一种用于高氨氮污水深度脱氮的集成化装置及其处理方法

1.本发明涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种用于高氨氮污水深度脱氮的集成化装置及其处理方法。


背景技术：

2.传统污水生化处理污泥容积负荷有限，导致污水处理能力有限，造成装置(设备)对高氨氮污水的处理效率低下，无法应对较大的负荷冲击，且占地面积大，无法满足污染物高效生化处理的需求。目前，我国正在加强水污染防治力度，高氨氮污水的高效深度脱氮仍是当前所需面临的主要问题之一。当前，针对高氨氮污水处理的技术和装置较多，采用技术方法也多种多样。然而，已有技术和装置都有各自的缺点，化学处理无法对污水进行有效脱氮，而传统的生物处理装置处理效率低下，运行稳定性差，集成度低，占地面积大。因此，针对所面临的问题，开发集成、高效的一体化处理装置迫在眉睫。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种用于高氨氮污水深度脱氮的集成化装置及其处理方法。本发明的一种用于高氨氮污水深度脱氮的集成化装置中各反应段在空间上紧密结合，池体合建，水头损失小，通过多级多生化过程协同，克服了传统生化技术处理高氨氮污水时脱氮效率低，运行稳定性差，占地面积大，单体构筑物多的缺点；具有反硝化、短程硝化、短程硝化-厌氧氨氧化功能，且具有脱氮效率高、运行稳定、集成度高、占地面积小等优点。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
5.本发明的第一个目的是提供一种用于高氨氮污水深度脱氮的集成化装置，使用时与外部高氨氮污水进水管和排泥管相连接，所述装置为多层环状结构，由外至内分别为反硝化段和短程硝化段、短程硝化-厌氧氨氧化段、沉淀段，所述反硝化段和短程硝化段之间分别设置有第一级间固液分离段和第二级间固液分离段，所述短程硝化-厌氧氨氧化段通过生化反应区出水管与沉淀段相连接，沉淀段与外部排泥管相连接；
6.所述第二级间固液分离段通过第一回流组件与反硝化段相连接，所述沉淀段通过第二回流组件与反硝化段相连接；
7.其中，反硝化段、短程硝化段以及短程硝化-厌氧氨氧化段的容积比为1：2～4：1.5～5；
8.所述反硝化段用于利用外部高氨氮污水中的有机物去除短程硝化-厌氧氨氧化段回流污水中的硝氮，强化总氮去除率，减少有机物对后续厌氧氨氧化等生化过程的干扰，增强运行稳定性；
9.所述短程硝化段用于将氨氮部分转化为亚硝氮；
10.所述第一级间固液分离段用于实现污水的固液分离，并将污水分流至短程硝化段与短程硝化-厌氧氨氧化段；
11.所述第二级间固液分离段用于实现污水的固液分离，并将污水分流至反硝化段与短程硝化-厌氧氨氧化段；
12.所述短程硝化-厌氧氨氧化段用于实现污水的深度脱氮；
13.所述沉淀段用于实现固液分离，降低集成化装置出水的含固率。
14.在本发明的一个实施方式中，集成化装置总高为5～8m。
15.在本发明的一个实施方式中，当集成化装置的进水中硝氮和cod浓度较高时，需要提高反硝化段的容积占比；当集成化装置的进水中氨氮浓度较高时，需要提高短程硝化段以及短程硝化-厌氧氨氧化段的容积占比。
16.在本发明的一个实施方式中，所述反硝化段内设置有搅拌装置；
17.所述短程硝化段内设置有搅拌装置和第一曝气管系；
18.所述第一级间固液分离段顶端四周设置有第一溢流配水渠，所述第一级间固液分离段与反硝化段之间设置有第一滑泥板，与短程硝化段通过第一分区隔板相连接；
19.所述第二级间固液分离段顶端四周设置有第二溢流配水渠，所述第二级间固液分离段与短程硝化段之间设置有第二滑泥板，与反硝化段通过第二分区隔板相连接；
20.所述短程硝化-厌氧氨氧化段内部设置有半圆状廊道隔板、生物载体、第二曝气管系和潜水推流器，并通过生化反应区出水管与沉淀段相连接；
