本發(fā)明涉及一種回流強化處理高氨氮廢水的方法及裝置，更具體的說，尤其涉及一種將厭氧氨氧化反應(yīng)產(chǎn)生的堿性、有毒液體回流，實現(xiàn)亞硝化反應(yīng)堿液的補充并利用藥品將毒性去除的回流強化處理高氨氮廢水的方法及裝置。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，環(huán)境污染日益嚴重。氮素污染是水體污染的主要原因之一，自然界中的氮素存在形式主要包括氨氮（NH3、NH4+-N），氮氣（N2）、亞硝酸鹽氮（NO2--N），硝酸鹽氮（NO3--N）和有機氮。其中氨氮是主要的去除目標。科學(xué)家致力于尋找高效、穩(wěn)定的除氨氮方法。物化方法能耗高，容易造成二次污染，因此逐漸被淘汰。傳統(tǒng)生物脫氮主要是硝化、亞硝化作用，但由于二者菌種不同、生存環(huán)境不同，二者不能同時進行。普通的亞硝化-厭氧氨氧化工藝會隨著反應(yīng)的進行，毒素逐漸積累，制約脫氮能力，降低脫氮效率。

針對以上現(xiàn)狀，本發(fā)明旨在發(fā)明一種流程簡單、成本低，并且能高效穩(wěn)定去除氮素的工藝或方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了克服上述技術(shù)問題的缺點，提供了一種回流強化處理高氨氮廢水的方法及裝置。

本發(fā)明的回流強化處理高氨氮廢水的裝置，包括進水管、SBR反應(yīng)器、UASB反應(yīng)器和曝氣管，進水管用于向SBR反應(yīng)器中通入待處理廢水，曝氣管與SBR反應(yīng)器底部相通，用于向SBR反應(yīng)器中通入空氣； UASB反應(yīng)器的底部設(shè)置有布水器，SBR反應(yīng)器的上部通過出水管與布水器的進水口相通，SBR反應(yīng)器的底部布置有含亞硝化菌的污泥，以通過間歇曝氣將廢水中的部分氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝氮，UASB反應(yīng)器的底部布置有含厭氧氨氧化菌的污泥，以便將剩余的氨氮和亞硝氮轉(zhuǎn)化為硝氮和氮氣；其特征在于：所述UASB反應(yīng)器的上部經(jīng)回流管與SBR反應(yīng)器相通，回流管上設(shè)置有回流泵，以便將厭氧氨氧化產(chǎn)生的有毒、堿性出水回流至SBR反應(yīng)器，補充SBR反應(yīng)器中亞硝化作用對堿性的消耗；出水管上設(shè)置有加藥泵和檢測器，加藥泵連接有加藥箱，檢測器用于檢測出水管中水體的堿性、毒性大小，并根據(jù)檢測結(jié)果控制加藥泵向出水管加入的藥量。

本發(fā)明的回流強化處理高氨氮廢水的裝置，所述SBR反應(yīng)器和UASB反應(yīng)器內(nèi)壁的上部均設(shè)置有開口朝上的溢流堰，出水管與SBR反應(yīng)器上的溢流堰相通，回流管與UASB反應(yīng)器上的溢流堰相通。

本發(fā)明的回流強化處理高氨氮廢水的裝置，所述UASB反應(yīng)器的上部設(shè)置有三相分離器，以使產(chǎn)生的氣體逸出、液體經(jīng)回流管流出、固體截留在UASB反應(yīng)器中。

