一種用于強化后置反硝化脫氮工藝的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于強化后置反硝化脫氮工藝的系統(tǒng)，包括填埋氣進氣管、強化硝化池(IN池)、脫氧器、強化反硝化池(ID池)和沉淀池；IN池采用填埋氣曝氣，ID池采用經(jīng)脫氧器脫除氧氣的填埋氣進行曝氣；IN池中的IN池曝氣管伸入池內長度為池長的2/3；IN池和ID池由分隔墻分隔開，分隔墻距池底距離為池高的1/5；IN池中填埋氣和空氣的混合比介于2∶1～4∶1之間；IN池氣內循環(huán)的氣體比例為50％～80％；ID池氣體內循環(huán)的氣體比例為70％-90％；IN池和ID池中微生物的預馴化時間介于3-5d之間。本發(fā)明具有脫氮效率高，處理效果穩(wěn)定，工藝流程簡單，處理構筑物和設備較少，基建和運行成本低等特點。
【專利說明】一種用于強化后置反硝化脫氮工藝的系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及水處理【技術領域】的一種強化生物作用效能的系統(tǒng)，更具體的說，是一種用于強化后置反硝化脫氮作用的系統(tǒng)(IN-1D系統(tǒng))。

【背景技術】
[0002]后置反硝化脫氮工藝又稱為單級生物脫氮工藝(如圖1所示)。有機污染物的去除和氨化過程、硝化反應在同一反應器(曝氣池)中進行，從該反應器流出的混合液不經(jīng)沉淀，直接進入缺氧池，進行反硝化。該工藝流程簡單，處理構筑物和設備較少，克服了多級生物脫氮系統(tǒng)的常見缺點。但仍存在后置反硝化所固有的缺點，即硝化過程可能堿度不足，反硝化過程碳源不足，且整體工藝脫氮效率不及前置缺氧-好氧(A/0)脫氮工藝和缺氧好氧分段進水脫氮工藝，除此之外，其也存在生物處理工藝的常見弊端，即受溫度影響較大，如冬季運行時處理效率大大降低。
[0003]填埋氣(LFG)主要是填埋垃圾中可生物降解有機物在微生物作用下的產(chǎn)物。主要成分為甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)、氮氣(N2)、氧氣(O2)等，所占比例分別為45%?60%、40%?60%、2%?5%、0.1%?1.0%。甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)作為兩種最重要的溫室氣體，是填埋場溫室氣體減排的主要研究對象。目前，填埋氣體(LFG)收集系統(tǒng)和覆蓋土生物氧化是填埋航溫室氣體減排的主要手段，覆蓋土生物氧化通過在垃圾表面覆蓋土壤層，通過土壤微生物氧化減少溫室氣體釋放，但其減排能力有限，且受氣象條件影響很大；填埋氣收集系統(tǒng)通過布設在場內的管道對氣體進行收集和匯集，受氣象條件影響較小，但填埋氣組分較多，限制了其在回收再利用中的使用價值。
[0004]微生物的硝化和反硝化作用是生物脫氮的核心過程。硝化作用是指氨在微生物作用下氧化為硝酸的過程。反硝化作用也稱脫氮作用，是指反硝化細菌在缺氧條件下，還原硝酸鹽，釋放出分子態(tài)氮(N2)或一氧化二氮(N2O)的過程研究表明:1)NH4+和CH4的正四面體分子結構類似，分子量相近，而且甲烷單氧化酶和氨單氧化酶在結構上也極為相似，故氨氧化菌和甲烷氧化菌都可以氧化NH4+,且甲烷氧化菌以CH4作為能源和碳源；2)CH4厭氧氧化是缺氧環(huán)境中重要的生化反應，N02_或N03_同樣可作為CH4厭氧氧化的電子受體，用化學方程式可以表述為:
[0005]5CH4+8N03>8H+ — 5C02+4N2+14H20(I)
[0006](G?！?= -765kJ moF1CH4)
[0007]3CH4+8N02>8H+ — 3C02+4N2+10H20(2)
[0008](G?！?= -928 kj moF1CH4)
[0009]但是，現(xiàn)有的有后置反硝化脫氮工藝存在反硝化過程碳源不足，整體工藝脫氮效率相對較低，且難以進一步提高，冬季低溫條件下運行處理效率低等問題。


