一种实现污水同步硝化反硝化脱氮的装置及使用方法与流程

本发明涉及生物脱氮技术领域，具体是一种实现污水同步硝化反硝化脱氮的装置及使用方法。

背景技术：

氮元素是微生物生长繁殖过程中必不可少的营养元素，但在自然水体中氮素含量过高，极其容易引发水体富营养化，导致水体中低等生物(如蓝藻)的疯狂生长，最终致使水体发黑发臭。水体中氮元素的去除方式主要有物理化学法、微生物活性污泥法及其他方法。

采用物理化学法处理氨氮污水，主要是通过物理化学手段，迫使污水中的氨氮发生转化或者被氧化还原的一种处理工艺。在工业上运用较多的主要有吹脱法、化学沉淀法、折点加氯法以及离子交换法等。

微生物活性污泥法脱氮一般是指在活性污泥中特定微生物的作用下，通过微生物新陈代谢、氨化反应、硝化、反硝化等一系列过程，将污水中nh4+-n氧化成n2，从而实现污水脱氮。生物法脱氮具有处理效果稳定、适用范围广泛等巨大优势，在工业上运用广泛。

传统生物脱氮工艺是将硝化反应及反硝化反应分开布设于两个不同的反应器中，在硝化阶段，污水中nh4+-n先被氨氧化细菌(aob)氧化成no2–n，然后由亚硝酸盐氧化菌(nob)将no2–n氧化成no3–n，然后再由反硝化细菌将no2–n、no3–n还原为n2。这样就导致整套工艺流程较长，占地面积较大，造成工程投资成本较高。

同步硝化反硝化(snd)是利用构筑物内多种脱氮细菌的相互作用实现硝化与反硝化反应在同一反应器内同时进行，具备占地小、耗氧量少、无需调节ph值等优势，但由于影响同步硝化反硝化脱氮效果的环境因素较多，如溶解氧(do)、营养比例(c/n)、ph、污泥浓度(mlss)及污泥泥龄(srt)等，且操作比较复杂，造成在实际工程中很难控制其最佳运行条件。

技术实现要素：

为了解决背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供发明一种可实现同步硝化反硝化、工艺流程短、污泥无动力回流、出水水质好、控制简单的污水脱氮处理装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种实现污水同步硝化反硝化脱氮的装置，包括曝气机、气体流量计、反应腔；反应腔主要包括反应池体、进水管、进水导流板、过流导板、反应器中间隔板、污泥沉淀区斜板、自动加热器、穿孔曝气管、溢流堰；进水导流板、过流导板、反应器中间隔板、污泥沉淀区斜板依次固定设置在反应池体的侧壁上，将反应池体分隔为进水区、反应区和沉淀区；曝气机、气体流量计通过气体管道与反应腔内的穿孔曝气管连接。

进一步地，还包括温度控制器，温度控制器设置在反应区上部；自动加热器设置在反应区下部；所述的进水导流板设置靠近进水口，与反应池体侧壁构成进水区；所述进水导流板采用倾斜安装的方式，其与反应池体池底夹角呈45°～60°，其顶端与反应池体总高持平。

进一步地，过流导板采用采用倾斜安装的方式，其与反应池体池底夹角呈10°～15°，其顶端低于溢流堰顶端1-10cm，其底端高于进水导流板底端5-10cm。

进一步地，反应器中间隔板采用采用倾斜安装的方式，其与反应池体池底夹角呈75°～85°，其顶端位于过流导板2/3处。

进一步地，穿孔曝气管采用采用水平安装的方式，安装位置位于反应器中间隔板底端正下方；所述曝气管向下交错45度开孔，其开孔位置朝向进水侧，开孔孔径1-5mm。

进一步地，污泥沉淀区斜板采用采用倾斜安装的方式，安装位置位于曝气管左侧，其与反应池体池底夹角呈45°～65°。

一种污水同步硝化反硝化脱氮的方法，主要步骤如下：a)将污水引入装有活性污泥的反应腔中，通过进水导流板的导流，改变污水流向，促使含氮污水向反应池池底流动，并与反应区活性污泥混合；b)由曝气系统提供溶解氧，并由硝化细菌发生硝化反应；c)由曝气管气泡上升带来的浮力，带动污泥混合液通过过流导板，缓慢进入沉淀区；d)在沉淀区，由于溶解氧的降低，系统发生反硝化反应；一部分污水通过溢流堰溢流出反应器，另一部分泥水混合物，通过反应器中间隔板底端通道，由穿孔曝气管曝气气泡上升产生的牵引力，回流至反应区，并与反应区混合液混合，在进水水流的冲击力与气泡上升引起的浮力共同作用下，回流液与硝化污泥混合液及含氮污水在反应区形成环流，从而实现循环、无动力回流、无动力混合搅拌、同步硝化反硝化脱氮。

