CN115432808B - 双型deamox工艺高效同步处理腈纶废水和硝酸盐废水的装置与方法 - Google Patents
双型deamox工艺高效同步处理腈纶废水和硝酸盐废水的装置与方法 Download PDFInfo
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Abstract
双型DEAMOX工艺高效同步处理腈纶废水和硝酸盐废水的装置与方法属于污水生物处理领域,主体反应器为两个序批式SBR反应器。方法包括:腈纶废水与硝酸盐废水共同进入碳型DEAMOX反应器,异养反硝化菌利用腈纶废水内有限碳源将硝酸盐废水内硝态氮还原为亚硝态氮,继而与腈纶废水内氨氮被厌氧氨氧化菌同步去除。上述反应器的出水与硝酸盐废水共同进入硫型DEAMOX反应器,硫氧化菌基于硫氰酸盐将硝酸盐废水中的硝态氮还原为亚硝态氮并生成氨氮,随后通过厌氧氨氧化作用实现深度脱氮。本发明出水水质稳定,功能微生物耐毒性强,污泥产量低且温室气体排量少,有利于腈纶废水及硝酸盐废水高效脱氮,实现碳氮硫污染物同步去除的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种双型DEAMOX工艺高效同步处理腈纶废水和硝酸盐废水的装置与方法,属于污水生物处理技术领域。
背景技术
厌氧氨氧化生物反应的发现在环境工程领域具有重大开发价值,将其应用于污水处理过程中可有效降低曝气成本,节省有机碳源、削减污泥产量及温室气体排量,是未来污水生物脱氮的主导发展方向。实现厌氧氨氧化反应需底物亚硝酸盐持续稳定供应,由此亚硝态氮来源不同的厌氧氨氧化组合工艺应运而生,包括已得到广泛研究和应用的短程硝化厌氧氨氧化工艺以及新兴的短程反硝化厌氧氨氧化工艺。但短程硝化作用仅可解除厌氧氨氧化反应中底物限制的难题,11%剩余硝酸盐无法去除且亚硝酸盐氧化菌难以稳定抑制。短程反硝化作用可在基质浓度及比例、水力停留时间、温度等因素的调控下将反硝化反应控制在亚硝态氮生成阶段,操作简单,理论脱氮率可达100%,具备强大的实际工程应用潜力。
短程反硝化厌氧氨氧化工艺又被称为DEAMOX(DEnitrifying AMmoniumOXidation)工艺,通过反硝化细菌利用不同电子供体将硝态氮还原为亚硝态氮,为厌氧氨氧化菌供给底物,随后与氨氮共同转化为氮气脱除。其中DEAMOX工艺可根据反硝化菌营养类型分为碳型DEAMOX工艺、硫型DEAMOX工艺。碳型DEAMOX工艺主要利用乙酸钠等可降解碳源为电子供体驱动异养反硝化作用,通过调控碳氮比、碳源类型及投加方式实现稳定高效的亚硝酸盐积累率。该类工艺可同时去除废水内硝态氮、氨氮及有机物,为厌氧氨氧化技术普及提供了应用思路。硫型DEAMOX工艺通常以无机还原态硫化物为底物实现硫自养反硝化,调控合适反应条件将硝态氮还原为亚硝态氮并生成一定量的单质硫,降低出水硫酸盐浓度。
