公布日：2024.03.12
申請日：2023.12.15
分類號：C02F3/30(2023.01)I;C02F3/12(2023.01)I;C02F7/00(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發明涉及同步自養異養耦合厭氧氨氧化脫氮的污水處理方法與裝置，所述裝置包括SBR反應器和曝氣泵；所述曝氣泵與所述SBR反應器相連，用于調整所述SBR反應器內的曝氣強度；所述SBR反應器內部設置有隔板；所述隔板將所述SBR反應器內部沿縱向劃分為微好氧功能區與限氧功能區兩個連通的部分，使得所述微好氧功能區與所述限氧功能區內的物質可以相互流通；所述微好氧功能區用于供需氧型細菌代謝，所述限氧功能區用于供缺氧型細菌代謝。本申請通過對曝氣強度調控，在同步自養-異養代謝過程中利用微好氧與限氧的環境、進水有機物與硝酸鹽副產物實現了NO2--N的循環，降低NOB抑制難度的同時強化了anammox性能，高效脫氮。
權利要求書
1.一種同步自養異養耦合厭氧氨氧化脫氮的污水處理裝置，其特征在于，包括：SBR反應器和曝氣泵；所述曝氣泵與所述SBR反應器相連，用于調整所述SBR反應器內的曝氣強度；所述SBR反應器設置有進水口和出水口；其中，待處理的污水通過所述進水口進入所述SBR反應器內，所述SBR反應器內的出水通過所述出水口排出；所述SBR反應器內接種有污泥；所述污泥用于向所述SBR反應器內帶入污水處理所需的細菌；所述SBR反應器內部設置有隔板；所述隔板將所述SBR反應器內部沿縱向劃分為微好氧功能區與限氧功能區兩個連通的部分，使得所述微好氧功能區與所述限氧功能區內的物質可以相互流通；所述微好氧功能區用于供需氧型細菌代謝，所述限氧功能區用于供缺氧型細菌代謝。
2.根據權利要求1所述的同步自養異養耦合厭氧氨氧化脫氮的污水處理裝置，其特征在于：所述隔板兩側與所述SBR反應器內壁連接，所述隔板底部與所述SBR反應器的底部之間設有預設長度的距離，所述隔板頂端低于所述SBR反應器內部液體的高度。
3.根據權利要求2所述的同步自養異養耦合厭氧氨氧化脫氮的污水處理裝置，其特征在于：所述隔板將所述SBR反應器的內部沿所述隔板所在的縱向方向分成體積比為2：1的兩個區域，所述微好氧功能區處于體積較大區域內，所述限氧功能區處于體積較小區域內。
4.根據權利要求3所述的同步自養異養耦合厭氧氨氧化脫氮的污水處理裝置，其特征在于：所述進水口與蠕動泵連接，待處理的污水通過蠕動泵從所述進水口進入所述SBR反應器中；所述出水口與所述電磁閥連接，所述電磁閥用于控制出水時間。
5.根據權利要求4所述的同步自養異養耦合厭氧氨氧化脫氮的污水處理裝置，其特征在于：所述SBR反應器外周包覆有恒溫件，所述恒溫件與恒溫控制器連接，所述恒溫控制器用于控制所述恒溫件將所述SBR反應器溫度維持在30±1℃。
6.根據權利要求4所述的同步自養異養耦合厭氧氨氧化脫氮的污水處理裝置，其特征在于：所述微好氧功能區內設置有多孔曝氣石。
7.根據權利要求5所述的同步自養異養耦合厭氧氨氧化脫氮的污水處理裝置，其特征在于：所述微好氧功能區和所述限氧功能區內均設置有測量儀；所述測量儀包括采集端與顯示器；所述采集端設置在所述微好氧功能區和所述限氧功能區的液體內；所述顯示器設置于所述SBR反應器外，用于讀取所述采集端采集到的數值；所述測量儀包括PH測量儀與DO測量儀；所述PH測量儀用于監測PH值，所述DO測量儀用于監測DO值。
8.一種同步自養異養耦合厭氧氨氧化脫氮的污水處理方法，應用于如權利要求1至7任意一項所述的同步自養異養耦合厭氧氨氧化脫氮的污水處理裝置，其特征在于，包括：在第一預設時間內，控制SBR反應器內的曝氣流量為100-150mL/min，測量微好氧功能區和限氧功能區內的DO值，并使所述微好氧功能區和所述限氧功能區內的DO值均小于0.20mg/L；所述第一預設時間為40天；在第二預設時間內，調節所述SBR反應器內的曝氣流量至200-250mL/min，且曝氣時間為5h；所述第二預設時間為60天；在第三預設時間內，將所述SBR反應器內的曝氣流量提升至300-320mL/min，且曝氣時間維持在5h；所述第三預設時間為60天。
9.根據權利要求7所述的同步自養異養耦合厭氧氨氧化脫氮的污水處理方法，其特征在于：所述第一預設時間內，所述SBR反應器內的水利停留時間為7小時；所述第二預設時間內，所述SBR反應器內的水利停留時間為5小時；所述第三預設時間內，所述SBR反應器內的水利停留時間為5小時。
10.根據權利要求8所述的同步自養異養耦合厭氧氨氧化脫氮的污水處理方法，其特征在于：所述SBR反應器內每天進行4個循環，每個所述循環依次包括進料、連續曝氣、沉降、出水以及閑置五個階段；所述進料階段持續10分鐘，所述連續曝氣階段持續5小時，所述沉降階段持續20分鐘，所述出水階段持續15分鐘且排液率為50％，所述閑置階段持續15分鐘。
