公布日：2023.12.05
申請日：2023.09.07
分類號：C02F3/28(2023.01)I;C02F1/72(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理系統(tǒng)及方法，原水箱底部側面的出口經(jīng)第一進水泵與中間水箱的入口相連通，原水箱頂部的出口經(jīng)第二進水泵與序批式反應器的底部入口相連通，所述序批式反應器內設有第一攪拌裝置及曝氣裝置，序批式反應器側面上的出口與中間水箱的入口相連通，所述中間水箱的加藥口連接有硫代硫酸鈉投加裝置，中間水箱的出口與升流式厭氧污泥床反應器的底部入口相連通，升流式厭氧污泥床反應器頂部的開口處設置有三相分離器，三相分離器的出水口與氧化裝置頂部的入口相連通，該系統(tǒng)及方法能夠高效穩(wěn)定去除廢水中的氨氮以及抗生素，且除氮過程中不需要外加碳源，有效降低了運行成本。
權利要求書
1.一種硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理系統(tǒng)，其特征在于，包括原水管道、原水箱(12)、第一進水泵(14)、中間水箱(15)、第二進水泵(21)、序批式反應器(2)、升流式厭氧污泥床反應器(3)、氧化裝置(4)及達標排放泵(46)；原水管道的出口與原水箱(12)的入口相連通，原水箱(12)底部側面的出口經(jīng)第一進水泵(14)與中間水箱(15)的入口相連通，原水箱(12)頂部的出口經(jīng)第二進水泵(21)與序批式反應器(2)的底部入口相連通，所述序批式反應器(2)內設有第一攪拌裝置(25)及曝氣裝置(23)，序批式反應器(2)側面上的出口與中間水箱(15)的入口相連通，所述中間水箱(15)的加藥口連接有硫代硫酸鈉投加裝置(17)，中間水箱(15)的出口與升流式厭氧污泥床反應器(3)的底部入口相連通，升流式厭氧污泥床反應器(3)頂部的開口處設置有三相分離器(35)，其中，三相分離器(35)的出水口與氧化裝置(4)頂部的入口相連通，氧化裝置(4)底部的出口與達標排放泵(46)相連通。
2.根據(jù)權利要求1所述的硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括過硫酸鹽投加裝置(43)及磁性生物炭投加裝置(44)，過硫酸鹽投加裝置(43)的出口及磁性生物炭投加裝置(44)的出口與氧化裝置(4)的加藥口相連通。
3.根據(jù)權利要求1所述的硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理系統(tǒng)，其特征在于，所述升流式厭氧污泥床反應器(3)的外壁上設置有控溫隔層(33)。
4.根據(jù)權利要求3所述的硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理系統(tǒng)，其特征在于，所述三相分離器(35)的回流工質出口經(jīng)回流管(36)及回流泵(37)與升流式厭氧污泥床反應器(3)的底部入口相連通。
5.根據(jù)權利要求1所述的硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理系統(tǒng)，其特征在于，所述升流式厭氧污泥床反應器(3)的側面上設置有若干取樣口(34)。
6.根據(jù)權利要求1所述的硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理系統(tǒng)，其特征在于，所述氧化裝置(4)內設置有第二攪拌裝置(42)。
7.根據(jù)權利要求1所述的硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理系統(tǒng)，其特征在于，序批式反應器(2)上設置有溶解氧在線監(jiān)測系統(tǒng)(24)。
8.一種硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理方法，其特征在于，基于權利要求1所述的硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理系統(tǒng)，包括以下步驟：1)廢水經(jīng)原水提升泵(11)進入到原水箱(12)中，原水箱(12)輸出的水分為兩路，其中一路經(jīng)第一進水泵(14)直接進入到中間水箱(15)中，另一路進入到序批式反應器(2)中，并在序批式反應器(2)中進行硝化反應，將廢水中的氨氮轉化為硝氮，序批式反應器(2)輸出的硝化反應后的廢水進入到中間水箱(15)中；2)通過硫代硫酸鈉投加裝置(17)向中間水箱(15)中投加過硫代硫酸鈉，中間水箱(15)輸出的廢水進入升流式厭氧污泥床反應器(3)中，并在升流式厭氧污泥床反應器(3)中，進行硫自養(yǎng)短程反硝化-厭氧氨氧化工藝，以去除廢水中的氮素；3)升流式厭氧污泥床反應器(3)輸出的廢水進入到氧化裝置(4)中去除廢水中的抗生素，然后排出。
