[发明专利]双层复合生物脱氮装置及方法

说明书

技术领域

本发明是环境工程和市政工程中的污水处理工程技术，适用于城市污水、生活污水和高污染水体的脱氮处理，属于环境保护的技术领域。

 

背景技术

由于我国现有污水处理技术难以有效除磷脱氮，点源污染排放的氮磷污染没有从根本上控制住，湖（库）富营养化问题日趋严重，7大水系也存在氮类污染物超标的问题。水体中氮磷污染主要来源于生活污水和农业面源污染，其中生活污水则是许多水体的主要污染源。我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）对排放污水中氮磷指标做了严格限定，并于2003年7月正式实施。但是由于我国的城市污水处理中多数存在C/N较低的问题，目前应用的城市污水处理工艺均难以有效解决低C/N条件下的脱氮问题，目前多数城市污水处理厂存在总氮难以稳定达标的问题。

另外随着城市规模的扩张和人口数量的增加，污水排放量日益扩大，造成部分城市水体污染日趋严重。该类污染水体含有机物、氮磷等营养盐浓度较高， C/N一般低于生活污水和城市污水。与微污染水体相比，由于污染物浓度较高，COD在几十到一百mg/L左右，一般的生态修复技术难以取得明显效果。而该类水体COD等污染物的浓度又难以满足活性污泥法等工艺污泥生长的要求。

因此，开发适应污水低C/N值、运行稳定、具有节能效应的一体化处理工艺，提高脱氮效率，对促进污水处理和城市高污染水体的治理，提高水环境质量具有重大意义。

 

发明内容

    技术问题：本发明的目的是提供一种既满足污水达标处理，又能满足城市高

污染水体治理的双层复合生物脱氮装置及方法。

技术方案：本发明的双层复合生物脱氮装置，其特征在于该装置包括提升泵、

进水管、平衡水箱、配水箱、配水管、上层填料区、上层孔板、通风区、下层填料区、下层孔板、污泥区、出水管、排泥管、通风孔；其中：该装置自上至下顺序设置为：平衡水箱、配水箱、配水管、上层填料区、上层孔板、通风区、下层填料区、下层孔板、污泥区，进水管的下端连接提升泵，进水管的上端连接平衡水箱，出水管设置在下层填料区处，排泥管设置在污泥区处，通风孔设置在通风区处。在上层填料区和下层填料区内置有具有较高空隙率和比表面积的填料，填料上附着生物膜。

本发明的双层复合生物脱氮装置的复合生物脱氮方法在于，提升泵将污水提升由进水管进入平衡水箱后跌落进入配水箱，然后污水通过配水管溅射滴落进入上层填料区，再通过上层孔板和通风区后滴落进入下层填料区，污水通过下层孔板由出水管排出；上层填料区和下层填料区产生污泥跌落进入污泥区，由排泥管排出；空气由通风孔通过上层孔板后进入上层填料区。

通风孔供给上层填料区所需氧气，上层填料区附着生物膜通过生物代谢作用降解有机物并对污水中的氨氮进行氧化形成硝酸盐氮；下层填料区由出水管从该区上部出水，保证该区处于淹没缺氧状态，下层填料区附着生物膜可以利用污水中的有机物和脱落生物膜内源代谢产物对上层填料区中形成的硝酸盐氮进行反硝化。通过上层填料区和下层填料区的上下分层设置，不仅能较好的去除污水中的有机物、悬浮物，还能有效地实现硝化和反硝化交替，保证良好的脱氮效果。

本发明是在生物过滤系统中通过自然充氧生物过滤与淹没式生物过滤两种方式的有效组合，在上层生物过滤单元中实现硝化过程，在下层生物过滤单元中利用污水中的有机物和脱落生物膜内源代谢产物对上层生物过滤单元生成的硝酸盐氮进行反硝化。在解决传统的生物过滤系统不能有效的脱氮问题的同时，对低C/N的污水处理，特别是污水处理厂出水、城市高污染水体的深度脱氮处理提供了有效的方法和技术。

有益效果：本发明具有下述特点：

(1)   该方法能在一体化的处理系统中实现好氧生物过滤与缺氧生物过滤的结合，实现硝化与反硝化的交替。

(2)   该方法中好氧生物过滤与缺氧生物过滤分上下两层布置，不需要硝化液回流就可以实现有效脱氮。

(3)   上层填料脱落的生物膜重力落入下层填料，在丰富下层填料生物膜生物相的同时，对生物膜污泥进行有效的减量化处理。

(4)   该方法中反硝化过程利用污水原有有机物及生物膜内源代谢产物作为碳源，尤其适合低C/N的污水处理。

 

附图说明

下面结合附图对本发明进行进一步说明。

图1是本发明的总体结构示意图。