水解反硝化脱氮系统及方法技术方案

一种水解反硝化脱氮系统及方法。该系统以升流式污泥床水解反应器取代传统的缺氧池，该水解反应器包括：出水回流通道，设置在该沉淀池和该水解反应器之间，使得该沉淀池中排出的含有硝酸盐的上清液作为回流液回流至该水解反应器中，进行水解反硝化脱氮。本发明专利技术把水解反应器作为前置反硝化脱氮的功能区，利用水解反应器中良好的无氧环境、反硝化细菌功能的快速恢复能力和有机物的充足供给能力，实现高效、稳定的水解反硝化脱氮。本发明专利技术充分利用了污水中的碳源，提高脱氮效率，降低整个污水处理过程的能耗。本发明专利技术可与AAO、氧化沟等常用城镇污水处理工艺组合，便于污水处理厂现有设施的升级改造。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环保
，具体涉及一种反硝化脱氮系统及方法。
技术介绍
随着氮磷污染引起的水体富营养化问题日益突出，尤其是在2007年太湖蓝藻事件的爆发后，太湖流域城镇污水处理厂出水水质要求达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-20(^) —级A标准。各城镇污水处理厂为保证出水中氮的稳定达标，一般向污水处理系统投加外加碳源，如甲醇、乙酸、乙酸钠等。虽然实现了废水的达标排放，但也提高了系统的运行费用，这显然不符合节能降耗的理念。在这种现实要求下，一些脱氮新工艺不断问世，如短程硝化反硝化脱氮工艺、厌氧氨氧化工艺、SHARON工艺等等。这在一定程度上节约了反硝化所需的碳源，但是这些新工艺普遍存在着运行条件苛刻、难以适应污水处理厂水质、水量多变的特性等问题，在实际工程中难以推广应用。另一方面，环保工作者也致力于污水中自然存在的碳源的开发利用。例如，在中国专利申请No. 201016099Y中设置了污泥水解酸化池，利用剩余污泥的水解后产物作为碳源，但是在污泥水解释碳的同时也会导致污泥中氮、磷的释放，增加了后续污水处理系统负荷，且该专利所述的水解酸化池中还需要投加载体，这也增加了工艺复杂程度。另外，某些专利技术中设置回流污泥内源反硝化池(CN 101891333A)，利用回流污泥内含碳源作为前置内源反硝化的唯一碳源，在一定程度上可以缓解污水脱氮过程的碳源缺乏问题，但实际运用中皆有难以进行运行控制、与现有污水处理工艺难以兼容等缺陷。近年来，部分污水处理厂利用水解反应器取代传统的初沉池，工艺流程如附图1 所示(以水解+AAO为例)。此工艺中利用水解反应器去除进水中部分无机悬浮物，并将大分子有机物水解酸化成小分子有机物，提高污水可生化性；然后在后续的缺氧池内完成反硝化脱氮。水解反应器的利用在一定程度上缓解了我国城市污水普遍存在的进水中悬浮固体无机组分含量偏高、废水可生化性差而不利于生物利用等问题。但是实际运用中发现，如果在厌氧等处理之前不设水解反应器，常导致进水的可生化性以及活性污泥的活性过低， 而如果设有水解反应器，则常由于水解反应器对有机物去除率过高而加剧后续的缺氧处理中反硝化碳源不足等难题，导致出水中的总氮难以达标。因此，必须开发适合我国污水处理现状、尤其是能够通过对污水处理厂的现有污水处理设施进行升级改造而实现的高效脱氮技术，解除目前污水处理厂的脱氮困境。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种高效、稳定、可方便与脱氮除磷系统的现有设施相结合，且合乎经济和环境需求的脱氮系统及方法。本专利技术通过将脱氮除磷系统的出水回流至水解反应器，来实现水解反应器的功能扩展，把水解反应器作为前置反硝化功能区，在原有脱氮系统的脱氮水平基础上进一步增加系统总氮的去除程度，无须增加外加碳源，而是尽量利用水解反应器内良好的无氧环境、 反硝化细菌功能的快速恢复能力和有机物的充足供给能力，实现高效脱氮，在进水负荷和进水水质充满变数的情况下保证系统出水脱氮效率的稳定性。