[发明专利]紫外辐照-生物膜氧化联合处理市政污水的装置和方法

说明书

技术领域

本发明属于处理市政污水的装置和方法，具体涉及一种紫外辐照-生物膜氧化联合处理市政污水的装置和方法，特别适用于碳/氮比较低的市政污水的脱氮过程。

背景技术

随着城市工业化发展和城市化进程加快，有些市政污水处理厂因为接纳有一定量的工业污水（特别是含氮浓度较高的化工污水）或者某些工业污水、生活小区污水等处理厂尾水；而且有些市政污水有机物浓度本身就偏低，综合以上两个原因。导致某些市政污水水体具备以下特点：（1）C/N比偏低；（2）有机物浓度偏低。这样的结果就是这些类型的污水处理厂因为碳源不足脱氮效果偏低，有机物去除效果也不十分明显。

随着污水处理厂脱氮要求不断严格，传统的A²/O、A²/O²工艺因为具有良好的脱氮效果和技术成熟而被国内污水处理厂广泛采用。但是A²/O、A²/O²工艺也存在一定的弊端：（1）需要外加碳源以提高脱氮效果；（2）剩余污泥产量偏高而导致二次污染较重，处理费用也偏高。清洁生产水平和循环经济理念的强化，减少污水处理厂的运行费用和减少污水处理厂的二次污染（如剩余污泥问题）问题，成为我国污水处理厂可持续发展和运行的关键和急需解决的问题。

根据相关理论可知，采用生物膜技术代替活性污泥法技术有利于减少污泥的产生量，因为相比于活性污泥法技术而言，生物膜技术具有较低的污泥产率，而被广泛应用于污泥减量化过程。但是采用生物膜技术虽然可在一定程度上减少污泥的产生，但是对于低C/N比和低有机物浓度的市政污水而言，生物膜技术的短板是：（1）挂膜（生物膜形成和成熟）较难、较长、生物量较少，生物净化效果偏低；（2）脱氮过程中的碳源缺乏问题没有得到解决，外加碳源仍然是迫在眉睫；（3）生物膜技术仍然具有一定量的剩余污泥产生，仍然需要一定的剩余污泥处理费用；（4）生物膜载体仍然需要一定的费用，具有一定的使用寿命，并在使用完了以后会形成一定的废弃物（也称载体污泥）。基于某些市政污水的特点，寻找一种新型方法要能实现以下方面：（1）挂膜速率要快、生物量充足；（2）有效补充碳源；（3）污泥产量要低；（4）生物膜载体廉价，并无载体污泥产生。对减少市政污水处理成本和提高处理效果（特别是脱氮效果）以及剩余污泥处理问题都显得非常重要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足而提供一种紫外辐照-生物膜氧化联合处理市政污水的装置和方法，该方法可高效净化市政污水中的有机物和氮素污染物，可同步去除NH₄⁺-N和TN，特别适用于碳/氮比较低的市政污水的脱氮过程。

本发明是通过以下技术方案实现的：

紫外辐照-生物膜氧化联合处理市政污水的装置，包括格栅、沉砂池、初次沉淀池、紫外辐照池、竹丝填料生物膜氧化池、二次沉淀池、消毒池和气泵，其中：格栅、沉砂池、初次沉淀池、紫外辐照池、竹丝填料生物膜氧化池、二次沉淀池和消毒池通过管路依次相连，所述竹丝填料生物膜氧化池中填充竹丝填料，竹丝填料生物膜氧化池的下部安装穿孔管，所述气泵与穿孔管相连，所述紫外辐照池的顶部安装紫外辐照灯，底端设置放空阀。

所述的紫外辐照-生物膜氧化联合处理市政污水的装置，其中，所述紫外辐照池的内部底端安装水下搅拌器。

上述的紫外辐照-生物膜氧化联合处理市政污水的装置，其中，所述紫外辐照池的顶部15-25cm处安装紫外辐照灯，所述紫外辐照灯波长为240-275nm，功率为40w-100w。

所述的紫外辐照-生物膜氧化联合处理市政污水的装置，其中，所述竹丝填料生物膜氧化池中竹丝填料的填充率为50%-80%（V/V）。

所述的紫外辐照-生物膜氧化联合处理市政污水的装置，其中，所述竹丝填料是经下述方法预先处理过的竹丝填料：首先将毛竹制成长方体形状的竹丝填料，将竹丝填料放入高压锅中进行高温高压蒸煮0.5h-0.8h，蒸煮温度为110~115℃，压力为0.70~0.85MPa，后用自来水冲洗干净，连续曝晒4d-7d，置于干燥处保存备用。

所述的紫外辐照-生物膜氧化联合处理市政污水的装置，其中，所述的竹丝填料的规格为：长30-50mm、宽3-5mm、高3-5mm。

所述的紫外辐照-生物膜氧化联合处理市政污水的装置处理市政污水的方法，步骤如下：

步骤一，市政污水经过格栅、沉砂池、初次沉淀池后，进入具有配水功能的紫外辐照池，水力停留时间0.4-0.6h；