腈纶废水作为典型有毒难降解工业废水,其污染物成份复杂,浓度高,含有醛类、酚类、氰类等难降解有机物、聚合物及无机盐。当前该类废水的相关研究主要集中于吸附、光催化、电解、臭氧处理等一系列物化预处理方面,生化主体工艺重视程度不足。以硫氰酸盐为代表的无机类化合物通过物理吸附及化学氧化脱除成本过高,操作条件严苛且易造成二次污染,因此适应能力强、废水处理量大、运行成本低廉的微生物处理成为最可靠经济的方法。但仅采用传统脱氮工艺处理腈纶废水将面临碳源匮乏、功能微生物活性抑制,出水水质不稳定等诸多障碍,为解决上述难题,基建成本低、脱氮性能稳定的厌氧氨氧化工艺可被应用于治理该类废水。此外,工业生产中易产生的硝酸盐废水经全程反硝化作用势必消耗大量碳源,增加污泥产量,联合含氨氮废水共同由DEAMOX工艺处理可实现两类废水高效脱氮。基于此,本发明从异养反硝化与硫自养反硝化反应速率的差异性入手,构建双型DEAMOX工艺共同处理腈纶废水与硝酸盐废水,其中碳型DEAMOX工艺内异养反硝化菌利用腈纶废水内可降解碳源将硝酸盐废水内硝态氮还原为亚硝态氮,与腈纶废水内氨氮共同为厌氧氨氧化提供底物。残余大量硫氰酸盐的碳型DEAMOX反应器出水再与硝酸盐废水按比例进入硫型DEAMOX反应器,硫氧化菌首先将硫氰酸盐水解为还原态硫化物、氨氮及二氧化碳,继而利用还原态硫化物将硝酸盐废水中的硝态氮转化为亚硝态氮并生成单质硫,随后氨氮及亚硝态氮经厌氧氨氧化作用去除,单质硫被回收利用。该工艺相继去除腈纶废水内氨氮、有机物及硫氰酸盐的同时可实现硝酸盐废水深度脱氮,可为工业废水处理提供一定参考。
发明内容
本发明提出了一种双型DEAMOX工艺高效同步处理腈纶废水和硝酸盐废水的装置与方法。腈纶废水与硝酸盐废水共同进入碳型DEAMOX反应器,异养反硝化菌利用腈纶废水内有限碳源进行短程反硝化,联合厌氧氨氧化菌去除硝态氮及氨氮,由于异养反硝化速率高于自养反硝化速率,腈纶废水内还原态无机硫化物未被有效利用。随后碳型DEAMOX反应器的出水与硝酸盐废水共同泵入硫型DEAMOX反应器,硫氧化菌基于硫氰酸盐将硝态氮还原为亚硝态氮并生成氨氮,再次为厌氧氨氧化反应提供底物,实现污水内氮素有效去除。
为实现上述目的,本发明所提出双型DEAMOX工艺高效同步处理腈纶废水和硝酸盐废水的装置,其特征在于:包括腈纶废水原水箱(1)、碳型DEAMOX反应器(2)、硝酸盐废水水箱(3)、中间水箱(4)、硫型DEAMOX反应器(5)、出水箱(6)、自动实时控制装置(7)及计算机(8)。
所述的碳型DEAMOX反应器(2)设有第一进水蠕动泵(2.1)、第一进水口(2.2)、第二进水蠕动泵(2.6)、第二进水口(2.7)、第一出水蠕动泵(2.9)、第一出水口(2.8)、第一pH/DO实时监测装置(2.3)、第一电动搅拌器(2.4)、第一溢流口(2.5)、第一排泥口(2.10);硫型DEAMOX反应器(5)设有第三进水蠕动泵(5.1)、第三进水口(5.2)、第四进水蠕动泵(5.3)、第四进水口(5.4)、第二出水蠕动泵(5.9)、第二出水口(5.8)、第二pH/DO实时监测装置(5.7)第二电动搅拌器(5.6)、第一溢流口(5.5)、第一排泥口(5.10)。
腈纶废水原水箱(1)、硝酸盐废水水箱(3)、中间水箱(4)与碳型DEAMOX反应器(2)之间分别由第一进水蠕动泵(2.1)、第二进水蠕动泵(2.6)、第一出水蠕动泵(2.9)相连接,中间水箱(4)、硝酸盐废水水箱(3)、出水箱(6)与硫型DEAMOX反应器(5)之间分别由第三进水蠕动泵(5.1)、第四进水蠕动泵(5.3)、第二出水蠕动泵(5.9)相连接。自动控制系统对第一进水蠕动泵(2.1)、第二进水蠕动泵(2.6)、第三进水蠕动泵(5.1)、第四进水蠕动泵(5.3)、第一出水蠕动泵(2.9)、第二出水蠕动泵(5.9)、第一pH/DO实时监测装置(2.3)、第二pH/DO实时监测装置(5.7)、第一电动搅拌器(2.4)、第二电动搅拌器(5.6)进行控制。自控系统由自动实时控制装置(7)及计算机(8)组成。