21.所述沉淀段顶部四周设置有出水渠，内部设置有稳流筒、浓缩机和集泥斗，所述稳流筒设置于沉淀段高度方向的中间位置，并与生化反应区出水管相连接，所述浓缩机顶部穿出稳流筒并伸出沉淀段顶端与外部搅拌机相连接，所述集泥斗设置于沉淀段底部，与外部排泥管相连接。
22.在本发明的一个实施方式中，所述第二溢流配水渠通过第一回流组件与反硝化段相连接；
23.所述第一回流组件包括第一回流管和第一回流泵，所述第二溢流配水渠通过第一回流管与第一回流泵相连接，所述第一回流泵通过第一回流管与反硝化段相连接。
24.在本发明的一个实施方式中，第一滑泥板的底端高于第一级间固液分离段底面，顶端高于第一溢流配水渠的下底面；
25.第二滑泥板的底端高于第二级间固液分离段底面，顶端高于第二溢流配水渠的下底面；
26.第一分区隔板的底端与第一级间固液分离段底面相连接，顶端高于第一溢流配水渠的下底面；
27.第二分区隔板的底端与第二级间固液分离段底面相连接，顶端高于第二溢流配水渠的下底面；
28.第一溢流配水渠的下底面高于第二溢流配水渠的下底面；
29.第一滑泥板与第一分区隔板底端夹角为40～120
°
；
30.第二滑泥板与第二分区隔板底端夹角为40～120
°
。
31.在本发明的一个实施方式中，所述廊道隔板为半圆状，包括内弧相对并同心布置的第一廊道隔板和第二廊道隔板，第一廊道隔板的半径为短程硝化-厌氧氨氧化段半径的70％～85％，第二廊道隔板的半径为短程硝化-厌氧氨氧化段半径的45％～60％；
32.所述生物载体选自生物绳、中空悬浮填料或聚氨酯泡沫中的一种；生物载体的投
放形式选自流化式或固定式中的一种，填充率为40％～60％。
33.在本发明的一个实施方式中，所述稳流筒的底板上设置有配水口；
34.所述浓缩机包括刮泥板和转轴，所述转轴与刮泥板相连接，转轴顶部穿出稳流筒并伸出沉淀段顶端与外部搅拌机相连接。
35.在本发明的一个实施方式中，出水渠远离集泥斗的一侧下方设置有出水槽，出水渠距集成化装置顶端距离为300～900mm，所述出水槽低于出水渠200～500mm；
36.所述出水槽通过第二回流组件与反硝化段相连接以去除厌氧氨氧化过程所产生的硝氮，强化总氮去除率；所述第二回流组件包括第二回流管和第二回流泵，所述出水槽通过第二回流管与第二回流泵相连接，所述第二回流泵通过第二回流管与反硝化段相连接。
37.本发明的第二个目的是提供一种用于高氨氮污水深度脱氮的处理方法，基于上述用于高氨氮污水深度脱氮的集成化装置，具体包括以下步骤：
38.(s1)高氨氮污水进入反硝化段除去硝氮并消耗高氨氮污水中的有机物，得到一次处理污水；
39.(s2)一部分一次处理污水通过第一级间固液分离段进入短程硝化段，部分氨氮转化为亚硝氮，得到二次处理污水；另一部分一次处理污水通过第一级间固液分离段进入短程硝化-厌氧氨氧化段；
40.(s3)一部分二次处理污水回流至反硝化段，另一部分二次处理污水通过第二级间固液分离段进入短程硝化-厌氧氨氧化段，实现氨氮和亚硝氮的同步去除，得到三次处理污水；
41.(s4)三次处理污水进入沉淀段，得到污泥和集成化装置出水，污泥直接排出，集成化装置出水一部分回流至反硝化段，另一部分直接排出。
42.在本发明的一个实施方式中，第一级间固液分离段的表面负荷为0.6～2.0m3/m2/h；
43.第二级间固液分离段的表面负荷为0.6～2.0m3/m2/h；
44.沉淀段的表面负荷为1.5～2.0m3/m2/h，
45.短程硝化段的溶解氧浓度为0.5～0.8mg/l；
46.短程硝化-厌氧氨氧化段的溶解氧浓度为0.1～0.3mg/l。
47.在本发明的一个实施方式中，搅拌装置的搅拌转速设定范围为50～500r/min；所述装置进行反硝化-短程硝化-厌氧氨氧化生物脱氮时的容积负荷为1.0～5.0kg bod5/m3/d；所述潜水推流器的推流流速为0.2～0.5m/s。
