半短程硝化聯合厭氧氨氧化組合工藝處理晚期垃圾滲濾液脫氮的裝置與方法制造方法及圖紙

半短程硝化聯合厭氧氨氧化組合工藝處理晚期垃圾滲濾液脫氮的裝置與方法，屬于垃圾滲濾液生物脫氮領域。該裝置設有原水水箱、半短程硝化BAF反應器、厭氧氨氧化UASB反應器。原水水箱和厭氧氨氧化UASB反應器中設有加熱裝置，半短程硝化BAF反應器中設有曝氣裝置。原水與UASB的出水在原水水箱中混合，混合液在半短程硝化BAF反應器中將混合液中55％-60％的氨氮轉化為亞硝態氮實現半短程硝化以及有機物的去除，半短程硝化BAF反應器的出水泵入厭氧氨氧化UASB反應器中進行厭氧氨氧化反應，厭氧氨氧化UASB反應器中90％混合液回流到原水水箱，剩余出水排出，一個反應周期結束。本發明專利技術在不加任何有機碳源條件下實現對晚期垃圾滲濾液脫氮。

【技術實現步驟摘要】
半短程硝化聯合厭氧氨氧化組合工藝處理晚期垃圾滲濾液脫氮的裝置與方法
本專利技術涉及一種晚期垃圾滲濾液半短程硝化與厭氧氨氧化組合脫氮裝置與方法，屬于低碳氮比高濃度氨氮晚期垃圾滲濾液生物脫氮
，適用于晚期垃圾滲濾液等低C/N比高氨氮廢水的生物脫氮。
技術介紹
近幾年來，隨著城市固體廢物產量的不斷增加，填埋法逐漸成為世界上應用最廣泛的處理和處置方法。填埋產生的滲濾液因具有成分復雜、水質水量變化大、有機物和氨氮濃度高、微生物營養元素比例失調等水質特點，使其處理成為國際范圍內尚未解決的難題之一。采用單一的處理技術往往不能經濟高效的處理滲濾液，需要不同特點的工藝聯合使用。有機碳源的嚴重缺乏是晚期滲濾液脫氮效率無法提高的屏障，而外加有機碳源會大幅度的增加污水脫氮的費用。因此，需要提出更為有效的脫氮的裝置和方法。污水生物脫氮通過硝化將NH4+-N轉化為N03--N，再通過反硝化將N03--N轉化為氮氣從水中逸出。反硝化階段以N03--N為電子受體，有機物作為電子供體，將氨氮轉化為氮氣完成生物脫氮。但對于高氨氮低有機物濃度的晚期垃圾滲濾液脫氮而言，其C/N比往往低于4，由于有機碳源嚴重不足，導致傳統生物脫氮效率只能達到10％左右。厭氧氨氧化現象自發現以來備受關注。由于在厭氧氨氧化過程中，厭氧氨氧化菌能夠將氨氮和亞硝態氮轉化為氮氣，且不需要氧氣的參與，整個過程完全屬于自養過程。故與傳統的硝化反硝化相比，厭氧氨氧化工藝可以節約50％的供氧費，且無需外加碳源，大大減少了污水處理的處理費用和基建費用。厭氧氨氧化菌的增長率(倍增時間為11d)與產率(0.11g[VSS]/g[NH4+])非常低，故污泥產量低，然而氮的轉化率卻為0.25mg[N]/(mg[SS]·d)接近于傳統的好氧硝化水平；在不投加任何化學藥品的條件下，既能降低污水處理廠的運行費用，又能夠實現氮的高效去除。對低C/N比高氨氮的垃圾滲濾液而言，實現厭氧氨氧化反應是其脫氮的最佳途徑，同時也是與其水質特點最為適合的脫氮技術。而厭氧氨氧化的反應條件苛刻(進水中NH4+-N:NO2-N＝1:1.32)，如何解決厭氧氨氧化的反應條件成為目前的一大難題。半短程硝化反應的實現不僅將NH4+-N轉化為NO2-N關鍵在于使出水中的NH4+-N和NO2-N摩爾比為1:1-1:1.32滿足了后續厭氧氨氧化反應條件，工藝簡潔，操作方便，效率高效。打破了以往為滿足厭氧氨氧化反應將短程硝化的出水和高氨氮的廢水配合使用傳統繁瑣的用法。而半短程硝化的瓶頸在于如何將污泥負荷、水力停留時間、泥齡、曝氣量等反應條件相互配合，使反應器出水中NH4+-N和NO2-N摩爾比為1:1-1:1.32。
