公布日：2023.05.02
申请日：2023.02.22
分类号：C02F3/30(2023.01)I;C02F3/00(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N
摘要
本发明提供一种富氮污水处理系统及处理方法，富氮污水处理系统包括依次相连的沉砂池、调节池、初沉池、水解酸化池、反应池、二沉池、储水池；反应池内设有分流部件，基于分流部件，反应池内设有若干个交替设置的好氧区和缺氧区，若干个交替设置的好氧区和缺氧区构成循环回流的污水流道，好氧区内培养有亚硝化菌、硝化菌，缺氧区内培养有反硝化菌，亚硝化菌与硝化菌在好氧区将污水中的氨氮转化为硝态氮，缺氧区内投入多元醇碳源，反硝化细菌在缺氧区基于多元醇碳源将硝态氮转化为氮气排出；设置循环回流的好氧区和缺氧区，可以提高细菌的反应效率，加入多元醇碳源，相较于其他类型的碳源参与反硝化反应时速率更快，效率更高。
权利要求书
1.一种富氮污水处理系统，其特征在于，包括依次相连的沉砂池、调节池、初沉池、水解酸化池、反应池、二沉池、储水池；所述反应池内设有分流部件，基于所述分流部件，所述反应池内设有若干个交替设置的好氧区和缺氧区，若干个交替设置的所述好氧区和所述缺氧区构成循环回流的污水流道，所述好氧区内培养有亚硝化菌、硝化菌，所述缺氧区内培养有反硝化菌，所述亚硝化菌与所述硝化菌在所述好氧区将污水中的氨氮转化为硝态氮，所述缺氧区内投入多元醇碳源，所述反硝化细菌在所述缺氧区基于所述多元醇碳源将所述硝态氮转化为氮气排出。
2.根据权利要求1所述的富氮污水处理系统，其特征在于，基于所述分流部件，所述好氧区包括第一好氧区和第二好氧区，所述缺氧区包括第一缺氧区和第二缺氧区，所述第一好氧区、所述第一缺氧区、所述第二好氧区、所述第二缺氧区循环布置，形成循环回流的所述污水流道。
3.根据权利要求2所述的富氮污水处理系统，其特征在于，所述第一好氧区与所述第二好氧区内均设有曝气装置，所述第一缺氧区与所述第一好氧区之间以及所述第二缺氧区与所述第二好氧区之间均设有推流装置，所述推流装置用于调节所述反应池内的污水流向。
4.根据权利要求2所述的富氮污水处理系统，其特征在于，所述反应池包括进水口和出水口，所述进水口靠近所述第一缺氧区布置，所述出水口靠近所述第二好氧区布置，所述出水口内设有第一止通阀，所述第二好氧区与所述第一缺氧区之间设有第二止通阀，所述第一止通阀与所述第二止通阀的开合状态不同。
5.一种采用权利要求1-4任意一项所述的富氮污水处理系统进行的富氮污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S10：在所述好氧区培养亚硝化菌、硝化菌以及在所述缺氧区培养反硝化菌以备用；步骤S20：在所述沉砂池、所述调节池、所述初沉池中对排放污水进行过滤处理和调节处理，以去除所述排放污水中的固体物以及调节所述排放污水中的水质环境，得到第一待处理污水；步骤S30：在所述好氧区利用所述亚硝化菌和所述硝化菌依次对所述第一待处理污水进行亚硝化处理和硝化处理，以将所述第一待处理污水中氨氮转化为硝态氮，得到第二待处理污水；步骤S40：在所述第二待处理污水中投入多元醇碳源，在所述缺氧区所述反硝化菌基于所述多元醇碳源对所述第二待处理污水进行反硝化处理，以将所述第二待处理污水中的硝态氮转化为氮气排出，得到目标水体。
6.根据权利要求5所述的富氮污水处理方法，其特征在于，所述步骤S20具体包括：在所述沉砂池中将所述排放污水依次经过若干栅距依次减小的格栅，以去除所述排放污水中的漂浮物；在所述沉砂池中对去除漂浮物的所述排放污水进行曝气沉淀处理，以去除所述排放污水中的颗粒物；在所述调节池中对曝气沉砂处理后的所述排放污水进行PH调节，以使得所述排放污水的PH值在第一预设范围内；在所述初沉池和所述水解酸化池中将进行PH调节后的所述排放污水依次进行混凝反应、初沉、水解酸化处理，得到第一待处理污水。
7.根据权利要求6所述的富氮污水处理方法，其特征在于，所述第一预设范围的PH值为7-8。
8.根据权利要求5所述的富氮污水处理方法，其特征在于，所述步骤S30具体包括：在所述好氧区，通过所述亚硝化菌使得所述氨氮与氧气发生亚硝化反应，以将所述氨氮转化为亚硝态氮；在所述好氧区，通过所述硝化菌使得所述亚硝态氮与氧气发生硝化反应，以将所述亚硝态氮转化为硝态氮；所述步骤S40具体包括：在所述缺氧区，向所述第二待处理污水中投入多元醇碳源，通过所述反硝化菌使得所述硝态氮与所述多元醇碳源发生反硝化反应，以将所述硝态氮转化为氮气排出。
9.根据权利要求8所述的富氮污水处理方法，其特征在于，所述好氧区污水中的含氧量大于2mg/L，所述缺氧区污水中的含氧量为0.2-0.5mg/L。
