本發明專利技術提供了一種部分反硝化-厭氧氨氧化同步處理高濃度硝酸鹽廢水與城市污水的裝置與方法，屬于污水生物處理領域。硝酸鹽廢水與城市污水進入部分反硝化反應器，異養反硝化菌利用城市污水中的可生物降解有機碳源將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽，出水進入厭氧氨氧化反應器，城市污水中的氨氮和亞硝酸鹽通過厭氧氨氧化反應生成氮氣，實現高濃度硝酸鹽廢水與城市污水同步脫氮，無需外加碳源，運行管理方便，降低運行成本，節省能耗，脫氮效率高。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種，屬于污水生物處理的
，具體是將硝酸鹽廢水與城市污水按比例同時進入部分反硝化反應器，其中一類具有不完全反硝化特性的反硝化菌群利用城市污水中可生物降解的有機碳源將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽，城市污水中的氨氮和反硝化積累的亞硝酸鹽再通過厭氧氨氧化反應得到去除，實現高濃度硝酸鹽廢水與城市污水同時脫氮。
技術介紹
隨著經濟建設的高速發展，由氮、磷過量引起的水體富營養化問題日趨嚴重，為強化污水中氮磷等營養元素的去除、保護受納水體的生態功能，我國污水處理的氮磷排放標準也不斷提高，對氮、磷等污染物質的總量控制也日益重視?？刂泣c源污染中氮、磷等營養元素向天然水體排放，是水體富營養化防治的重要手段之一，而城鎮污水和工業廢水氮磷污染物去除仍然是目前水污染防治和污水再生水回用的重點和難點。高濃度硝酸鹽廢水是一種氮負荷較高的廢水，污水處理廠中污泥消化液好氧硝化的出水及其他工業廢水均可產生高濃度硝酸鹽，不但加大了污水處理廠脫氮的負荷，還增加了運行處理費用，而有機碳源不足則會影響反硝化效果，影響出水水質，經濟有效地進行高濃度硝酸鹽廢水脫氮是污水處理中的重要工作。 傳統生物脫氮是通過反硝化過程，其是反硝化菌利用可生物降解有機物將硝酸鹽完全還原為氮氣，從而達到污水脫氮的目的。對于高濃度硝酸鹽廢水，將其完全反硝化需要消耗大量有機物，既浪費了有機碳源，又增加了處理所需的運行操作費用，并不符合目前低能耗高效脫氮的原則。部分反硝化是指通過控制反硝化過程中適宜的碳氮比和缺氧反應時間，將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽，而不進行亞硝酸鹽還原為氮氣的過程，從而實現反硝化過程中亞硝酸鹽的積累。亞硝酸鹽是厭氧氨氧化自養脫氮過程的反應基質之一，因此可以通過厭氧氨氧化作用得到去除。厭氧氨氧化過程因其不需要外加碳源、剩余污泥產量低等優勢受到廣泛關注，因此，將部分反硝化與厭氧氨氧化相結合為高濃度硝酸鹽廢水處理提供了新的途徑。 城市污水主要包括氨氮和大量可生物降解有機物，這部分有機物可作為反硝化過程中的有機碳源被反硝化菌利用，將硝酸鹽還原。利用傳統硝化反硝化方法進行城市污水脫氮浪費了原水中大量有機碳源，脫氮效果并不理想，仍需外加碳源提高反硝化效果，因此增加了運行費用。而城市污水短程硝化過程亞硝積累難以實現和維持穩定，是城市污水厭氧氨氧化實現的瓶頸。 利用部分反硝化與厭氧氨氧化相結合，同時處理高濃度硝酸鹽廢水和城市污水，是解決污水脫氮的一種經濟、有效的新途徑。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了解決上述技術問題，提出一種，具體是將硝酸鹽廢水與城市污水按比例同時進入部分反硝化反應器，其中一類具有不完全反硝化特性的反硝化菌群利用城市污水中可生物降解的有機碳源將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽，城市污水中的氨氮和反硝化積累的亞硝酸鹽再通過厭氧氨氧化反應得到去除，實現高濃度硝酸鹽廢水與城市污水同時脫氮。 