利用純氧曝氣進行低碳高氮汙水硝化反應的裝置及方法
2023-06-22 16:25:16
利用純氧曝氣進行低碳高氮汙水硝化反應的裝置及方法
【專利摘要】利用純氧曝氣進行低碳高氮汙水硝化反應的裝置及方法，屬於汙水處理設備與【技術領域】。包括曝氣池（1）和沉澱池（2），其特徵在於：所述曝氣池（1）內設有多個並排的隔牆（3），將曝氣池（1）隔為多個曝氣室，每個曝氣室內均安裝有曝氣機（4），曝氣池（1）一端開有進水口，另一端開有出水口並與沉澱池（2）的入水口連通，沉澱池（2）開有出水口和回流口，沉澱池（2）的回流口連通曝氣池（1）。該利用純氧曝氣進行低碳高氮汙水硝化反應的裝置無需添加碳源、氧氣利用率高、有效去除氨氮和有機物，並且降低工作成本，適於普遍應用。
【專利說明】利用純氧曝氣進行低碳高氮汙水硝化反應的裝置及方法
【技術領域】
[0001]利用純氧曝氣進行低碳高氮汙水硝化反應的裝置及方法，屬於汙水處理設備與【技術領域】，具體涉及一種低碳高氮汙水硝化反應的裝置及方法。
【背景技術】
[0002]低碳高氮汙水主要來源於焦化汙水、垃圾滲濾液、化肥汙水、養殖汙水厭氧硝化液等。供排水廠低碳高氮汙水來源於化工汙水。該汙水量約為100m3/h，C0D&為90-160 mg/L，平均為108mg/L,氨氮在90-360mg/L之間,平均為118mg/L。目前生物脫氮的硝化過程主要是亞硝酸菌將氨態氮轉化成亞硝酸鹽氮，硝酸菌將亞硝酸鹽氮轉化為硝酸鹽氮。亞硝酸菌和硝酸菌統稱為硝化細菌，硝化細菌對環境變化非常敏感，所需的條件是好氧條件，並需保持一定的鹼度；有機碳濃度不能過高。對於低碳高氮汙水，高濃度的氨氮和亞硝酸鹽抑制硝化菌的生長，汙水碳源不足，影響硝化反應的建立。因而，低碳高氮汙水處理需外加碳源，加大了汙水處理成本。
[0003]目前，採用純氧曝氣活性汙泥法處理低碳高氮汙水的研究主要集中在城市低碳高氮生活汙水的處理，該方法無需添加碳源、氧氣利用率高，達到了去除氨氮和有機物目的，所以如何利用純氧曝氣處理低碳高氮汙水並應用於工業成為科研人員急需解決的一項課題。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是:克服現有技術的不足，提供一種無需添加碳源、氧氣利用率高、有效去除氨氮和有機物的利用純氧曝氣進行低碳高氮汙水硝化反應的裝置及方法。
[0005]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:該利用純氧曝氣進行低碳高氮汙水硝化反應的裝置，包括曝氣池和沉澱池，其特徵在於:所述曝氣池內設有多個並排的隔牆，將曝氣池隔為多個曝氣室，每個曝氣室內均安裝有曝氣機，曝氣池一端開有進水口，另一端開有出水口並與沉澱池的入水口連通，沉澱池開有出水口和回流口，沉澱池的回流口連通曝氣池。曝氣機在曝氣池內進行充氧曝氣使氧氣與汙水充分混合，在微生物的作用下，降解汙水汙染物，處理後的泥水混合液進入沉澱池，經泥水分離後，大部分汙泥回流至曝氣池，少部分剩餘汙泥外排，上清液排放。
[0006]優選的，所述的隔牆共設三段，將曝氣池分為四個曝氣室，隔牆的高度與曝氣池外牆高度相同，每段隔牆下方均開有可供汙水流通的水門。
[0007]優選的，所述的曝氣機下方建有十字型導流板，導流板與曝氣池底部池體相連。十字型導流板可使氧氣與汙水充分混合。
[0008]優選的，所述的曝氣機選用表面曝氣機，曝氣機安裝在曝氣池上方，一端沉入曝氣池內，另一端在曝氣池外部。
[0009]在所述曝氣池內出水口的一側建造一牆壁，牆壁平行於隔牆且高度低於隔牆，牆壁與曝氣池出水口側外牆形成一出水槽，處理後的泥水混合液可從牆壁上方空間流入出水槽內並進入沉澱池。
[0010]利用純氧曝氣建立低碳高氮汙水硝化反應的方法，其特徵在於，包括以下步驟:
1、建立如權利要求廣5任一項所述的利用純氧曝氣進行低碳高氮汙水硝化反應的裝置，並向曝氣池中導入硝化汙泥，投加營養劑，進行硝化汙泥馴化，建立硝化反應；
