CN211644778U - 基于mbbr的无亚氮积累的canon*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于MBBR的无亚氮积累的CANON***，涉及污水生物脱氮技术领域。其包括反应池、进水管、出水管、碳源投加管路、曝气装置及搅拌装置，反应池包括第一好氧池、可变池、第一缺氧池及第二好氧池，进水经进水管进入***，分别流经所述的第一好氧池、可变池、第一缺氧池及第二好氧池后经所述的出水管排出，在***启动期通过调节可变池的运行方式使其发挥反硝化功能，在稳定运行期通过调节可变池的运行方式使其发挥CANON功能。本实用新型***通过在启动期和稳定运行期调节可变池的运行方式实现CANON池和缺氧池池容比例的改变，从而实现快速启动、启动及运行过程中无亚氮大量积累且能保证水稳定达标。
Description
技术领域
本实用新型涉及污水生物脱氮技术领域，具体涉及一种基于MBBR的无亚氮积累的CANON***。
背景技术
自养脱氮工艺(CANON)是利用短程硝化细菌(AOB)和厌氧氨氧化菌(AnAOB)进行短程硝化与厌氧氨氧化耦合，在同一反应器中进行脱氮，与传统的硝化反硝化工艺相比，具有节省60％的曝气量、无须添加有机碳源、降低90％的污泥产量以及相对较少氮氧化物释放量等优点。并且，该工艺脱氮负荷高、运行费用低、占地空间小，已被公认为是目前最经济的生物脱氮工艺之一，自养脱氮工艺涉及的两种功能微生物均为自养菌，其时代周期长，繁殖速率慢，菌种易流失，因此工艺启动周期较长。
MBBR工艺是CANON的理想形式之一，通过向CANON***内投加悬浮载体，使CANON工艺两种功能微生物分置于生物膜外层和内层，其中悬浮载体外层形成以氨氧化菌(AOB)为优势菌种的好氧生物膜，内层形成以厌氧氨氧化菌(AnAOB)为主的厌/缺氧生物膜，从而克服了传统活性污泥法启动时间长、对于高溶解氧耐受性低、需设置二沉池防止菌种流失，难以实现絮状污泥硝化性能和颗粒污泥厌氧氨氧化性能之间的协同等一系列缺点，进而成为最具有工程化潜力的CANON形式。荷兰的
污水厂利用基于CANON-MBBR的工艺处理污泥消化液，氨氮去除负荷达到1.2kgN/(m3·d)，而平均能耗仅为1.45～1.75kW·h·kg-1NH4 +-N，此外，瑞典的Himmerfjrden污水厂和德国的Hattingen污水厂也采用了基于MBBR的自养脱氮相关工艺，均获得了较好的处理效果。当前，CANON工艺难以达到较高的出水标准，所以多与传统硝化反硝化工艺连用。当前，MBBR形式的CANON工艺形成了较为成熟的启动方式，即以成熟CANON悬浮载体接种前期培养的高负荷短程硝化悬浮载体，可明显缩短启动时间，但是，短程硝化悬浮载体的培养过程中会产生大量亚氮，亚氮过量而带来的高FNA对后续传统脱氮工艺会造成明显影响，造成出水不达标，因而保证***在启动阶段的出水达标形式严峻。
现有技术相关方面的研究报道主要有：
马娟，王丽，彭永臻等《FNA的抑制作用及反硝化过程的交叉影响》(环境科学,2010,31(4):1030-1035)，通过大量批式试验，对不同浓度亚硝酸盐在不同pH条件下对硝酸盐还原的抑制作用及2种电子受体之间的交叉影响做了研究。结果表明硝酸盐还原与游离亚硝酸(FNA)有显著的相关关系，FNA而非亚硝酸盐是硝酸盐还原的真正抑制剂，FNA浓度为0.01-0.025mg/L时硝酸盐还原能力受抑制程度为60％，当FNA浓度>0.2mg/L时，硝酸盐还原反应被完全抑制。此外，污泥亚硝酸盐还原能力也受FNA抑制，当FNA浓度由0.01mg/L增至0.2mg/L，亚硝酸盐还原能力下降80％。该研究仅仅说明了FNA对反硝化的抑制作用，但是对于如何在实际中消除亚氮降低FNA以减少该抑制并未做任何探讨。
王刚等(王刚，基于同时短程硝化/厌氧氨氧化/反硝化(SNAD)技术的污泥消化液脱氮工艺研究[D].大连理工大学，2017)采用先启动串联短程硝化-厌氧氨氧化后再启动SNAD的方式处理实际工程污泥消化液，启动过程先调试启动短程硝化过程，得到稳定的适合厌氧氨氧化过程的出水后，再分批次的向厌氧氨氧化池中接种另外两个中试反应器(分别提供种源污泥和挂膜填料)预先培养的厌氧氨氧化污泥和挂膜MBBR填料，待厌氧氨氧化池培养得较多的厌氧氨氧化污泥后，将短程硝化池污泥和厌氧氨氧化池的污泥及填料混合，两池启动SNAD一体式工艺。该项目前期先调试启动短程硝化过程，但是对于此时造成的高亚氮出水未进行特殊处理，也未达标排放。
