一種處理高氨氮廢水的自養脫氮一體化裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及給水排水工程和環境工程領域，尤其是涉及一種處理高氨氮廢水的自養脫氮一體化裝置。
【背景技術】
[0002]氮素污染是當前水體富營養化現象頻發的重要原因之一，同時也是污水處理與再生回用的關鍵癥結，如何經濟高效的去除污水中的氮素污染物已成為國內外專家學者與相關政府部門的研究熱點，我國2002年頒布的《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中要求所有排污單位出水水質為氨氮小于5mg/L，總氮小于15mg/L。“十二五”國民經濟和社會發展規劃綱要中，明確提出氨氮總量減排10%的目標。根據新增的約束性指標，如何實現氨氮減排的目標還需在實踐中探索。
[0003]目前應用最多的污水脫氮工藝為硝化反硝化工藝，該工藝先通過硝化菌將污水中的氨氮氧化成硝態氮，再通過反硝化菌利用有機物將硝態氮還原為氮氣。傳統的污水脫氮工藝操作復雜、運行費用高、并產生大量反硝化污泥，針對以上問題，研究人員開發出了多種新型脫氮工藝，如短程硝化反硝化工藝、同步硝化反硝化工藝、反硝化除磷工藝、厭氧氨氧化工藝等，其中厭氧氨氧化工藝是目前公認的最經濟高效的污水脫氮工藝，其核心是通過厭氧氨氧化菌以亞硝酸鹽為電子受體將氨氮直接氧化為氮氣，大大縮短了傳統硝化反硝化工藝的反應流程，厭氧氨氧化工藝與傳統脫氮工藝相比具有明顯的優勢:厭氧氨氧化菌以亞硝酸鹽為電子受體，脫氮過程中不需要有機碳源;硝化過程只需將1/2的氨氮氧化至亞硝酸鹽，約節省曝氣能耗50 % ;厭氧氨氧化菌為化能自養菌，在脫氮過程中污泥產量僅為傳統硝化反硝化污泥產量的10 %左右，大大節省后續污泥處置費用；另外，厭氧氨氧化技術還有脫氮負荷高，減少溫室氣體排放等有點。厭氧氨氧化技術應用于高氨氮廢水處理中，可較大幅度節省運行費用，產生顯著的經濟效益。同時厭氧氨氧化工藝與傳統工藝相比可減少溫室氣體氧化亞氮的排放，環境效益明顯。
[0004]厭氧氨氧化工藝擁有著諸多的技術優勢，自上世紀80年代以來一直是國內外專家的研究熱點，但如何將厭氧氨氧化技術推廣應用一直是世界難題，厭氧氨氧化菌世代生長時間非常長，為11天左右，而且厭氧氨氧化工藝啟動初期污泥流失嚴重，厭氧氨氧化菌富集培養異常困難，世界上第一座厭氧氨氧化工程啟動時間為3年，超長的啟動周期限制了該技術的快速推廣應用，為了縮短厭氧氨氧化工藝的啟動時間，需提高反應器對厭氧氨氧化菌的持留能力，使厭氧氨氧化菌得到快速富集，最新的研究結果表明在反應器內形成顆粒污泥或投加新型生物填料可強化厭氧氨氧化菌的持留能力，但目前此技術仍存在一定的技術問題，包括:①厭氧氨氧化菌產氣能力較強，因此導致顆粒污泥不易沉降，易隨出水流失;②單純的生物膜工藝厭氧氨氧化菌掛膜時間較長，微生物量較低，反應器處理能力難以提高，且生物膜易脫落，不易儲存及新建工程接種。
[0005]綜上，目前厭氧氨氧化技術推廣應用需要解決的問題包括:如何在反應器內富集高濃度的厭氧氨氧化菌;如何降低反應器內厭氧氨氧化菌的流失風險，提高處理系統的穩定性;如何降低厭氧氨氧化工程接種難度，增強工程的可復制性。因此，需要開發一種新型的利用厭氧氨氧化技術處理高氨氮廢水的裝置。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的一個目的在于提供一種高效、結構緊湊、構造簡單、自動化程度較高、便于操作的處理高氨氮廢水的自養脫氮一體化裝置以及其啟動方法。尤其是，整個脫氮反應在一個反應裝置內完成，通過采用曝氣沙頭進行曝氣，并在上方安有集氣罩，通過在曝氣時推動集氣罩內污泥向上流動使得罩外污泥會自動進入罩內，形成循環流動，獲得更好的傳質效果，進一步提高氧的利用效率。