48.在本发明的一个实施方式中，二次处理污水的回流量占进入短程硝化段的一次处理污水的30％～70％；集成化装置出水的回流量占集成化装置出水的20％～70％。
49.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
50.(1)本发明的一种用于高氨氮污水深度脱氮的集成化装置采用反硝化-短程硝化-厌氧氨氧化多生化过程耦合技术，容积负荷高，脱氮效率高，能够在高浓度氨氮环境下稳定高效运行。
51.(2)本发明的一种用于高氨氮污水深度脱氮的集成化装置具有反硝化段用以强化硝氮和有机物的去除，一方面强化硝氮的去除，提高总氮去除率，另一方面减少有机物对后续厌氧氨氧化等生化过程的干扰，增强运行稳定性。
52.(3)本发明的一种用于高氨氮污水深度脱氮的集成化装置采用短程硝化段串联短程硝化-厌氧氨氧化段工艺，即一段式厌氧氨氧化工艺与两段式厌氧氨氧化工艺的耦合，通过多级调水、溶解氧控制等为装置中的厌氧氨氧化过程提供充足且比例合适的反应底物，进而获得稳定且高效的脱氮效能。
53.(4)本发明的一种用于高氨氮污水深度脱氮的集成化装置占地面积小，集成度高，设备外形规整，空间利用率高，参与反应的电机多位于装置外部，检修方便。装置集生化、二沉于一体，在立体空间上实现各反应池的紧密结合，单位体积的污水处理量比传统工艺显著提升。
附图说明
54.图1为本发明的一种用于高氨氮污水深度脱氮的集成化装置的俯视剖面图；
55.图2为本发明的一种用于高氨氮污水深度脱氮的集成化装置的工艺沿程展开图；
56.图中标号：10.反硝化段；20.短程硝化段；30.短程硝化-厌氧氨氧化段；40.第一级间固液分离段；50.第二级间固液分离段；60.沉淀段；70.搅拌装置；80.第一回流组件；90.第二回流组件；21.第一曝气管系；31.廊道隔板；32.潜水推流器；33.第二曝气管系；34.生物载体；35.生化反应区出水管；41.第一溢流配水渠；42.第一滑泥板；43.第一分区隔板；51.第二溢流配水渠；52.第二滑泥板；53.第二分区隔板；61.集泥斗；62.出水渠；63.出水槽；64.排泥管；65.稳流筒；66.配水口；67.筒底板；68.浓缩机；81.第一回流泵；91.第二回流泵。
具体实施方式
57.本发明提供一种用于高氨氮污水深度脱氮的集成化装置，使用时与外部高氨氮污水进水管和排泥管相连接，所述装置为多层环状结构，由外至内分别为反硝化段和短程硝化段、短程硝化-厌氧氨氧化段、沉淀段，所述反硝化段和短程硝化段之间分别设置有第一级间固液分离段和第二级间固液分离段，所述短程硝化-厌氧氨氧化段通过生化反应区出水管与沉淀段相连接，沉淀段与外部排泥管相连接；
58.所述第二级间固液分离段通过第一回流组件与反硝化段相连接，所述沉淀段通过第二回流组件与反硝化段相连接；
59.其中，反硝化段、短程硝化段以及短程硝化-厌氧氨氧化段的容积比为1：2～4：1.5～5；
60.所述反硝化段用于利用外部高氨氮污水中的有机物去除短程硝化-厌氧氨氧化段回流污水中的硝氮，强化总氮去除率，减少有机物对后续厌氧氨氧化等生化过程的干扰，增强运行稳定性；
61.所述短程硝化段用于将氨氮部分转化为亚硝氮；
62.所述第一级间固液分离段用于实现污水的固液分离，并将污水分流至短程硝化段与短程硝化-厌氧氨氧化段；
63.所述第二级间固液分离段用于实现污水的固液分离，并将污水分流至反硝化段与短程硝化-厌氧氨氧化段；
64.所述短程硝化-厌氧氨氧化段用于实现污水的深度脱氮；
65.所述沉淀段用于实现固液分离，降低集成化装置出水的含固率。
66.在本发明的一个实施方式中，集成化装置总高为5～8m。