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，提出一種裝置及方法，首先實現垃圾滲濾液的半短程硝化反應，而后再實現厭氧氨氧化反應，最終實現經濟高效的垃圾滲濾液自養脫氮。為實現上述目的，本專利技術提供一種對晚期垃圾滲濾液進行深度脫氮裝置，包括原水水箱、半短程硝化BAF反應器、厭氧氨氧化UASB反應器。原水水箱和厭氧氨氧化UASB反應器均有加熱裝置，半短程硝化BAF反應器設有曝氣裝置。原水水箱連接到半短程硝化BAF反應器底部；半短程硝化BAF反應器分為七段，中間五段相同高度均為300mm；半短程硝化BAF反應器用聚乙烯環作為生物填料，投配比為50％；每段反應器上設有pH探頭插口、溶解氧探頭插口及取樣口，每兩端之間放有均勻氣孔的篩板，半短程硝化BAF反應器底部有兩組曝氣頭；半短程硝化BAF反應器與厭氧氨氧化UASB反應器相連通；厭氧氨氧化UASB反應器設有pH探頭、內回流裝置、出水口及加熱帶，頂部設有三相分離器；厭氧氨氧化UASB反應器通過蠕動泵連接原水水箱，頂部通過內回流泵入厭氧氨氧化UASB反應器的底部。本專利技術同時還提供一種對晚期垃圾滲濾液進行深度脫氮的處理方法，包括以下步驟：(1)垃圾滲濾液進入原水水箱，與厭氧氨氧化UASB反應器出水在原水水箱中混合，混合液的氨氮濃度維持在180mg/L-200mg/L。(2)混合液被蠕動泵打入半短程硝化BAF反應器，混合液的水力停留時間HRT為9h。曝氣系統進行曝氣，半短程硝化BAF反應器底部有兩組曝氣頭，曝氣系統進行曝氣，半短程硝化BAF反應器底部有兩組曝氣頭，氣泵將空氣通過第一組曝氣頭打入半短程硝化BAF反應器,空氣在反應器內被利用，被利用過的氣體50％排到反應器外，50％被真空泵通過第二組曝氣頭打回半短程硝化BAF反應器底部，使半短程硝化BAF反應器內填料處于流化狀態，在反應器內一方面進行有機物的去除，另一方面NH4+-N被氧化為NO2--N，曝氣系統進行曝氣控制混合液中溶解氧濃度為2-3mg/L，并且控制水力停留時間HRT＝9h使得半短程硝化BAF反應器出水中中NH4+-N和NO2-N摩爾比為1:1-1:1.32，滿足厭氧氨氧化反應條件。(3)BAF出水被蠕動泵打入厭氧氨氧化UASB反應器進行厭氧氨氧化反應，反應過程中產生的氮氣通過三相氣體分離器排出反應器。90％的出水回流到原水水箱對垃圾滲濾液進行稀釋，5％出水回流到厭氧氨氧化UASB反應器的底部有助于顆粒狀污泥的形成，剩余出水排出反應器。當厭氧氨氧化UASB反應器出水NH4+-N和NO2--N濃度低于5mg/L時，裝置實現了晚期垃圾滲濾液的自養脫氮過程。與現有技術相比，本專利技術具有以下優點：滲濾液自養脫氮過程：(1)在不投加外碳源的條件下，實現了高氨氮低碳氮比的晚期垃圾滲濾液處理的難題，完成了高效生物脫氮，節約碳源大大降低了運行費用。(2)BAF和厭氧氨氧化UASB反應器有別于傳統的生物反應器(如氧化溝、A/O以及MBR等)占地面積小，節約了土地能源降低了建設費用。(3)半短程硝化反應的實現，降低了能耗提高效率。(4)BAF半短程硝化反應器中采用填料掛膜培養短程硝化細菌的方式不會產生剩余污泥，如此以來解決了剩余污泥處理的困難，節約了污泥處理所需的費用。(5)UASB厭氧氨氧化反應器的總氮容積負荷可以達到0.8kgTN/m3d以上，不需要投加堿度，減小運行費用。(6)該技術不需要添加外加藥劑，并且不需要外加水源稀釋原液，可以直接處理高氨氮低碳氮比的晚期垃圾滲濾液，工藝簡單明了易于管理。