冯继贵(活性污泥法单级自养脱氮工艺的启动与稳定性研究[D].长安大学,2015.)采用序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor,SBR)，以普通好氧活性污泥为接种污泥，研究了活性污泥法单级自养脱氮工艺的启动及脱氮性能。结果表明，SBR***在实现稳定的短程硝化过程后，接种少量的具有单级自养脱氮功能的生物膜，经过113d成功启动了活性污泥自养脱氮***，该研究在启动自养脱氮工艺中采取先启动短程硝化的方式，同样未对启动阶段高亚氮出水进行特殊处理。
综上所述，现有技术关于FNA对厌氧氨氧化、硝化反硝化的抑制研究已比较成熟。在CANON启动过程中也明确了先启动短程硝化可缩短启动时间，但是关于CANON启动阶段如何通过工艺优化消除亚氮积累现象这样的CANON***相关研究还不成熟。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于MBBR的无亚氮积累的CANON***，其通过在启动期和稳定运行期来调节可变池的运行方式实现自养脱氮池和缺氧池池容比例的改变，从而实现启动快、运行过程中无亚氮大量积累及出水稳定达标的目的。
其采用了以下技术方案：
一种基于MBBR的无亚氮积累的CANON***，包括反应池、进水管、出水管、碳源投加管路、曝气装置及搅拌装置，所述的反应池包括第一好氧池、可变池、第一缺氧池及第二好氧池，***流水从进水管进入，分别流经所述的第一好氧池、可变池、第一缺氧池及第二好氧池后经所述的出水管排出；
所述的第一好氧池、可变池池容比例为1:0.5-1:2,所述的可变池、第一缺氧池池容比例为1:0.5-1:2，所述的第一缺氧池与第二好氧池的池容比例为1:0.5-1:1；
所述的可变池，在***启动期通过调节可变池的运行方式使其发挥反硝化功能，在稳定运行期通过调节可变池的运行方式使其发挥CANON功能；
所述的碳源投加管路用于向可变池、第一缺氧池内投加碳源；
所述的曝气装置安装在第一好氧池、可变池及第二好氧池内；
所述的搅拌装置安装在可变池和第一缺氧池内。
作为本实用新型的一个优选方案，上述的可变池设置有2-4组。
作为本实用新型的另一个优选方案，上述的可变池设置有四组，在上述的第二好氧池与第一缺氧池之间设置有混合液回流管，在上述的混合液回流管上设置有混合液回流泵。
进一步的，上述的四组可变池呈两排两列排布，分别为第一可变池、第二可变池、第三可变池及第四可变池，在每个可变池内设置有经上述碳源投加管路引出的碳源投加管路支路，在上述的碳源投加管路支路上安装有碳源投加阀门。
进一步的，***流水方向上相邻的池体之间均设置有过水口和拦截筛网。
进一步的，上述的过水口包括第一好氧池与第一可变池之间的第一好氧池过水口、第一可变池与第二可变池之间的第一可变池过水口、第二可变池与第三可变池之间的第二可变池过水口、第三可变池与第四可变池之间的第三可变池过水口、第四可变池与第一缺氧池之间的第四可变池过水口、第一缺氧池与第二好氧池之间的第一缺氧池过水口及第二好氧池出水口。在所有过水口前端均设置上述的拦截筛网，分别为第一好氧池与第一可变池之间的第一好氧池拦截筛网、第一可变池与第二可变池之间的第一可变池拦截筛网、第二可变池与第三可变池之间的第二可变池拦截筛网、第三可变池与第四可变池之间的第三可变池拦截筛网、第四可变池与第一缺氧池之间的第四可变池拦截筛网、第一缺氧池与第二好氧池之间的第一缺氧池拦截筛网及第二好氧池出水口处的第二好氧池拦截筛网。
进一步的，上述的曝气装置是指位于第一好氧池、第一可变池、第二可变池、第三可变池、第四可变池及第二好氧池池底的曝气管。
进一步的，上述的搅拌装置是指位于第一可变池、第二可变池、第三可变池、第四可变池及第一缺氧池内的潜水搅拌器。
本实用新型基于MBBR的无亚氮积累的CANON***的工作原理为：
由于短程硝化启动阶段会由氨氧化菌产生大量亚氮，由此导致游离亚硝酸(FNA)浓度过高，会给后续工艺带来毒害作用，因此，此阶段调整可变池为缺氧池，从而扩大缺氧反硝化池容，使产生的亚氮全部反硝化，从而减轻对后续***的毒害作用，保证出水稳定达标。
