废水处理系统及废水处理方法与流程

本申请涉及废水处理，尤其涉及一种废水处理系统及废水处理方法。

背景技术：

1、氮素污染是当前污水处理中最重要的问题之一，因此污水处理去除总氮技术也是行业内长期以来的研究热点。污水处理去除总氮技术中，生物脱氮技术在处理成本、反应路径等方面具有独特的优势。其中，厌氧氨氧化脱氮技术由于其生物处理的独特脱氮反应路径，较传统生物脱氮工艺节省了曝气能耗，并且不需要额外投加碳源，处理成本大大降低，是目前最高效的生物脱氮工艺。

2、使用厌氧氨氧化脱氮技术处理高浓度氨氮废水的工艺中，一个普遍的难点是如何实现亚硝酸盐的高效积累，以确保厌氧氨氧化工艺可以平稳持续进行。另外，如何低成本地解决厌氧氨氧化反应本身产生的少量硝酸盐氮(也称为硝氮或硝态氮)也是另一个需要解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的目的在于提出一种废水处理系统及废水处理方法。

2、基于上述目的，本申请第一方面提供了一种废水处理系统，其特征在于，包括：

3、通过管道依次连接的膜曝气生物膜反应器、二沉池和厌氧氨氧化反应器；

4、与所述膜曝气生物膜反应器的进水口连接的进水管道，用以将待处理废水引流进所述膜曝气生物膜反应器进行处理；

5、与所述厌氧氨氧化反应器的出水口连接的出水管道，用以将处理后的废水排出系统；

6、连接所述出水管道与所述膜曝气生物膜反应器的硝化液回流管道，用以将所述出水管道的部分出水回流至所述膜曝气生物膜反应器；

7、其中，所述膜曝气反应器内部设有与外部曝气装置连通的曝气膜，所述曝气膜的外壁负载有生物膜，沿着从曝气膜朝向生物膜的方向，所述生物膜依次包括好氧层、过渡层和缺氧层，所述好氧层用以发生短程硝化反应，所述过渡层用于除去待处理废水中的部分有机物，所述缺氧层用以发生短程反硝化反应。

8、可选地，还包括：

9、连接所述进水管道和所述厌氧氨氧化反应器的分段进水管道，用以将部分待处理废水引流进所述厌氧氨氧化反应器；

10、连接所述二沉池和所述膜曝气生物膜反应器的污泥回流管道，用以将二沉池内分离的污泥回流至所述膜曝气生物膜反应器。

11、基于同一发明构思，本申请第二方面提供了一种废水处理方法，应用于上述第一方面任一项所述的一种废水处理系统，包括：

12、获取所述进水管道中待处理废水中的有机物浓度和氨氮浓度；

13、响应于确定所述有机物浓度符合第一条件，则将所述待处理废水通过所述进水管道引流进所述膜曝气生物膜反应器进行处理；

14、所述第一条件为：1≤cscod/(0.11c氨氮-c标)≤5；

15、其中，cscod为待处理废水中的有机物浓度，c氨氮为待处理废水中的氨氮浓度，c标为出水管道出水中的安全总氮浓度。

16、可选地，还包括：

17、获取膜曝气生物膜反应器出水中的亚硝氮浓度、氨氮浓度和硝氮浓度；

18、响应于确定所述亚硝氮浓度与所述氨氮浓度的比值小于第一阈值，且所述硝氮浓度小于第二阈值，则增大所述外部曝气装置的进气量，直至符合第一停止条件时停止；

19、其中，所述第一停止条件为所述亚硝氮浓度与所述氨氮浓度的比值等于所述第一阈值、所述硝氮浓度大于或等于所述第二阈值或所述进气量大于预设最大进气阈值。

20、可选地，响应于确定所述亚硝氮浓度与所述氨氮浓度的比值小于第一阈值，且所述硝氮浓度大于第二阈值，则在所述膜曝气生物膜反应器内添加硝化菌抑制剂，并增大所述外部曝气装置的进气量，直至符合第二停止条件时停止；