67.在本发明的一个实施方式中，当集成化装置的进水中硝氮和cod浓度较高时，需要提高反硝化段的容积占比；当集成化装置的进水中氨氮浓度较高时，需要提高短程硝化段以及短程硝化-厌氧氨氧化段的容积占比。
68.在本发明的一个实施方式中，所述反硝化段内设置有搅拌装置；
69.所述短程硝化段内设置有搅拌装置和第一曝气管系；
70.所述第一级间固液分离段顶端四周设置有第一溢流配水渠，所述第一级间固液分离段与反硝化段之间设置有第一滑泥板，与短程硝化段通过第一分区隔板相连接；
71.所述第二级间固液分离段顶端四周设置有第二溢流配水渠，所述第二级间固液分离段与短程硝化段之间设置有第二滑泥板，与反硝化段通过第二分区隔板相连接；
72.所述短程硝化-厌氧氨氧化段内部设置有半圆状廊道隔板、生物载体、第二曝气管系和潜水推流器，并通过生化反应区出水管与沉淀段相连接；
73.所述沉淀段顶部四周设置有出水渠，内部设置有稳流筒、浓缩机和集泥斗，所述稳流筒设置于沉淀段高度方向的中间位置，并与生化反应区出水管相连接，所述浓缩机顶部穿出稳流筒并伸出沉淀段顶端与外部搅拌机相连接，所述集泥斗设置于沉淀段底部，与外部排泥管相连接。
74.在本发明的一个实施方式中，所述第二溢流配水渠通过第一回流组件与反硝化段相连接；
75.所述第一回流组件包括第一回流管和第一回流泵，所述第二溢流配水渠通过第一回流管与第一回流泵相连接，所述第一回流泵通过第一回流管与反硝化段相连接。
76.在本发明的一个实施方式中，第一滑泥板的底端高于第一级间固液分离段底面，顶端高于第一溢流配水渠的下底面；
77.第二滑泥板的底端高于第二级间固液分离段底面，顶端高于第二溢流配水渠的下底面；
78.第一分区隔板的底端与第一级间固液分离段底面相连接，顶端高于第一溢流配水渠的下底面；
79.第二分区隔板的底端与第二级间固液分离段底面相连接，顶端高于第二溢流配水渠的下底面；
80.第一溢流配水渠的下底面高于第二溢流配水渠的下底面；
81.第一滑泥板与第一分区隔板底端夹角为40～120
°
；
82.第二滑泥板与第二分区隔板底端夹角为40～120
°
。
83.在本发明的一个实施方式中，所述廊道隔板为半圆状，包括内弧相对并同心布置的第一廊道隔板和第二廊道隔板，第一廊道隔板的半径为短程硝化-厌氧氨氧化段半径的70％～85％，第二廊道隔板的半径为短程硝化-厌氧氨氧化段半径的45％～60％；
84.所述生物载体选自生物绳、中空悬浮填料或聚氨酯泡沫中的一种；生物载体的投放形式选自流化式或固定式中的一种，填充率为40％～60％。
85.在本发明的一个实施方式中，所述稳流筒的底板上设置有配水口；
86.所述浓缩机包括刮泥板和转轴，所述转轴与刮泥板相连接，转轴顶部穿出稳流筒
并伸出沉淀段顶端与外部搅拌机相连接。
87.在本发明的一个实施方式中，出水渠远离集泥斗的一侧下方设置有出水槽，出水渠距集成化装置顶端距离为300～900mm，所述出水槽低于出水渠200～500mm；
88.所述出水槽通过第二回流组件与反硝化段相连接以去除厌氧氨氧化过程所产生的硝氮，强化总氮去除率；所述第二回流组件包括第二回流管和第二回流泵，所述出水槽通过第二回流管与第二回流泵相连接，所述第二回流泵通过第二回流管与反硝化段相连接。
89.本发明提供一种用于高氨氮污水深度脱氮的处理方法，基于上述用于高氨氮污水深度脱氮的集成化装置，具体包括以下步骤：
90.(s1)高氨氮污水进入反硝化段除去硝氮并消耗高氨氮污水中的有机物，得到一次处理污水；
91.(s2)一部分一次处理污水通过第一级间固液分离段进入短程硝化段，部分氨氮转化为亚硝氮，得到二次处理污水；另一部分一次处理污水通过第一级间固液分离段进入短程硝化-厌氧氨氧化段；
92.(s3)一部分二次处理污水回流至反硝化段，另一部分二次处理污水通过第二级间固液分离段进入短程硝化-厌氧氨氧化段，实现氨氮和亚硝氮的同步去除，得到三次处理污水；
