[发明专利]一种塔式铁碳微电解-硝化污泥脱氮装置及方法

说明书

本发明的塔式铁碳微电解‑硝化污泥脱氮装置，包括塔身、进水设备、碱度投加装置、曝气装置、出水口和出气口，塔身的内部空腔中设置有多层污水处理层；每层污水处理层由从下至上依次设置的支座、承托层和颗粒污泥层组成。本发明的污水处理方法，包括：a).进水和布水；b).硝化反应；c).硝氮还原反应；d).pH调节；e).气体的逸出；f).污水后续处理。本发明的塔式铁碳微电解‑硝化污泥脱氮装置，为塔状结构，占地面积较小、抗冲击负荷，不需要搅拌装置节省了电能，还克服了传统塔式生物滤池只能进行好氧反应的弊端，而且微电解的原理反应，速率较一般生物化学反应速率快。

技术领域

本发明涉及一种污泥脱氮装置及方法，更具体的说，尤其涉及一种塔式铁碳微电解-硝化污泥脱氮装置及方法。

背景技术

传统的污水生物处理方法反应池较多、且占地面积较大，为了让污泥与污水充分接触往往需要设置搅拌装置，需要消耗不少电能。塔式生物滤池作为普通生物滤池的改进，以多层填料层的方式减少了传统反应池的占地面积，增加了负荷，是典型的高负荷好氧处理装置。发明的装置利用塔式生物滤池的结构，结合颗粒污泥的结构，利用以合金为核心，外部包裹颗粒污泥的结构进行脱氮，在一个反应装置内可同时实现好氧处理和厌氧处理，完成脱氮，利用合金为核心以原电池的原理脱氮还大大加快了反应速率，提高了污水处理负荷。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种塔式铁碳微电解-硝化污泥脱氮装置及方法。

本发明的塔式铁碳微电解-硝化污泥脱氮装置，包括塔身、进水设备、碱度投加装置、曝气装置、出水口和出气口，塔身的内部为空腔，塔身的内部空腔中由下至上设置有多层污水处理层；进水设备用于将待处理的污水通入至塔身内部空腔的底部，碱度投加装置用于向塔身中添加碱液；其特征在于：每层污水处理层由从下至上依次设置的支座、承托层和颗粒污泥层组成，支座实现对承托层的支撑，承托层由细砾石构成，颗粒污泥层由若干污泥颗粒堆积而成，污泥颗粒的内部为铁碳合金材质的合金核心，合金核心的外围包裹有硝化污泥外层；颗粒污泥层中均匀分布有多个布气装置，布气装置经管路与曝气装置相连通，出水口与塔身内部空腔的顶端相通，出气口的高度高于塔身顶端的高度，出气口经管路与每层颗粒污泥层上方的空余空间均相连通。

本发明的塔式铁碳微电解-硝化污泥脱氮装置，所述支座为网状钢铁材料，承托层中细砾石的粒径范围为2～4mm，支座上的网状孔径小于承托层中细砾石的粒径；污泥颗粒的合金核心的直径大小为1～2mm。

本发明的塔式铁碳微电解-硝化污泥脱氮装置，所述布气装置由干管、支管和布气孔组成，干管上均匀设置有与其相通的多个支管，支管上均匀开设布气孔，干管经管路与曝气装置相连通，曝气装置通入的氧气依次经干管、支管和布气孔进入到颗粒污泥层中使其处于好氧环境。

本发明的塔式铁碳微电解-硝化污泥脱氮装置，进水设备由进水池、进水管和水泵组成，进水池中的污水经水泵抽至塔身的底部，碱度投加装置投加的碱液为碳酸氢钠。

本发明的塔式铁碳微电解-硝化污泥脱氮装置的污水处理方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：

a).进水和布水，进水设备将待处理污水抽至塔身内部空腔的最底部，污水由下向上流动，首先经过最底部的污水处理层，在污水流经承托层的过程中，承托层中的细砾石实现均匀布水，使污水在塔身内腔横截面上均匀分布；

b).硝化反应，曝气装置鼓入的氧气经布气装置的布气孔逸出，使颗粒污泥层中的污泥颗粒表面处于好氧环境，污泥颗粒表面的硝化污泥将污水中的氨氮转化为硝态氮；

c).硝氮还原反应，污泥颗粒表面产生的硝态氮经传质作用进入颗粒污泥的内部，颗粒污泥内部的铁碳电极将硝化反应生成的硝态氮还原为氮气，同时合金核心中的铁被氧化，发生原电池反应；