本專利技術的目的是通過以下技術方案來實現的: 部分反硝化-厭氧氨氧化處理高濃度硝酸鹽廢水與城市污水的裝置其特征在于，包括硝酸鹽廢水水箱1、城市污水水箱2、部分反硝化反應器3、中間水箱4、部分反硝化過程控制系統5、厭氧氨氧化反應器6 ； 硝酸鹽廢水水箱I通過第一蠕動泵1.1與部分反硝化反應器3進水管相連；城市污水水箱2通過第二蠕動泵2.1與部分反硝化反應器進水管相連；部分反硝化反應器設有第一攪拌裝置3.1、第一出水口 3.2，第一出水口通過出水管與排水閥3.3相連；部分反硝化反應器與中間水箱4相連；部分反硝化過程控制系統5與部分反硝化反應器相連；中間水箱通過第三蠕動泵6.1與厭氧氨氧化反應器6進水管相連；厭氧氨氧化反應器設有第二攪拌裝置6.2、溫度控制裝置6.3和第二出水口 6.4 ； 所述的部分反硝化過程控制系統包括pH傳感器5.1、pH測定儀5.2、計算機5.3、過程控制器5.4 ;所述的部分反硝化反應器中設有pH傳感器，pH傳感器與pH測定儀相連，PH測定儀通過信號數據線與計算機信號輸入端口相連，計算機與過程控制器相連，過程控制器的信號輸出端口與第一攪拌裝置的開關和排水閥的開關相連。 部分反硝化-厭氧氨氧化處理高濃度硝酸鹽廢水與城市污水的方法，其特征在于，包括以下步驟: 接種具有不完全反硝化特性的反硝化污泥于部分反硝化反應器中，控制接種后反應器內污泥濃度為2000?4000mg/L ;所接種的反硝化污泥亞硝酸鹽積累率達到80%?100% ； 接種厭氧氨氧化污泥于厭氧氨氧化反應器中，控制接種后反應器內污泥濃度為1500?3000mg/L ;所接種的厭氧氨氧化污泥總氮去除率達到70%?90% ； 城市污水水箱中的城市污水與硝酸鹽廢水水箱中的硝酸鹽廢水按體積比為5:1?10:1進入到部分反硝化反應器，硝酸鹽廢水中硝酸鹽氮濃度為400?800mg/L ;部分反硝化反應器進水后缺氧攪拌I?3h，在線監測部分反硝化反應器內pH值變化，pH值信號通過PH測定儀傳入并由計算機進行計算，當pH上升曲線出現拐點時信號傳入過程控制器，并控制攪拌裝置開關關閉，攪拌停止；攪拌結束后靜置沉淀0.5?Ih ;排水閥開關開啟，將上清液排出至中間水箱，控制排水比50%?70% ; 中間水箱中的廢水泵入厭氧氨氧化反應器；進水后缺氧攪拌5?8h，溫度控制為28?32°C ;攪拌結束后靜置沉淀0.5?lh，沉淀結束后將上清液排出，控制排水比50%?70%。 技術原理: 部分反硝化-厭氧氨氧化處理高濃度硝酸鹽廢水與城市污水是將高濃度硝酸鹽廢水和城市污水首先按一定比例進入部分反硝化反應器中，該反應器中含有一類具有不完全反硝化特性的反硝化菌，其只能將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽，而不進行亞硝酸鹽還原為氮氣的過程。硝酸鹽廢水水箱中的硝酸鹽廢水按體積比為5:1?10:1進入到部分反硝化反應器，進水后硝酸鹽廢水被城市污水稀釋，同時保證反應器內初始COD與硝酸鹽氮質量濃度之比在2.0?3.5，反硝化菌利用城市污水中含有可被微生物利用的有機物，將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽，部分反硝化在線監測反應器內PH值變化，當pH上升曲線出現拐點時停止攪拌，出水亞硝酸鹽積累率可以達到80%?100%且維持穩定，使出水中的氨氮和亞硝酸鹽氮質量濃度的比例為1:1?1:1.3。出水進入到厭氧氨氧化反應器中，氨氮和亞硝酸鹽氮通過厭氧氨氧化作用生成氮氣，實現高濃度硝酸鹽廢水與城市污水的同步脫氮。 本專利技術涉及的部分反硝化-厭氧氨氧化處理高濃度硝酸鹽廢水與城市污水具有以下優點: I)相比完全反硝化，高濃度硝酸鹽廢水進行部分反硝化可以節省有機碳源，降低運行費用； 2)充分利用城市污水中可生物降解有機物，為部分反硝化提供電子供體，無需外加碳源； 3)高濃度硝酸鹽廢水中的硝酸鹽利用不完全反硝化特性的菌群實現較高亞硝酸鹽積累率，同步與城市污水中的氨氮通過自養脫氮得到去除，降低運行成本，減少剩余污泥產量。 【附圖說明】 圖1是部分反硝化-厭氧氨氧化處理高濃度硝酸鹽廢水與城市污水方法的流程圖。 【具體實施方式】 下面結合附圖和具體實例對本專利技術作進一步說明: 部分反硝化-厭氧氨氧化處理高濃度硝酸鹽廢水與城市污水的裝置其特征在于，包括高濃度硝酸鹽廢水水箱1、城市污水水箱2、部分反硝化反應器3、中間本文檔來自技高網...