93.(s4)三次处理污水进入沉淀段，得到污泥和集成化装置出水，污泥直接排出，集成化装置出水一部分回流至反硝化段，另一部分直接排出。
94.在本发明的一个实施方式中，第一级间固液分离段的表面负荷为0.6～2.0m3/m2/h；
95.第二级间固液分离段的表面负荷为0.6～2.0m3/m2/h；
96.沉淀段的表面负荷为1.5～2.0m3/m2/h；
97.短程硝化段的溶解氧浓度为0.5～0.8mg/l；
98.短程硝化-厌氧氨氧化段的溶解氧浓度为0.1～0.3mg/l。
99.在本发明的一个实施方式中，搅拌装置的搅拌转速设定范围为50～500r/min；所述装置进行反硝化-短程硝化-厌氧氨氧化生物脱氮时的容积负荷为1.0～5.0kg bod5/m3/d；所述潜水推流器的推流流速为0.2～0.5m/s。
100.在本发明的一个实施方式中，二次处理污水的回流量占进入短程硝化段的一次处理污水的30％～70％；集成化装置出水的回流量占集成化装置出水的20％～70％。
101.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
102.下述实施例中集成化装置型号、尺寸(直径)、相关设备的规格及其他参数仅为一个具体的描述；实际应用时可根据所需处理的高氨氮污水水质和水量进行调整。
103.下述实施例中，若无特殊说明，所用材料均为市售材料，所用手段及方法均为本领域常规手段及方法。
104.实施例1
105.本实施例提供一种用于高氨氮污水深度脱氮的集成化装置。
106.如图1和图2所示，一种用于高氨氮污水深度脱氮的集成化装置为多层环状结构，包括中心圆柱状沉淀段60、环绕沉淀段60的短程硝化-厌氧氨氧化段30、环绕短程硝化-厌氧氨氧化段30的反硝化段10和短程硝化段20；
107.集成化装置总高为6m，反硝化段10、短程硝化段20以及短程硝化-厌氧氨氧化段30的容积比为1：4：2；
108.反硝化段10内设置有搅拌装置70，短程硝化段20内设置有搅拌装置70和第一曝气管系21；反硝化段10和短程硝化段20之间分别设置有第一级间固液分离段40和第二级间固液分离段50，第一级间固液分离段40顶端四周设置有第一溢流配水渠41，第一级间固液分离段40与反硝化段10之间设置有第一滑泥板42，与短程硝化段20通过第一分区隔板43相连接，第一滑泥板42的底端高于第一级间固液分离段40底面，顶端高于第一溢流配水渠41的下底面，第一分区隔板43的底端与第一级间固液分离段40底面相连接，顶端高于第一溢流配水渠41的下底面，第一滑泥板42与第一分区隔板43底端夹角为80
°
；第二级间固液分离段50顶端四周设置有第二溢流配水渠51，第二级间固液分离段50与短程硝化段20之间设置有第二滑泥板52，与反硝化段10通过第二分区隔板53相连接；第二滑泥板52的底端高于第二级间固液分离段50底面，顶端高于第二溢流配水渠51的下底面；第二分区隔板53的底端与第二级间固液分离段50底面相连接，顶端高于第二溢流配水渠51的下底面；第二溢流配水渠51的下底面低于第一溢流配水渠41的下底面；第二滑泥板52与第二分区隔板53底端夹角为80
°
；第二溢流配水渠51还通过第一回流组件80与反硝化段10相连接，第一回流组件80包括第一回流管和第一回流泵81，第二溢流配水渠51通过第一回流管与第一回流泵81相连接，第一回流泵81通过第一回流管与反硝化段10相连接。
109.短程硝化-厌氧氨氧化段30内部设置有半圆状廊道隔板31、生物载体34、第二曝气管系33和潜水推流器32，并通过生化反应区出水管35与沉淀段60相连接；廊道隔板31为半圆状，包括内弧相对并同心布置的第一廊道隔板和第二廊道隔板，第一廊道隔板的半径为短程硝化-厌氧氨氧化段30半径的70％，第二廊道隔板的半径为短程硝化-厌氧氨氧化段30半径的50％；生物载体34为生物绳，投放形式为固定式，填充率为50％；短程硝化-厌氧氨氧化段30通过生化反应区出水管35与沉淀段60相连接。
