[发明专利]一种反硝化滤床进行同步脱氮除磷的方法及处理装置

说明书

本发明公开了一种反硝化滤床进行同步脱氮除磷的方法及处理装置，属于污水处理技术领域。该装置及处理方法适用于同时含有硝酸盐和较高总磷的污水的处理。该方法中菱铁矿溶出的Fe²⁺和天然单质硫矿石中的S⁰均可作为反硝化过程的电子供体。微酸环境下溶出的Fe²⁺或其氧化生成的Fe³⁺均能与污水中的可溶性磷酸盐生成不溶的磷酸盐沉淀。本发明提供的方法具有同步脱氮除磷的功能。相对于传统的异养反硝化脱氮工艺，具有碳源投加少，运行成本低的优点。相对于化学药剂除磷，天然矿石的成本要低得多。相对于微生物除磷，化学除磷的方法除磷效率更高，能够适应更高的总磷浓度。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，涉及一种反硝化滤床进行同步脱氮除磷的方法及处理装置，具体为一种利用以菱铁矿和天然单质硫矿石颗粒作填料的反硝化滤床进行同步脱氮除磷的方法及处理装置。

背景技术

水体中N、P元素超标是水体富营养化的主要成因，会造成藻类及其它浮游生物的大量繁殖，水体溶解氧量迅速下降，造成水体恶化和鱼类的大量死亡。并且水体富营养化也会对饮用水水源造成污染，不利于人的身体健康。

传统的异养反硝化脱氮工艺有较高的脱氮效率，能够很好地去除污水中的硝酸盐。但其对水体中有机物含量要求高，一般要求C/N＞5。在污水中有机物含量不足的情况，需要外加有机碳源，运行成本较高。并且异养反硝化菌世代期较短，产泥量较多，污泥处理处置成本较高。

常见的除磷方法有添加化学药剂除磷(石灰、PAC等)和微生物除磷法。添加化学药剂除磷的方法除磷效率高，能够适应较高的总磷浓度，但投加大量的化学药剂会加大运行成本，并且产生的污泥量较大。生物除磷法需要创造厌氧和好氧交替的环境，增加了污水处理运行的能耗。并且生物除磷法除磷效率低，受环境温度、水质影响较大，不适用总磷浓度较高的情形。

发明内容

本发明的目的是为了解决传统的反硝化脱氮工艺和除磷工艺存在的问题，而提出的一种利用以菱铁矿(主要成分FeCO₃)和天然单质硫矿石(主要成分S⁰)颗粒作填料的反硝化滤床进行同步脱氮除磷的方法及处理装置。本发明主要包括两个并行的过程，一个是自养反硝化脱氮过程，一个是化学除磷过程。菱铁矿溶出的Fe²⁺和S⁰均能够作为自养反硝化过程的电子供体，满足自养反硝化脱氮的需求。S⁰作为电子供体的自养反硝化过程伴随着大量的H⁺的生成，能够降低环境的pH，促进FeCO₃溶出Fe²⁺。产生的Fe²⁺以及其氧化生成的Fe³⁺均能够与污水中的可溶性的磷酸盐生成不溶的磷酸盐沉淀，达到去除总磷的目的。同时，由于进水中存在少量有机物，因而也伴随着异养反硝化过程的进行。本方法与传统的异养反硝化工艺相比，外加有机碳源量少，甚至免外加碳源，运行成本低。与传统的添加化学药剂除磷的方法相比，投加天然矿石的运行成本较低。与微生物除磷方法相比，化学过程除磷效率更高，环境适应性更强，能够适应较高的总磷浓度。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种反硝化滤床进行同步脱氮除磷的方法，采用的处理装置包括罐体，所述罐体的顶部、底部分别可拆卸连接有上封盖、下封盖，罐体固定设置在支撑架构上；所述罐体内填有以菱铁矿和天然单质硫矿石颗粒作填料的矿石填料床；所述上封盖内设有用于喷淋的布水器，所述布水器上通过进水口连接带有泵和阀门的进水管，所述上封盖的顶部通过排气口连接设有反洗排气管，上封盖的侧部通过反洗出水口连接设有反洗出水管；所述下封盖内通过反洗进水口连接设有布水管，通过反洗进气口连接设有曝气管；所述下封盖的底部通过出水口连接有出水管和带有泵和阀门的回流管，所述回流管并入到进水管上；

包括如下步骤：