【技術保護點】
部分反硝化?厭氧氨氧化處理高濃度硝酸鹽廢水與城市污水的裝置其特征在于，包括硝酸鹽廢水水箱(1)、城市污水水箱(2)、部分反硝化反應器(3)、中間水箱(4)、部分反硝化過程控制系統(5)、厭氧氨氧化反應器(6)；硝酸鹽廢水水箱(1)通過第一蠕動泵(1.1)與部分反硝化反應器(3)進水管相連；城市污水水箱(2)通過第二蠕動泵(2.1)與部分反硝化反應器進水管相連；部分反硝化反應器設有第一攪拌裝置(3.1)、第一出水口(3.2)，第一出水口通過出水管與排水閥(3.3)相連；部分反硝化反應器與中間水箱(4)相連；部分反硝化過程控制系統(5)與部分反硝化反應器相連；中間水箱通過第三蠕動泵(6.1)與厭氧氨氧化反應器(6)進水管相連；厭氧氨氧化反應器設有第二攪拌裝置(6.2)、溫度控制裝置(6.3)和第二出水口(6.4)；所述的部分反硝化過程控制系統包括pH傳感器(5.1)、pH測定儀(5.2)、計算機(5.3)、過程控制器(5.4)；所述的部分反硝化反應器中設有pH傳感器，pH傳感器與pH測定儀相連，pH測定儀通過信號數據線與計算機信號輸入端口相連，計算機與過程控制器相連，過程控制器的信號輸出端口與第一攪拌裝置的開關和排水閥的開關相連。...
【技術特征摘要】
1.部分反硝化-厭氧氨氧化處理高濃度硝酸鹽廢水與城市污水的裝置其特征在于，包括硝酸鹽廢水水箱(I)、城市污水水箱(2)、部分反硝化反應器(3)、中間水箱(4)、部分反硝化過程控制系統(5)、厭氧氨氧化反應器(6)； 硝酸鹽廢水水箱(I)通過第一蠕動泵(1.1)與部分反硝化反應器(3)進水管相連；城市污水水箱(2)通過第二蠕動泵(2.1)與部分反硝化反應器進水管相連；部分反硝化反應器設有第一攪拌裝置(3.1)、第一出水口(3.2)，第一出水口通過出水管與排水閥(3.3)相連；部分反硝化反應器與中間水箱(4)相連；部分反硝化過程控制系統(5)與部分反硝化反應器相連；中間水箱通過第三蠕動泵(6.1)與厭氧氨氧化反應器(6)進水管相連；厭氧氨氧化反應器設有第二攪拌裝置￠.2)、溫度控制裝置(6.3)和第二出水口(6.4)； 所述的部分反硝化過程控制系統包括PH傳感器(5.1)、ρΗ測定儀(5.2)、計算機(5.3)、過程控制器(5.4);所述的部分反硝化反應器中設有pH傳感器，pH傳感器與pH測定儀相連，PH測定儀通過信號數據線與計算機信號輸入端口相連，計算機與過程控制器相連，過程控制器的信號輸出端口與第一攪拌裝置的開關和排水閥的開關相連。2.應用權利要求1...
【專利技術屬性】
技術研發人員：彭永臻，杜睿，操沈彬，王淑瑩，
申請(專利權)人：北京工業大學，
類型：發明
國別省市：北京;11
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