110.沉淀段60顶部四周设置有出水渠62，出水渠62远离集泥斗61的一侧下方设置有出水槽63，出水渠62距集成化装置顶端距离为900mm，出水槽63低于出水渠62 300mm；沉淀段60内部设置有稳流筒65、浓缩机68和集泥斗61，稳流筒65设置于沉淀段60高度方向的中间位置，并与生化反应区出水管35相连接，稳流筒65的底板为筒底板67，筒底板67上设置有配水口66；浓缩机68包括刮泥板和转轴，转轴与刮泥板相连接，转轴顶部穿出稳流筒65并伸出沉淀段60顶端与外部搅拌机相连接；集泥斗61设置于沉淀段60底部，与外部排泥管64相连接；出水槽63通过第二回流组件90与反硝化段10相连接以去除厌氧氨氧化过程所产生的硝氮，强化总氮去除率；第二回流组件90包括第二回流管和第二回流泵91，出水槽63通过第二回流管与第二回流泵91相连接，第二回流泵91通过第二回流管与反硝化段10相连接。
111.其中，反硝化段10用于利用外部高氨氮污水中的有机物去除短程硝化-厌氧氨氧化段30回流污水中的硝氮，强化总氮去除率，减少有机物对后续厌氧氨氧化等生化过程的干扰，增强运行稳定性；
112.短程硝化段20用于将氨氮部分转化为亚硝氮；
113.第一级间固液分离段40用于实现污水的固液分离，并将污水分流至短程硝化段20与短程硝化-厌氧氨氧化段30；
114.第二级间固液分离段50用于实现污水的固液分离，并将污水分流至反硝化段10与
短程硝化-厌氧氨氧化段30；
115.短程硝化-厌氧氨氧化段30用于实现污水的深度脱氮；
116.沉淀段60用于实现固液分离，降低集成化装置出水的含固率。
117.实施例2
118.本实施例提供一种用于高氨氮污水深度脱氮的处理方法，基于实施例1的集成化装置，具体包括以下步骤：
119.(s1)高氨氮污水进入反硝化段10除去硝氮并消耗高氨氮污水中的有机物(一方面强化硝氮的去除，另一方面减少有机物对后续厌氧氨氧化等生化过程的干扰，增强运行稳定性)，得到一次处理污水；
120.其中，反硝化段10中的搅拌装置70的转速为200r/min；
121.(s2)一部分一次处理污水通过第一级间固液分离段40进入短程硝化段20，部分氨氮转化为亚硝氮，得到二次处理污水；另一部分一次处理污水通过第一级间固液分离段40进入短程硝化-厌氧氨氧化段30(补充和调节氨氮/亚硝氮浓度比，强化厌氧氨氧化过程的脱氮效率与稳定性)；
122.其中，短程硝化段20中的搅拌装置70的转速为200r/min，溶解氧浓度为0.5～0.8mg/l；第一级间固液分离段40的表面负荷为1.0m3/m2/h；
123.(s3)一部分二次处理污水回流至反硝化段10，另一部分二次处理污水通过第二级间固液分离段50进入短程硝化-厌氧氨氧化段30，实现氨氮和亚硝氮的同步去除，得到三次处理污水；
124.其中，短程硝化-厌氧氨氧化段30中潜水推流器32的推流流速为0.2m/s，溶解氧浓度为0.1～0.3mg/l；二次处理污水的回流量占进入短程硝化段20的一次处理污水的40％；第二级间固液分离段50的表面负荷为1.0m3/m2/h；
125.(s4)三次处理污水进入沉淀段60，得到污泥和集成化装置出水，污泥直接排出，集成化装置出水一部分回流至反硝化段10(利用高氨氮污水进水中的有机物去除厌氧氨氧化产生的硝氮副产物，进而强化集成化装置的总氮去除率，提高出水水质)，另一部分直接排出；
126.其中，沉淀段60的表面负荷为1.5m3/m2/h，回流量为集成化装置出水的50％。
127.集成化装置进行反硝化-短程硝化-厌氧氨氧化生物脱氮时的容积负荷为2.0kg bod5/m3/d。
