平码五不中公式规律
  • / 7
  • 下载费用:30 金币  

两级SPNA脱氮工艺处理城市污水的装置及方法.pdf

关 键 ?#21097;?/dt>
两级 SPNA 工艺 处理 城市 污水 装置 方法
  专利查询网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
摘要
申请专利号:

CN201910078824

申请日:

20190115

公开号:

CN109626574A

公开日:

20190416

当前法律状态:

公开

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 公开
IPC分类号: C02F3/30;C02F101/16;C02F101/30 主分类号: C02F3/30;C02F101/16;C02F101/30
申请人: 青岛大学
发明人: 苗圆圆;于德爽
地址: 266071 山东省青岛市市南区宁夏路308号青岛大学
优先权:
专利代理机构: 代理人:
PDF完整版下载: PDF下载
法律状态
申请(专利)号:

CN201910078824

授权公告号:

法律状态公告日:

20190416

法律状态类型:

公开

摘要

针对城市污水SPNA工艺存在的脱氮效果差和脱氮负荷低等问题,本发明提出了两级SPNA脱氮工艺处理城市污水的装置及方法,属于污水生物处理领域。该方法串联设置两个SPNA反应器。污水先进入一级SPNA反应器,进行短程硝化?Anammox反应,去除污水中60?80%的氨氮。随后,一级SPNA反应器的出水经中间水箱进入二级SPNA反应器。二级SPNA反应器在间歇曝气条件下运行,进一步去除剩余的氨氮,完成脱氮反应。两个SPNA反应器分别在高氮负荷和间歇曝气条件下运行,利于抑制NOB和富集Anammox菌,脱氮速率高,且可根据进水水质灵活调节两SPNA反应器运行?#38382;?#20445;证出水水?#21097;?#20855;有氮去除速率高、脱氮效果好、抗冲击负荷能力强、操作简单和节约能耗的优点。

权利要求书

1.两级SPNA脱氮工艺处理城市污水的装置,其特征在于:包括城市污水水箱(1)、一级SPNA反应器(2)、中间水箱(3)、二级SPNA反应器(4);其中所述城市污水水箱(1)设有水箱溢流阀(1.1)、水箱放空阀(1.2),通过一级污水泵(1.3)与一级SPNA反应器(2)相连接;一级SPNA反应器(2)设有进水阀(2.1)、空气泵(2.2)、气体流量计(2.3)、微孔曝气头(2.4)、放空阀(2.5)、排水阀(2.6)、搅拌器(2.7)、DO和pH在线监测器(2.8);一级SPNA反应器(2)通过中间水箱(3)和二级污水泵(3.3)与二级SPNA反应器(4)相连接;所述中间水箱(3)设有水箱溢流阀(3.1)、水箱放空阀(3.2);所述二级SPNA反应器(4)设有进水阀(4.1)、空气泵(4.2)、气体流量计(4.3)、微孔曝气头(4.4)、放空阀(4.5)、排水阀(4.6)、搅拌器(4.7)、DO和pH在线监测器(4.8)、时间继电器(4.9);所述时间继电器(4.9)与二级SPNA反应器(4)中的空气泵(4.2)相连接。 2.应用权利要求1所述利用两级SPNA脱氮装置处理城市污水的方法,其特征在于: 1)城市污水水箱(1)中的污水首先进入一级SPNA反应器(2)。进水结束后,关闭一级污水泵(1.3),开启搅拌器(2.7),使污水与污泥充分接触,在此过程中反硝化菌利用污水中的有机物将上一反应周期残留的硝态氮还原为氮气,并将剩余的有机物储存为细菌体内的内碳源。反应时间为20-30min,控制DO<0.1mg/L; 2)上述反应结束后,开启空气泵(2.2)进行曝气,通过气体流量计(2.3)控制DO为0.2-0.4mg/L,进行短程硝化-Anammox反应,去除污水中60-80%的氨氮,控?#21697;?#24212;结束时反应器中剩余氨氮浓度为8-15mg/L,该阶段反应时间为100-130min; 3)曝气结束后,关闭空气泵(2.2)和搅拌器(2.7),静置沉淀15-20min进行泥水分离,上清?#21644;?#36807;排水阀(2.6)排出,进入中间水箱(3); 4)中间水箱(3)中的污水通过进水阀(4.1)进入二级SPNA反应器(4)。进水结束后,关闭二级污水泵(3.3),开启搅拌器(4.7),并结合时间继电器(4.9)和空气泵(4.2)控?#21697;?#24212;器在间歇曝气条件下运行,控制好氧段DO为0.2-0.5mg/L,时长为5-10min,缺氧段DO<0.1mg/L,时长为15-25min。该阶段主要发生短程硝化-Anammox反应,去除反应器中剩余的氨氮,反应时间为40-80min; 5)反应结束后,关闭空气泵(4.2)和搅拌器(4.7),静置沉淀20-25min进行泥水分离,上清?#21644;?#36807;排水阀(4.6)排出,完成脱氮反应。