***进入接种启动阶段后，开始以CANON形式运行，此时产生的亚氮减少，且第一好氧池脱落的CANON生物膜对可变池具有动态接种功能，将可变池从缺氧运行状态转变为好氧运行使其从缺氧反硝化池转变为CANON池，通过不同进水氨氮灵活调整可变池功能，使整个运行过程中无亚氮大量积累，从而降低FNA对***的毒害作用，保证出水稳定达标。
与现有技术相比，本实用新型带来了以下有益技术效果：
1)节能降耗，基于自养脱氮技术，可节约60％曝气费用和100％的外投碳源，脱氮不受进水C/N限制；此外，自养脱氮工艺污泥产量低，可降低项目污泥处置费用；
2)项目占地省：整个工艺为基于MBBR纯膜的CANON工艺和AO工艺，无需传统二沉池，相比传统工艺可节省项目占地；
3)本实用新型CANON***启动时间短，仅需约110天可启动成功；
4)出水保证性高，通过混合液回流的设计，在高氨氮运行时有效防止高氨氮废水出水超标，确保出水稳定达到设计要求，第一缺氧池的加入可利用硝化液回流的基质与进水所含COD进行反硝化，降低出水TN，并可为硝化池补充一定碱度，强化脱氮效果；第二好氧池在硝化的基础上可进一步降低出水COD工艺整体通过各反应池功能组合确保出水稳定达标；
5)本实用新型CANON***中，通过灵活调节可变池功能，保证在启动阶段其发挥反硝化功能，稳定运行阶段期发挥CANON功能，从而保证出水稳定达标。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
图1为本实用新型基于MBBR的无亚氮积累的CANON***的结构示意图；
图中：O1，第一好氧池；C1-C4，第一至第四可变池；F1-F4，第一至第四可变池碳源管道阀门；F5，第一缺氧池碳源管道阀门；A1，第一缺氧池；O2，第二好氧池；SO1，第一好氧池拦截筛网；SC1-SC4，第一至第四可变池拦截筛网；SA1，第一缺氧池拦截筛网；SO2，第二好氧池拦截筛网；B，混合液回流泵；I1，进水管；I2，碳源投加管路；I3，出水管。
具体实施方式
本实用新型提出了一种基于MBBR的无亚氮积累的CANON***，为了使本实用新型的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本实用新型做详细说明。
首先，对本实用新型中所涉及的相关技术术语解释如下：
1)MBBR：移动床生物膜反应器MBBR(Moving Bed Biofilm Reactor)该方法通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体，提高反应器中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率；
2)悬浮载体，比重在0.93-0.97，空隙率>90％，又称之为悬浮填料，简称载体、填料；
3)填充率：悬浮载体填充率，即悬浮载体的体积与填充区域池容的比例，悬浮载体的体积为自然堆积下的总体积；如100m3悬浮载体，填充至400m3池容，填充率为25％；
4)短程硝化：微生物将氨氮(NH4 +)氧化为亚硝酸盐氮(NO2 -)、而不再进一步氧化为硝酸盐氮(NO3 -)的过程，即***内富集氨氧化菌(AOB)，而淘汰亚硝酸盐氧化菌(NOB)；
5)普通活性污泥：即污水厂生化池活性污泥，接种该污泥主要是初步获得AOB菌种，加速挂膜；
6)C/N：即进水碳氮比，指进水中BOD5与凯氏氮(有机氮+氨氮)的比值；
7)氨氧化表面负荷：单位填料比表面积每天氧化氨氮的质量，gN/(m2·d)；若进水氨氮400mg/L，出水氨氮200mg/L，进水流量5m3/d，生物膜面积1000m2，则氨氧化表面负荷为(400-200)×5/1000＝1.0gN/(m2·d)；
8)曝气强度：单位面积的曝气量，单位为m3/(m2·h)，包括微孔曝气和穿孔曝气两部分之和；如微孔曝气量为10m3/h，穿孔曝气量为5m3/h，反应器的底面积为5m2，曝气强度为(10+5)/5＝3m3/(m2·h)；
9)CANON，即在单一反应器内实现自养脱氮；CANON中，AOB与AnAOB在同一个反应器共存；AOB位于载体的外层，以氧气作电子受体，将氨氮氧化为亚氮；AnAOB位于载体内层，以亚氮作为电子受体与剩余的氨氮共同转化为氮气；