本发明所提出双型DEAMOX工艺高效同步处理腈纶废水和硝酸盐废水的方法,其特征在于,包括以下过程:
1.1碳型DEAMOX反应器启动
1.1.1接种市政污水处理厂剩余污泥于碳型DEAMOX反应器内,污泥浓度维持在2000-2500mg/L,采用硝态氮浓度为60mg/L-120mg/L的人工配水,COD由乙酸钠提供,COD与硝态氮质量浓度比为5.0-6.0,每天运行4个周期,每周期6h,进水10min,缺氧搅拌120min,沉淀30min,排水5min,静置195min,排水比50%。在缺氧搅拌开始时投加乙酸钠,投加时间为1-2min。当出水硝态氮浓度小于5mg/L,说明异养反硝化菌硝酸盐还原力恢复。
1.1.2运行7天及以上,将COD与硝态氮质量浓度比降至2.5-3.0,碳型DEAMOX反应器运行增至每天8个周期,每周期3h,进水10min,缺氧搅拌60-120min,沉淀30min,排水5min,静置15-75min,排水比50%。在缺氧搅拌开始时投加乙酸钠,投加时间为1-2min。根据典型周期内亚硝态氮浓度变化趋势确定短程反硝化反应时间节点,即亚硝积累峰值点对应短程反硝化反应结束时间节点。待出水亚硝态氮积累率大于80%且稳定运行一周以上,表明异养短程反硝化反应实现。
1.1.3运行21天及以上,接种厌氧氨氧化成熟颗粒污泥于碳型DEAMOX反应器内,采用模拟配水,COD由乙酸钠提供,硝态氮浓度为60-120mg/L,氨氮浓度为50-100mg/L,COD与硝态氮质量浓度比为2.5-3.0。每天运行6个周期,每周期4h,进水10min,缺氧搅拌180min,沉淀5min,排水5min,静置40min,排水比50%。在缺氧搅拌开始时投加乙酸钠,投加时间为1-2min。当出水硝态氮浓度小于10mg/L,氨氮浓度小于5mg/L,说明碳型DEAMOX反应器启动成功。
1.2硫型DEAMOX反应器启动
1.2.1接种市政污水处理厂剩余污泥于硫型DEAMOX反应器内,污泥浓度保持在3000-4000mg/L,采用硝态氮浓度为50-100mg/L的人工配水,外加硫源为硫代硫酸钠。每天运行4个周期,每周期6h,硫代硫酸钠与硝态氮质量浓度比为2.0-3.0,进水10min,缺氧搅拌180-240min,沉淀30min,排水5min,静置70-130min,排水比50%。在缺氧搅拌开始时投加硫代硫酸钠,投加时间为1-2min。运行21天及以上,降低硫代硫酸钠与硝态氮质量浓度比至1.0-1.5,每天运行4个周期,每周期6h,进水10min,缺氧搅拌180min,沉淀30min,排水5min,静置130min,排水比50%,在缺氧搅拌开始时投加硫代硫酸钠,投加时间为1-2min。待出水亚硝态氮积累率大于70%,表明硫自养型短程反硝化反应实现。