【發(fā)明內容】

[0010]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中存在的上述不足，提供了一種用于強化后置反硝化脫氮工藝的系統(tǒng)(IN-1D系統(tǒng))，對于城市生活污水，其TN去除率較常規(guī)后置反硝化脫氮工藝提高了 25%?37% ;對于畜禽廢水，其TN去除率較常規(guī)后置反硝化脫氮工藝提高了 34%?41% ;脫氮效果接近缺氧-好氧(A/Ο)脫氮工藝和缺氧-好氧分段進水脫氮工藝。采用本系統(tǒng)強化后的后置反硝化脫氮工藝具有脫氮效率高，處理效果穩(wěn)定，工藝流程簡單，處理構筑物和設備較少，基建和運行成本低等特點。
[0011]為了實現(xiàn)上述技術目的，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的。
[0012]一種用于強化后置反硝化脫氮工藝的系統(tǒng)，包括:填埋氣進氣管1、強化硝化池(IN池)2、脫氧器3、強化反硝化池(ID池)4以及沉淀池5 ;強化硝化池2和強化反硝化池4形成反應區(qū)，且強化硝化池2和強化反硝化池4底部連通，并分別布設曝氣管18，曝氣管18的管道上均布有曝氣頭9 ;強化硝化池2的頂部設置IN池氣體內循環(huán)管6和IN池排氣管14，強化反硝化池4的頂部設置ID池氣體內外循環(huán)管11，其中IN池氣體內循環(huán)管6上配置有IN池氣體內循環(huán)泵19，ID池氣體內外循環(huán)管11上配置有ID池氣體內循環(huán)泵20和ID池氣體外循環(huán)泵13 ;脫氧器3通過脫氧進氣管12分別與填埋氣進氣管I及ID池氣體內外循環(huán)管11連接；填埋氣進氣管上連接有IN池氣體內循環(huán)管6、空氣進氣管10及脫氧進氣管12 ;沉淀池6通過連接管17與強化反硝化池4連接，沉淀池6的污泥通過污泥回流管8回流到強化硝化池2。
[0013]優(yōu)選地，所述強化硝化池2和強化反硝化池4中曝氣所采用的氣體均為填埋氣，其中，進入強化反硝化池4的填埋氣經(jīng)過脫氧器3進行脫氧處理。
[0014]優(yōu)選地，所述脫氧器3包括電爐絲21和銅絲網(wǎng)22，通過電爐絲21產(chǎn)熱形成高溫并加熱銅絲網(wǎng)22，填埋氣經(jīng)過灼熱的銅絲網(wǎng)22后脫氧。
[0015]優(yōu)選地，所述強化硝化池2和強化反硝化池4之間通過分隔墻38分隔開
[0016]優(yōu)選地，強化硝化池2的IN池曝氣管37伸入池內長度為強化硝化池2池長的2/3 ；分隔墻38距池底距離為池高的1/5。
[0017]優(yōu)選地，所述強化硝化池2中填埋氣和空氣的混合比介于2:1?4:1之間；IN池氣體內循環(huán)管6中內循環(huán)的氣體比例為50%?80% ;ID池內外循環(huán)管11中氣體內循環(huán)的氣體比例為70% -90%。
[0018]優(yōu)選地，所述強化硝化池2和強化反硝化池4均采用間歇式曝氣方式，曝氣周期為12h。
[0019]優(yōu)選地，所述強化硝化池2 —個周期內的曝氣過程為:
[0020](一 )填埋氣和空氣的混合氣曝氣50min，靜置lOmin，該過程持續(xù)時間為Ih ；
[0021](二)回流氣循環(huán)曝氣與空氣曝氣共進行50min，靜置lOmin，曝氣和靜置交替進行，該過程持續(xù)時間為lih。
[0022]優(yōu)選地，所述強化反硝化池4 一個周期內的曝氣過程為:
[0023]脫氧后的填埋氣曝氣50min，靜置lOmin，曝氣和靜置交替進行，該過程持續(xù)時間為 12h。
[0024]優(yōu)選地，強化硝化池2和強化反硝化池4中污泥的預馴化時間介于3-5d之間。
[0025]本發(fā)明提供的用于強化后置反硝化脫氮工藝的系統(tǒng)，其工作過程包括如下步驟:
[0026](一 )預馴化階段:
[0027]在原有污泥的基礎上，原水經(jīng)進水管7進入強化硝化池IN池，達到一定體積V1后，停止進水，同時開啟閥門136、閥門g31、閥門h32和閥門?33, IN池2和ID池4經(jīng)3_5d馴化后即可進入處理階段，馴化階段曝氣采用間歇式。IN池2—個周期內的曝氣流程為:①填埋氣、空氣混合氣曝氣50min，靜置lOmin，該過程持續(xù)時間為Ih ;②回流氣循環(huán)曝氣、空氣同時曝氣50min，靜置lOmin，曝氣和靜置交換進行，該過程持續(xù)時間為Ilh ;ID池4 一個周期內的曝氣流程為:填埋氣脫氧曝氣50min，靜置lOmin，曝氣和靜置交換進行，該過程持續(xù)時間為12h。馴化結束后，
[0028]( 二)處理階段:
[0029]1.經(jīng)過預馴化階段后，原水以一定流量Q1經(jīng)進水管7進入強化硝化池IN池，同時開啟閥門136、閥門g31、閥門h32、閥門i33和閥門j34進行曝氣，一部分填埋氣經(jīng)填埋氣進氣管I按一定流量Q1進入IN池2，并由曝氣頭9均布進氣；另一部分填埋氣經(jīng)脫氧進氣管12進入脫氧器3，填埋氣中的氧氣與灼熱的銅網(wǎng)22反應從而脫掉其中的氧氣，這一過程依靠電爐絲21進行加熱，加熱后的溫度保持在400?500°C，經(jīng)脫氧的填埋氣通過ID池曝氣管18進入ID池4，同樣依靠曝氣頭9均布進氣；
[0030]2.1N池2—個周期內的曝氣流程為:①填埋氣、空氣混合氣曝氣50min，靜置lOmin，該過程持續(xù)時間為lh，閥門j34和閥門136曝氣時開啟，靜置時關閉，填埋氣和空氣的混合比介于2: I?4: I之間；②回流氣循環(huán)曝氣、空氣同時曝氣50min，靜置lOmin，曝氣和靜置交換進行，該過程持續(xù)時間為llh，閥門136關閉，閥門k35、閥門15和閥門b26曝氣時開啟，靜置時關閉，IN池氣體內循環(huán)管6中內循環(huán)的氣體比例為50%?80% ；
[0031]3.1D池4 一個周期內的曝氣流程為:填埋氣脫氧曝氣50min,靜置1min,曝氣和靜置交換進行，該過程持續(xù)時間為12h，閥門g31、閥門h32、閥門i33和閥門j34曝氣時開啟，靜置時關閉，ID池內外循環(huán)管11中氣體內循環(huán)的氣體比例為70% -90%。
[0032]4.1N池氣體內循環(huán)管6中的內循環(huán)和ID池內外循環(huán)管11中的氣體內循環(huán)分別依靠IN池內循環(huán)泵19和ID池內循環(huán)泵20 ;當填埋氣中甲烷濃度偏低時，通過開啟閥門f30、閥門g31和閥門j34，通過ID池氣體內循環(huán)管11，依靠ID池外循環(huán)泵13進行外循環(huán)，以提高填埋氣進氣甲烷濃度。
[0033]5.1N池2完成一個周期的爆氣作用后，同時打開閥門15和閥門b26，排出IN池2內氣體；ID池4完成一個周期的爆氣作用后，同時打開閥門c27和閥門d28，且關閉閥門e29排出ID池4內氣體。排氣同時通過填埋氣曝氣加速排氣，排氣時間為2min。
[0034]6.經(jīng)ID池4后的水通過連接管17進入沉淀池5，沉淀池污泥部分通過污泥回流管8回流到IN池2，經(jīng)沉淀后的水即為脫氮出水。
[0035]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有意效果:
[0036]I)通過向IN池2內通入填埋氣和空氣的混合氣進行預馴化和運行，在填埋氣和空氣的混合比介于2: I?4: I的情況下，保證了池內的好氧環(huán)境，同時填埋氣中的甲烷為甲烷氧化菌提供了能源和碳源，增強了池內好氧甲烷氧化菌和好氧氨氧化菌的硝化活性，豐富了種群數(shù)量，從而增強了硝化作用。
[0037]2)通過向ID池4內通入脫氧后的填埋氣進行預馴化和運行，在厭氧的條件下，增強了池內厭氧甲烷氧化菌和厭氧氨氧化菌的硝化活性，豐富了兩類微生物的種群數(shù)量，通過厭氧甲烷氧化耦合反硝化作用，強化了反硝化脫氮效率。