说明书


两级SPNA脱氮工艺处理城市污水的装置及方法
技术领域


本发明涉及两级SPNA脱氮工艺处理城市污水的装置及方法,属于污水生物处理技
术领域。


背景技术


近年来,随着我国氮磷超标排放造成的水体富营养化问题日益严重,人们越来越
注重城市污水的处理问题,传统的硝化-反硝化脱氮工艺由于难以实现深度脱氮,难以满足
我国日益?#32454;?#30340;排放要求。此外,传统的硝化-反硝化工艺还存在曝气能耗高、反硝化碳源
不足、剩余污泥产量大等问题。因此,开发节能、高效的生物脱氮工艺是?#32440;?#30340;研究热点。


厌氧氨氧化(Anammox)工艺是一?#20013;?#22411;的自养生物脱氮工艺。在缺氧条件下,
Anammox 菌?#23665;?#27688;氮?#33073;?#30813;态氮转化为N2和少量的硝态氮,在此过程中,不消耗有机碳源,
?#21442;尬率?#27668;体N
2O产生。一般而言,Anammox工艺多与短程硝化工艺组合应用,即短程硝化一
厌氧氨氧化一体化(SPNA)工艺,在SPNA工艺中,氨氧化菌(AOB)只需将?#23478;?#21322;的氨氮氧化为
亚硝态氮,节省了曝气能耗,且其中主要的脱氮功能菌AOB与Anammox菌为自养菌,污泥产率
低。与传统的硝化-反硝化脱氮工艺相比,SPNA工艺具有?#23665;?#30465;约60%的曝气量、无需有机
碳源、?#29575;?#27668;体产?#21487;佟?#20943;少约90%的剩余污泥产量的优点,有望实现低碳氮比城市污水的
低能耗深度脱氮。


?#32440;?#27573;,SPNA工艺主要用于处理高氨氮废水,其在城市污水处理方面的应用还存
在较多亟待解决的问题。其中,城市污水SPNA工艺的主要难点之一是抑制亚硝酸盐氧化菌
(NOB) 生长,在城市污水处理?#20302;?#20013;,由于缺少高游离氨、高游离亚硝酸等抑制NOB的条件,
NOB 容易大量富集,与Anammox菌竞争亚硝态氮基?#21097;?#23548;致出水硝态氮浓度升高,脱氮效果
恶化。


尽管已有数据表明,维持出水中一定的氨氮剩余和间歇曝气均可抑制NOB活性,但
出水中含有一定量氨氮剩余会造成SPNA?#20302;?#33073;氮效果较差;间歇曝气,即好氧/缺氧交替的
运行方?#25509;?#20110;有效曝气时间短,会影响氨氮的氧化,导致?#20302;?#30340;氮去除负?#23665;?#20302;,不利于
SPNA ?#20302;?#30340;稳定高效运行。此外,城市污水基质浓度低,而Anammox菌生长缓慢,难以在城
市污水处理?#20302;?#20013;大量富集,进一步导致?#20302;?#27694;去除速率较低、脱氮效果差。因此,寻求一
种稳定高效的城市污水处理装置及方法,实现城市污水SPNA工艺的高负荷深度脱氮非常重
要。