附圖說明圖1為本專利技術裝置結構示意圖。圖2為本專利技術方法部分流程圖。圖3為本專利技術處理效果趨勢圖。主要符號說明如下：1-加熱棒；2-原水水箱；3-第一出水管；4-真空泵；5-第一氣體流量計；6-第一曝氣頭；7-篩板；8-第一pH探頭插口；9-氣體回流管；10-溶解氧探頭插口；11-第一取樣口；12-第二曝氣頭；13-第二氣體流量計；14-氣泵；15-三相氣體分離器；16-頂部密封板；17-第二pH探頭插口；18-溫控探頭插口；19-第三蠕動泵；20-第一蠕動泵；21-半短程硝化BAF反應器；22-第四蠕動泵；23-第二蠕動泵；24-第二取樣口；25-加熱帶；26-厭氧氨氧化UASB反應器。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步說明：本專利技術提供一種對晚期垃圾滲濾液深度脫氮裝置，該裝置包括原水水箱、半短程硝化BAF反應器、厭氧氨氧化UASB反應器；原水水箱和厭氧氨氧化UASB反應器中均設有加熱裝置，半短程硝化BAF反應器中設有曝氣本文檔來自技高網...

【技術保護點】
半短程硝化聯合厭氧氨氧化組合工藝處理晚期垃圾滲濾液脫氮的裝置，其特征在于：包括原水水箱、半短程硝化BAF反應器、厭氧氨氧化UASB反應器；原水水箱和厭氧氨氧化UASB反應器均有加熱裝置，半短程硝化BAF反應器設有曝氣裝置；原水水箱連接到半短程硝化BAF反應器底部；半短程硝化BAF反應器分為七段，中間五段相同高度均為300mm；半短程硝化BAF反應器用聚乙烯環作為生物填料，投配比為50％；每段反應器上設有pH探頭插口、溶解氧探頭插口及取樣口，每兩端之間放有均勻氣孔的篩板，半短程硝化BAF反應器底部有兩組曝氣頭；半短程硝化BAF反應器與厭氧氨氧化UASB反應器相連通；厭氧氨氧化UASB反應器設有pH探頭、內回流裝置、出水口及加熱帶，頂部設有三相分離器；厭氧氨氧化UASB反應器通過蠕動泵連接原水水箱，頂部通過內回流泵入厭氧氨氧化UASB反應器的底部。

【技術特征摘要】
1.半短程硝化聯合厭氧氨氧化組合工藝處理晚期垃圾滲濾液脫氮的裝置，其特征在于：包括原水水箱、半短程硝化BAF反應器、厭氧氨氧化UASB反應器；原水水箱和厭氧氨氧化UASB反應器均有加熱裝置，半短程硝化BAF反應器設有曝氣裝置；原水水箱連接到半短程硝化BAF反應器底部；半短程硝化BAF反應器分為七段，中間五段相同高度均為300mm；半短程硝化BAF反應器用聚乙烯環作為生物填料，投配比為50％；每段反應器上設有pH探頭插口、溶解氧探頭插口及取樣口，每兩端之間放有均勻氣孔的篩板，半短程硝化BAF反應器底部有兩組曝氣頭；半短程硝化BAF反應器與厭氧氨氧化UASB反應器相連通；厭氧氨氧化UASB反應器設有pH探頭、內回流裝置、出水口及加熱帶，頂部設有三相分離器；厭氧氨氧化UASB反應器通過蠕動泵連接原水水箱，頂部通過內回流泵入厭氧氨氧化UASB反應器的底部。2.應用權利要求1所述的裝置處理晚期垃圾滲濾液脫氮的方法，其特征在于：垃圾滲濾液進入原水水箱，與厭氧氨氧化UASB反應器出水在原水水箱中混合，混合液的平均氨氮濃度維持在180mg/L-200mg/L，混合液被蠕動泵打入半短程硝化BAF反應器，混合液的水力...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王淑瑩，張方齋，苗蕾，曹天昊，王眾，彭永臻，
申請(專利權)人：北京工業大學，
類型：發明
國別省市：北京;11