[0007]根據本實用新型的一個實施例，一種處理高氨氮廢水的自養脫氮一體化裝置，整個裝置主體為一個SBR反應器，裝置內安裝有攪拌器、曝氣器、溫度計，并設有pH值在線檢測儀、溶解氧在線檢測儀、亞硝態氮在線檢測儀、氨氮在線檢測儀;裝置連有進水管道、排水管道、排泥管道、空氣管道、溢流管道、取樣管道;集氣罩通過3個組成環形的支架固定在SBR反應器的內壁上;所述進水管道上設置有電動閥門和進水栗；電動閥門為電動調節蝶閥或菱形閥，并配有PLC控制器，進水栗設有變頻控制器，并設有PLC控制器;所述空氣管道上設有氣體流量計、電動閥門，并連接鼓風機;氣體流量計為在線氣體流量計，鼓風機均設有變頻控制器，并設有PLC控制器;所述反應池內的溫度計、攪拌器、pH值在線檢測儀、溶解氧在線檢測儀、亞硝態氮在線檢測儀、氨氮在線檢測儀均與PLC控制器進行信號連接。
[0008]根據本實用新型的一個實施例，曝氣器是由環形的4個曝氣沙頭組成，并且在曝氣器的上方安有集氣罩;所述集氣罩通過3個組成環形的支架固定在SBR反應器的內壁上，呈倒置漏斗狀。
[0009]根據本實用新型的一個實施例，裝置底部通過法蘭盤連接。
[0010]根據本實用新型的一個實施例，裝置固定于裝置平臺。
[0011]本實用新型的有益效果主要表現在以下幾個方面:
[0012]1、整個脫氮反應在一個反應裝置內完成，整個裝置結構緊湊、構造簡單、自動化程度較高、便于操作。
[0013]2、該裝置采用曝氣沙頭進行曝氣，并在上方安有集氣罩。裝置在曝氣時推動集氣罩內污泥向上流動，同時，罩外污泥會自動進入罩內，形成循環流動，可達到更好的傳質效果，進一步提高氧的利用效率，使得整個裝置的曝氣能耗進一步降低。將整個厭氧氨氧化處理系統的啟動時間大大縮短；
[0014]3、該裝置接種高碑店污水處理廠的回流污泥和中試的顆粒污泥，顆粒污泥較高的生物量濃度進一步增加了厭氧氨氧化菌總量，可獲得更高的脫氮效率;并利用懸浮污泥中氨氧化菌的短程硝化作用，完成亞硝化過程;整個裝置充分將懸浮污泥與顆粒污泥的優勢有機結合，通過合理的反應器結構，實現裝置的快速啟動與穩定運行。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型中一種處理高氨氮廢水的自養脫氮一體化裝置的示意圖；
[0016]圖2是圖1中的1-1剖面圖；
[0017]圖中:1-裝置平臺；2-進水管道;3-排水管道;4-取樣管道;5-溢流管道;6_排泥管道;7-法蘭盤;8-集氣罩;9-集氣罩支架;10-曝氣器;11-進氣管；12-溫度計；13-攪拌器;14-SBR反應器;15-電動閥；16-進水栗；17-流量計；18-鼓風機;19-pH值在線檢測儀、20-溶解氧在線檢測儀、21-亞硝態氮在線檢測儀、22-氨氮在線檢測儀
【具體實施方式】
[0018]本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到，本實用新型的實施例在以下利用圖式詳細說明。
[0019]下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明，但本實用新型并不限于以下實施例。<