10)CANON悬浮载体：即已有CANON效果的悬浮载体，AOB和AnAOB均以生物膜方式分层存在；
11)氨氧化表面负荷：单位填料比表面积每天氧化氨氮的质量；gN/(m2·d)；若进水氨氮400mg/L，出水氨氮200mg/L，进水流量5m3/d，生物膜面积1000m2，则氨氧化表面负荷为(500-200)×5/1000＝1.5gN/(m2·d)；
12)TN去除表面负荷：单位填料有效比表面积每天去除的总氮质量，gN/(m2·d)；若进水TN500mg/L，出水TN100mg/L，进水流量为10m3/d，生物膜面积为2000m2，则TN去除表面负荷为(500-100)×10/2000＝2gN/(m2·d)；
13)回流比：回流至生物段进行继续处理的水量占总水量的比值，％；
14)FNA：即游离亚硝酸，计算方法：
其浓度与亚氮浓度呈正相关，与pH、温度呈负相关，该物质具有较高毒性，目前研究显示，其对AOB的抑制浓度多为0.4mg/L，对AnAOB的抑制浓度为0.1mg/L左右。
本实用新型述及的搅拌装置、曝气装置借鉴现有技术装置结构即可，如搅拌装置选取潜水搅拌器，曝气装置是将曝气管路铺设在相应的反应池内。
如图1所示，本实用新型一种基于MBBR的无亚氮积累的CANON***，包括反应池、进水管、出水管、碳源投加管路、曝气装置及搅拌装置。
上述的反应池包括第一好氧池O1、可变池、第一缺氧池A1及第二好氧池O2，***流水从进水管I1进入，分别流经所述的第一好氧池、可变池、第一缺氧池及第二好氧池后经的出水管I3排出；
第一好氧池、可变池池容比例为1:0.5-1:2,所述的可变池、第一缺氧池池容比例为1:0.5-1:2,所述的第一缺氧池与第二好氧池的池容比例为1:0.5-1:1；这样设置的目的在于可适应不同工艺形式，如MBBR纯膜法、活性污泥法、泥膜复合法，不同工艺形式污染物去除负荷不同：
作为本实用新型的主要改进点，通过改变可变池的运行方式，来强化脱氮效果。因此，本实用新型可变池的设计形状、排布方式及数量，均是围绕本实用新型的主要技术构思“改变可变池的运行方式”来展开的，本实用新型优选选择2组或4组可变池，更优选4组可变池，如图1所示的，分别为第一可变池C1、第二可变池C2、第三可变池C3及第四可变池C4，在每个可变池内均设置曝气装置和搅拌装置。
碳源投加管路I2分为几条碳源投加管路支路，并分别与每个可变池及第一缺氧池连通，为第一可变池提供碳源的支路上安装有第一可变池碳源管道阀门F1，为第二可变池提供碳源的支路上安装有第二可变池碳源管道阀门F2，为第三可变池提供碳源的支路上安装有第三可变池碳源管道阀门F3，为第四可变池提供碳源的支路上安装有第四可变池碳源管道阀门F4，为第一缺氧池提供碳源的支路上安装有第一缺氧池碳源管道阀门F5。通过上述碳源管道阀门可以实现对每个反应池中碳源的控制。
曝气装置安装在第一好氧池、可变池及第二好氧池内；
搅拌装置安装在可变池和第一缺氧池内。
上述的可变池，在***启动期通过调节可变池的运行方式使其发挥反硝化功能，在稳定运行期通过调节可变池的运行方式使其发挥CANON功能，具体调节方式在下面的运行方法做详细说明。
上述的拦截筛网包括好氧池与第一可变池之间的第一好氧池拦截筛网SO1、第一可变池与第二可变池之间的第一可变池拦截筛网SC1、第二可变池与第三可变池之间的第二可变池拦截筛网SC2、第三可变池与第四可变池之间的第三可变池拦截筛网SC3、第四可变池与第一缺氧池之间的第四可变池拦截筛网SC4、第一缺氧池与第二好氧池之间的第一缺氧池拦截筛网SA1及第二好氧池出水口处的第二好氧池拦截筛网SO2。
在上述的第二好氧池与第一缺氧池之间设置有混合液回流管，在该混合液回流管上设置有混合液回流泵B。
下面结合上述***对其运行方法做详细说明，以进一步了解并明确本实用新型可变池(四组)如何调节其运行方式。
依次包括以下步骤：
a、启动准备，在每个反应池内均投加悬浮载体，填充率20％-67％；各反应池接种普通活性污泥，各反应池内污泥浓度均为3-5g/L；
b、短程硝化及硝化反硝化启动，***进水分别流经第一好氧池、第一至第四可变池、第一缺氧池、第二好氧池，经出水管排出；
若进水氨氮浓度＜200mg/L，则控制第一好氧池DO在1.0-2.0mg/L，曝气强度>2.0m3/(m2·h)，将第一可变池、第二可变池、第三可变池、第四可变池内曝气装置开启，搅拌装置关闭，控制各可变池DO为2.0-6.0mg/L，曝气强度＞2.5m3/(m2·h)，将第一缺氧池的碳源投加阀门开启，其余碳源投加阀门关闭，保证第一缺氧池进水C/N为4-6，关闭混合液回流泵；