[0038]3)通過IN池氣體內循環(huán)管6中的內循環(huán)和ID池內外循環(huán)管11中的氣體內循環(huán)強化了對填埋氣的有效利用；通過ID池氣體內循環(huán)管11的外循環(huán)保證了填埋氣進氣管I的進氣甲烷濃度。
[0039]4)因IN池2和ID池4內充填有大量的甲烷和二氧化碳溫室氣體，且通過粘結層23粘結外部保溫材料膨脹聚苯板24，依靠溫室氣體的溫室效應和保溫材料保溫作用保證了冬季低溫條件下的運行處理效率。
[0040]5) ID池4同時依靠厭氧甲烷氧化菌和厭氧氨氧化菌進行反硝化作用，起主導作用的是優(yōu)厭氧甲烷氧化菌，而厭氧甲烷氧化菌依靠甲烷提供碳源和能源，故不需外加碳源，解決了后置反硝化脫氮工藝存在的反硝化過程碳源不足的問題。
[0041]6)因微生物種群數(shù)量的增加，IN池2和ID池4中的BOD去除率也得到了一定的提聞。
[0042]本發(fā)明提供的用于強化后置反硝化脫氮工藝的系統(tǒng)，具有脫氮效率高、處理效果穩(wěn)定、工藝流程簡單、處理構筑物和設備較少、基建和運行成本低等特點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0044]圖1為現(xiàn)有后置反硝化脫氮工藝。
[0045]圖2為本發(fā)明工藝流程示意圖。
[0046]圖3為本發(fā)明B-B剖視的結構示意圖。
[0047]圖4為本發(fā)明IN池和ID池保溫結構示意圖。
[0048]圖5為本發(fā)明整體結構效果示意圖。
[0049]圖中:1為填埋氣進氣管；2為強化硝化池(IN池)；3為脫氧器；4為強化反硝化池(ID池)；5為沉淀池；6為IN池氣體內循環(huán)管；7為進水管；8為污泥回流管；9為曝氣頭；10為空氣進氣管；11為ID池氣體內循環(huán)管；12為脫氧進氣管；13為ID池外循環(huán)泵；14為IN池排氣管；15為ID池排氣管；16為ID池氣體燃燒管；17為連接管；18為ID池曝氣管；19為IN池內循環(huán)泵；20為ID池內循環(huán)泵；21為電爐絲；22為銅網(wǎng)；23為粘結層；24為膨脹聚苯板；25為閥門a ;26為閥門b ;27為閥門c ；28為閥門d ;29為閥門e ;30為閥門f ；31為閥門g ;32為閥門h ;33為閥門i ;34為閥門j ;35為閥門k ;36為閥門I ;37為IN池曝氣管；38為分隔墻；39為控制線；40為閥門控制中心。

【具體實施方式】
[0050]下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明:本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0051]本【具體實施方式】提供了一種用于強化后置反硝化脫氮工藝的系統(tǒng)，包括:填埋氣進氣管1、強化硝化池(IN池)2、脫氧器3、強化反硝化池(ID池)4以及沉淀池5 ;強化硝化池2和強化反硝化池4形成反應區(qū)，且強化硝化池2和強化反硝化池4底部連通，并分別布設曝氣管18，曝氣管18的管道上均布有曝氣頭9 ;強化硝化池2的頂部設置IN池氣體內循環(huán)管6和IN池排氣管14，強化反硝化池4的頂部設置ID池氣體內外循環(huán)管11，其中IN池氣體內循環(huán)管6上配置有IN池氣體內循環(huán)泵19，ID池氣體內外循環(huán)管11上配置有ID池氣體內循環(huán)泵20和ID池氣體外循環(huán)泵13 ;脫氧器3通過脫氧進氣管12分別與填埋氣進氣管I及ID池氣體內外循環(huán)管11連接；填埋氣進氣管上連接有IN池氣體內循環(huán)管6、空氣進氣管10及脫氧進氣管12 ;沉淀池6通過連接管17與強化反硝化池4連接，沉淀池6的污泥通過污泥回流管8回流到強化硝化池2。
[0052]進一步地，所述強化硝化池2和強化反硝化池4中曝氣所采用的氣體均為填埋氣，其中，進入強化反硝化池4的填埋氣經(jīng)過脫氧器3進行脫氧處理。