1.2.2将厌氧氨氧化成熟颗粒污泥接种至硫型DEAMOX反应器内,接种后污泥浓度保持为5000±500mg/L,采用硝态氮浓度为50-100mg/L、氨氮浓度为40-80mg/L的人工配水,外加硫源为硫代硫酸钠,硫代硫酸钠与硝态氮质量浓度比为0.5-0.8,每天运行4个周期,每周期6h,进水10min,缺氧搅拌240-300min,沉淀30min,排水5min,静置10-70min,排水比50%。在缺氧搅拌开始时投加硫代硫酸钠,投加时间为1-2min。运行14天以上,将硫代硫酸钠替换为硫氰酸盐,硫氰酸盐与硝态氮质量浓度比为1.0-1.6,硝态氮浓度为50-100mg/L、氨氮浓度为30-40mg/L,每天运行4个周期,每周期6h,进水10min,缺氧搅拌240-300min,沉淀30min,排水5min,静置10-70min,排水比50%。在缺氧搅拌开始时投加硫氰酸盐,投加时间为1-2min。直至出水总氮浓度低于10mg/L时,说明硫型DEAMOX反应器启动成功。
1.3联合运行
腈纶废水与硝酸盐废水通过第一进水蠕动泵、第二进水蠕动泵依照氨氮与硝态氮质量浓度比1:1-1:1.2的比例泵入碳型DEAMOX反应器内,每天运行4个周期,每周期6h,进水10min,缺氧搅拌180-240min,沉淀5min,排水5min,静置100-160min,排水比50%,不控制温度。异养反硝化菌利用腈纶废水内可降解碳源进行短程反硝化反应,与厌氧氨氧化协同去除氨氮与硝态氮。待缺氧搅拌完成沉淀5min后开启第一出水蠕动泵,通过第一出水口将尾水排入中间水箱。开启第三进水蠕动泵、第四进水蠕动泵,将中间水箱及硝酸盐废水水箱内的污水按硝态氮与硫氰酸盐质量浓度比为1:1-1:1.6的比例泵入硫型DEAMOX反应器内,每天运行4个周期,每周期6h,进水10min,缺氧搅拌240-300min,沉淀30min,排水5min,静置10-70min,排水比为50%,不控制温度。硫氧化菌利用硫氰酸盐进行二次短程反硝化并生成氨氮,亚硝态氮与氨氮共同被厌氧氨氧化菌利用。待缺氧搅拌完成沉淀30min后开启第二出水蠕动泵,通过第二出水口将尾水排入出水箱。当出水总氮浓度低于10mg/L,无硫氰酸盐剩余,稳定运行7天以上则表明双型DEAMOX颗粒系统可同步处理腈纶废水与硝酸盐废水。
本发明所提出双型DEAMOX工艺高效同步处理腈纶废水和硝酸盐废水的装置和方法,其特点和优势如下:
1)该联合工艺突破了碳源匮乏限制工业废水高效脱氮的瓶颈并解除了有机物对自养脱氮相关功能菌群的抑制,联合异养短程反硝化、硫自养短程反硝化共同驱动厌氧氨氧化反应,提升工业废水处理工艺内自养脱氮比例,无需额外投加硫源及碱度、节省曝气能耗、削减污泥产量及温室气体排量;
2)该工艺采用各类工业废水整合处理的方法,通过调控污水投配比例可提供合适的基质比例,易于实现异养短程反硝化、自养短程反硝化联合厌氧氨氧化工艺;
3)硫氧化菌与厌氧氨氧化菌均为化能自养菌,生长速率及代谢方式相近,该工艺在有限碳源、硫源的驱动下,可缓解异养菌与自养菌竞争,在各个反应器内分别构建稳定菌群共生网络,实现腈纶废水与硝酸盐废水高效脱氮。此外采用厌氧氨氧化颗粒可维持反应器内厌氧氨氧化菌菌群丰度和活性,确保其在有毒有害环境下仍可稳定运行;
附图说明
图1为双型DEAMOX工艺高效同步处理腈纶废水和硝酸盐废水的方法的装置
图1中:1-腈纶废水原水箱、2-碳型DEAMOX反应器、3-硝酸盐废水水箱、4-中间水箱、5-硫型DEAMOX反应器、6-出水箱、7-自动实时控制装置、8-计算机;
具体实施方式