若进水氨氮浓度为200-400mg/L，则控制第一好氧池DO在1.5-2.5mg/L，曝气强度>2.5m3/(m2·h)，将第一可变池至第三可变池内曝气装置开启，搅拌装置关闭，控制各可变池DO为2.0-6.0mg/L，曝气强度＞3.0m3/(m2·h)，第四可变池内的搅拌装置开启，曝气装置关闭，控制搅拌转速30-45r/min，将第四可变池内的碳源投加阀门开启，其余碳源投加阀门关闭，保证第四可变池进水C/N为4-6，控制第一缺氧池搅拌转速30-45r/min，控制第二好氧池DO为4.0-7.0mg/L，曝气强度＞5.0m3/(m2·h)，开启混合液回流泵使混合液回流比为50％-100％；
若进水氨氮浓度为400-600mg/L，则控制第一好氧池DO在2.0-3.0mg/L，曝气强度>3.0m3/(m2·h)，将第一可变池、第二可变池内曝气装置开启，搅拌装置关闭，控制第一可变池、第二可变池DO为2.0-6.0mg/L，曝气强度＞4.5m3/(m2·h)，第三可变池、第四可变池内的搅拌装置开启，曝气装置关闭，控制第三可变池、第四可变池搅拌转速30-45r/min，将第三可变池内的碳源投加阀门开启，其余碳源投加阀门关闭，保证第三可变池进水C/N为4-6，控制第一缺氧池搅拌转速30-45r/min，控制第二好氧池DO为4.0-7.0mg/L，曝气强度＞5.0m3/(m2·h)，开启混合液回流泵使混合液回流比为100％-150％；
若进水氨氮浓度为600-800mg/L，则控制第一好氧池DO在2.5-3.5mg/L，曝气强度>3.5m3/(m2·h)，将第一可变池内的曝气装置开启，搅拌装置关闭，控制第一可变池DO为2.0-6.0mg/L，曝气强度＞3.0m3/(m2·h)，将第二可变池至第四可变池内的曝气装置关闭，搅拌装置开启，控制第二可变池至第四可变池搅拌转速为30-45r/min，将第二可变池内的碳源投加阀门开启，其余碳源投加阀门关闭，保证第二可变池进水C/N为4-6，控制第一缺氧池搅拌转速30-45r/min，控制第二好氧池DO为4.0-7.0mg/L，曝气强度＞6.0m3/(m2·h)，开启混合液回流泵使混合液回流比为200％-250％；
若进水氨氮浓度＞800mg/L，则控制第一好氧池DO在3.0-4.0mg/L，曝气强度>3.5m3/(m2·h)，将第一至第四可变池内的曝气装置关闭，搅拌装置开启，第一至第四可变控制搅拌转速为30-45r/min，将第一可变池内的碳源投加阀门开启，其余碳源投加阀门关闭，保证第一可变池进水C/N为4-6，控制第一缺氧池搅拌转速30-45r/min，控制第二好氧池DO为4.0-7.0mg/L，曝气强度＞6.0m3/(m2·h)，开启混合液回流泵使混合液回流比为300％；运行直至各反应池内污泥浓度＜0.5g/L；控制第一好氧池DO在3-6mg/L，曝气强度>3.5m3/(m2·h)，氨氧化率>50％，控制第二好氧池DO在4.0-7.0mg/L，曝气强度＞4.0m3/(m2·h)，氨氧化率＞90％；
运行至各反应池内污泥浓度＜0.5g/L；连续进水，运行直至第一好氧池氨氧化表面负荷>1.5gN/(m2·d)，进入下一步；
c、自养脱氮接种启动，向第一好氧池接种CANON悬浮载体，接种率为3-5％，第一好氧池控制DO在0.5-1.5mg/L，曝气强度>2m3/(m2·h)；将第一可变池至第四可变池搅拌装置关闭，曝气装置开启，控制DO为0.5-1.5mg/L，曝气强度＞2m3/(m2·h)，将第一缺氧池内的碳源投加阀门开启，其余碳源投加阀门关闭，保证第一缺氧池进水C/N为4-6，将混合液回流泵开启，控制回流比为100％，运行直至第一好氧池的TN去除表面负荷>0.8gN/(m2·d)，进入下一步；
d、自养脱氮负荷提升，连续进水，运行直至第一可变池至第四可变池的TN去除表面负荷>0.8gN/(m2·d)，进入下一步；
e、自养脱氮稳定运行，连续进水，第一反应池及第一至第四可变池控制DO在2.0-5.0mg/L，曝气强度>2m3/(m2·h)，运行直至第一好氧池TN去除表面负荷>2.5gN/(m2·d)，第一至第四可变池TN去除表面负荷>1.5gN/(m2·d)。
