[发明专利]一种生活污水深度脱氮装置

说明书

本发明公开了一种生活污水深度脱氮装置，包括反应器主体和安装在反应器主体内的填料柱、至少一个填料筒；所述填料筒与填料柱同心设置；所述填料筒侧壁为镂空结构；所述填料柱的高度低于填料筒的高度；所述反应器主体上设置有进水口、溢流槽和多个水质检测口；所述进水口位于填料柱下方且与填料柱连通；所述溢流槽沿反应器主体侧壁周向设置；所述填料柱内填充有黄铁矿颗粒；所述填料筒内填充有生物填料球；所述反应器主体上端面设置有多个排气口。本发明公开的一种生活污水深度脱氮装置通过采用同轴设置的填料柱和填料筒去除经过硝化的污水中的硝化氮；其中填料柱和填料筒内均通过反硝化实现污水多级脱氮，使出水水质总氮低于10mg/L。

技术领域

本发明涉及生活污水处理技术领域，具体涉及一种生活污水深度脱氮装置。

背景技术

生物处理技术是现代污水处理应用最广泛的方法之一。氮污染是水污染的一个重要原因，生活污水中都含有一定的氮，因此在进行污水处理过程中，进行脱氮处理几乎是必备的处理步骤。

常用的生物脱氮过程由硝化反应和反硝化反应组成。在硝化反应中，污水中的生物氮经过氨化反应生成氨氮，再经过化能自养菌的作用下，经亚硝氮转化为硝态氮；在反硝化反应中，在厌氧条件下，硝态氮作为电子受体，有机物作为电子供体，由反硝化的异养菌将硝态氮还原为氮气，排入大气，实现对污水中总氮的去除。

传统的生物脱氮工艺如A²/O等主要依靠内回流的作用来进行脱氮，脱氮效率难以进一步提高，且动力成本较高，脱氮处理后出水质量难以达到出水总氮低于10mg/L。为了提高出水质量，现部分污水处理厂在传统生物脱氮工艺之后再连接二级出水脱氮设备，如反硝化生物滤池，进行反硝化工艺，以提高出水质量，达到出水总氮低于10mg/L。

常用的反硝化工艺包括异养反硝化和自养反硝化，但异养反硝化用于二级出水脱氮工艺时，由于污水中碳源不足，需要额外投加有机物来提供碳源，且需要精确投加，避免有机物投加不足影响脱氮效果或者有机物投加过量造成浪费并影响出水水质。

自养反硝化是依靠无机物作为电子供体，以无机碳化合物作为碳源的氧化还原反应释放能量来脱氮。其中硫自养反硝化工艺，以硫或者硫化物为电子工体，以硝酸盐为电子受体将硝氮还原为氮气，其硝氮去除效率高，无需外加碳源，降低药剂费用且出水中无过剩有机物存在的可能性，污泥产量也较低。

其中，以单质硫作为电子供体，成本低，易于获得。但在硫自养反硝化的过程中会产生氢离子，随着反应的进行，pH值会降低，而脱氮硫杆菌最适pH为7.0~7.5。因此，过低的环境pH值不仅会影响反硝化效率，也会导致出水中的亚硝氮严重累积。为了改变上述情况，目前常用的硫自养反硝化工艺采用单质硫和石灰石作为反硝化过滤填料，以石灰石中和反应过程中产生的氢离子，同时为脱氮硫杆菌提供无机碳源。但石灰石的溶出速率较低，对于进水硝氮浓度较高时，石灰石的溶解速率就会成为一个限制因素。

发明内容

本发明针对现有技术，提供了一种生活污水深度脱氮装置，采用同轴设置的填料柱和填料筒去除经过硝化的污水中的硝化氮。

本发明通过下述技术方案实现：所述一种生活污水深度脱氮装置，包括反应器主体和安装在反应器主体内的填料柱、至少一个填料筒；所述填料筒与填料柱同心设置；所述填料筒侧壁为镂空结构；所述填料柱的高度低于填料筒的高度；所述反应器主体上设置有进水口、溢流槽和多个水质检测口；所述进水口位于填料柱下方且与填料柱连通；所述溢流槽沿反应器主体侧壁周向设置；所述填料柱内填充有黄铁矿颗粒；所述填料筒内填充有生物填料球；所述反应器主体上端面设置有多个排气口。

上述技术方案中，经过格栅、过滤硝化的污水从填料柱下端的进水口进入挂膜成功的填料柱，脱氮硫杆菌以填料柱内的黄铁矿作为电子供体，污水中的硝氮或者亚硝氮作为电子受体，进行自养反硝化，将黄铁矿中的硫化物氧化的同时将污水中的硝酸根和亚硝酸根还原为氮气溢出，实现脱氮。同时，黄铁矿的主要成分硫化亚铁在脱氮过程中，生成氢氧化亚铁或者氢氧化铁，可以与污水中的磷反应生成沉淀，实现同步除磷。