为实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种水解反硝化脱氮系统，由水解反应器、厌氧池、好氧池和沉淀池依次联通组成，该系统还包括出水回流通道，设置在该沉淀池和该水解反应器之间，使得该沉淀池中排出的含有硝酸盐的上清液作为回流液回流至该水解反应器中，利用该水解反应器中存在的反硝化菌对所述回流液进行反硝化脱氮。根据本专利技术的实施例，该水解反应器为升流式污泥床反应器，待处理的污水以及所述回流液从该水解反应器底部均勻进入，在该水解反应器中形成稳定的升流式水力学流态。根据本专利技术的实施例，该水解反应器中含有丰富的水解酸化菌和反硝化菌，所述水解酸化菌将污水中的难降解有机物转化为小分子有机物，利用这些小分子有机物作为快速反硝化碳源，由所述反硝化菌对所述污水和回流液进行所述反硝化脱氮处理。根据本专利技术的实施例，该水解反应器具有独立的排泥装置，其排泥点设在该水解反应器中下部，污泥层与液面之间的清水区高度保持在1. 0 1. 5m。根据本专利技术的实施例，该厌氧池是指AO、氧化沟、或曝气生物滤池之一中的厌氧区，以及该好氧池是指AO、氧化沟、或曝气生物滤池之一中的好氧区。根据本专利技术的实施例，该水解反应器中的微生物利用良好的无氧环境对被处理污水进行水解酸化及反硝化处理；该厌氧池中的微生物对来自该水解反应器的被处理污水进行厌氧释磷处理；该好氧池中的微生物对来自该厌氧池的被处理污水进行氨氮的好氧硝化处理、好氧吸磷处理以及对有机物的进一步去除；以及在沉淀池中对来自该好氧池的被处理污水进行泥水分离，然后进行剩余污泥排放和处理后出水的排放。根据本专利技术的实施例，该水解反硝化脱氮系统还包括污泥回流通道，设置在该沉淀池和该厌氧池之间，将自该沉淀池排放的部分剩余污泥回送至该厌氧池中以保持其内污泥浓度的稳定，并利用所排放的剩余污泥实现对被处理污水的磷的去除。为实现上述专利技术目的，本专利技术还提供一种水解反硝化脱氮方法，其应用由水解反应器、厌氧池、好氧池和沉淀池依次联通组成的水解反硝化脱氮系统进行污水处理，该方法包括以下步骤将待处理污水引入该水解反应器，该水解反应器中的微生物在无氧环境下对被处理污水中的有机物进行水解酸化处理，并对污水进行反硝化脱氮处理；将经水解酸化处理后的污水引入该厌氧池，由该厌氧池中的微生物完成厌氧释磷处理；将经厌氧处理后的污水引入该好氧池，由该好氧池中的微生物对经厌氧处理后的污水中的氨氮进行好氧硝化处理，完成好氧吸磷过程，并进一步去除被处理污水中的有机物；以及将经好氧处理后的泥水混合液引入该沉淀池，进行泥水分离，然后进行剩余污泥排放和处理后出水的排放， 其中在泥水分离步骤之后，经由设置在该沉淀池和该水解反应器之间的出水回流通道，将该沉淀池中排出的含有硝酸盐的上清液作为回流液回流至该水解反应器中，在该水解反应器中利用其中存在的反硝化菌对污水和回流液进行所述反硝化脱氮处理。根据本专利技术的实施例，在泥水分离步骤之后，经由设置在该沉淀池和该厌氧池之间的污泥回流通道，将该沉淀池排放的部分剩余污泥回送至该厌氧池中以保持其内污泥浓度的稳定，并利用所排放的剩余污泥实现对被处理污水的磷的去除。根据本专利技术的实施例，该水解反应器为升流式污泥床反应器，在所述水解酸化处理和所述反硝化脱氮处理步骤中，被处理污水以及所述回流液从该水解反应器底部均勻进入，在该水解反应器中形成稳定的升流式水力学流态。根据本专利技术的实施例，在该水解反应器中，在进行水解酸化处理时，该水解反应器中的水解酸化菌将被处理污水中的难降解有机物转化为小分子有机物，在进行反硝化脱氮时，利用所述小分子有机物作为快速反硝化碳源，由所述反硝化菌对被处理污水和回流液进行所述反硝化脱氮处理。