双型DEAMOX工艺高效同步处理腈纶废水和硝酸盐废水的装置,其特征在于:包括腈纶废水原水箱(1)、碳型DEAMOX反应器(2)、硝酸盐废水水箱(3)、中间水箱(4)、硫型DEAMOX反应器(5)、出水箱(6)、自动实时控制装置(7)及计算机(8)。
所述的碳型DEAMOX反应器(2)设有第一进水蠕动泵(2.1)、第一进水口(2.2)、第二进水蠕动泵(2.6)、第二进水口(2.7)、第一出水蠕动泵(2.9)、第一出水口(2.8)、第一pH/DO实时监测装置(2.3)、第一电动搅拌器(2.4)、第一溢流口(2.5)、第一排泥口(2.10);硫型DEAMOX反应器(5)设有第三进水蠕动泵(5.1)、第三进水口(5.2)、第四进水蠕动泵(5.3)、第四进水口(5.4)、第二出水蠕动泵(5.9)、第二出水口(5.8)、第二pH/DO实时监测装置(5.7)第二电动搅拌器(5.6)、第一溢流口(5.5)、第一排泥口(5.10)。
腈纶废水原水箱(1)、硝酸盐废水水箱(3)、中间水箱(4)与碳型DEAMOX反应器(2)之间分别由第一进水蠕动泵(2.1)、第二进水蠕动泵(2.6)、第一出水蠕动泵(2.9)相连接,中间水箱(4)、硝酸盐废水水箱(3)、出水箱(6)与硫型DEAMOX反应器(5)之间分别由第三进水蠕动泵(5.1)、第四进水蠕动泵(5.3)、第二出水蠕动泵(5.9)相连接。自动控制系统对第一进水蠕动泵(2.1)、第二进水蠕动泵(2.6)、第三进水蠕动泵(5.1)、第四进水蠕动泵(5.3)、第一出水蠕动泵(2.9)、第二出水蠕动泵(5.9)、第一pH/DO实时监测装置(2.3)、第二pH/DO实时监测装置(5.7)、第一电动搅拌器(2.4)、第二电动搅拌器(5.6)进行控制。自控系统由自动实时控制装置(7)及计算机(8)组成。
应用所述的装置同步处理腈纶废水和硝酸盐废水的方法,其特征在于,包括以下过程:
1.1碳型DEAMOX反应器启动
1.1.1接种市政污水处理厂剩余污泥于碳型DEAMOX反应器内,污泥浓度维持在2000-2500mg/L,采用硝态氮浓度为60mg/L-120mg/L的人工配水,COD由乙酸钠提供,COD与硝态氮质量浓度比为5.0-6.0,每天运行4个周期,每周期6h,进水10min,缺氧搅拌120min,沉淀30min,排水5min,静置195min,排水比50%。在缺氧搅拌开始时投加乙酸钠,投加时间为1-2min。当出水硝态氮浓度小于5mg/L,说明异养反硝化菌硝酸盐还原力恢复。
1.1.2运行7天及以上,将COD与硝态氮质量浓度比降至2.5-3.0,碳型DEAMOX反应器运行增至每天8个周期,每周期3h,进水10min,缺氧搅拌60-120min,沉淀30min,排水5min,静置15-75min,排水比50%。在缺氧搅拌开始时投加乙酸钠,投加时间为1-2min。根据典型周期内亚硝态氮浓度变化趋势确定短程反硝化反应时间节点,即亚硝积累峰值点对应短程反硝化反应结束时间节点。待出水亚硝态氮积累率大于80%且稳定运行一周以上,表明异养短程反硝化反应实现。