本發(fā)明的回流強化處理高氨氮廢水的裝置的廢水處理方法，其特征在于，通過以下步驟來實現(xiàn)：

a).間歇曝氣反應(yīng)，在曝氣管的間歇曝氣作用下，通入SBR反應(yīng)器的廢水在污泥中亞硝化菌的作用下，將廢水中的部分氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝氮，處理后的水分經(jīng)出水管進入UASB反應(yīng)器；同時，沉降性能不好的污泥會經(jīng)出水管進入UASB反應(yīng)器中；b).厭氧反應(yīng)，UASB反應(yīng)器通過布水器向上均勻進水，來自SBR反應(yīng)器的污泥繼續(xù)利用剩余的溶解氧，實現(xiàn)氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝氮；在UASB反應(yīng)器污泥中的厭氧氨氧化菌的作用下，將廢水中剩余的氨氮和亞硝氮轉(zhuǎn)化為氮氣，實現(xiàn)廢水中氨氮的徹底去除；c).反應(yīng)液回流，廢水在UASB反應(yīng)器中反應(yīng)后，產(chǎn)生的氣體經(jīng)三相分離器逸出，污泥被截留在UASB反應(yīng)器中，堿性且含有毒物質(zhì)的出水經(jīng)回流管回流至SBR反應(yīng)器中；回流的堿性出水補充了SBR反應(yīng)器中亞硝化反應(yīng)對堿性的消耗；d).加藥調(diào)節(jié)，SBR反應(yīng)器的出水經(jīng)出水管流入UASB反應(yīng)器的過程中，檢測器通過檢測出水管中水分的酸堿性和有毒物含量的大小，控制加藥泵向出水管中加入適量的藥劑，以消除出水中的毒性并將其pH控制在7-9之間，以避免毒素積累而影響脫氮效率。

本發(fā)明的回流強化處理高氨氮廢水的裝置的廢水處理方法，所述的出水管中水體的有毒物質(zhì)為肼和/或氫疊氮酸,經(jīng)加藥泵加入的藥品為雙氧水、硫酸和/或次氯酸鈉。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的高氨氮廢水的處理裝置及方法，廢水首先在SBR反應(yīng)器中經(jīng)亞硝化反應(yīng)，使廢水中的部分氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝氮，然后在通入UASB反應(yīng)器中經(jīng)厭氧氨氧化，將剩余的氨氮和亞硝氮轉(zhuǎn)化為亞硝氮和氮氣，實現(xiàn)對廢水的處理。同時，UASB反應(yīng)器產(chǎn)生的堿性、有毒出水經(jīng)回流管回流至SBR反應(yīng)器中，堿性水分補充了亞硝化作用對堿性的消耗，通過加藥泵向出水管注入藥劑，去除了液體中的毒性，避免了微生物中毒和毒素的積累，確保了脫氮反應(yīng)的長期、順利進行，提高脫氮能力，保證了脫氮效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的回流強化處理高氨氮廢水的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1溢流堰，2進水管，3 SBR反應(yīng)器，4曝氣管，5出水管，6檢測器，7布水器，8 UASB反應(yīng)器，9出水管，10三相分離器，11溢流堰，12回流泵，13回流管，14加藥泵，15加藥箱。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1所示，給出了本發(fā)明的回流強化處理高氨氮廢水的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其由SBR反應(yīng)器3、UASB反應(yīng)器8、進水管2、曝氣管4、出水管5、布水器7、回流管13、回流泵12、加藥泵14、加藥箱15和檢測器6，所示的SBR反應(yīng)器3和UASB反應(yīng)器8均為上端開口的圓柱體形狀，SBR為Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process的縮寫，其含義為序列間歇式活性污泥法，為按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術(shù)。UASB為Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket的縮寫，其含義為上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，是一種處理污水的厭氧生物方法。進水管2用于向SBR反應(yīng)器3中通入待處理的廢水，曝氣管4與SBR反應(yīng)器的底部相通，用于對SBR反應(yīng)器進行間歇曝氣，通過控制曝氣量，可控制廢水中的部分氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝氮。

SBR反應(yīng)器3內(nèi)壁的上部設(shè)置有朝上開口的環(huán)形溢流堰1，溢流堰1通過出水管5與布水器7的進水口相通。SBR反應(yīng)器3的出水依靠重力進入布水器7中，以降低能量的消耗。布水器7設(shè)置于UASB反應(yīng)器8的底部，以實現(xiàn)待處理廢水在UASB反應(yīng)器8底部的均勻分布。所示的UASB反應(yīng)器8內(nèi)壁的上部設(shè)置有朝上開口的環(huán)形溢流堰11，環(huán)形溢流堰11經(jīng)回流管13與SBR反應(yīng)器3相通，回流管13上設(shè)置有回流泵12，以便將UASB反應(yīng)器8的出水回流至SBR反應(yīng)器3中。