发明内容


针对城市污水SPNA工艺存在的NOB易富集、氮去除率低和脱氮负荷低等问题,本发
明提出了一种两级SPNA脱氮工艺处理城市污水的装置及方法。该方法串联设置两个SPNA
反应器。第一级SPNA反应器在高负荷条件下运行,实现污水中大部分氮(60-80%)的去除,
一方面可提高氮去除速?#21097;?#21478;一方面,利于生长速率?#19979;?#30340;Anammox菌生长富集。此外,一级
SPNA反应器出水中含有一定量的氨氮(8-15mg/L),利于NOB的抑制。一级SPNA反应器的出水
经过中间水箱进入二级SPNA反应器。二级SPNA反应器在?#36879;?#33655;条件下运行,通过间歇曝气
抑制NOB活性,旨在去除一级SPNA反应器出水中剩余的氨氮,提高出水质量。本发明在高负
荷条件下运?#26800;?#19968;级SPNA反应器,利于Anammox菌富集和NOB抑制,提高了氮去除负荷;在间
歇曝气条件下运行二级SPNA反应器,进一步利于NOB的抑制和脱氮效果的提高。此外,可根
据进水水质灵活调节两个SPNA反应器的运行?#38382;?#23454;现城市污水的高效脱氮。


两级SPNA脱氮工艺处理城市污水的装置,其特征在于:两级SPNA脱氮?#20302;?#21253;括城
市污水水箱(1)、一级SPNA反应器(2)、中间水箱(3)、二级SPNA反应器(4);其中所述城市污
水水箱(1)设有水箱溢流阀(1.1)、水箱放空阀(1.2),通过一级污水泵(1.3)与一级SPNA反
应器(2)相连接;一级SPNA反应器(2)设有进水阀(2.1)、空气泵(2.2)、气体流量计(2.3)、微
孔曝气头(2.4)、放空阀(2.5)、排水阀(2.6)、搅拌器(2.7)、DO和 pH在线监测器(2.8);一级
SPNA反应器(2)通过中间水箱(3)和二级污水泵(3.3)与二级SPNA反应器(4)相连接;所述中
间水箱(3)设有水箱溢流阀(3.1)、水箱放空阀(3.2);所述二级SPNA反应器(4)设有进水阀
(4.1)、空气泵(4.2)、气体流量计(4.3)、微孔曝气头(4.4)、放空阀(4.5)、排水阀(4.6)、搅
拌器(4.7)、DO和pH在线监测器(4.8)、时间继电器(4.9);所述时间继电器(4.9)与二级SPNA
反应器(4)中的空气泵(4.2)相连接。


以两级SPNA脱氮工艺实现城市污水高效脱氮的方法,主要包括以下步骤:


1)城市污水水箱(1)中的污水首先进入一级SPNA反应器(2)。进水结束后,关闭一
级污水泵(1.3),开启搅拌器(2.7),使污水与污泥充分接触,在此过程中反硝化菌利用污水
中的有机物将上一反应周期残留的硝态氮还原为氮气,并将剩余的有机物储存为微生物体
内的内碳源。反应时间为20-30min,控制搅拌器转速为40-60r/min,以防止因搅拌速度过快
使空气进入水中破?#31561;?#27687;环?#24120;?#20445;持DO<0.1mg/L。


2)上述反应结束后,开启空气泵(2.2)进行曝气,通过气体流量计(2.3)控制DO为
0.2-0.4mg/L,进行短程硝化-Anammox反应。AOB将污水中的部分氨氮氧化为亚硝态氮,同时
Anammox菌将产生的亚硝态氮与剩余的部分氨氮转化为氮气和硝态氮,控?#21697;?#24212;结束时反
应器中氨氮浓度为8-15mg/L。该阶段反应时间为100-130min。


3)曝气结束后,关闭空气泵(2.2)和搅拌器(2.7),静置沉淀15-20min进行泥水分
离,上清?#21644;?#36807;排水阀(2.6)排出,进入中间水箱(3),排放的水量等于一级SPNA反应器(2)
的进水量。


4)中间水箱(3)中的污水通过进水阀(4.1)进入二级SPNA反应器(4)。进水结束后,
关闭二级污水泵(3.3),开启搅拌器(4.7),并结合时间继电器(4.9)和空气泵(4.2)控?#21697;?br>应器在间歇曝气条件下运行,控制好氧段DO为0.2-0.5mg/L,时长为5-10min,缺氧段 DO<
0.1mg/L,时长为15-25min。该阶段主要发生短程硝化-Anammox反应,将反应器中剩余的氨
氮进一步去除,反应时间为40-80min。