下面结合具体实施例做进一步说明。
实施例1、实施例2中为四组可变池，实施例3为两组可变池，实施例4为三组可变池。
实施例1：
某污水处理厂，设计水量1000m3/d，进水COD、BOD5、NH3、TN、设计值分别为500、260、800、850mg/L，采用基于MBBR的无亚氮积累的CANON***进行处理，第一好氧池、可变池池容比例为1.0:1.0，所述的可变池、第一缺氧池池容比例为1.0:1.0，所述的第一缺氧池与第二好氧池的池容比例为1.0:1.0。启动准备阶段，各***投加悬浮载体(填充率50％)各反应池接种普通活性污泥，各反应池内污泥浓度均为4.5g/L；短程硝化启动阶段，***进水分别流经第一好氧池、第一至第四可变池、第一缺氧池、第二好氧池，经总排水管排出。控制第一好氧池DO在3.0mg/L，曝气强度2.5m3/(m2·h)，将第一至第四可变池内的曝气装置关闭，搅拌装置开启，第一至第四可变控制搅拌转速为45r/min，将第一可变池内的碳源投加阀门开启，其余碳源投加阀门关闭，保证第一可变池进水C/N为4，控制第一缺氧池搅拌转速45r/min，控制第二好氧池DO为5.0mg/L，曝气强度6.0m3/(m2·h)，开启混合液回流泵使混合液回流比为300％；运行直至各反应池内污泥浓度＜0.5g/L；控制第一好氧池DO在3.0mg/L，曝气强度3.5m3/(m2·h)，氨氧化率>50％，控制第二好氧池DO在5.5mg/L，曝气强度＞6.2m3/(m2·h)，氨氧化率＞90％；运行直至第一好氧池氨氧化表面负荷1.6gN/(m2·d)。向第一好氧池接种CANON悬浮载体，接种率为5％，第一好氧池控制DO在0.7mg/L，曝气强度2.2m3/(m2·h)；将第一可变池至第四可变池搅拌装置关闭，曝气装置开启，控制DO为1.0mg/L，曝气强度2.5m3/(m2·h)，将第一缺氧池内的碳源投加阀门开启，其余碳源投加阀门关闭，保证第一缺氧池进水C/N为4。将混合液回流泵开启，控制回流比为100％，运行至105d，第一好氧池的TN去除表面负荷0.9gN/(m2·d)。连续进水，运行直至第一可变池至第四可变池的TN去除表面负荷0.9gN/(m2·d)。连续进水，第一反应池及第一至第四可变池控制DO在2.0mg/L，曝气强度3m3/(m2·h)，运行直至第一好氧池TN去除表面负荷2.7gN/(m2·d)，第一至第四可变池TN去除表面负荷1.6gN/(m2·d)。整个运行过程中出水亚氮较为稳定，无大量积累，出水COD、BOD5、NH3、TN、NO2-平均值分别为32.14、19.21、4.32、10.33、4.31mg/L。
实施例2：
工艺参数设置如下：
某一体化设备，设计水量24m3/d，进水COD、BOD5、NH3、TN、设计值分别为250、120、650、750mg/L，采用基于MBBR的无亚氮积累的CANON***进行处理，第一好氧池、可变池池容比例为1.0:1.0，可变池、第一缺氧池池容比例为1.0:0.8，所述的第一缺氧池与第二好氧池的池容比例为1.0:1.2。启动准备阶段，各***投加悬浮载体(填充率55％)各反应池接种普通活性污泥，***进水分别流经第一好氧池、第一至第四可变池、第一缺氧池、第二好氧池，经总排水管排出。控制第一好氧池DO在2.5mg/L，曝气强度3.5m3/(m2·h)，将第一可变池内的曝气装置开启，搅拌装置关闭，控制第一可变池DO为3.0mg/L，曝气强度2.5m3/(m2·h)，将第二可变池至第四可变池内的曝气装置关闭，搅拌装置开启，控制第二可变池至第四可变池搅拌转速为45r/min，将第二可变池内的碳源投加阀门开启，其余碳源投加阀门关闭，保证第二可变池进水C/N为4-6，控制第一缺氧池搅拌转速45r/min，控制第二好氧池DO为6.0mg/L，曝气强度6.5m3/(m2·h)，开启混合液回流泵使混合液回流比为200％-250％；运行直至各反应池内污泥浓度＜0.5g/L；控制第一好氧池DO在2.5mg/L，曝气强度3.5m3/(m2·h)，氨氧化率>50％，控制第二好氧池DO在6.0mg/L，曝气强度＞6.5m3/(m2·h)，氨氧化率＞90％；运行直至第一好氧池氨氧化表面负荷2.0gN/(m2·d)。