公布日：2023.01.17

申請日：2022.11.04

分類號：C02F3/30(2006.01)I

摘要

本發(fā)明公開一種適用于養(yǎng)殖污水的厭氧氨氧化脫氮裝置，包括：預(yù)處理組合池、高濃度腐質(zhì)污水精細(xì)分離機(jī)、調(diào)配池、厭氧反應(yīng)器、短程硝化池、厭氧氨氧化反硝化耦合池和二沉池。污水經(jīng)預(yù)處理組合池、高濃度腐質(zhì)污水精細(xì)分離機(jī)兩次預(yù)處理后，進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器厭氧發(fā)酵。經(jīng)厭氧發(fā)酵后的沼液進(jìn)入短程硝化池與厭氧氨氧化反硝化耦合池的組合一體池，通過對短程硝化池中NO2‑‑N與NH4+‑N的濃度比控制，為厭氧氨氧化反硝化耦合池中的微生物提供最佳比例的底物，厭氧氨氧化反硝化耦合池設(shè)有碳纖維人工水草，為微生物提供附著位點(diǎn)，有助于厭氧氨氧化菌的生長和富集。本裝置專門針對養(yǎng)殖污水處理，可達(dá)到有機(jī)物和NH4+‑N深度處理的目的。

權(quán)利要求書

1.一種適用于養(yǎng)殖污水的厭氧氨氧化脫氮裝置，其包括預(yù)處理組合池、高濃度腐質(zhì)污水精細(xì)分離機(jī)、調(diào)配池、厭氧反應(yīng)器、短程硝化池、厭氧氨氧化反硝化耦合池和二沉池；預(yù)處理組合池包括沉淀池和調(diào)節(jié)池，沉淀池和調(diào)節(jié)池之間設(shè)有溢流孔洞，調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)有第一水泵，第一水泵通過管道與高濃度腐質(zhì)污水精細(xì)分離機(jī)進(jìn)水口相連；高濃度腐質(zhì)污水精細(xì)分離機(jī)設(shè)有分離機(jī)進(jìn)水口、分離機(jī)出水口，分離機(jī)出水口通過管路與調(diào)配池進(jìn)水口相連，所述調(diào)配池設(shè)有調(diào)配池進(jìn)水口、調(diào)配池出水口，所述調(diào)配池出水口通過管道與厭氧反應(yīng)器進(jìn)水口相連；所述厭氧反應(yīng)器設(shè)有反應(yīng)器進(jìn)水口、反應(yīng)器出水口，所述反應(yīng)器出水口通過管道與短程硝化池的進(jìn)水口相連；所述短程硝化池設(shè)有短程硝化進(jìn)水口、沼液回流口，沼液回流口通過管道連通閥門接至第三水泵；所述短程硝化池與厭氧氨氧化反硝化耦合池為組合一體池，中間由隔墻隔開；所述厭氧氨氧化反硝化耦合池設(shè)有溢流出口，溢流出口通過管道與二沉池進(jìn)水口相連；所述二沉池設(shè)有二沉池進(jìn)水口、第一出口、第二出口，第三出口；第一出口與第三水泵相連，第三水泵與閥門相連，閥門與短程硝化池的沼液回流口相連；所述第二出口與第四水泵相連，所述第二出口通過第四水泵由管道連接至灌溉管網(wǎng)或排放；第三出口與第二污泥泵相連，第三出口為排泥口。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于養(yǎng)殖污水的厭氧氨氧化脫氮裝置，其特征在于：所述短程硝化池與厭氧氨氧化反硝化耦合池中間由隔墻隔開,隔墻上部均勻布設(shè)五個導(dǎo)流管，通過導(dǎo)流管將短程硝化池內(nèi)沼液導(dǎo)流至厭氧氨氧化反硝化耦合池底部。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于養(yǎng)殖污水的厭氧氨氧化脫氮裝置，其特征在于：所述厭氧氨氧化反硝化耦合池設(shè)有碳纖維人工水草，碳纖維人工水草設(shè)于支撐框架內(nèi)，支撐框架設(shè)于池內(nèi)液面以下。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，將厭氧消化、短程硝化、厭氧氨氧化耦合反硝化技術(shù)相結(jié)合，提供一種適用于養(yǎng)殖污水的厭氧氨氧化脫氮裝置，可穩(wěn)定、高效的去除養(yǎng)殖污水中的有機(jī)物質(zhì)和NH4+-N，以達(dá)到農(nóng)田灌溉用水的要求。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種適用于養(yǎng)殖污水的厭氧氨氧化脫氮裝置，其包括預(yù)處理組合池、高濃度腐質(zhì)污水精細(xì)分離機(jī)、調(diào)配池、厭氧反應(yīng)器、短程硝化池、厭氧氨氧化反硝化耦合池和二沉池。

所述預(yù)處理組合池包括沉淀池和調(diào)節(jié)池,沉淀池和調(diào)節(jié)池之間設(shè)有溢流孔洞。沉淀池用于沉淀析出比重大的固體顆粒；所述調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)有第一水泵、液位控制器和第一潛水?dāng)嚢铏C(jī)，第一水泵啟�？梢詥为�(dú)控制，也可通過液位控制器控制；所述調(diào)節(jié)池設(shè)有調(diào)節(jié)池出水口，調(diào)節(jié)池出水口通過管道與分離機(jī)進(jìn)水口相連。