10.根据权利要求5所述的富氮污水处理方法，其特征在于，在所述步骤S40之后，所述富氮污水处理方法还包括：将所述目标水体与所述第一待处理污水混合，将混合后的所述第一待处理污水重复进行所述亚硝化处理、所述硝化处理和所述反硝化处理，以将混合后的所述第一待处理污水中的氨氮转化为氮气排出。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种富氮污水处理系统及处理方法，以解决现有技术中生物法存在处理工艺较长、微生物生长缓慢导致污水处理效果不佳，制约了生物法的进一步应用的问题。
本发明一方面提供一种富氮污水处理系统，包括依次相连的沉砂池、调节池、初沉池、水解酸化池、反应池、二沉池、储水池；所述反应池内设有分流部件，基于所述分流部件，所述反应池内设有若干个交替设置的好氧区和缺氧区，若干个交替设置的所述好氧区和所述缺氧区构成循环回流的污水流道，所述好氧区内培养有亚硝化菌、硝化菌，所述缺氧区内培养有反硝化菌，所述亚硝化菌与所述硝化菌在所述好氧区将污水中的氨氮转化为硝态氮，所述缺氧区内投入多元醇碳源，所述反硝化细菌在所述缺氧区基于所述多元醇碳源将所述硝态氮转化为氮气排出。
本发明的有益效果是：本发明提供一种富氮污水处理系统，基于分流部件，在反应池内设置若干个交替设置的缺氧区和好氧区，若干个交替设置的缺氧区和好氧区构成循环回流的污水流道，可以提高细菌的反应效率，加入多元醇碳源，一方面可以为微生物提供营养物质，另一方面多元醇碳源作为反硝化反应时生化途径多样，相较于其他类型的碳源参与反硝化反应时速率更快，效率更高。
优选的，所述反应池内设有分流部件，基于所述分流部件，所述好氧区包括第一好氧区和第二好氧区，所述缺氧区包括第一缺氧区和第二缺氧区，所述第一好氧区、所述第一缺氧区、所述第二好氧区、所述第二缺氧区循环布置，形成循环回流的所述污水流道。
优选的，所述第一好氧区与所述第二好氧区内均设有曝气装置，所述第一缺氧区与所述第一好氧区之间以及所述第二缺氧区与所述第二好氧区之间均设有推流装置，所述推流装置用于调节所述反应池内的污水流向。、
优选的，所述反应池包括进水口和出水口，所述进水口靠近所述第一缺氧区布置，所述出水口靠近所述第二好氧区布置，所述出水口内设有第一止通阀，所述第二好氧区与所述第一缺氧区之间设有第二止通阀，所述第一止通阀与所述第二止通阀的开合状态不同。
本发明另一方面提供一种采用上述任意一项富氮污水处理系统进行的富氮污水处理方法，包括以下步骤：
步骤S10：在所述好氧区培养亚硝化菌、硝化菌以及在所述缺氧区培养反硝化菌以备用；
步骤S20：在所述沉砂池、所述调节池、所述初沉池中对排放污水进行过滤处理和调节处理，以去除所述排放污水中的固体物以及调节所述排放污水中的水质环境，得到第一待处理污水；
步骤S30：在所述好氧区利用所述亚硝化菌和所述硝化菌依次对所述第一待处理污水进行亚硝化处理和硝化处理，以将所述第一待处理污水中氨氮转化为硝态氮，得到第二待处理污水；
步骤S40：在所述第二待处理污水中投入多元醇碳源，在所述缺氧区所述反硝化菌基于所述多元醇碳源对所述第二待处理污水进行反硝化处理，以将所述第二待处理污水中的硝态氮转化为氮气排出，得到目标水体。
优选的，所述步骤S20具体包括：在所述沉砂池中将所述排放污水依次经过若干栅距依次减小的格栅，以去除所述排放污水中的漂浮物；
在所述沉砂池中对去除漂浮物的所述排放污水进行曝气沉淀处理，以去除所述排放污水中的颗粒物；
在所述调节池中对曝气沉砂处理后的所述排放污水进行PH调节，以使得所述排放污水的PH值在第一预设范围内；
在所述初沉池和所述水解酸化池中将进行PH调节后的所述排放污水依次进行混凝反应、初沉、水解酸化处理，得到第一待处理污水。
优选的，所述第一预设范围的PH值为7-8。
优选的，所述步骤S30具体包括：在所述好氧区，通过所述亚硝化菌使得所述氨氮与氧气发生亚硝化反应，以将所述氨氮转化为亚硝态氮；
在所述好氧区，通过所述硝化菌使得所述亚硝态氮与氧气发生硝化反应，以将所述亚硝态氮转化为硝态氮；
所述步骤S40具体包括：在所述缺氧区，向所述第二待处理污水中投入多元醇碳源，通过所述反硝化菌使得所述硝态氮与所述多元醇碳源发生反硝化反应，以将所述硝态氮转化为氮气排出。
优选的，在所述好氧环境下，所述第一待处理污水中的含氧量大于2mg/L，在所述缺氧环境下，所述第二待处理污水中的含氧量为0.2-0.5mg/L。
优选的，在所述步骤S40之后，所述富氮污水处理方法还包括：将部分所述目标水体与所述第一待处理污水混合，将混合后的所述第一待处理污水重复进行所述亚硝化处理、所述硝化处理和所述反硝化处理，以将混合后的所述第一待处理污水中的氨氮转化为氮气排出。
（发明人：张满;张维;何友文;任志杰;李连权;胡淑萍）
