[实用新型]一种快速实现高氨氮废水曝气生物滤池短程硝化的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种污水处理技术，具体是高氨氮废水实现短程硝化的装置，尤其是在曝气生物滤池中实现短程硝化的装置和运行方法，适用于高氨氮废水的脱氮处理，有利于经济有效的控制水体氮素污染，提高污水脱氮效率，节省脱氮成本，属于废水处理技术领域。

背景技术

随着工农业的飞速发展，工业和农业用水量日趋增加，而水资源却是有限的，因而环境问题也日益受到人类的关注，其中水环境的富营养化现象逐渐引起人们的高度重视。传统硝化反硝化是目前普遍采用的污水脱氮方法。传统硝化作用分两步进行：首先，在氨氧化细菌(AOB)的作用下，使氨氮转化为亚硝酸氮；继之，亚硝酸氮在亚硝酸盐氧化细菌(NOB)的作用下，进一步转化为硝酸氮。反硝化作用是在缺氧及存在有机碳源的条件下，硝酸氮和亚硝酸氮在反硝化菌的作用下，被还原为气态氮(N₂)的过程。

短程生物脱氮技术是将生物硝化过程控制在氨氧化阶段，而后直接进行反硝化，与传统硝化反硝化脱氮工艺相比，可以节省约25％(以氧计)的能耗，并能提高1.5-2倍的反硝化速率。实现短程硝化反硝化对于提高脱氮效率、节省能源和碳源具有重要的意义，但目前仍很难实现稳定的短程硝化。

自上世纪70年代以来，生物膜工艺成为广大研究者和工程师们的研究热点。生物滤池是生物膜法处理污水的传统工艺，于19世纪末发展起来，先于活性污泥法。曝气生物滤池是普通生物滤池的一种变形形式，从单一的工艺逐渐发展成系列综合工艺，具有去除SS、COD、BOD₅、硝化、脱氮的作用，其最大特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体，节省了后续二次沉淀池，在保证处理效果的前提下使处理工艺简化。此外，曝气生物滤池工艺有机物容积负荷高，水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，能耗及运行成本低，同时该工艺出水水质好。因此研究曝气生物滤池短程硝化的快速实现方法及稳定性问题具有重要的理论意义和应用前景。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种快速实现高氨氮废水曝气生物滤池短程硝化的装置，通过施加各种有利于实现曝气生物滤池短程硝化的调控方法，给出最优的环境控制参数，达到快速实现曝气生物滤池短程硝化的效果。

本实用新型的技术方案是：

一种快速实现高氨氮废水曝气生物滤池短程硝化的装置,其特征在于，设有圆柱型反应器和圆锥型反应器相结合的反应装置、进水系统、出水系统、反冲洗系统、曝气系统、温控系统，圆柱型反应器和圆锥型反应器相结合的反应装置(24)的下端为圆锥型进水区，圆锥型进水区的上面依次为圆柱型的承托层、滤料层和清水区，圆柱型清水区的上面设有出水槽(17)即圆柱型反应器的顶部设有出水槽(17)，出水槽(17)上设有排气口(6)，圆柱型滤料层的底部和顶部分别装有压力表1(4)和压力表2(5)，在圆柱型滤料层部分设有多个取样口(16)，圆锥型进水区内装有一曝气圆盘(15)，圆柱型清水区部分装有一曝气头(21)；进水系统依次通过进水箱(1)、进水管(2)、蠕动泵(3)、阀门与圆锥型进水区连通；圆柱型反应器的顶部依次通过出水槽(17)、出水管(7)与出水箱/反冲洗进水箱(8)连通；出水箱/反冲洗进水箱(8)通过反冲洗水泵(9)、转子流量计(10)、阀门与圆锥型进水区连通；出水槽(17)通过反冲洗出水管(11)与反冲洗出水箱(12)连通；空气压缩机(13)通过进气管1(18)、玻璃转子流量计1(14)、阀门与曝气圆盘(15)连通，同时空气压缩机(13)通过进气管2(19)、玻璃转子流量计2(20)、阀门与和曝气头(21)连通；温控装置(23)通过圆柱型反应器外面的加热带(22)调节反应装置(24)温度。

清水区通过阀门、回流管(25)、回流泵(26)与圆柱型滤料层连通。

在进水管路上还设有转子流量计。

反应器滤料层的滤料为火山岩，其粒径为4-6mm，并且该装置在启动阶段及反冲洗阶段采用底部曝气的方式调节曝气量，正常运行阶段采用底部与上部曝气结合的方式调节曝气量，进而控制反应器中溶解氧浓度。

上述的高氨氮废水曝气生物滤池短程硝化装置的运行方法，其特征是设有以下步骤：