5)反应结束后,关闭空气泵(4.2)和搅拌器(4.7),静置沉淀20-25min进行泥水分
离,上清?#21644;?#36807;排水阀(4.6)排出,完成脱氮反应,排放的水量等于二级SPNA反应器(4)的进
水量。


以两级SPNA脱氮工艺实现城市污水高效脱氮的装置与方法,与现有技术相比具有
下列优点:


1)分设两级SPNA反应器,一级SPNA反应器在高氮负荷条件下运行,提高脱氮速?#21097;?br>且高氨氮负荷利于Anammox菌的富集和NOB的抑制,利于?#20302;?#30340;稳定运行。二级SPNA反应器
在间歇曝气条件下运行,可有效抑制NOB活性,并进一步去除污水中的氮,达到较好的脱氮
效果,具有氮去除负荷高、脱氮效果好的优点。


2)可根据进水水质情况,灵活调控一级和二级SPNA反应器水力停留时间和氮负荷
分配比,维持稳定的脱氮效果,抗冲击负荷能力强。


3)本?#20302;?#21482;需简单的控?#30772;?#27668;时间和DO等?#38382;?#25805;作简单,调控方便。


4)本?#20302;持?#35201;为自养脱氮,剩余污泥产量低,曝气能耗低,且无需外加碳源,是一
?#32440;?#33021;?#23707;?#30340;新型生物脱氮工艺,适用于低C/N城市污水的处理。


附图说明


附图为城市污水两级SPNA?#20302;?#35013;置示意图。


图中:1-城市污水水箱;1.1-水箱溢流阀;1.2-水箱放空阀;1.3-一级污水泵;2-一
级SPNA 反应器;2.1-进水阀;2.2-空气泵;2.3-气体流量计;2.4-微孔曝气头;2.5-放空阀;
2.6-排水阀; 2.7-搅拌器;2.8-DO和pH在线监测器;3-中间水箱;3.1-水箱溢流阀;3.2-水
箱放空阀;3.3- 二级污水泵;4-二级SPNA反应器;4.1-进水阀;4.2-空气泵;4.3-气体流量
计;4.4-微孔曝气头;4.5-放空阀;4.6-排水阀;4.7-搅拌器;4.8-DO和pH在线监测器;4.9-
时间继电器。


具体实施方式


下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方案。


如图所示,两级SPNA脱氮?#20302;常?#20027;要包括城市污水水箱(1)、一级SPNA反应器(2)、
中间水箱(3)、二级SPNA反应器(4);其中所述城市污水水箱(1)设有水箱溢流阀(1.1)、水箱
放空阀(1.2),通过一级污水泵(1.3)与一级SPNA反应器(2)相连接;一级SPNA反应器(2)为
序批式反应器(有效容积10L,材质为有机玻璃),设有进水阀(2.1)、空气泵 (2.2)、气体流
量计(2.3)、微孔曝气头(2.4)、放空阀(2.5)、排水阀(2.6)、搅拌器(2.7)、 DO和pH在线监测
器(2.8);一级SPNA反应器(2)通过中间水箱(3)和二级污水泵(3.3) 与二级SPNA反应器(4)
相连接;所述中间水箱(3)设有水箱溢流阀(3.1)、水箱放空阀 (3.2);所述二级SPNA反应器
(4)为序批式反应器(有效容积10L,材质为有机玻璃),设有进水阀(4.1)、空气泵(4.2)、气
体流量计(4.3)、微孔曝气头(4.4)、放空阀(4.5)、排水阀(4.6)、搅拌器(4.7)、DO和pH在线
监测器(4.8)、时间继电器(4.9);所述时间继电器(4.9)与二级SPNA反应器(4)中的空气泵
(4.2)相连接。


以两级SPNA脱氮工艺实现城市污水高效脱氮的方法,主要包括以下步骤:


1)城市污水水箱(1)中的污水首先进入一级SPNA反应器(2)。进水结束后,关闭一
级污水泵(1.3),开启搅拌器(2.7),使污水与污泥充分接触,在此过程中反硝化菌利用污水
中的有机物将上一反应周期残留的硝态氮还原为氮气,并将剩余的有机物储存为细菌体内
的内碳源。反应时间为20-30min,控制搅拌器转速为40-60r/min,以防止因搅拌速度过快使
空气进入水中破?#31561;?#27687;环?#24120;?#20445;持DO<0.1mg/L。