1.1.3运行21天及以上,接种厌氧氨氧化成熟颗粒污泥于碳型DEAMOX反应器内,采用模拟配水,COD由乙酸钠提供,硝态氮浓度为60-120mg/L,氨氮浓度为50-100mg/L,COD与硝态氮质量浓度比为2.5-3.0。每天运行6个周期,每周期4h,进水10min,缺氧搅拌180min,沉淀5min,排水5min,静置40min,排水比50%。在缺氧搅拌开始时投加乙酸钠,投加时间为1-2min。当出水硝态氮浓度小于10mg/L,氨氮浓度小于5mg/L,说明碳型DEAMOX反应器启动成功。
1.2硫型DEAMOX反应器启动
1.2.1接种市政污水处理厂剩余污泥于硫型DEAMOX反应器内,污泥浓度保持在3000-4000mg/L,采用硝态氮浓度为50-100mg/L的人工配水,外加硫源为硫代硫酸钠。每天运行4个周期,每周期6h,硫代硫酸钠与硝态氮质量浓度比为2.0-3.0,进水10min,缺氧搅拌180-240min,沉淀30min,排水5min,静置70-130min,排水比50%。在缺氧搅拌开始时投加硫代硫酸钠,投加时间为1-2min。运行21天及以上,降低硫代硫酸钠与硝态氮质量浓度比至1.0-1.5,每天运行4个周期,每周期6h,进水10min,缺氧搅拌180min,沉淀30min,排水5min,静置130min,排水比50%,在缺氧搅拌开始时投加硫代硫酸钠,投加时间为1-2min。待出水亚硝态氮积累率大于70%,表明硫自养型短程反硝化反应实现。
1.2.2将厌氧氨氧化成熟颗粒污泥接种至硫型DEAMOX反应器内,接种后污泥浓度保持为5000±500mg/L,采用硝态氮浓度为50-100mg/L、氨氮浓度为40-80mg/L的人工配水,外加硫源为硫代硫酸钠,硫代硫酸钠与硝态氮质量浓度比为0.5-0.8,每天运行4个周期,每周期6h,进水10min,缺氧搅拌240-300min,沉淀30min,排水5min,静置10-70min,排水比50%。在缺氧搅拌开始时投加硫代硫酸钠,投加时间为1-2min。运行14天以上,将硫代硫酸钠替换为硫氰酸盐,硫氰酸盐与硝态氮质量浓度比为1.0-1.6,硝态氮浓度为50-100mg/L、氨氮浓度为30-40mg/L,每天运行4个周期,每周期6h,进水10min,缺氧搅拌240-300min,沉淀30min,排水5min,静置10-70min,排水比50%。在缺氧搅拌开始时投加硫氰酸盐,投加时间为1-2min。直至出水总氮浓度低于10mg/L时,说明硫型DEAMOX反应器启动成功。
1.3联合运行
腈纶废水与硝酸盐废水通过第一进水蠕动泵、第二进水蠕动泵依照氨氮与硝态氮质量浓度比1:1-1:1.2的比例泵入碳型DEAMOX反应器内,每天运行4个周期,每周期6h,进水10min,缺氧搅拌180-240min,沉淀5min,排水5min,静置100-160min,排水比50%,不控制温度。异养反硝化菌利用腈纶废水内可降解碳源进行短程反硝化反应,与厌氧氨氧化协同去除氨氮与硝态氮。待缺氧搅拌完成沉淀5min后开启第一出水蠕动泵,通过第一出水口将尾水排入中间水箱。开启第三进水蠕动泵、第四进水蠕动泵,将中间水箱及硝酸盐废水水箱内的污水按硝态氮与硫氰酸盐质量浓度比为1:1-1:1.6的比例泵入硫型DEAMOX反应器内,每天运行4个周期,每周期6h,进水10min,缺氧搅拌240-300min,沉淀30min,排水5min,静置10-70min,排水比为50%,不控制温度。硫氧化菌利用硫氰酸盐进行二次短程反硝化并生成氨氮,亚硝态氮与氨氮共同被厌氧氨氧化菌利用。待缺氧搅拌完成沉淀30min后开启第二出水蠕动泵,通过第二出水口将尾水排入出水箱。当出水总氮浓度低于10mg/L,无硫氰酸盐剩余,稳定运行7天以上则表明双型DEAMOX颗粒系统可同步处理腈纶废水与硝酸盐废水。