2、低碳高氮汙水與回流混合液進入曝氣池，曝氣機工作，進行曝氣，低碳高氮汙水、氧氣與回流混合液混合進入曝氣池第一段曝氣室，並通過水門依次流過各段，在微生物的作用下，降解汙水汙染物；
3、處理後的泥水混合液進入沉澱池，經泥水分離後，大部分汙泥回流至曝氣池，少部分剩餘汙泥外排，上清液排放，以此循環工作；運行時，DO為12mg/L, MLSS為16mg/L, SV30為96mL, SVI 為 43mL/g，汙泥回流 100%, HRT 大於 12h。
[0011]CODcr平均去除率為45.7%。
[0012]該方法利用純氧曝氣工藝建立低碳高氮汙水的硝化反應，無需添加碳源、氧氣利用率高，達到了去除氨氮和有機物目的。
[0013]與現有技術相比，本發明所具有的有益效果是:
1、該利用純氧曝氣進行低碳高氮汙水硝化反應的裝置製造簡單，成本低，適用於普遍推廣應用；
2、利用純氧曝氣建立低碳高氮汙水硝化反應的方法，無需添加碳源，降低了汙水處理成本，並且氧氣利用率高，達到了去除氨氮和有機物目的，其中出水氨氮在檢出限以下，CODcr平均去除率為45.7%，該方法對氨氮去除效果顯著。
【專利附圖】
【附圖說明】[0014]圖1是本發明工藝流程不意圖。
[0015]圖2是本發明曝氣池結構示意圖。
[0016]圖3是進出水C0D&變化趨勢圖。
[0017]圖4是進出水氨氮變化趨勢圖。
[0018]其中:1、曝氣池2、沉澱池3、隔牆4、曝氣機5、導流板6、牆壁7、出水槽
8、水門。
【具體實施方式】
[0019]圖1~4是本發明的最佳實施例，下面結合附圖1~4對本發明做進一步說明。
[0020]參照附圖2:該利用純氧曝氣進行低碳高氮汙水硝化反應的裝置，包括曝氣池I和沉澱池2，曝氣池I內設有多個並排的隔牆3，將曝氣池I隔為多個曝氣室，隔牆3共設三段，將曝氣池I分為四個曝氣室，每個曝氣室內均安裝有曝氣機4。隔牆3的高度與曝氣池I外牆高度相同，每段隔牆3下方均開有可供汙水流通的水門8，曝氣池I內出水口的一側建造一牆壁6，牆壁6平行於隔牆3且高度低於隔牆3，牆壁6與曝氣池I出水口側外牆形成一出水槽7，處理後的泥水混合液可從牆壁6上方空間流入出水槽7內並進入沉澱池2。
[0021]曝氣池I 一端開有進水口，另一端開有出水口並與沉澱池2的入水口連通，沉澱池2開有出水口和回流口，沉澱池2的回流口連通曝氣池I。[0022]曝氣機4選用表面曝氣機,曝氣機4安裝在曝氣池I上方,一端沉入曝氣池I內，另一端在曝氣池I外部。曝氣機4下方建有十字型導流板5,導流板5與曝氣池I底部池體相連，十字型導流板5可使氧氣與汙水充分混合。曝氣機4在曝氣池I內進行充氧曝氣使氧氣與汙水充分混合，在微生物的作用下，降解汙水汙染物，處理後的泥水混合液進入沉澱池2，經泥水分離後，大部分汙泥回流至曝氣池1，少部分剩餘汙泥外排，上清液排放。
[0023]參照附圖廣2:利用純氧曝氣建立低碳高氮汙水硝化反應的方法，包括以下步驟:
1、建立利用純氧曝氣進行低碳高氮汙水硝化反應的裝置，並向曝氣池I中導入硝化汙泥，投加營養劑，進行硝化汙泥馴化，建立硝化反應；
2、低碳高氮汙水與回流混合液進入曝氣池1，曝氣機4工作，進行曝氣，低碳高氮汙水、氧氣與回流混合液混合進入曝氣池I第一段曝氣室，並通過水門8依次流過各段，在微生物的作用下，降解汙水汙染物；
3、處理後的泥水混合液進入沉澱池2，經泥水分離後，大部分汙泥回流至曝氣池1，少部分剩餘汙泥外排，上清液排放，以此循環工作；運行時，DO為12mg/L，MLSS為16mg/L，SV3q為96mL，SVI為43mL/g，汙泥回流100%, HRT大於12h，CODcr平均去除率為45.7%。
