的溶解氧浓度数据，输出信号用于调整所述曝气风机的运行参数。
[0022]优选地，所述箱体垂直于水平面的相对两侧面分别设置有进水管和出水槽；所述箱体底面设置有排泥管和排气管。
[0023]3.有益效果
[0024]相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0025](1)本专利技术中的一种一体式污水自养脱氮处理装置将短程硝化、厌氧氨氧化这两种新型生物脱氮技术耦合在一个装置内，并采用纤维网格布将短程硝化区围合起来，使短程硝化区产生的硝态氮能够进入厌氧氨氧化区被利用的同时AOB菌群不能进入厌氧氨氧化区挤占 AnAOB菌群空间，利用两种脱氮功能菌群的协同共生作用，在一个反应器内实现高效低耗的自养脱氮处理，减少了处理流程的同时，又降低了生物脱氮过程对外加碳源的需求和能耗，可以实现低C/N比农村污水自养脱氮处理装置的长期稳定运行；
[0026](2)本专利技术中短程硝化区采用本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种一体式污水自养脱氮处理装置，其特征在于，包括箱体，所述箱体内设有若干个短程硝化区和厌氧氨氧化区；每一个所述短程硝化区内设有MABR膜组件用于为短程硝化区提供微曝气；所述短程硝化区由纤维网格布围合而成的区域组成；所述厌氧氨氧化区由所述箱体内壁与所述纤维网格布外壁之间的区域组成。2.根据权利要求1所述的一体式污水自养脱氮处理装置，其特征在于，所述短程硝化区和厌氧氨氧化区的体积比为1：3~10。3.根据权利要求2所述的一体式污水自养脱氮处理装置，其特征在于，所述短程硝化区和厌氧氨氧化区的体积比为1：5~8。4.根据权利要求1所述的一体式污水自养脱氮处理装置，其特征在于，所述纤维网格布为5~20目，厚度为0.25~1mm。5.根据权利要求4所述的一体式污水自养脱氮处理装置，其特征在于，所述纤维网格布材质选自HDPE、PP或玻璃纤维机织物。6.根据权利要求5中所述的一体式污水自养脱氮处理装置，其特征在于，所述MAB...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄勇，李斌，陈梦雪，陈道康，俞朝庭，
申请(专利权)人：南京高科环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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