进一步地，曝气系统提供曝气时，控制反应区溶解氧(do)浓度为1.0～2.5mg/l。

进一步地，控制反应区内污泥浓度(mlss)为3500mg/l～5500mg/l，污泥泥龄(srt)为30-35d。

进一步地，控制进水ph值为7.5～8.0；进水碳氮比(c/n)控制为1:1～3:1；如进水碳源不足，需额外投加碳源，所述碳源包括但不限定于葡萄糖、甲醇、乙醇、面粉等。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过污水同步硝化反硝化脱氮的装置内部独特设计，进水导流板改变进水流向，促使进水朝反应池池底快速流动，与反应区污泥混合发生硝化反应后，通过过流导板，缓慢进入沉淀区；经沉淀后，一部分上层清水通过溢流堰溢流出系统，一部分泥水混合物通过反应器中间隔板底端通道，由穿孔曝气管曝气气泡上升产生的牵引力，回流至反应区，并与反应区混合液混合，并在反应区形成环流，达到无动力回流、无动力混合搅拌、同步硝化反硝化脱氮的目的。

穿孔曝气管采用采用水平安装的方式，安装位置位于反应器中间隔板底端正下方，既能起到曝气的功能，又能增加污水在反应池内的流动性，即增加曝气的效果。

通过本申请独特的设计，进一步凸显了同步硝化反硝化脱氮装置占地小、耗氧量少、无需调节ph值等优势。

本申请操作简单，在实际工程中很容易控制其最佳运行条件。

附图说明

图1为一种实现污水同步硝化反硝化脱氮的装置内部结构剖视图

图中标记：1、反应池体；2、进水口；3、进水导流板；4、温度控制器；5、过流导板；6、反应器中间隔板；7、溢流堰；8、污泥沉淀区斜板；9、曝气机；10、气体流量计；11、穿孔曝气管；12、自动加热器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例中，一种实现污水同步硝化反硝化脱氮的装置，包括曝气机9、气体流量计10、反应腔；反应腔主要包括反应池体1、进水管2、进水导流板3、温度控制器4、过流导板5、反应器中间隔板6、污泥沉淀区斜板8、自动加热器12、穿孔曝气管11、溢流堰7；进水导流板3、过流导板5、反应器中间隔板6、污泥沉淀区斜板8依次固定设置在反应池体1的侧壁上，将反应池体1分隔为进水区、反应区和沉淀区；曝气机9、气体流量计10通过气体管道与反应腔内的穿孔曝气管11连接；温度控制器4设置在反应区上部；自动加热器12设置在反应区下部。

所述进水导流板3采用倾斜安装的方式，其与反应池体1池底夹角呈进一步地，进水导流板3设置靠近进水口2，与反应池体1侧壁构成进水区；进水导流板3采用倾斜安装的方式，其与反应池体1池底夹角呈45°～60°，其顶端与反应池体总高持；过流导板5采用采用倾斜安装的方式，其与反应池体1池底夹角呈10°～15°，其顶端低于溢流堰7顶端1-10cm，其底端高于进水导流板3底端5-10cm；反应器中间隔板6采用采用倾斜安装的方式，其与反应池体1池底夹角呈75°～85°，其顶端位于过流导板3的2/3处；穿孔曝气管11采用采用水平安装的方式，安装位置位于反应器中间隔板6底端正下方；穿孔曝气管11向下交错45度开孔，其开孔位置朝向进水侧，开孔孔径1-5mm；污泥沉淀区斜板8采用倾斜安装的方式，安装位置位于穿孔曝气管11左侧，其与反应池体1池底夹角呈45°～65°；使用时将污水引入装有活性污泥的反应池体1中，通过进水导流板3的导流，改变污水流向，促使含氮污水向反应池体1池底流动，并与反应区活性污泥混合；由曝气系统提供溶解氧，并由硝化细菌发生硝化反应；由穿孔曝气管11气泡上升带来的浮力，带动污泥混合液通过过流导板5，缓慢进入沉淀区；在沉淀区，由于溶解氧的降低，系统发生反硝化反应；一部分污水通过溢流堰7溢流出反应腔，另一部分泥水混合物，通过反应器中间隔板6底端通道，由穿孔曝气管11曝气气泡上升产生的牵引力，回流至反应区，并与反应区混合液混合，在进水水流的冲击力与气泡上升引起的浮力共同作用下，回流液与硝化污泥混合液及含氮污水在反应区形成环流，从而实现循环、无动力回流、无动力混合搅拌、同步硝化反硝化脱氮；曝气系统提供曝气时，控制反应区溶解氧(do)浓度为1.0～2.5mg/l；控制反应区内污泥浓度(mlss)为3500mg/l～5500mg/l，污泥泥龄(srt)为30-35d；控制进水ph值为7.5～8.0；进水碳氮比(c/n)控制为1:1～3:1；如进水碳源不足，需额外投加碳源，所述碳源包括但不限定于葡萄糖、甲醇、乙醇、面粉等。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。