申请/专利权人：北京工业大学

申请日：2023-01-08

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN116040792B

主分类号：C02F3/12

分类号：C02F3/12;C02F3/10;C02F3/28;C02F101/16

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2023.05.19#实质审查的生效;2023.05.02#公开

摘要：一种利用悬浮沸石填料实现一体化短程硝化‑厌氧氨氧化高效脱氮的装置与方法，属于污水生物处理领域。装置包括城市污水水箱，SBR反应器和出水水箱三部分。生活污水进入SBR反应器，在曝气条件下，悬浮的沸石填料作为载体富集截留细菌的同时，还可以利用自身的吸附氨氮的特性作为“缓冲剂”维持稳定的游离氨FA浓度，实现稳定的短程硝化效果；在缺氧条件下，短程硝化产生的亚硝态氮与曝气阶段剩余的氨氮为厌氧氨氧化细菌的富集提供适宜的底物条件，悬浮的沸石填料能为厌氧氨氧化细菌的富集提供载体环境条件。在SBR反应器成功启动一体化短程硝化‑厌氧氨氧化并稳定运行，实现生活污水的高效脱氮。

主权项：1.一种利用悬浮沸石填料实现一体化短程硝化-厌氧氨氧化高效脱氮的方法，其特征在于：该方法所用装置包括城市污水水箱（1）、SBR反应器（2）、出水水箱（3）：城市污水水箱（1）设有进水泵（1.1）；SBR反应器（2）设有曝气盘2.1、气泵2.2、下挡板（2.3）、不锈钢网罩（2.4）、悬浮沸石填料（2.5）、上挡板（2.6）、排水口（2.7）、气体流量计2.8、进水口（2.9）、pHDO测定仪2.10、搅拌杆2.11；悬浮沸石填料（2.5）设有聚酯纤维网状球壳（2.5.1）、沸石颗粒（2.5.2）、聚苯乙烯泡沫（2.5.3）；所述城市污水水箱1通过进水泵1.1与SBR反应器（2）的进水口（2.9）相连；SBR反应器（2）的排水口（2.7）与出水水箱3相连；具体启动与运行调控步骤如下：2.1）挂膜启动阶段：2.1.1）挂膜阶段：SBR反应器接种污泥为全程硝化污泥，污泥浓度保持在3000-4000mgL，不主动排泥；在SBR反应器上下挡板间投加悬浮沸石填料，填充比在30-40%，并在搅拌杆周围安装不锈钢网罩，防止搅拌时损坏悬浮沸石填料；悬浮沸石填料是由3-4mm直径的沸石颗粒、聚苯乙烯泡沫，两者按照1：2-1：1的体积比装填进聚酯纤维网状球壳中组成的，聚苯乙烯泡沫确保沸石填料能在反应器内悬浮；以城市污水作为进水，此外视情况额外投加碳酸氢钠补充碱度，碱度以氧化钙计算，保证与氨氮的质量浓度比为2-4，进而维持进水pH在7.5-8.0范围内；进水泵将污水泵入SBR反应器中，进水完成开始厌氧搅拌与好氧曝气交替运行，先是厌氧搅拌1h，接着曝气2h，如此交替运行6-7次后静置沉淀1h后排水结束，排水比为30%；使用气体流量计控制曝气阶段的溶解氧浓度在2-4mgL；一天运行一个周期；挂膜培养3-7天，保证悬浮沸石填料快速的附着形成生物膜；2.1.2）短程硝化的启动：以城市污水作为进水，此外视情况额外投加碳酸氢钠补充碱度，碱度以氧化钙计算，保证与氨氮的质量浓度比为2-4，进而维持进水pH在7.5-8.0范围内；进水泵将污水泵入SBR反应器中，一个运行周期为6-8h；进水的同时开始厌氧搅拌60-120min；厌氧阶段结束后为曝气阶段，打开气泵曝气270-390min，使用气体流量计控制曝气阶段的溶解氧浓度在0.5-1.0mgL，曝气阶段结束后静置沉淀30min后将上清液排入出水水箱，控制排水比为30%；当SBR反应器曝气阶段结束时的亚硝态氮与氨氮的质量浓度比为1-1.5并保持稳定14天以上，说明短程硝化阶段成功启动；2.1.3）厌氧氨氧化的启动：以城市污水作为进水，此外视情况额外投加碳酸氢钠补充碱度，碱度以氧化钙计算，保证与氨氮的质量浓度比为2-4，进而维持进水pH在7.5-8.0范围内；进水泵将污水泵入SBR反应器中，一个运行周期为6-8h；进水的同时开始厌氧搅拌30-60min；厌氧阶段结束后为曝气阶段，打开空气泵曝气210-240min，使用气体流量计控制曝气阶段的溶解氧0.5-1.0mgL；曝气结束后缺氧搅拌90-150min，此阶段富集厌氧氨氧化细菌；缺氧搅拌结束后静置沉淀30min，将上清液排入出水水箱，控制排水比为30%；运行至出水总氮浓度小于15mgL，氨氮与亚硝态氮的浓度均小于3mgL并保持稳定14天以上，说明一体化短程硝化-厌氧氨氧化工艺成功启动；2.2）稳定运行阶段：以城市污水作为进水，此外视情况额外投加碳酸氢钠补充碱度，碱度以氧化钙计算，保证与氨氮的质量浓度比为2-4，进而维持进水pH在7.5-8.0范围内；进水泵将污水泵入SBR反应器中，一个运行周期为4-6h；进水的同时开始厌氧搅拌30-60min；厌氧阶段结束后为曝气阶段，打开空气泵曝气90-150min，使用气体流量计控制曝气阶段的溶解氧0.5-1.0mgL；曝气结束后缺氧搅拌90-120min，此阶段富集厌氧氨氧化细菌；缺氧搅拌结束后静置沉淀30min，将上清液排入出水水箱，控制排水比为30%。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京工业大学 一种利用悬浮沸石填料实现一体化短程硝化-厌氧氨氧化高效脱氮的装置与方法

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