向第一好氧池接种CANON悬浮载体，接种率为5％，第一好氧池控制DO在0.6mg/L，曝气强度2.1m3/(m2·h)；将第一可变池至第四可变池搅拌装置关闭，曝气装置开启，控制DO为0.8mg/L，曝气强度2.4m3/(m2·h)，将第一缺氧池内的碳源投加阀门开启，其余碳源投加阀门关闭，保证第一缺氧池进水C/N为4.5。将混合液回流泵开启，控制回流比为100％，运行至110d，第一好氧池的TN去除表面负荷1.0gN/(m2·d)。连续进水，运行直至第一可变池至第四可变池的TN去除表面负荷达到0.9gN/(m2·d)。连续进水，第一反应池及第一至第四可变池控制DO在2.5mg/L，曝气强度2.5m3/(m2·h)，运行直至第一好氧池TN去除表面负荷2.7gN/(m2·d)，第一至第四可变池TN去除表面负荷达到1.6gN/(m2·d)。整个运行过程中出水亚氮较为稳定，无大量积累，出水COD、BOD5、NH3、TN、NO2 -平均值分别为41.52、17.53、3.14、8.67、2.17mg/L。
实施例3：
某高氨氮污水处理项目，设计水量1000m3/d，进水COD、BOD5、NH3、TN、NO2 -设计值分别为500、240、450、500mg/L，采用基于MBBR的无亚氮积累的CANON***进行处理，第一好氧池、可变池池容比例为1:1.2，可变池、第一缺氧池池容比例为1:1.0，所述的第一缺氧池与第二好氧池的池容比例为1:1.0，所述的可变池分为两组。
启动准备阶段，各***投加悬浮载体(填充率60％)各反应池接种普通活性污泥至反应池内污泥浓度均为4.0g/L；短程硝化启动阶段，***进水分别流经第一好氧池、第一至第二可变池、第一缺氧池、第二好氧池，经总排水管排出。控制第一好氧池DO在2.5mg/L，曝气强度4.5m3/(m2·h)，控制第一可变池DO为3.0mg/L，曝气强度4.5m3/(m2·h)，第二可变池内的搅拌装置开启，曝气装置关闭，控制第二可变池搅拌转速30-45r/min，将第二可变池内的碳源投加阀门开启，其余碳源投加阀门关闭，保证第二可变池进水C/N为4-6，控制第一缺氧池搅拌转速45r/min，控制第二好氧池DO为5.0mg/L，曝气强度5.5m3/(m2·h)，开启混合液回流泵使混合液回流比为100％；运行直至各反应池内污泥浓度为0.4g/L；连续进水运行至103d，第一好氧池的TN去除表面负荷0.9gN/(m2·d)。连续进水，运行直至第一可变池至第四可变池的TN去除表面负荷0.9gN/(m2·d)。连续进水，第一反应池及第一至第四可变池控制DO在2.0mg/L，曝气强度3m3/(m2·h)，运行直至第一好氧池TN去除表面负荷2.5gN/(m2·d)，第一至第二可变池TN去除表面负荷1.7gN/(m2·d)。整个运行过程中出水亚氮较为稳定，无大量积累，出水COD、BOD5、NH3、TN、NO2 -平均值分别为29.21、18.20、3.22、8.17、1.59mg/L。
实施例4：
某一体化设备，设计水量5m3/d，进水COD、BOD5、NH3、TN、设计值分别为340、160、650、700mg/L，采用基于MBBR的无亚氮积累的CANON***进行处理，第一好氧池、可变池池容比例为1.0:1.0，可变池、第一缺氧池池容比例为1.0:1.0，第一缺氧池与第二好氧池的池容比例为1.0:1.0。启动准备阶段，各***投加悬浮载体(填充率55％)各反应池接种普通活性污泥，***进水分别流经第一好氧池、第一至第三可变池、第一缺氧池、第二好氧池，经总排水管排出。控制第一可变池DO为2.5mg/L，曝气强度3.0m3/(m2·h)，将第二可变池至第三可变池内的曝气装置关闭，搅拌装置开启，控制第二可变池至第三可变池搅拌转速为45r/min，将第二可变池内的碳源投加阀门开启，其余碳源投加阀门关闭，保证第二可变池进水C/N为5.0，控制第一缺氧池搅拌转速45r/min，控制第二好氧池DO为5.0mg/L，曝气强度6.0m3/(m2·h)，开启混合液回流泵使混合液回流比为200％；运行直至各反应池内污泥浓度＜0.5g/L；控制第一好氧池DO在2.5mg/L，曝气强度3.5m3/(m2·h)，氨氧化率52％，控制第二好氧池DO在6.0mg/L，曝气强度6.5m3/(m2·h)，氨氧化率88％；运行直至第一好氧池氨氧化表面负荷2.0gN/(m2·d)。