2)上述反应结束后,开启空气泵(2.2)进行曝气,通过气体流量计(2.3)控制DO为
0.2-0.4mg/L,在此条件下,AOB将污水中的部分氨氮氧化为亚硝态氮,同时Anammox将这部
分亚硝态氮与剩余的部分氨氮转化为氮气和硝态氮,完成短程硝化-Anammox反应。该阶段
反应时间为100-130min,控?#21697;?#24212;结束时反应器混合液中氨氮浓度为8-15mg/L。


3)反应结束后,关闭空气泵(2.2)和搅拌器(2.7),静置沉淀15-20min进行泥水分
离,上清?#21644;?#36807;排水阀(2.6)排出,进入中间水箱(3),排放的水量等于一级SPNA反应器(2)
的进水量。


4)中间水箱(3)中的污水通过进水阀(4.1)进入二级SPNA反应器(4)。进水结束后,
关闭二级污水泵(3.3),开启搅拌器(4.7),并结合时间继电器(4.9)和空气泵(4.2)控?#21697;?br>应器在间歇曝气条件下运行,控制好氧段DO为0.2-0.5mg/L,时长为5-10min,缺氧段 DO<
0.1mg/L,时长为15-25min。该阶段主要发生短程硝化-Anammox反应,将剩余的氨氮进一步
去除,反应时间为40-80min。


5)反应结束后,关闭空气泵(4.2)和搅拌器(4.7),静置沉淀20-25min进行泥水分
离,上清?#21644;?#36807;排水阀(4.6)排出,完成脱氮反应,排放的水量等于二级SPNA反应器(4)的进
水量。


以某小区生活污水为处理对象,考察该?#20302;?#30340;脱氮性能。具体水质如下:NH
4
+-N
32.4-76.4 mg-N/L,NO
2
--N 0.0-0.5mg-N/L,NO
3
--N 0.0-0.7mg-N/L,COD 84.5-194.3mg/L。


实验期间运行?#38382;?br>

SPNA反应器均为序批式反应器(有效容积10L,材质为有机玻璃)。


一级SPNA反应器:


前置缺氧段:泵入生活污水5L,控制搅拌器转速40-60r/min,DO<0.1mg/L,反应时
间 20-30min;


好氧段:控制DO为0.2-0.4mg/L,反应时间为100-130min,控?#21697;?#24212;结束时反应器
混合液中氨氮浓度为8-15mg/L。;


静?#20004;?#27573;:静置沉淀20min后排水5L至中间水箱。


二级SPNA反应器:


间歇曝气阶段:将5L中间水箱中的污水泵入二级SPNA反应器,结合时间继电器、空
气泵和搅拌器实现间歇曝气模式,控制好氧段DO为0.2-0.5mg/L,时长为5-10min,缺氧段
DO<0.1mg/L,时长为15-25min,本阶段总时长为40-80min;


静?#20004;?#27573;:静置沉淀20min后排水5L。


在该运行条件下,反应器平均出水COD、NH
4
+-N、NO
2
--N、NO
3
--N、TN分别为34.7、
2.5、0.2、5.0、7.7mg/L,达到了高效脱氮的效果。


以上是本发明的具体实施例,便于该技术领域的技术人员能更好的理解和应用本
发明,本发明的实施不限于此,因此该技术领域的技术人员对本发明所做的简单改进都在
本发明保护?#27573;?#20043;内。


关于本文
本文标题:两级SPNA脱氮工艺处理城市污水的装置及方法.pdf
链接地址:http://www.pqiex.tw/p-6153217.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - ?#20122;?#38142;接 - 网站客服 - 联系我们

[email protected] 2017-2018 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备17046363号-1 
 


收起
展开
平码五不中公式规律 河南人的游戏脉动棋牌 哪些正规网站可以购买彩票 杰克棋牌恢复正常了吗 浙江福彩12选5开奖结果 开心棋牌游戏挂 山西泳坛夺金10000期中奖结果 福彩组六奖金多少 腾讯分分彩官网走势图 山东十一选五历史开奖 永利棋牌游戏网站