21、其中，所述第一停止条件为所述亚硝氮浓度与所述氨氮浓度的比值等于所述第一阈值、所述硝氮浓度大于或等于所述第二阈值或所述进气量大于预设最大进气阈值。

22、可选地，所述第二阈值为0.05～0.3c标，所述c标为所述出水管道出水中的安全总氮浓度。

23、可选地，响应于确定所述亚硝氮浓度与所述氨氮浓度的比值大于第一阈值，则减小所述外部曝气装置的进气量，直至符合第二停止条件时停止；

24、其中，所述第二停止条件为所述亚硝氮浓度与所述氨氮浓度的比值等于第一阈值或所述进气量小于预设最小进气阈值。

25、可选地，在所述减小所述外部曝气装置的进气量，直至符合第二停止条件时停止，之后还包括：

26、响应于确定所述亚硝氮浓度与所述氨氮浓度的比值大于第一阈值，则连通并开启分段进水管道，将部分待处理废水通过所述分段进水管道引流进所述厌氧氨氧化反应器，直至符合第三停止条件时关闭分段进水管道；

27、其中，所述第三停止条件为所述亚硝氮浓度与所述氨氮浓度的比值等于第一阈值。

28、可选地，所述分段进水管道的流量通过以下公式计算得到：q分＝0.76q*c亚硝/c氨氮；

29、其中，q分为分段进水管道的流量，q为膜曝气生物膜反应器的出水总流量，c亚硝为膜曝气生物膜反应器出水中的亚硝氮浓度，c氨氮为待处理废水中的氨氮浓度。

30、可选地，还包括：获取进入所述厌氧氨氧化反应器的进水总流量，基于所述进水总流量调节所述硝化液回流管道内的硝化液回流量，以使所述硝化液回流量满足条件：

31、n1＝(0.11c氨氮-c标)/c标，

32、其中，n1为硝化液回流比，即所述硝化液回流量与所述进水总流量的比值，c氨氮为待处理废水的氨氮浓度，c标为出水管道出水中的安全总氮浓度。

33、从上面所述可以看出，本申请提供的废水处理系统及废水处理方法，将待处理废水通过进水管道引流至膜曝气生物膜反应器，使得待处理废水可以在生物膜的好氧层发生短程硝化反应以去除待处理废水中的部分氨氮，过渡层还可以去除待处理废水中的部分有机物，并且，缺氧层用以发生短程反硝化反应，以去除回流至膜曝气生物膜反应器中的部分出水中的硝氮，如此，本系统既可以通过膜曝气生物膜反应器将短程硝化反应和短程反硝化反应耦合在同一个反应器中进行，以实现亚硝酸盐的持续大量积累，还可以通过硝化液回流至膜曝气生物膜反应器的方式去除厌氧氨氧化反应本身产生的少量硝氮，无需增加针对硝氮的后处理设备，节省处理成本。

技术特征：

1.一种废水处理系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的废水处理系统，其特征在于，还包括：

3.一种废水处理方法，应用于权利要求1～2任一项所述的一种废水处理系统，其特征在于，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，响应于确定所述亚硝氮浓度与所述氨氮浓度的比值小于第一阈值，且所述硝氮浓度大于第二阈值，则在所述膜曝气生物膜反应器内添加硝化菌抑制剂，并增大所述外部曝气装置的进气量，直至符合第一停止条件时停止；

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二阈值为0.05～0.3c标，所述c标为所述出水管道出水中的安全总氮浓度。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，响应于确定所述亚硝氮浓度与所述氨氮浓度的比值大于第一阈值，则减小所述外部曝气装置的进气量，直至符合第二停止条件时停止；

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述减小所述外部曝气装置的进气量，直至符合第二停止条件时停止，之后还包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述分段进水管道的流量通过以下公式计算得到：q分＝0.76q*c亚硝/c氨氮；

10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：获取进入所述厌氧氨氧化反应器的进水总流量，基于所述进水总流量调节所述硝化液回流管道内的硝化液回流量，以使所述硝化液回流量满足条件：

技术总结本申请提供一种废水处理系统及废水处理方法，所述系统包括：通过管道依次连接的膜曝气生物膜反应器、二沉池和厌氧氨氧化反应器；与所述膜曝气生物膜反应器的进水口连接的进水管道，用以将待处理废水引流进所述膜曝气生物膜反应器进行处理；与所述厌氧氨氧化反应器的出水口连接的出水管道，用以将处理后的废水排出系统；连接所述出水管道与所述膜曝气生物膜反应器的硝化液回流管道，用以将所述出水管道的部分出水回流至所述膜曝气生物膜反应器。通过膜曝气生物膜反应器将短程硝化反应和短程反硝化反应耦合在同一个反应器中进行，以实现亚硝酸盐的持续大量积累，还可以去除厌氧氨氧化反应本身产生的少量硝氮。技术研发人员：张丽丽,薛晓飞,景香顺,穆永杰,高世雄,陈晓雅,曹之淇,李頔受保护的技术使用者：北控水务（中国）投资有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20