所述高濃度腐質(zhì)污水精細(xì)分離機(jī)用于去除比重小、可生物降解的有機(jī)溶解物和膠體物質(zhì)。高濃度腐質(zhì)污水精細(xì)分離機(jī)設(shè)有分離機(jī)進(jìn)水口、分離機(jī)出渣口、分離機(jī)出水口。分離機(jī)出渣口排除的泥渣可直接用于好氧堆肥處理；所述分離機(jī)出水口通過管道連接至調(diào)配池進(jìn)水口。廢水經(jīng)所述高濃度腐質(zhì)污水精細(xì)分離機(jī)處理后通過管路自流至調(diào)配池。

所述調(diào)配池設(shè)有調(diào)配池進(jìn)水口、調(diào)配池出水口，調(diào)配池內(nèi)設(shè)有第二水泵、第二潛水?dāng)嚢铏C(jī)。所述調(diào)配池出水口通過管道接至厭氧反應(yīng)器的反應(yīng)器進(jìn)水口。廢水由第二水泵通過管道輸送至厭氧反應(yīng)器。所述調(diào)配池主要用于均衡水質(zhì)、水量。

所述厭氧反應(yīng)器設(shè)有反應(yīng)器進(jìn)水口、反應(yīng)器出水口、反應(yīng)器排泥口、三相分離器、沼氣收集裝置。所述三相分離器設(shè)于厭氧反應(yīng)器的內(nèi)部，所述沼氣收集裝置設(shè)于厭氧反應(yīng)器的頂部。通過三相分離器將氣相、液相、固相三相分離，產(chǎn)出的沼氣通過沼氣收集裝置收集后，可用作沼氣發(fā)電、生活燃料或焚燒排空等；沼渣依靠罐內(nèi)外壓差經(jīng)排泥口排至罐外；沼液通過反應(yīng)器出水口經(jīng)管道自流至短程硝化池。

所述短程硝化池與厭氧氨氧化反硝化耦合池為組合一體池。中間由隔墻隔開，隔墻上部均勻布設(shè)五個導(dǎo)流管，通過導(dǎo)流管將短程硝化池的沼液導(dǎo)流至厭氧氨氧化反硝化耦合池的底部，有效控制沼液流向。

所述短程硝化池設(shè)有短程硝化進(jìn)水口、沼液回流口、導(dǎo)流墻、閥門、DO測定儀、第一亞硝酸鹽監(jiān)測儀、第一氨氮監(jiān)測儀、pH調(diào)節(jié)裝置、微曝氣系統(tǒng)。短程硝化進(jìn)水口與反應(yīng)器出水口相連；沼液回流口處設(shè)有閥門，閥門通過管道與二沉池第三水泵相連；所述短程硝化池內(nèi)設(shè)導(dǎo)流墻，可促使回流沼液與原厭氧沼液混合的更充分；所述DO測定儀、第一亞硝酸鹽監(jiān)測儀、第一氨氮監(jiān)測儀、pH調(diào)節(jié)裝置均設(shè)于短程硝化池的側(cè)壁上。當(dāng)進(jìn)水NH4+-N的濃度高于短程硝化池內(nèi)氨氧化菌的耐受范圍時，沼液回流口的閥門打開，二沉池第三水泵自動啟動，沼液自二沉池回流至短程硝化池，NH4+-N濃度得以稀釋，從而將進(jìn)水NH4+-N的濃度控制在氨氧化菌的適應(yīng)范圍內(nèi)；通過DO測定儀進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測短程硝化池內(nèi)的溶解氧濃度，且將其控制在0.5mg/L左右，通過控制溶解氧的濃度或停留時間抑制硝化細(xì)菌的生長，從而使短程硝化池內(nèi)的反應(yīng)控制在短程硝化階段；根據(jù)池內(nèi)溶解氧濃度通過DO測定儀控制曝氣風(fēng)機(jī)的啟停；通過第一亞硝酸鹽監(jiān)測儀、第一氨氮監(jiān)測儀監(jiān)測池內(nèi)NO2--N和NH4+-N的濃度比，使其控制在1.3-1.5：1；所述閥門、第三水泵啟停通過第一氨氮監(jiān)測儀控制。所述pH調(diào)節(jié)裝置包含pH調(diào)節(jié)劑、計(jì)量泵，計(jì)量泵通過管道將pH調(diào)節(jié)劑輸送至短程硝化池內(nèi)，通過所述計(jì)量泵的精密調(diào)控，使池內(nèi)pH值控制在6.7-8.3的最佳范圍，為氨氧化細(xì)菌和亞硝酸鹽氧化菌提供適宜的生長環(huán)境。根據(jù)池內(nèi)NH4+-N的濃度情況控制閥門的啟閉，所述二沉池第三水泵與閥門聯(lián)動。所述微曝氣系統(tǒng)包括曝氣風(fēng)機(jī)、微曝氣裝置，曝氣風(fēng)機(jī)設(shè)于短程硝化池外一側(cè)，所述微曝氣裝置設(shè)于短程硝化池的底部。