向第一好氧池接种CANON悬浮载体，接种率为5％，第一好氧池控制DO在0.7mg/L，曝气强度2.2m3/(m2·h)；将第一可变池至第三可变池搅拌装置关闭，曝气装置开启，控制DO为1.0mg/L，曝气强度2.4m3/(m2·h)，将第一缺氧池内的碳源投加阀门开启，其余碳源投加阀门关闭，保证第一缺氧池进水C/N为5.0。将混合液回流泵开启，控制回流比为100％，运行至108d，第一好氧池的TN去除表面负荷1.1gN/(m2·d)。连续进水，运行直至第一可变池至第三可变池的TN去除表面负荷达到0.85gN/(m2·d)。连续进水，第一反应池及第一至第三可变池控制DO在2.3mg/L，曝气强度2.4m3/(m2·h)，运行直至第一好氧池TN去除表面负荷2.5gN/(m2·d)，第一至第三可变池TN去除表面负荷达到1.7gN/(m2·d)。整个运行过程中出水亚氮较为稳定，无大量积累，出水COD、BOD5、NH3、TN、NO2 -平均值分别为42.55、9.25.25、1.52、7.66、0.59mg/L。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型的精神所作的举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (7)
1.一种基于MBBR的无亚氮积累的CANON***，包括反应池、进水管、出水管、碳源投加管路、曝气装置及搅拌装置，其特征在于：
所述的反应池包括第一好氧池、可变池、第一缺氧池及第二好氧池，***进水从所述的进水管进入，分别流经所述的第一好氧池、可变池、第一缺氧池及第二好氧池后经所述的出水管排出；
所述的第一好氧池、可变池池容比例为1:0.5-1:2,所述的可变池、第一缺氧池池容比例为1:0.5-1:2,所述的第一缺氧池与第二好氧池的池容比例为1:0.5-1:1；
所述的可变池，在***启动期通过调节可变池的运行方式使其发挥反硝化功能，在稳定运行期通过调节可变池的运行方式使其发挥CANON功能；
所述的碳源投加管路用于向可变池、第一缺氧池内投加碳源；
所述的曝气装置安装在第一好氧池、可变池及第二好氧池内；
所述的搅拌装置安装在可变池和第一缺氧池内。
2.根据权利要求1所述的一种基于MBBR的无亚氮积累的CANON***，其特征在于：所述的可变池设置有2-4组。
3.根据权利要求1所述的一种基于MBBR的无亚氮积累的CANON***，其特征在于：所述的可变池设置有四组，在所述的第二好氧池与第一缺氧池之间设置有混合液回流管，在所述的混合液回流管上设置有混合液回流泵。
4.根据权利要求3所述的一种基于MBBR的无亚氮积累的CANON***，其特征在于：所述的可变池呈两排两列排布，分别为第一可变池、第二可变池、第三可变池及第四可变池，在每个可变池内设置有经所述碳源投加管路引出的碳源投加管路支路，在所述的碳源投加管路支路上安装有碳源投加阀门。
5.根据权利要求4所述的一种基于MBBR的无亚氮积累的CANON***，其特征在于：***流水方向上相邻的池体之间均设置有过水口和拦截筛网。
6.根据权利要求5所述的一种基于MBBR的无亚氮积累的CANON***，其特征在于：
所述的过水口包括第一好氧池与第一可变池之间的第一好氧池过水口、第一可变池与第二可变池之间的第一可变池过水口、第二可变池与第三可变池之间的第二可变池过水口、第三可变池与第四可变池之间的第三可变池过水口、第四可变池与第一缺氧池之间的第四可变池过水口、第一缺氧池与第二好氧池之间的第一缺氧池过水口及第二好氧池出水口；
在所有过水口前端均设置所述的拦截筛网，分别为第一好氧池与第一可变池之间的第一好氧池拦截筛网、第一可变池与第二可变池之间的第一可变池拦截筛网、第二可变池与第三可变池之间的第二可变池拦截筛网、第三可变池与第四可变池之间的第三可变池拦截筛网、第四可变池与第一缺氧池之间的第四可变池拦截筛网、第一缺氧池与第二好氧池之间的第一缺氧池拦截筛网及第二好氧池出水口处的第二好氧池拦截筛网。
7.根据权利要求6所述的一种基于MBBR的无亚氮积累的CANON***，其特征在于：所述的曝气装置是指位于第一好氧池、第一可变池、第二可变池、第三可变池、第四可变池及第二好氧池池底的曝气管。
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