[发明专利]一种SHARON-ANAMMOX复合型人工快速渗滤系统及污水处理方法

说明书

本发明公开了一种SHARON‑ANAMMOX复合型人工快速渗滤系统，依次包括SHARON快渗区和ANAMMOX快渗区；SHARON快渗区内填充有滤料I，滤料I用粗河砂、沸石砂和改性污泥基生物炭混合制成；ANAMMOX快渗区内填充有滤料II和滤料III，滤料II和滤料III交替分布；滤料II采用细河砂；滤料III采用多孔玄武岩纤维填料球；ANAMMOX快渗区的外周浸入集水区内。本发明具有脱氮、除磷效果好、运行成本低、占地面积小、环境友好度高、适用范围广等优点，为人工快速渗滤系统高效、低耗、环保脱氮提供一条新途径，也为污水治理领域强化脱氮提供一种新工艺。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种SHARON-ANAMMOX复合型人工快速渗滤系统及污水处理方法。

背景技术

人工快速渗滤系统作为一类新型污水生态处理技术，在中小城镇生活污水、农村分散污水、受污染地表水的处理中具有显著的优势，应用前景广阔。人工快速渗滤系统主要依靠滤料截留、吸附、微生物转化等途径，实现对污水中COD、NH₄⁺-N的去除，运营成本相比活性污泥体系更低。然而，传统的人工快速渗滤系统存在一个较大的缺陷，即其NH₄⁺-N去除效果较好，但是总氮(TN)去除率却仅有30％左右，绝大部分NH₄⁺-N并未能转化成N₂，而是被微生物转化为NO₃^--N后随出水流出系统，导致出水中TN含量依然较高，若直接排放将对水体造成富营养化的威胁。因此，解决人工快速渗滤系统脱氮效率低的问题，对于推进该技术的推广应用具有非常重要的现实意义。

究其原因，传统人工快速渗滤系统之所以脱氮效率低，主要是由于：

①硝化过程不完全，由于人工快速渗滤系统不提供额外的曝气供氧手段，NH₄⁺-N的氧化效率可能受到不利影响；

②反硝化过程不完全，反硝化过程需要良好的缺/厌氧环境，而快速渗滤过程携带进入的氧气无法保证该反应条件，其次，在由上往下的渗滤过程中，污水中碳源逐渐被消耗，不能达到反硝化过程对碳源的需求，导致反硝化不能顺利进行；

③污水停留时间短，由于人工快速渗滤系统的水力负荷是传统土壤渗滤系统的5～10倍，污水在滤料体系的停留时间较短，部分NH₄⁺-N、NO₃^--N不能被良好的吸附在滤料上，容易随水流出。

为解决上述问题，投加外源碳源、改善氧环境、改良滤料结构是目前采取的主流措施，但外加碳源不仅会增加运行成本，同时碳源的投加量不易控制，极易造成二次污染，而仅改善氧环境或改良滤料结构并不能解决碳源缺乏这一问题，长期运行效果不佳。采用半硝化- 厌氧氨氧化(SHARON-ANAMMOX)用于人工快速渗滤系统，无需外加碳源，可有效解决碳源问题。因此要较好的解决人工快速渗滤系统脱氮效率低的问题，需要有效改善氧环境和改良滤料结构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对人工快速渗滤系统脱氮效率低的问题，本发明提供了解决上述问题的一种SHARON-ANAMMOX复合型人工快速渗滤系统，将半硝化-厌氧氨氧化用于人工快速渗滤系统中，通过改进滤料结构，可有效改善氧环境、延长污水停留时间，进一步提高人工快速渗滤系统脱氮效率。

本发明通过下述技术方案实现：