[发明专利]一种用于高浓度硝氮废水处理的缺氧流化床装置

说明书

本发明公开了一种用于高浓度硝氮废水处理的缺氧流化床装置，其包括：进料罐、缺氧流化床、制氮机系统和氮气出口分布器；缺氧流化床包括自下而上依次设置的填料区、过渡段和出水区，在所述出水区内设有三相分离器；所述缺氧流化床的底端设有进水口，在进水口的上方、填料区的下方设有水流分布器，在出水区的上部设有出水口；进料罐通过进料管与缺氧流化床的进水口相连；制氮机系统通过进气管与氮气出口分布器相连，氮气出口分布器位于缺氧流化床的填料区，氮气出口分布器在缺氧流化床中的位置可调节。本发明提供的装置根据需要设置氮气出口分布器的位置，实现了定向定位精确化脱膜。

技术领域

本发明涉及一种用于高浓度硝氮废水处理的缺氧流化床装置。

背景技术

水是人类生命的源泉，随着经济的发展和人类活动的加剧，使得水环境的污染越来越严重，影响水质的污染物有很多种，最普遍的无机污染物就是硝酸盐。NO₃^-危害人类健康，NO₃^-进入人体后被还原为NO₂^-，NO₂^-有致癌作用，此外，婴幼儿体内吸入的NO₃^-进入血液后与血红蛋白作用，将Fe(Ⅱ)氧化成Fe(Ⅲ)而导致形成高铁血红蛋白，高铁血红蛋白与氧发生不可逆结合，引起高铁血红蛋白症，严重时可导致缺氧死亡。如何经济、安全、有效地从水中去除硝酸盐氮，研发高效稳定的污水脱氮技术，已成为污水处理领域急需解决的问题。

水体中硝酸盐氮污染修复技术根据修复原理主要分三类：化学还原技术、生物修复技术和物理修复技术。化学还原法主要是利用还原剂将硝酸盐氮还原，根据采用的不同还原剂可以分为活泼金属还原法和催化还原法。活泼金属还原法是以铁、铝、锌等金属单质为还原剂，处理效果较差，且会有亚硝酸盐生成；催化还原法以氢气以及甲酸、甲醇等为还原剂，一般都必须有催化剂存在才能使反应进行，成本较高，且氢气应用过程中存在爆炸危险。物理方法主要有电渗析、反渗透、蒸馏法、离子交换法等。反渗透、电渗析、离子交换等方法虽然可以有效去除水中的硝酸盐，但成本较高，同时会产生大量废水，因此在实际工程中应用较少。

在彻底消除水体中硝酸盐氮污染和降低脱硝成本的两个方面，生物反硝化方法都是目前已投入使用的最好的方法，具有高效低耗特点。污水生物处理工艺包括活性污泥法、悬浮填料生物膜法和生物滤池等。活性污泥法污泥浓度低，不能处理高负荷污水，且污泥易膨胀、占地面积大、剩余污泥量大。悬浮填料生物膜工艺是向反应器中投加一定量密度接近于水的填料，为微生物的生长提供栖息地以提高反应器中生物量和生物种类，进而提高反应器的处理效率。悬浮填料生物膜工艺具有处理效率高、操作简单等特点。但仅仅采用悬浮填料进行处理，出水含有较高浓度颗粒物质和悬浮物质，造成较高浊度。传统砂滤处理工艺中因为砂石等填料密度较大，所以相对填充率较低，对反应器有效利用率也相应降低；同时，工艺运行过程中易造成堵塞，不利于工艺运行。

因此，针对水处理中硝酸盐的处理技术现状，亟需研发一种新型的生物反硝化装置，特别是针对高浓度硝氮废水的处理装置。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种用于高浓度硝氮废水处理的缺氧流化床装置，该装置可以实现定向定位精确化脱膜，实现对生物膜厚度的及时调控，具有处理高效、占地面积小、运行稳定的特点。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于高浓度硝氮废水处理的缺氧流化床装置，其包括：

进料罐、缺氧流化床、制氮机系统和氮气出口分布器；

缺氧流化床包括自下而上依次设置的填料区、过渡段和出水区，在所述出水区内设有三相分离器；所述缺氧流化床的底端设有进水口，在进水口的上方、填料区的下方设有水流分布器，在出水区的上部设有出水口，优选出水口设置在出水区的上部的侧壁上，出水口的进水端设有出水滤网以防止细小填料流失。