Claims (2)
1.双型DEAMOX工艺高效同步处理城市污水和硝酸盐废水的装置,其特征在于:包括腈纶废水原水箱(1)、碳型DEAMOX反应器(2)、硝酸盐废水水箱(3)、中间水箱(4)、硫型DEAMOX反应器(5)、出水箱(6)、自动实时控制装置(7)及计算机(8);
所述的碳型DEAMOX反应器(2)设有第一进水蠕动泵(2.1)、第一进水口(2.2)、第二进水蠕动泵(2.6)、第二进水口(2.7)、第一出水蠕动泵(2.9)、第一出水口(2.8)、第一pH/DO实时监测装置(2.3)、第一电动搅拌器(2.4)、第一溢流口(2.5)、第一排泥口(2.10);硫型DEAMOX反应器(5)设有第三进水蠕动泵(5.1)、第三进水口(5.2)、第四进水蠕动泵(5.3)、第四进水口(5.4)、第二出水蠕动泵(5.9)、第二出水口(5.8)、第二pH/DO实时监测装置(5.7)第二电动搅拌器(5.6)、第二溢流口(5.5)、第二排泥口(5.10);
腈纶废水原水箱(1)、硝酸盐废水水箱(3)、中间水箱(4)与碳型DEAMOX反应器(2)之间分别由第一进水蠕动泵(2.1)、第二进水蠕动泵(2.6)、第一出水蠕动泵(2.9)相连接,中间水箱(4)、硝酸盐废水水箱(3)、出水箱(6)与硫型DEAMOX反应器(5)之间分别由第三进水蠕动泵(5.1)、第四进水蠕动泵(5.3)、第二出水蠕动泵(5.9)相连接;自动控制系统对第一进水蠕动泵(2.1)、第二进水蠕动泵(2.6)、第三进水蠕动泵(5.1)、第四进水蠕动泵(5.3)、第一出水蠕动泵(2.9)、第二出水蠕动泵(5.9)、第一pH/DO实时监测装置(2.3)、第二pH/DO实时监测装置(5.7)、第一电动搅拌器(2.4)、第二电动搅拌器(5.6)进行控制;自控系统由自动实时控制装置(7)及计算机(8)组成。
2.应用权利要求1所述的装置同步处理腈纶废水和硝酸盐废水的方法,其特征在于,包括以下过程:
1.1碳型DEAMOX反应器启动
1.1.1接种市政污水处理厂剩余污泥于碳型DEAMOX反应器内,污泥浓度维持在2000-2500mg/L,采用硝态氮浓度为60mg/L-120mg/L的人工配水,COD由乙酸钠提供,COD与硝态氮质量浓度比为5.0-6.0,每天运行4个周期,每周期6h,进水10min,缺氧搅拌120min,沉淀30min,排水5min,静置195min,排水比50%,在缺氧搅拌开始时投加乙酸钠,投加时间为1-2min;
1.1.2运行7天及以上,将COD与硝态氮质量浓度比降至2.5-3.0,碳型DEAMOX反应器运行增至每天8个周期,每周期3h,进水10min,缺氧搅拌60-120min,沉淀30min,排水5min,静置15-75min,排水比50%,在缺氧搅拌开始时投加乙酸钠,投加时间为1-2min;根据典型周期内亚硝态氮浓度变化趋势确定短程反硝化反应时间节点,即亚硝积累峰值点对应短程反硝化反应结束时间节点;