9.根據(jù)權利要求8所述的硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理方法，其特征在于，還包括：將硫自養(yǎng)反硝化顆粒污泥與厭氧氨氧化顆粒污泥以1:1的體積比接種至升流式厭氧污泥床反應器(3)中，污泥濃度為4-5g/L。
10.根據(jù)權利要求8所述的硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理方法，其特征在于，升流式厭氧污泥床反應器(3)中的污泥在含有抗生素的進水環(huán)境中進行培養(yǎng)，將其馴化成對抗生素具有耐受性的污泥。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點，提供了一種硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)及方法能夠高效穩(wěn)定地同步去除廢水中的氨氮以及抗生素，且除氮過程中不需要外加碳源，有效降低運行成本。
為達到上述目的，本發(fā)明公開了一種硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理系統(tǒng)，包括原水管道、原水箱、第一進水泵、中間水箱、第二進水泵、序批式反應器、升流式厭氧污泥床反應器、氧化裝置、達標排放泵、過硫酸鹽投加裝置的出口及磁性生物炭投加裝置；
原水管道的出口與原水箱的入口相連通，原水箱底部側面的出口經(jīng)第一進水泵與中間水箱的入口相連通，原水箱頂部的出口經(jīng)第二進水泵與序批式反應器的底部入口相連通，所述序批式反應器內設有第一攪拌裝置及曝氣裝置，序批式反應器側面上的出口與中間水箱的入口相連通，所述中間水箱的加藥口連接有硫代硫酸鈉投加裝置，中間水箱的出口與升流式厭氧污泥床反應器的底部入口相連通，升流式厭氧污泥床反應器頂部的開口處設置有三相分離器，其中，三相分離器的出水口與氧化裝置頂部的入口相連通。
過硫酸鹽投加裝置的出口及磁性生物炭投加裝置的出口與氧化裝置的加藥口相連通，氧化裝置底部的出口與達標排放泵相連通。
所述升流式厭氧污泥床反應器的外壁上設置有控溫隔層。
所述三相分離器的回流工質出口經(jīng)回流管及回流泵與升流式厭氧污泥床反應器的底部入口相連通。
所述升流式厭氧污泥床反應器的側面上設置有若干取樣口。
所述氧化裝置內設置有第二攪拌裝置。
序批式反應器上設置有溶解氧在線監(jiān)測系統(tǒng)。
本發(fā)明公開了一種硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理方法，包括以下步驟：
1)廢水經(jīng)原水提升泵進入到原水箱中，原水箱輸出的水分為兩路，其中一路經(jīng)第一進水泵直接進入到中間水箱中，另一路進入到序批式反應器中，并在序批式反應器中進行硝化反應，將廢水中的氨氮轉化為硝氮，序批式反應器輸出的硝化反應后的廢水進入到中間水箱中；
2)通過硫代硫酸鈉投加裝置向中間水箱中投加過硫代硫酸鈉，中間水箱輸出的廢水進入升流式厭氧污泥床反應器中，并在升流式厭氧污泥床反應器中，進行硫自養(yǎng)短程反硝化-厭氧氨氧化工藝，以去除廢水中的氮素；
3)升流式厭氧污泥床反應器輸出的廢水進入到氧化裝置中去除廢水中的抗生素，然后排出。
還包括：將硫自養(yǎng)反硝化顆粒污泥與厭氧氨氧化顆粒污泥以1:1的體積比接種至升流式厭氧污泥床反應器中，污泥濃度為4-5g/L。
升流式厭氧污泥床反應器中的污泥在含有抗生素的進水環(huán)境中進行培養(yǎng)，將其馴化成對抗生素具有耐受性的污泥。
本發(fā)明具有以下有益效果：
本發(fā)明所述的硫自養(yǎng)反硝化-厭氧氨氧化-氧化耦合處理系統(tǒng)及方法在具體操作時，序批式反應器中設置有曝氣裝置，通過曝氣控制實現(xiàn)氨氮向硝氮的轉化；在升流式厭氧污泥床反應器內，進行硫自養(yǎng)短程反硝化-厭氧氨氧化反應，完成對氮素的去除，無需外加碳源，成本低，工藝簡單，效果好，再利用氧化裝置去除抗生素，從而高效穩(wěn)定去除廢水中的氨氮以及抗生素，且除氮過程中不需要外加碳源，有效降低了運行成本。
進一步，培養(yǎng)對抗生素具有耐受性的硝化污泥和硫自養(yǎng)短程反硝化-厭氧氨氧化污泥，使脫氮高效穩(wěn)定運行。
進一步，本發(fā)明采用過硫酸鹽作為氧化劑，價格低廉，高效穩(wěn)定；磁性生物碳制備方法簡單，以污泥為主要來源，實現(xiàn)廢物利用，可以在外加磁場的作用下與水分離，同時具有良好的活化過硫酸鹽效果。
（發(fā)明人：蘇艷;姜琪;王璟;張成;高峰;楊陽;劉小嬌;黃倩;王振宇）