根据本专利技术的实施例，该水解反应器中的水解酸化及反硝化处理的运行条件为 污泥浓度为10 30g/l，溶解氧浓度为0 0. 5mg/l，氧化还原电位为-100 +50mV ；上升流速为0. 5 1. 8m/h,以及水力停留时间为2 4h。本专利技术具有以下优点1、水解反应器内的水解酸化菌将污水中的难降解有机物分解为小分子有机物，如乙酸、丙酸等，提高了污水的可生化性，为反硝化菌提供了丰富的优质碳源。2、水解反硝化脱氮系统中将出水回流至水解反应器，营造了有利于水解酸化菌和反硝化菌生存的溶液环境，反硝化本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种水解反硝化脱氮系统，由水解反应器（１）、厌氧池（２）、好氧池（３）和沉淀池（４）依次联通组成，该系统还包括：出水回流通道（Ｒ１），设置在该沉淀池（４）和该水解反应器（１）之间，使得该沉淀池（１）中排出的含有硝酸盐的上清液作为回流液回流至该水解反应器（１）中，利用该水解反应器（１）中存在的反硝化菌对所述污水和回流液进行反硝化脱氮。

【技术特征摘要】
1.一种水解反硝化脱氮系统，由水解反应器(1)、厌氧池(2)、好氧池(3)和沉淀池(4) 依次联通组成，该系统还包括出水回流通道(Rl)，设置在该沉淀池(4)和该水解反应器(1)之间，使得该沉淀池(1) 中排出的含有硝酸盐的上清液作为回流液回流至该水解反应器(1)中，利用该水解反应器(1)中存在的反硝化菌对所述污水和回流液进行反硝化脱氮。2.根据权利要求1所述的水解反硝化脱氮系统，其中，该水解反应器(1)为升流式污泥床反应器，待处理的污水以及所述回流液从该水解反应器(1)底部均勻进入，在该水解反应器(1)中形成稳定的升流式水力学流态。3.根据权利要求1所述的水解反硝化脱氮系统，其中，该水解反应器(1)中含有丰富的水解酸化菌和反硝化菌，所述水解酸化菌将污水中的难降解有机物转化为小分子有机物， 利用这些小分子有机物作为快速反硝化碳源，由所述反硝化菌对所述污水和回流液进行所述反硝化脱氮处理。4.根据权利要求1所述的水解反硝化脱氮系统，其中，该水解反应器(1)具有独立的排泥装置，其排泥点设在该水解反应器(1)中下部，污泥层与液面之间的清水区高度保持在 L 0 L 5m。5.根据权利要求1所述的水解反硝化脱氮系统，其中，该厌氧池(2)分别选自AO、氧化沟或曝气生物滤池之一中的厌氧区，以及该好氧池C3)分别选自AO、氧化沟或曝气生物滤池之一中的好氧区。6.根据权利要求1所述的水解反硝化脱氮系统，其中，该水解反应器(1)中的微生物利用良好的无氧环境对被处理污水进行水解酸化及反硝化处理；该厌氧池O)中的微生物对来自该水解反应器(1)的被处理污水进行厌氧释磷处理；该好氧池(3)中的微生物对来自该厌氧池O)的被处理污水进行氨氮的好氧硝化处理、好氧吸磷处理以及对有机物的进一步去除；以及在沉淀池中对来自该好氧池(3)的被处理污水进行泥水分离，然后进行剩余污泥排放和处理后出水的排放。7.根据权利要求6所述的水解反硝化脱氮系统，还包括污泥回流通道(R2)，设置在该沉淀池⑷和该厌氧池⑵之间，将自该沉淀池⑷排放的部分剩余污泥回送至该厌氧池(2)中以保持其内污泥浓度的稳定，并利用所排放的剩余污泥实现对被处理污水的磷的去除。8.一种水解反硝化脱氮方法，其应用由水解反应器(1)、厌氧池( 、好氧池( 和...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾立敏，宋英豪，朱民，熊娅，王凯军，崔志峰，徐晶，王焕升，
申请(专利权)人：贾立敏，宋英豪，朱民，熊娅，王凯军，崔志峰，徐晶，王焕升，
类型：发明
国别省市：11