所述厭氧氨氧化反硝化耦合池設(shè)有溢流出水口、碳纖維人工水草、支撐框架、恒溫裝置、pH/溫度儀、第一亞硝酸鹽監(jiān)測儀、第二氨氮監(jiān)測儀、硝酸鹽在線檢測儀、超聲波泥位計(jì)、集泥管以及第一污泥泵。所述溢流出水口通過管道與二沉池進(jìn)水口相連；所述支撐框架為角鋼組焊件，表面經(jīng)過防腐處理。所述碳纖維人工水草懸掛于支撐框架內(nèi)，所述支撐框架設(shè)于池內(nèi)液面以下；所述恒溫裝置設(shè)置于厭氧氨氧化反硝化耦合池周邊內(nèi)池壁上；所述pH/溫度儀、第一亞硝酸鹽監(jiān)測儀、第二氨氮監(jiān)測儀、硝酸鹽在線檢測儀均設(shè)于厭氧氨氧化反硝化耦合池側(cè)池壁上，通過第一亞硝酸鹽監(jiān)測儀、第二氨氮監(jiān)測儀、硝酸鹽在線檢測儀控制TN的濃度，并使出水TN保持在30mg/L以內(nèi)；所述超聲波泥位計(jì)監(jiān)測設(shè)于支撐框架以外、液面以下5-10mm處，用于監(jiān)測池底污泥的液位情況，所述集泥管均設(shè)于厭氧氨氧化反硝化耦合池的池底，所述第一污泥泵設(shè)于厭氧氨氧化反硝化耦合池池外一側(cè)，當(dāng)池內(nèi)厭氧氨氧化菌繁殖量過剩、污泥量多時，通過超聲波泥位計(jì)報(bào)警提醒，開啟第一污泥泵，由第一污泥泵通過集泥管將其輸送至池外。

所述二沉池設(shè)有二沉池進(jìn)水口、第一出口、第二出口、第三出口、第三水泵、第四水泵、第二污泥泵以及閥門。第三水泵、第四水泵、第二污泥泵均設(shè)于二沉池外。所述第一出口與第三水泵連接，第三水泵與短程硝化池沼液回流口連接；所述第二出口與第四水泵連接，通過第四水泵可將沼液輸送至灌溉管網(wǎng)或排放；所述第三出口與第二污泥泵連接，所述第二污泥泵用于清理池中積存的污泥。

優(yōu)選的，沉淀池用于沉淀析出比重大的固體顆粒，高濃度腐質(zhì)污水精細(xì)分離機(jī)用于去除懸浮物、大分子有機(jī)物和膠體物質(zhì)。

優(yōu)選的，通過短程硝化池中的第一亞硝酸鹽監(jiān)測儀和第一氨氮監(jiān)測儀使亞硝酸濃度與氨氮的濃度比例控制在1.3-1.5：1，從而使厭氧氨氧化反硝化耦合池中TN的去除更穩(wěn)定、高效。

優(yōu)選的，所述厭氧氨氧化反硝化耦合池，NH4+-N和NO2--N在厭氧氨氧化菌的作用下轉(zhuǎn)化為N2，轉(zhuǎn)化過程中厭氧氨氧化菌會產(chǎn)生的少量NO3--N，在反硝化的作用下NO3--N重新轉(zhuǎn)化為NO2--N，轉(zhuǎn)化后的NO2--N可以供厭氧氨氧化菌重新利用，從而提高脫氮效率。

優(yōu)選的，所述短程硝化池與厭氧氨氧化反硝化耦合池為組合一體池，隔墻上部均勻布設(shè)五個導(dǎo)流管，通過導(dǎo)流管將短程硝化池的沼液導(dǎo)流至厭氧氨氧化反硝化耦合池底部，有效控制沼液路徑。

優(yōu)選的，所述厭氧氨氧化反硝化耦合池設(shè)有設(shè)有碳纖維人工水草，其具有比表面積大、吸附性強(qiáng)﹑微生物親和性高等特點(diǎn),不僅可以效吸附水體中的有機(jī)物為微生物提供更多的養(yǎng)料,還可以為水體中的微生物提供強(qiáng)力的附著位點(diǎn),有助于厭氧氨氧化菌更好的富集和生長，能夠有效的提高厭氧氨氧化菌的豐度和避免厭氧氨氧化菌的流失。

優(yōu)選的，碳纖維人工水草較目前用的比較多的軟性﹑半軟性﹑彈性立體等懸掛式填料相比，碳纖維人工水草在使用過程中還具有微生物掛膜快、穩(wěn)定性高、機(jī)械強(qiáng)度大，抗酸堿、耐老化、耐生物降解、環(huán)保無污染、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、使用壽命長、安裝維修方便等優(yōu)點(diǎn)。

（發(fā)明人：閆茂魯;王麗;孫艷;李鵬芳;杜文琪）