[0053]進一步地，所述脫氧器3包括電爐絲21和銅絲網(wǎng)22，通過電爐絲21產(chǎn)熱形成高溫并加熱銅絲網(wǎng)22，填埋氣經(jīng)過灼熱的銅絲網(wǎng)22后脫氧。
[0054]進一步地，強化硝化池(IN池)2和強化反硝化池(ID池)4均設置氣體內回流管道，分別為IN池氣體內循環(huán)管6和ID池氣體內外循環(huán)管11，以此提高填埋氣的利用效率。
[0055]進一步地，系統(tǒng)通過設置ID池氣體內外循環(huán)管11進行外循環(huán)，以此穩(wěn)定填埋氣進氣管I的進氣CH4濃度。
[0056]進一步地，所述強化硝化池2和強化反硝化池4之間通過分隔墻38分隔開
[0057]優(yōu)選地，強化硝化池2的IN池曝氣管37伸入池內長度為強化硝化池2池長的2/3 ；分隔墻38距池底距離為池高的1/5。
[0058]進一步地，所述強化硝化池2中填埋氣和空氣的混合比介于2:1?4:1之間；IN池氣體內循環(huán)管6中內循環(huán)的氣體比例為50%?80% ;ID池內外循環(huán)管11中氣體內循環(huán)的氣體比例為70% -90%。
[0059]進一步地，所述強化硝化池2和強化反硝化池4均采用間歇式曝氣方式，曝氣周期為 12h。
[0060]進一步地，所述強化硝化池2 —個周期內的曝氣過程為:
[0061](一 )填埋氣和空氣的混合氣曝氣50min，靜置lOmin，該過程持續(xù)時間為Ih ；
[0062]( 二)回流氣循環(huán)曝氣與空氣曝氣共進行50min，靜置lOmin，曝氣和靜置交替進行，該過程持續(xù)時間為llh。
[0063]進一步地，所述強化反硝化池4 一個周期內的曝氣過程為:
[0064]脫氧后的填埋氣曝氣50min，靜置lOmin，曝氣和靜置交替進行，該過程持續(xù)時間為 12h。
[0065]進一步地，強化硝化池2和強化反硝化池4中污泥的預馴化時間介于3-5d之間。
[0066]為進一步了解本【具體實施方式】的內容，下面結合附圖作詳細描述。
[0067]如圖2所示，本【具體實施方式】提供的一種用于強化后置反硝化脫氮工藝的系統(tǒng)(IN-1D系統(tǒng))，包括填埋氣進氣管1、強化硝化池(IN池)2、脫氧器3、強化反硝化池(ID池)4、沉淀池5 ;反應區(qū)主要由強化硝化池IN池2和強化反硝化池ID池4構成，且2和4底部連通，都布設曝氣管18，管道上均布有曝氣頭9 ;IN池2的頂部設置IN池氣體內循環(huán)管6和IN池排氣管14，ID池4的頂部設置ID池氣體內外循環(huán)管11，其中6和11上分別配置IN池氣體內循環(huán)泵19、ID池氣體內循環(huán)泵20和ID池氣體外循環(huán)泵13 ;脫氧器3主要由電爐絲21和銅絲網(wǎng)22構成，通過脫氧進氣管12和填埋氣進氣管I及ID池氣體內外循環(huán)管11連接；填埋氣進氣管上連接有IN池氣體內循環(huán)管6、空氣進氣管10及脫氧進氣管12 ;沉淀池6通過連接管17和強化反硝化池ID池4連接，沉淀池6的污泥通過污泥回流管8回流到強化硝化池IN池2。
[0068]強化硝化池IN池2和強化反硝化池ID池4中曝氣所采用的氣體均為填埋氣，不同之處是進入強化反硝化池ID池4的填埋氣已經(jīng)脫氧器3脫除了氧氣，脫除氧氣是為了排除填埋氣中氧氣對ID池4中厭氧環(huán)境的影響。
[0069]脫氧器3采用電爐絲21產(chǎn)熱形成高溫并加熱銅絲網(wǎng)22，填埋氣經(jīng)過灼熱的銅絲網(wǎng)22后脫氧,銅在高溫下會和氧氣反應從而脫出氧氣。
[0070]強化硝化池IN池2和強化反硝化池ID池4均設置氣體內回流管道，分別為IN池氣體內循環(huán)管6和ID池氣體內外循環(huán)管11，以此提高填埋氣的利用效率。
[0071]系統(tǒng)通過設置ID池氣體內外循環(huán)管11進行外循環(huán)，以此穩(wěn)定填埋氣進氣管I的進氣CH4濃度。
