本技術(shù)涉及廢水處理，具體涉及一種含高氨氮與難降解有機物的廢水脫氮處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、大量的含氮化合物進入水體將造成水質(zhì)惡化，引起水體富營養(yǎng)化等問題，對生態(tài)環(huán)境，人類健康造成具有嚴重風險。常用的含氮廢水處理工藝包括：硝化反硝化工藝、厭氧氨氧化工藝、鐵氨氧化工藝以及硫自養(yǎng)工藝。

2、傳統(tǒng)的硝化反硝化工藝盡管能對廢水中的總氮進行脫除，但反應過程中需要進行曝氣，且當廢水中可供生物利用的碳源不足時需要投加碳源；同時，工業(yè)廢水中大多為難降解有機物，并且存在需要補充堿度以保證ph適宜微生物生存的情況。這些情況導致了傳統(tǒng)工藝在處理含高氨氮與難降解有機物的廢水時存在成本消耗巨大的問題。

3、厭氧氨氧化工藝的反應方程式如下：

4、1nh4++1.32no2-+0.066hco3-+0.13h+→1.02n2+0.26no3-+0.066ch2o0.5n0.15+2.03h2o

5、采用厭氧氨氧化工藝進行脫氮時，需要將厭氧氨氧化工藝與亞硝化工藝進行耦合，而亞硝化工藝仍需曝氣。此外，部分待處理廢水（如垃圾滲瀝液）中存在重金屬失衡的問題，而這將對厭氧氨氧化工藝的穩(wěn)定性造成沖擊。

6、鐵氨氧化工藝的反應方程式如下：

7、3fe(oh)3+5h++nh4+→3fe2++9h2o+0.5n2

8、6fe(oh)3+10h++nh4+→6fe2++16h2o+no2?

9、8fe(oh)3+14h++nh4+→8fe2++21h2o+no3?

10、現(xiàn)有的鐵氨氧化反應池中主要存在大量鐵氨氧化菌、少量異化鐵還原菌與少量鐵自養(yǎng)菌；鐵氨氧化菌利用氨氮將鐵泥（fe(ⅲ)）還原為fe(ⅱ)，并生成氮氣、亞氮與硝氮；異化鐵還原菌利用芬頓后水中殘留的少量能降解的有機污染物將fe(ⅲ)轉(zhuǎn)化為fe(ⅱ)；所述鐵自養(yǎng)菌利用fe(ⅱ)將亞氮與硝氮轉(zhuǎn)化為氮氣并生成fe(ⅲ)，其出水中主要含有fe(ⅱ)。如上述反應方程所示，其利用鐵氨氧化能夠利用芬頓反應之后的鐵泥作為鐵源，在不曝氣的條件下，在能夠?qū)钡D(zhuǎn)化為氮氣，硝氮和亞氮。并且相比于厭氧氨氧化，鐵氨氧化的耐重金屬能力更強。但鐵氨氧化的需要大量的fe(ⅲ)作為電子受體。

11、硫自養(yǎng)工藝常用于廢水的深度脫氮，其中單質(zhì)硫易運輸，常用被應用于硫自養(yǎng)工藝，硫自養(yǎng)反硝化的反應方程式如下：

12、s0+0.876no3?+0.379hco3?+0.23co2+0.080nh4+→so42?+0.44n2+0.824h++0.080c5h7o2n

13、可見硫自養(yǎng)反硝化過程中會產(chǎn)生h+這可能破壞微生物最適的反應環(huán)境。并且硫自養(yǎng)存在硫歧化作用，除反應外也會額外產(chǎn)生硫酸根。

14、高級氧化工藝常被用來去除水中的難降解有機物，芬頓工藝運行簡單，但存在鐵泥過多、fe(ⅱ)生成速率遠低于fe(ⅲ)生成速率，難以進行fe(ⅱ)/fe(ⅲ)循環(huán)的問題、反應ph較低的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型提供一種含高氨氮與難降解有機物的廢水脫氮處理系統(tǒng)。

2、本實用新型公開了一種含高氨氮與難降解有機物的廢水脫氮處理系統(tǒng)，包括：沿廢水的處理方向依次連通的粗/細格柵、調(diào)節(jié)池、厭氧反應池、厭氧沉淀池、芬頓反應池、鐵氨氧化調(diào)節(jié)池、鐵氨氧化反應池、鐵氨氧化沉淀池、液堿沉淀池、硫自養(yǎng)調(diào)節(jié)池與硫自養(yǎng)池，所述硫自養(yǎng)池的出水進入后續(xù)處理系統(tǒng)或達標排放；