1.1.3运行21天及以上,接种厌氧氨氧化成熟颗粒污泥于碳型DEAMOX反应器内,采用模拟配水,COD由乙酸钠提供,硝态氮浓度为60-120mg/L,氨氮浓度为50-100mg/L,COD与硝态氮质量浓度比为2.5-3.0;每天运行6个周期,每周期4h,进水10min,缺氧搅拌180min,沉淀5min,排水5min,静置40min,排水比50%,在缺氧搅拌开始时投加乙酸钠,投加时间为1-2min;
1.2硫型DEAMOX反应器启动
1.2.1接种市政污水处理厂剩余污泥于硫型DEAMOX反应器内,污泥浓度保持在3000-4000mg/L,采用硝态氮浓度为50-100mg/L的人工配水,外加硫源为硫代硫酸钠,每天运行4个周期,每周期6h,硫代硫酸钠与硝态氮质量浓度比为2.0-3.0,进水10min,缺氧搅拌180-240min,沉淀30min,排水5min,静置70-130min,排水比50%;在缺氧搅拌开始时投加硫代硫酸钠,投加时间为1-2min,运行21天及以上,降低硫代硫酸钠与硝态氮质量浓度比至1.0-1.5,每天运行4个周期,每周期6h,进水10min,缺氧搅拌180min,沉淀30min,排水5min,静置130min,排水比50%,在缺氧搅拌开始时投加硫代硫酸钠,投加时间为1-2min;
1.2.2将厌氧氨氧化成熟颗粒污泥接种至硫型DEAMOX反应器内,接种后污泥浓度保持为5000±500mg/L,采用硝态氮浓度为50-100mg/L、氨氮浓度为40-80mg/L的人工配水,外加硫源为硫代硫酸钠,硫代硫酸钠与硝态氮质量浓度比为0.5-0.8,每天运行4个周期,每周期6h,进水10min,缺氧搅拌240-300min,沉淀30min,排水5min,静置10-70min,排水比50%,在缺氧搅拌开始时投加硫代硫酸钠,投加时间为1-2min;运行14天以上,将硫代硫酸钠替换为硫氰酸盐,硫氰酸盐与硝态氮质量浓度比为1.0-1.6,硝态氮浓度为50-100mg/L、氨氮浓度为30-40mg/L,每天运行4个周期,每周期6h,进水10min,缺氧搅拌240-300min,沉淀30min,排水5min,静置10-70min,排水比50%,在缺氧搅拌开始时投加硫氰酸盐,投加时间为1-2min;
1.3联合运行
腈纶废水与硝酸盐废水通过第一进水蠕动泵、第二进水蠕动泵依照氨氮与硝态氮质量浓度比1:1-1:1.2的比例泵入碳型DEAMOX反应器内,每天运行4个周期,每周期6h,进水10min,缺氧搅拌180-240min,沉淀5min,排水5min,静置100-160min,排水比50%,不控制温度;异养反硝化菌利用腈纶废水内可降解碳源进行短程反硝化反应,与厌氧氨氧化协同去除氨氮与硝态氮;待缺氧搅拌完成沉淀5min后开启第一出水蠕动泵,通过第一出水口将尾水排入中间水箱;开启第三进水蠕动泵、第四进水蠕动泵,将中间水箱及硝酸盐废水水箱内的污水按硝态氮与硫氰酸盐质量浓度比为1:1-1:1.6的比例泵入硫型DEAMOX反应器内,每天运行4个周期,每周期6h,进水10min,缺氧搅拌240-300min,沉淀30min,排水5min,静置10-70min,排水比为50%,不控制温度;硫氧化菌利用硫氰酸盐进行二次短程反硝化并生成氨氮,亚硝态氮与氨氮共同被厌氧氨氧化菌利用,待缺氧搅拌完成沉淀30min后开启第二出水蠕动泵,通过第二出水口将尾水排入出水箱。
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