[0024]參照附圖3:利用純氧曝氣建立低碳高氮汙水硝化反應的方法進行低碳高氮的汙水處理時，進水0?&在112-196mg/L之間，平均為140mg/L，出水0?&在60.2-89.3mg/L之間，平均為74.4mg/L, CODcr去除率30.4-64.6%，平均為45.7%，表明該利用純氧曝氣建立低碳高氮汙水硝化反應的方法對C0D&具有去除效果。
[0025]參照附圖4:利用純氧曝氣建立低碳高氮汙水硝化反應的方法進行低碳高氮的汙水處理時，進水氨氮在137-234mg/L之間，平均為188mg/L，出水氨氮在檢測限以下，氨氮去除率接近100%，表明該利用純氧曝氣建立低碳高氮汙水硝化反應的方法對氨氮去除效果顯著。該方法利用純氧曝氣工藝建立低碳高氮汙水的硝化反應，無需添加碳源、氧氣利用率高，達到了去除氨氮和有機物目的，並且成本低，適於普遍推廣。
[0026]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非是對本發明作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬於本發明技術方案的保護範圍。
【權利要求】
1.利用純氧曝氣進行低碳高氮汙水硝化反應的裝置，包括曝氣池(I)和沉澱池(2)，其特徵在於:所述曝氣池(I)內設有多個並排的隔牆(3)，將曝氣池(I)隔為多個曝氣室，每個曝氣室內均安裝有曝氣機(4)，曝氣池(I) 一端開有進水口，另一端開有出水口並與沉澱池(2)的入水口連通，沉澱池(2)開有出水口和回流口，沉澱池(2)的回流口連通曝氣池(I)。
2.根據權利要求1所述的利用純氧曝氣進行低碳高氮汙水硝化反應的裝置，其特徵在於:所述的隔牆(3)共設三段，將曝氣池(I)分為四個曝氣室，隔牆(3)的高度與曝氣池(I)外牆高度相同，每段隔牆(3 )下方均開有可供汙水流通的水門(8 )。
3.根據權利要求1所述的利用純氧曝氣進行低碳高氮汙水硝化反應的裝置，其特徵在於:所述的曝氣機(4)下方建有十字型導流板(5)，導流板(5)與曝氣池(I)底部池體相連。
4.根據權利要求1或3任一項所述的利用純氧曝氣進行低碳高氮汙水硝化反應的裝置，其特徵在於:所述的曝氣機(4)選用表面曝氣機，曝氣機(4)安裝在曝氣池(I)上方，一端沉入曝氣池(I)內，另一端在曝氣池(I)外部。
5.根據權利要求1或2任一項所述的利用純氧曝氣進行低碳高氮汙水硝化反應的裝置，其特徵在於:在所述曝氣池(I)內出水口的一側建造一牆壁(6)，牆壁(6)平行於隔牆(3)且高度低於隔牆(3)，牆壁(6)與曝氣池(I)出水口側外牆形成一出水槽(7)。
6.利用純氧曝氣建立低碳高氮汙水硝化反應的方法，其特徵在於，包括以下步驟:. 6.1、建立如權利要求f 5任一項所述的利用純氧曝氣進行低碳高氮汙水硝化反應的裝置，並向曝氣池(I)中導入硝化汙泥，投加營養劑，進行硝化汙泥馴化，建立硝化反應； . 6.2、低碳高氮汙水與回流混合液進入曝氣池(1)，曝氣機(4)工作，進行曝氣，低碳高氮汙水、氧氣與回流混合液混合進入曝氣池(I)第一段曝氣室，並通過水門(8)依次流過各段，在微生物的作用下，降解汙水汙染物； . 6.3、處理後的泥水混合液進入沉澱池(2)，經泥水分離後，大部分汙泥回流至曝氣池(1)，少部分剩餘汙泥外排，上清液排放，以此循環工作；運行時，DO為12mg/L，MLSS為16mg/L, SV30 為 96mL, SVI 為 43mL/g，汙泥回流 100%, HRT 大於 12h。
7.根據權利要求6所述的利用純氧曝氣建立低碳高氮汙水硝化反應的方法，其特徵在於:C0D&平均去除率為45.7%。
【文檔編號】C02F3/12GK103663679SQ201210348596
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月19日 優先權日:2012年9月19日
【發明者】王衛華, 高慶然, 歐煥暉, 劉福利, 郝格格 申請人:中國石油化工股份有限公司