3、所述厭氧沉淀池的至少部分污泥回流至所述厭氧反應池，所述鐵氨氧化沉淀池的至少部分污泥回流至所述鐵氨氧化反應池，所述液堿沉淀池的至少部分污泥回流至所述芬頓反應池，所述厭氧沉淀池、鐵氨氧化沉淀池、液堿沉淀池和硫自養(yǎng)池的剩余污泥依次進入污泥濃縮池和污泥脫水設備。

4、作為本實用新型的進一步改進，所述粗/細格柵包括沿廢水的處理方向依次設置的粗格柵和細格柵，用于對廢水中大塊的懸浮物進行去除。

5、作為本實用新型的進一步改進，所述調(diào)節(jié)池，用于對廢水的水質(zhì)水量及ph進行調(diào)節(jié)；所述調(diào)節(jié)池配置有ph計、硫酸加藥系統(tǒng)和/或液堿加藥系統(tǒng)，基于ph計，監(jiān)測所述調(diào)節(jié)池內(nèi)廢水的ph維持在7~8；硫酸加藥系統(tǒng)與液堿加藥系統(tǒng)均由溶藥罐、攪拌器、加藥計量泵和輸藥管相連，攪拌器置于溶藥罐內(nèi)，輸藥管一端連接溶藥罐、另一端連接調(diào)節(jié)池的加藥口，加藥計量泵安裝在輸藥管上。

6、作為本實用新型的進一步改進，所述厭氧反應池，用于去除廢水中大部分能夠生物降解的有機物；所述厭氧反應池配置有厭氧沉淀池污泥回流管，所述厭氧沉淀池污泥回流管由回流管、污泥回流泵和流量計組成，回流管一端連接厭氧沉淀池、另一端連接厭氧反應池，回流管上安裝有污泥回流泵和流量計。

7、作為本實用新型的進一步改進，所述芬頓反應池，用于去除厭氧后廢水中大部分的有機污染物；其中，所述芬頓反應池配置有ph計、攪拌裝置、硫酸亞鐵加藥系統(tǒng)、硫酸加藥系統(tǒng)、雙氧水加藥系統(tǒng)與液堿沉淀池污泥回流管；

8、基于ph計，監(jiān)測所述芬頓反應池內(nèi)廢水的ph維持在3~4，優(yōu)選為3.5；所述攪拌裝置置于所述芬頓反應池內(nèi)，用于攪拌混勻；所述硫酸亞鐵加藥系統(tǒng)、硫酸加藥系統(tǒng)與雙氧水加藥系統(tǒng)均由溶藥罐、攪拌器、加藥計量泵和輸藥管相連，所述攪拌器置于所述溶藥罐內(nèi)，所述輸藥管一端連接溶藥罐、另一端連接芬頓反應池的加藥口，所述加藥計量泵安裝在輸藥管上；所述液堿沉淀池污泥回流管由回流管、污泥回流泵和流量計組成，回流管一端連接液堿沉淀池、另一端連接芬頓反應池，回流管上安裝有污泥回流泵和流量計。

9、作為本實用新型的進一步改進，所述鐵氨氧化調(diào)節(jié)池配置有ph計、液堿加藥系統(tǒng)與攪拌裝置，基于ph計，監(jiān)測所述鐵氨氧化調(diào)節(jié)池的ph維持在6.5~7.5，優(yōu)選為7.0；所述攪拌裝置置于所述鐵氨氧化調(diào)節(jié)池內(nèi)，用于攪拌混勻，并所鐵泥（主要為fe(ⅲ)）與水直接進入鐵氨氧化反應區(qū)；所述液堿加藥系統(tǒng)由溶藥罐、攪拌器、加藥計量泵組成，攪拌器置于溶藥罐內(nèi)，輸藥管一端連接溶藥罐、另一端連接鐵氨氧化調(diào)節(jié)池的加藥口，加藥計量泵安裝在輸藥管上。