[0072]強化硝化池IN池2中的IN池曝氣管37伸入池內長度為IN池2池長的2/3 ；IN池2和ID池4由分隔墻38分隔開，分隔墻38距池底距離為池高的1/5，在此高度下才能保證ID池4中的厭氧環(huán)境和反硝化脫氮效果；
[0073]IN池2中填埋氣和空氣的混合比介于2:1?4:1之間；IN池氣體內循環(huán)管6中內循環(huán)的氣體比例為50%?80%，在此比例下才能保證IN池2內溫室氣體的增溫效果；ID池內外循環(huán)管11中氣體內循環(huán)的氣體比例為70% -90%，在此比例下才能保證ID池4內溫室氣體的增溫效果；
[0074]IN池2和ID池4均采用間歇式曝氣，周期為12h，IN池2 —個周期內的曝氣流程為:①填埋氣、空氣混合氣曝氣50min，靜置lOmin，該過程持續(xù)時間為Ih 回流氣循環(huán)曝氣、空氣曝氣50min，靜置lOmin，曝氣和靜置交換進行，該過程持續(xù)時間為llh ;ID池4 一個周期內的曝氣流程為:填埋氣脫氧曝氣50min，靜置lOmin，曝氣和靜置交換進行，該過程持續(xù)時間為12h，曝氣時間和靜置時間比例為5: I的條件下能在保證處理效果的條件下保證出水濁度；
[0075]IN池2和ID池4中微生物的預馴化時間介于3_5d之間，在此馴化時間下即可滿足馴化效果。
[0076]上述用于強化后置反硝化脫氮工藝的系統(tǒng)，其步驟為:
[0077]a)預馴化階段:在原有污泥的基礎上，原水經(jīng)進水管7進入強化硝化池IN池，達到一定體積V1后，停止進水，同時開啟閥門136、閥門g31、閥門h32和閥門i33，IN池2和ID池4經(jīng)3-5d馴化后即可進入處理階段，馴化階段曝氣采用間歇式。IN池2 —個周期內的曝氣流程為:①填埋氣、空氣混合氣曝氣50min，靜置lOmin，該過程持續(xù)時間為Ih ;②回流氣循環(huán)曝氣、空氣同時曝氣50min，靜置lOmin，曝氣和靜置交換進行，該過程持續(xù)時間為llh; ID池4 一個周期內的曝氣流程為:填埋氣脫氧曝氣50min，靜置lOmin，曝氣和靜置交換進行，該過程持續(xù)時間為12h。馴化結束后，
[0078]b)處理階段:
[0079]1、經(jīng)過預馴化階段后，原水以一定流量Q1經(jīng)進水管7進入強化硝化池IN池，同時開啟閥門136、閥門g31、閥門h32、閥門i33和閥門j34進行曝氣，一部分填埋氣經(jīng)填埋氣進氣管I按一定流量Q1進入IN池2，并由曝氣頭9均布進氣；另一部分填埋氣經(jīng)脫氧進氣管12進入脫氧器3，填埋氣中的氧氣與灼熱的銅網(wǎng)22反應從而脫掉其中的氧氣，這一過程依靠電爐絲21進行加熱，加熱后的溫度保持在400?500°C，經(jīng)脫氧的填埋氣通過ID池曝氣管18進入ID池4，同樣依靠曝氣頭9均布進氣；
[0080]2、IN池2 —個周期內的曝氣流程為:①填埋氣、空氣混合氣曝氣50min，靜置lOmin，該過程持續(xù)時間為lh，閥門j34和閥門136曝氣時開啟，靜置時關閉，填埋氣和空氣的混合比介于2:1?4:1之間；②回流氣循環(huán)曝氣、空氣同時曝氣50min，靜置lOmin，曝氣和靜置交換進行，該過程持續(xù)時間為llh，閥門136關閉，閥門k35、閥門a25和閥門b26曝氣時開啟，靜置時關閉，IN池氣體內循環(huán)管6中內循環(huán)的氣體比例為50%?80% ；
[0081]3、ID池4 一個周期內的曝氣流程為:填埋氣脫氧曝氣50min,靜置1min,曝氣和靜置交換進行，該過程持續(xù)時間為12h，閥門g31、閥門h32、閥門i33和閥門j34曝氣時開啟，靜置時關閉，ID池內外循環(huán)管11中氣體內循環(huán)的氣體比例為70% -90%。
[0082]4、IN池氣體內循環(huán)管6中的內循環(huán)和ID池內外循環(huán)管11中的氣體內循環(huán)分別依靠IN池內循環(huán)泵19和ID池內循環(huán)泵20 ;當填埋氣中甲烷濃度偏低時，通過開啟閥門f30、閥門g31和閥門j34，通過ID池氣體內循環(huán)管11，依靠ID池外循環(huán)泵13進行外循環(huán)，以提高填埋氣進氣甲烷濃度。