發明內容
為此，本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術中缺乏長期穩定的NOB抑制策略，硝酸鹽副產物的積累嚴重影響脫氮效能，操作難度大和成本高的問題。為解決上述技術問題，本發明提供了一種同步自養異養耦合厭氧氨氧化脫氮的污水處理方法與裝置，通過同步自養-異養微生物的協同作用，優化系統脫氮的同時消除進水有機物與副產物硝酸鹽的不利影響。
為了達到上述目的，本發明采用的主要技術方案包括：
第一方面，本發明提供一種同步自養異養耦合厭氧氨氧化脫氮的污水處理裝置，包括：SBR反應器和曝氣泵；所述曝氣泵與所述SBR反應器相連，用于調整所述SBR反應器內的曝氣強度；所述SBR反應器設置有進水口和出水口；其中，待處理的污水通過所述進水口進入所述SBR反應器內，所述SBR反應器內的出水通過所述出水口排出；所述SBR反應器內接種有污泥；所述污泥用于向所述SBR反應器內帶入污水處理所需的細菌；所述SBR反應器內部設置有隔板；所述隔板將所述SBR反應器內部沿縱向劃分為微好氧功能區與限氧功能區兩個連通的部分，使得所述微好氧功能區與所述限氧功能區內的物質可以相互流通；所述微好氧功能區用于供需氧型細菌代謝，所述限氧功能區用于供缺氧型細菌代謝。
在本發明的一個實施例中，所述隔板兩側與所述SBR反應器內壁連接，所述隔板底部與所述SBR反應器的底部之間設有預設長度的距離，所述隔板頂端低于所述SBR反應器內部液體的高度。
在本發明的一個實施例中，所述隔板將所述SBR反應器的內部沿所述隔板所在的縱向方向分成體積比為2：1的兩個區域，所述微好氧功能區處于體積較大區域內，所述限氧功能區處于體積較小區域內。
在本發明的一個實施例中，所述進水口與蠕動泵連接，待處理的污水通過蠕動泵從所述進水口進入所述SBR反應器中；所述出水口與所述電磁閥連接，所述電磁閥用于控制出水時間。
在本發明的一個實施例中，所述進水口與蠕動泵連接，待處理的污水通過蠕動泵從所述進水口進入所述SBR反應器中；所述出水口與所述電磁閥連接，所述電磁閥用于控制出水時間。
在本發明的一個實施例中，所述微好氧功能區內設置有多孔曝氣石。
在本發明的一個實施例中，所述微好氧功能區和所述限氧功能區內均設置有測量儀；所述測量儀包括采集端與顯示器；所述采集端設置在所述微好氧功能區和所述限氧功能區的液體內；所述顯示器設置于所述SBR反應器外，用于讀取所述采集端采集到的數值；所述測量儀包括PH測量儀與DO測量儀；所述PH測量儀用于監測PH值，所述DO測量儀用于監測DO值。
第二方面，本發明提供一種同步自養異養耦合厭氧氨氧化脫氮的污水處理方法，應用于上述同步自養異養耦合厭氧氨氧化脫氮的污水處理裝置，包括：在第一預設時間內，控制SBR反應器內的曝氣流量為100-150mL/min，測量微好氧功能區和限氧功能區內的DO值，并使所述微好氧功能區和所述限氧功能區內的DO值均小于0.20mg/L；所述第一預設時間為40天；在第二預設時間內，調節所述SBR反應器內的曝氣流量至200-250mL/min，且曝氣時間為5h；所述第二預設時間為60天；在第三預設時間內，將所述SBR反應器內的曝氣流量提升至300-320mL/min，且曝氣時間維持在5h；所述第三預設時間為60天。
在本發明的一個實施例中，所述第一預設時間內，所述SBR反應器內的水利停留時間為7小時；所述第二預設時間內，所述SBR反應器內的水利停留時間為5小時；所述第三預設時間內，所述SBR反應器內的水利停留時間為5小時。
在本發明的一個實施例中，所述SBR反應器內每天進行4個循環，每個所述循環依次包括進料、連續曝氣、沉降、出水以及閑置五個階段；所述進料階段持續10分鐘，所述連續曝氣階段持續5小時，所述沉降階段持續20分鐘，所述出水階段持續15分鐘且排液率為50％，所述閑置階段持續15分鐘。
本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點：
本發明所述的同步自養異養耦合厭氧氨氧化脫氮的污水處理方法與裝置，在SBR反應器中基于隔板氣升式反應器進行改良，在SBR反應器內形成微好氧功能區和限氧功能區，微好氧/限氧交替環境為自養-異養功能微生物的協同代謝創造更佳適宜條件；本申請在微好氧/限氧的SBR反應器中建立厭氧氨氧化系統處理城市污水，采用連續曝氣運行模式，通過對曝氣強度和水利停留時間的調控以及與有限有機物的共同誘導，實現自養與異養菌的協同代謝，充分利用進水有機物與anammox進行脫氮，長期穩定的抑制NOB，通過同步自養-異養微生物的協同作用，優化脫氮性能的同時消除進水有機物與副產物硝酸鹽的不利影響；本申請在同步自養-異養代謝過程中利用進水有機物與硝酸鹽副產物實現了NO2--N的循環，降低NOB抑制難度的同時強化了anammox性能，高效脫氮。
（發明人：張曉秾;周力;吳鵬;宋小康;陰方芳）