10、作為本實用新型的進一步改進，所述鐵氨氧化反應池為氨氮去除的核心，所述鐵氨氧化反應池為現(xiàn)有常規(guī)的反應池，鐵氨氧化反應池中主要存在大量鐵氨氧化菌、少量異化鐵還原菌與少量鐵自養(yǎng)菌；鐵氨氧化菌利用氨氮將鐵泥（fe(ⅲ)）還原為fe(ⅱ)，并生成氮氣、亞氮與硝氮；異化鐵還原菌利用芬頓后水中殘留的少量能降解的有機污染物將fe(ⅲ)轉(zhuǎn)化為fe(ⅱ)；所述鐵自養(yǎng)菌利用fe(ⅱ)將亞氮與硝氮轉(zhuǎn)化為氮氣并生成fe(ⅲ)，其出水中主要含有fe(ⅱ)；所述鐵氨氧化反應池配置有鐵氨氧化沉淀池污泥回流管，鐵氨氧化沉淀池污泥回流管由回流管、污泥回流泵和流量計組成，回流管一端連接鐵氨氧化沉淀池、另一端連接鐵氨氧化反應池，回流管上安裝有污泥回流泵和流量計。

11、作為本實用新型的進一步改進，所述液堿沉淀池設有反應區(qū)與沉淀區(qū)，反應區(qū)配置有ph計和液堿加藥系統(tǒng)，沉淀區(qū)的至少部分化學污泥通過液堿沉淀池污泥回流管回流至芬頓反應池；

12、基于ph計，監(jiān)測所述反應區(qū)的ph維持在9~10，以保證大量的fe(ⅱ)能夠沉淀；所述液堿加藥系統(tǒng)由溶藥罐、攪拌器、加藥計量泵組成，攪拌器置于溶藥罐內(nèi)，輸藥管一端連接溶藥罐、另一端連接反應區(qū)的加藥口，加藥計量泵安裝在輸藥管上。

13、作為本實用新型的進一步改進，所述硫自養(yǎng)調(diào)節(jié)池配置有ph計、硫酸加藥系統(tǒng)與攪拌裝置；

14、基于ph計，監(jiān)測所述硫自養(yǎng)調(diào)節(jié)池的ph維持在7~8，攪拌裝置置于所述硫自養(yǎng)調(diào)節(jié)池內(nèi)，用于攪拌混勻；所述硫酸加藥系統(tǒng)由溶藥罐、攪拌器、加藥計量泵組成，攪拌器置于溶藥罐內(nèi)，輸藥管一端連接溶藥罐、另一端連接硫自養(yǎng)調(diào)節(jié)池的加藥口，加藥計量泵安裝在輸藥管上。

15、作為本實用新型的進一步改進，所述硫自養(yǎng)池內(nèi)設有硫自養(yǎng)填料層，用于對鐵氨氧化反應池生成的亞氮與硝氮進行脫除；進一步，所述硫自養(yǎng)填料層內(nèi)含有緩釋碳源(如木屑等)以及能夠緩沖ph的堿性物質(zhì)（如貝殼等），用于降低硫自養(yǎng)池出水中的硫酸根與維持反應ph的穩(wěn)定。

16、作為本實用新型的進一步改進，所述厭氧沉淀池、鐵氨氧化沉淀池、液堿沉淀池和硫自養(yǎng)池還配置有污泥輸送管，所述污泥輸送管的一端連接厭氧沉淀池、鐵氨氧化沉淀池、液堿沉淀池和硫自養(yǎng)池，另一端連接污泥濃縮池，污泥輸送管上安裝有污泥泵；所述污泥濃縮池的出泥口與所述污泥脫水設備的進料口相連，污泥脫水設備脫水的污泥進行處置，脫水后的濾液可返回芬頓反應池或進入后續(xù)處理系統(tǒng)。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果為：

18、本實用新型通過粗/細格柵、調(diào)節(jié)池、厭氧反應池、厭氧沉淀池、芬頓反應池、鐵氨氧化調(diào)節(jié)池、鐵氨氧化反應池、鐵氨氧化沉淀池、液堿沉淀池、硫自養(yǎng)調(diào)節(jié)池與硫自養(yǎng)池的依序設置，可以有效去除廢水中的有機物污染物與總氮，能夠滿足生產(chǎn)和環(huán)保要求，提高了鐵的利用率；

19、本實用新型中作為核心組件的的鐵氨氧化反應池與硫自養(yǎng)池屬于自養(yǎng)工藝，污泥產(chǎn)量少，最大程度低降低了污泥處理成本與碳源投加成本；鐵氨氧化對重金屬具有很強的耐受性，提高處理系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。