[发明专利]铁碳亚硝化硝化方法及应用此方法的反应器和污水脱氮方法

权利要求书

1.一种铁碳亚硝化硝化反应器，由下到上依次在反应器床体(1)中布置承托层(7)、反冲洗装置(2)、进水布水装置(4)、空气扩散装置(3)、铁碳复合材料(6)、收水装置(5)，其特征在于：

所述的铁碳复合材料(6)由80％～90％体积的铁屑/碳混合物和20％～10％体积的填充剂构成，其中铁屑为无油碳素钢、不规则形态、Φ5mm～Φ70mm；碳为直径为Φ0.5mm～Φ3.0mm的水处理用煤质颗粒活性碳或5～40目的不规则果壳碳或直径为Φ40mm焦碳；填充剂为页岩陶粒；

所述的铁碳复合材料(6)的铁屑与碳均匀混合，铁屑与碳的体积比为0.25～4:1或重量比为0.5～8:1；所述页岩陶粒粒径为Φ2mm～Φ5mm；所述页岩陶粒与铁碳复合材料分层放置，各层页岩陶粒厚度不小于15cm。

2.一种铁碳亚硝化硝化反应器，由下到上依次在反应器床体(1)中布置承托层(7)、收水装置(5)、反冲洗装置(2)、空气扩散装置(3)、铁碳复合材料(6)、进水布水装置(4)，其特征在于：

所述的铁碳复合材料(6)由80％～90％体积的铁屑/碳混合物和20％～10％体积的填充剂构成，其中铁屑为无油碳素钢、不规则形态、Φ5mm～Φ70mm；碳为直径为Φ0.5mm～Φ3.0mm的水处理用煤质颗粒活性碳或5～40目的不规则果壳碳或直径为Φ40mm焦碳；填充剂为页岩陶粒；

所述的铁碳复合材料(6)的铁屑与碳均匀混合，铁屑与碳的体积比为0.25～4:1或重量比为0.5～8:1；所述页岩陶粒粒径为Φ2mm～Φ5mm；所述页岩陶粒与铁碳复合材料分层放置，各层陶粒厚度不小于15cm。

3.根据权利要求1或2所述的铁碳亚硝化硝化反应器，其特征在于承托层(7)采用Φ32mm～Φ2mm级配卵石或滤板；空气扩散装置(3)为穿孔管或曝气头，反冲洗装置(2)为穿孔管或滤头。

4.一种使用铁碳复合材料对含氨污水进行亚硝化硝化处理的方法，该方法包括在权利要求1-2中任一项所述的反应器中，将含有氨氮的水用泵送入所述的反应器，并对反应器鼓入富氧空气，控制反应器的不同的pH及溶解氧，在没有微生物参与的条件下，仅有无机的铁碳在曝气的条件下，实现氨氮稳定转化成亚硝酸盐和硝酸盐，其中亚硝化要求反应中pH值为7～9.5，硝化反应pH值为5～7.5，SS<100mg/1，0<氨态氮的氧化负荷<＝10kgNH₄⁺-N/(m³.d)，空塔上升或下降流速为0.1～0.5m/h，水力停留时间为0.4～2h，反应器中溶解氧浓度大于0.5mg/l。

5、一种使用铁碳复合材料对含氨污水进行亚硝化硝化处理的方法，该方法包括：在权利要求3所述的反应器中，将含有氨氮的水用泵送入所述的反应器，并对反应器鼓入富氧空气，控制反应器的不同的pH及溶解氧，在没有微生物参与的条件下，仅有无机的铁碳在曝气的条件下，实现氨氮稳定转化成亚硝酸盐和硝酸盐，其中亚硝化要求反应中pH值为7～9.5，硝化反应pH值为5～7.5，SS<100mg/l，0<氨态氮的氧化负荷<＝10kgNH₄⁺-N/(m³.d)，空塔上升或下降流速为0.1～0.5m/h，水力停留时间为0.4～2h，反应器中溶解氧浓度大于0.5mg/l。