[0083]5、IN池2完成一個周期的爆氣作用后，同時打開閥門a25和閥門b26，排出IN池2內氣體；ID池4完成一個周期的爆氣作用后，同時打開閥門c27和閥門d28，且關閉閥門e29排出ID池4內氣體。排氣同時通過填埋氣曝氣加速排氣，排氣時間為2min。
[0084]6、經(jīng)ID池4后的水通過連接管17進入沉淀池5，沉淀池污泥部分通過污泥回流管8回流到IN池2，經(jīng)沉淀后的水即為脫氮出水。
[0085]下面結合具體實施例進行描述。
[0086]實施例1
[0087]本實施例基于上述技術方案，對廢水進行處理，某城市污水，進水水質為BOD5:240-330mg/L, NH3-N:34_43mg/L，TN:42_55mg/L，日處理量 3000m3/d。
[0088]IN池2長X寬X高:30mX 1mX 3.5m有效高3m，ID池4長X寬X高:1mX 1mX 3.5m有效高3m，分隔墻38距池底距離為池高的0.6m ;強化硝化池IN池2中的IN池曝氣管37伸入池內20m ; IN池2預馴化和處理階段填埋氣進氣管I的平均供氣量均為680m3/h，其中填埋氣和空氣的混合比為2: 1，IN池氣體內循環(huán)管6中內循環(huán)的氣體比例為50%，水力停留時間為9.6h ；ID池4預馴化和處理階段填埋氣進氣管I的平均供氣量均為220m3/h, ID池內外循環(huán)管11中氣體內循環(huán)的氣體比例為70%，脫氧器3的溫度為400°C ；在此運行工況下，沉淀池出水水質為:BOD5:25-34mg/L, NH3-N:7_13mg/L，TN:ll-18mg/L ；BOD5、NH3-N和TN的去除率分別較常規(guī)后置反硝化脫氮工藝分別提高了 12%、15%和22%。冬季運行時，IN池2和ID池4均黏貼厚度為5mm的膨脹聚苯板24進行保溫，對于該例廢水，常規(guī)后置反硝化脫氮工藝經(jīng)該系統(tǒng)強化后COD&、NH3-N和TN的去除率分別提高了 16%、19%和 29%。
[0089]實施例2
[0090]本實施例基于上述技術方案，對某畜禽廢水進行處理，平均水質為C0D&2530mg/L，TN640mg/L, NH4+-N280mg/L,日處理量 5000m3/d。
[0091]IN池2長X寬X高:30mX 1mX 3.5m有效高3m，ID池4長X寬X高:1mX 1mX 3.5m有效高3m，分隔墻38距池底距離為池高的0.6m ;強化硝化池IN池2中的IN池曝氣管37伸入池內20m ;IN池2預馴化和處理階段填埋氣進氣管I的平均供氣量均為900m3/h，其中填埋氣和空氣的混合比為2: 1，IN池氣體內循環(huán)管6中內循環(huán)的氣體比例為80%，水力停留時間為5.76h ；ID池4預馴化和處理階段填埋氣進氣管I的平均供氣量均為300m3/h，ID池內外循環(huán)管11中氣體內循環(huán)的氣體比例為90%，脫氧器3的溫度為500°C ;在此運行工況下，沉淀池出水水質為:COD&:350mg/L, NH3-N:62mg/L, TN:96mg/L ；COD&、NH3-N和TN的去除率分別較常規(guī)后置反硝化脫氮工藝分別提高了 16%、18%和27%。冬季運行時，IN池2和ID池4均黏貼厚度為5mm的膨脹聚苯板24進行保溫，對于該例廢水，常規(guī)后置反硝化脫氮工藝經(jīng)該系統(tǒng)強化后COD&、NH3-N和TN的去除率分別提高了 16%、26%和 37%。
[0092] 以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質內容。
【權利要求】