128.实施例3
129.本实施例提供一种用于高氨氮污水深度脱氮的集成化装置。
130.本实施例与实施例1相比，除“反硝化段10、短程硝化段20以及短程硝化-厌氧氨氧化段30的容积比为1：4：3，第一级间固液分离段40和第二级间固液分离段50的表面负荷为1.5m3/m2/h，集成化装置进行反硝化-短程硝化-厌氧氨氧化生物脱氮时的容积负荷为3.0kg bod5/m3/d，第一滑泥板42与第一分区隔板43、第二滑泥板52与第二分区隔板53的安装夹角的角度为70
°
，潜水推流器32推流流速为0.4m/s，生物载体34为中空悬浮填料，填充率为50％，载体投放形式为流化式”外，其他均与实施例1相同。
131.上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般
原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的解释，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于高氨氮污水深度脱氮的集成化装置，使用时与外部高氨氮污水进水管和排泥管(64)相连接，其特征在于，所述集成化装置为多层环状结构，由外至内分别为反硝化段(10)和短程硝化段(20)、短程硝化-厌氧氨氧化段(30)、沉淀段(60)，所述反硝化段(10)与外部高氨氮污水进水管相连接；所述反硝化段(10)和短程硝化段(20)之间分别设置有第一级间固液分离段(40)和第二级间固液分离段(50)，所述短程硝化-厌氧氨氧化段(30)通过生化反应区出水管(35)与沉淀段(60)相连接，沉淀段(60)与外部排泥管(64)相连接；所述第二级间固液分离段(50)通过第一回流组件(80)与反硝化段(10)相连接，所述沉淀段(60)通过第二回流组件(90)与反硝化段(10)相连接；其中，反硝化段(10)、短程硝化段(20)以及短程硝化-厌氧氨氧化段(30)的容积比为1：2～4：1.5～5。2.根据权利要求1所述的一种用于高氨氮污水深度脱氮的集成化装置，其特征在于，所述反硝化段(10)内设置有搅拌装置(70)；所述短程硝化段(20)内设置有搅拌装置(70)和第一曝气管系(21)；所述第一级间固液分离段(40)顶端四周设置有第一溢流配水渠(41)，所述第一级间固液分离段(40)与反硝化段(10)之间设置有第一滑泥板(42)，与短程硝化段(20)通过第一分区隔板(43)相连接；所述第二级间固液分离段(50)顶端四周设置有第二溢流配水渠(51)，所述第二级间固液分离段(50)与短程硝化段(20)之间设置有第二滑泥板(52)，与反硝化段(10)通过第二分区隔板(53)相连接；所述第二溢流配水渠(51)通过第一回流组件(80)与反硝化段(10)相连接。3.根据权利要求2所述的一种用于高氨氮污水深度脱氮的集成化装置，其特征在于，第一滑泥板(42)的底端高于第一级间固液分离段(40)底面，顶端高于第一溢流配水渠(41)的下底面；第二滑泥板(52)的底端高于第二级间固液分离段(50)底面，顶端高于第二溢流配水渠(51)的下底面；第一分区隔板(43)的底端与第一级间固液分离段(40)底面相连接，顶端高于第一溢流配水渠(41)的下底面；第二分区隔板(53)的底端与第二级间固液分离段(50)底面相连接，顶端高于第二溢流配水渠(51)的下底面。4.根据权利要求2所述的一种用于高氨氮污水深度脱氮的集成化装置，其特征在于，第一溢流配水渠(41)的下底面高于第二溢流配水渠(51)的下底面；第一滑泥板(42)与第一分区隔板(43)底端夹角为40～120
°
；第二滑泥板(52)与第二分区隔板(53)底端夹角为40～120
°