SBR反應(yīng)器3中布置有含有亞硝化菌的污泥，以便在曝氣管4的間歇曝氣作用下將廢水中的部分氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝氮，未反應(yīng)的氨氮和生成的亞硝氮經(jīng)出水管5進入UASB反應(yīng)器8中。UASB反應(yīng)器8中布置有含有厭氧氨氧化菌的污泥，厭氧氨氧化菌的作用下，將剩余的氨氮和亞硝氮轉(zhuǎn)化為硝氮和氮氣，實現(xiàn)氨氮的徹底去除。所示的UASB反應(yīng)器8的上部設(shè)置有三相分離器10，反應(yīng)產(chǎn)生的氮氣經(jīng)三相分離器10逸出，出水經(jīng)回流管13回流至SBR反應(yīng)器3中，而污泥則被截留在UASB反應(yīng)器8中。

加藥泵14與加藥箱15相連接，用于向出水管5中加入藥品；檢測器6設(shè)置于出水管5上，用于對出水管5中液體的pH和毒性進行測量，并根據(jù)測量結(jié)果來控制藥品的加入量。通常情況下，出水管5中水體的有毒物質(zhì)為肼和/或氫疊氮酸,經(jīng)加藥泵14加入的藥品為雙氧水、硫酸和/或次氯酸鈉。

厭氧氨氧化菌在UASB反應(yīng)器8中反應(yīng)的過程中，會增加溶液的堿性并產(chǎn)生毒素，堿性液體回路至SBR反應(yīng)器3中后，補充了SBR反應(yīng)器3中亞硝化菌對堿性的消耗。SBR反應(yīng)器3的出水經(jīng)出水管5進入UASB反應(yīng)器8的過程中，檢測器6又會對出水管5中液體的pH和毒性進行測量，并根據(jù)測量結(jié)果向出水管5中加入藥品，以消除液體中的毒性并將pH控制在7-9之間，以避免毒素積累而影響脫氮效率。

本發(fā)明的回流強化處理高氨氮廢水的裝置的廢水處理方法，通過以下步驟來實現(xiàn)：

a).間歇曝氣反應(yīng)，在曝氣管的間歇曝氣作用下，通入SBR反應(yīng)器的廢水在污泥中亞硝化菌的作用下，將廢水中的部分氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝氮，處理后的水分經(jīng)出水管進入UASB反應(yīng)器；同時，沉降性能不好的污泥會經(jīng)出水管進入UASB反應(yīng)器中；

b).厭氧反應(yīng)，UASB反應(yīng)器通過布水器向上均勻進水，來自SBR反應(yīng)器的污泥繼續(xù)利用剩余的溶解氧，實現(xiàn)氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝氮；在UASB反應(yīng)器污泥中的厭氧氨氧化菌的作用下，將廢水中剩余的氨氮和亞硝氮轉(zhuǎn)化為氮氣，實現(xiàn)廢水中氨氮的徹底去除；

c).反應(yīng)液回流，廢水在UASB反應(yīng)器中反應(yīng)后，產(chǎn)生的氣體經(jīng)三相分離器逸出，污泥被截留在UASB反應(yīng)器中，堿性且含有毒物質(zhì)的出水經(jīng)回流管回流至SBR反應(yīng)器中；回流的堿性出水補充了SBR反應(yīng)器中亞硝化反應(yīng)對堿性的消耗；

d).加藥調(diào)節(jié)，SBR反應(yīng)器的出水經(jīng)出水管流入UASB反應(yīng)器的過程中，檢測器通過檢測出水管中水分的酸堿性和有毒物含量的大小，控制加藥泵向出水管中加入適量的藥劑，以消除出水中的毒性并將其pH控制在7-9之間，以避免毒素積累而影響脫氮效率。

本發(fā)明的高氨氮廢水的處理裝置及方法， 厭氧氨氧化過程的出水回流到亞硝化反應(yīng)器中，補充亞硝化作用需要的堿度，并在回流過程中加入藥品，去除厭氧氨氧化過程中產(chǎn)生的毒素，減少毒素對厭氧氨氧菌的影響，提高細菌的除氮效率和能力。