1.一種用于強化后置反硝化脫氮工藝的系統(tǒng)，包括:填埋氣進氣管(I)、強化硝化池(2)、脫氧器(3)、強化反硝化池(4)以及沉淀池(5);其特征在于:強化硝化池(2)和強化反硝化池(4)形成反應區(qū)，且強化硝化池(2)和強化反硝化池(4)底部連通，并分別布設曝氣管(18)，曝氣管(18)的管道上均布有曝氣頭(9);強化硝化池(2)的頂部設置IN池氣體內循環(huán)管(6)和IN池排氣管(14)，強化反硝化池(4)的頂部設置ID池氣體內外循環(huán)管(11)，其中IN池氣體內循環(huán)管(6)上配置有IN池氣體內循環(huán)泵(19)，ID池氣體內外循環(huán)管(11)上配置有ID池氣體內循環(huán)泵(20)和ID池氣體外循環(huán)泵(13);脫氧器(3)通過脫氧進氣管(12)分別與填埋氣進氣管(I)及ID池氣體內外循環(huán)管(11)連接；填埋氣進氣管上連接有IN池氣體內循環(huán)管￠)、空氣進氣管(10)及脫氧進氣管(12);沉淀池(6)通過連接管(17)與強化反硝化池(4)連接，沉淀池(6)的污泥通過污泥回流管(8)回流到強化硝化池⑵。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于強化后置反硝化脫氮工藝的系統(tǒng)，其特征在于:所述強化硝化池(2)和強化反硝化池(4)中曝氣所采用的氣體均為填埋氣，其中，進入強化反硝化池(4)的填埋氣經(jīng)過脫氧器(3)進行脫氧處理。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于強化后置反硝化脫氮工藝的系統(tǒng)，其特征在于:脫氧器(3)包括電爐絲(21)和銅絲網(wǎng)(22)，通過電爐絲(21)產(chǎn)熱形成高溫并加熱銅絲網(wǎng)(22)，填埋氣經(jīng)過灼熱的銅絲網(wǎng)(22)后脫氧。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于強化后置反硝化脫氮工藝的系統(tǒng)，其特征在于:所述強化硝化池⑵和強化反硝化池⑷之間通過分隔墻(38)分隔開。
5.根據(jù)權利要求4所述的用于強化后置反硝化脫氮工藝的系統(tǒng)，其特征在于，強化硝化池⑵的IN池曝氣管(37)伸入池內的長度為強化硝化池(2)池長的2/3 ;分隔墻(38)距池底距離為池高的1/5。
6.根據(jù)權利要求1所述的用于強化后置反硝化脫氮工藝的系統(tǒng)，其特征在于:強化硝化池⑵中填埋氣和空氣的混合比介于2:1?4:1之間；IN池氣體內循環(huán)管(6)中內循環(huán)的氣體比例為50%?80% ;ID池內外循環(huán)管(11)中氣體內循環(huán)的氣體比例為70%90%。
7.根據(jù)權利要求1所述的用于強化后置反硝化脫氮工藝的系統(tǒng)，其特征在于:所述強化硝化池(2)和強化反硝化池(4)均采用間歇式曝氣方式，曝氣周期為12h。
8.根據(jù)權利要求7所述的用于強化后置反硝化脫氮工藝的系統(tǒng)，其特征在于:所述強化硝化池(2) —個周期內的曝氣過程為: (一)填埋氣和空氣的混合氣曝氣50min，靜置lOmin，該過程持續(xù)時間為Ih； (二)回流氣循環(huán)曝氣與空氣曝氣共進行50min，靜置lOmin，曝氣和靜置交替進行，該過程持續(xù)時間為llh。
9.根據(jù)權利要求7所述的用于強化后置反硝化脫氮工藝的系統(tǒng)，其特征在于:所述強化反硝化池(4) 一個周期內的曝氣過程為: 脫氧后的填埋氣曝氣50min，靜置lOmin，曝氣和靜置交替進行，該過程持續(xù)時間為12h。
10.根據(jù)權利要求1所述的用于強化后置反硝化脫氮工藝的系統(tǒng)，其特征在于:強化硝化池(2)和強化反硝化池(4)中污泥的預馴化時間介于35d之間。
【文檔編號】C02F3/30GK104326559SQ201410525548
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月8日 優(yōu)先權日:2014年10月8日
【發(fā)明者】吳睿, 彭禹, 洪超, 陳丹, 楊昉婧, 李道進, 沈明霞 申請人:環(huán)境保護部南京環(huán)境科學研究所