。5.根据权利要求1所述的一种用于高氨氮污水深度脱氮的集成化装置，其特征在于，所述短程硝化-厌氧氨氧化段(30)内部设置有半圆状廊道隔板(31)、生物载体(34)、第二曝气管系(33)和潜水推流器(32)，并通过生化反应区出水管(35)与沉淀段(60)相连接；所述廊道隔板(31)为半圆状，包括内弧相对并同心布置的第一廊道隔板和第二廊道隔板，第一廊道隔板的半径为短程硝化-厌氧氨氧化段(30)半径的70％～85％，第二廊道隔板
的半径为短程硝化-厌氧氨氧化段(30)半径的45％～60％；所述生物载体(34)选自生物绳、中空悬浮填料或聚氨酯泡沫中的一种。6.根据权利要求1所述的一种用于高氨氮污水深度脱氮的集成化装置，其特征在于，所述沉淀段(60)顶部四周设置有出水渠(62)，内部设置有稳流筒(65)、浓缩机(68)和集泥斗(61)，所述稳流筒(65)设置于沉淀段(60)高度方向的中间位置，并与生化反应区出水管(35)相连接，所述浓缩机(68)顶部穿出稳流筒(65)并伸出沉淀段(60)顶端，所述集泥斗(61)设置于沉淀段(60)底部，与外部排泥管(64)相连接。7.根据权利要求6所述的一种用于高氨氮污水深度脱氮的集成化装置，其特征在于，出水渠(62)远离集泥斗(61)的一侧下方设置有出水槽(63)，出水渠(62)距集成化装置顶端距离为300～900mm，所述出水槽(63)低于出水渠(62)200～500mm；所述出水槽(63)通过第二回流组件(90)与反硝化段(10)相连接。8.一种用于高氨氮污水深度脱氮的处理方法，其特征在于，基于权利要求1-7任一所述的一种用于高氨氮污水深度脱氮的集成化装置，具体包括以下步骤：(s1)高氨氮污水进入反硝化段(10)除去硝氮并消耗高氨氮污水中的有机物，得到一次处理污水；(s2)一部分一次处理污水通过第一级间固液分离段(40)进入短程硝化段(20)，部分氨氮转化为亚硝氮，得到二次处理污水；另一部分一次处理污水通过第一级间固液分离段(40)进入短程硝化-厌氧氨氧化段(30)；(s3)一部分二次处理污水回流至反硝化段(10)，另一部分二次处理污水通过第二级间固液分离段(50)进入短程硝化-厌氧氨氧化段(30)，实现氨氮和亚硝氮的同步去除，得到三次处理污水；(s4)三次处理污水进入沉淀段(60)，得到污泥和集成化装置出水，污泥直接排出，集成化装置出水一部分回流至反硝化段(10)，另一部分直接排出。9.根据权利要求8所述的一种用于高氨氮污水深度脱氮的处理方法，其特征在于，第一级间固液分离段(40)的表面负荷为0.6～2.0m3/m2/h；第二级间固液分离段(50)的表面负荷为0.6～2.0m3/m2/h；沉淀段(60)的表面负荷为1.5～2.0m3/m2/h；短程硝化段(20)的溶解氧浓度为0.5～0.8mg/l；短程硝化-厌氧氨氧化段(30)的溶解氧浓度为0.1～0.3mg/l。10.根据权利要求8所述的一种用于高氨氮污水深度脱氮的处理方法，其特征在于，二次处理污水的回流量占进入短程硝化段(20)的一次处理污水的30％～70％；集成化装置出水的回流量占集成化装置出水的20％～70％。

技术总结
本发明涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种用于高氨氮污水深度脱氮的集成化装置及其处理方法。本发明的一种用于高氨氮污水深度脱氮的集成化装置中各反应段在空间上紧密结合，池体合建，水头损失小，通过多级多生化过程协同，克服了传统生化技术处理高氨氮污水时脱氮效率低，运行稳定性差，占地面积大，单体构筑物多的缺点；具有反硝化、短程硝化、短程硝化-厌氧氨氧化功能，且具有脱氮效率高、运行稳定、集成度高、占地面积小等优点。占地面积小等优点。占地面积小等优点。


技术研发人员：柴晓利 王鹏程 陆斌
受保护的技术使用者：同济大学
技术研发日：2023.03.28
技术公布日：2023/7/22