[发明专利]一种基于硫自养的升流式脱氮装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于硫自养的升流式脱氮装置及方法，包括进水单元、驱氮反应单元、污泥沉淀单元、固液分离器、进水分布单元、浮泥切割单元、溢流堰。进水单元包括进水口和硫粉混合装置。进水分布单元均匀分布在装置底部。驱氮反应单元位于装置下端，用于污水中总氮的去除。固液分离器位于驱氮反应单元上部，并设置循环口。污泥沉淀单元位于装置上部，装置顶部为浮泥切割单元，污泥沉淀单元还可增设斜板系统，增加沉淀效果。设备无需额外设置反洗系统，自动化程度高，总氮去除率高，出水水质稳定，结构简单布置紧凑，占地面积小，空间利用率高，操作方便，无需二次投加有机碳源，利用效率高，适用于污水深度处理中总氮的去除。

技术领域

本发明涉及污水处理脱氮技术领域，具体涉及一种基于硫自氧反应的升流式脱氮装置及方法，适用于污水深度处理中总氮的去除。

背景技术

随着我国经济持续快速增长和城市化进程的加快，水环境问题日益严峻。近年来，由于化肥、农药等大量使用以及城镇居民饮食结构的改变，水体中氮污染严重，氮浓度过高是造成水体富营养化的重要原因之一。富营养化会造成水质下降、水体色度增加、溶解氧浓度降低等危害，甚至威胁人类健康。

目前城镇污水处理厂要求出水氨氮和总氮达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准(限值分别为5mg/L、15mg/L)方可外排。敏感水体如长江流域往往对入流水质要求比一级A排放标准更为严格。在传统的污水处理中，能够使污水中总氮的含量达到排放标准是目前普遍的难题，另外，传统脱氮工艺往往需要投加大量有机碳源，大幅度增加了运行费用。

硫自氧脱氮无需二次投加碳源，完美的解决了该问题，但现有的硫自氧实施装置多存在以下问题：

1、硫粉与污水不能充分混合，导致反应器内硫属细菌不能充分吸收，造成硫粉利用率低；

2、上升流速无法调整，污泥与硫接触时间不足，造成污水出水水质不稳定，产水效率低；

3、系统反应产生氮气，升流式装置污泥和硫粉会在沉淀区顶端沉积，影响装置出水水质；

4、占地面积大、附属设备多，难以实现集成化、小型化。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的在于，在不投加二次碳源的情况下，提供一种升流式脱氮装置及方法，解决现有硫粉与污水不能充分混合、上升流速顶部污泥沉积导致的出水水质不稳定问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于硫自养的升流式脱氮装置，包括反应器、进水单元，所述反应器内自下而上依次为进水分布单元、驱氮反应单元、固液分离器，反应器内顶部设置溢流堰，溢流堰上设置溢流孔，进水单元连接进水分布单元。

进一步的，所述进水单元包括投加装置和管道混合器，投加装置包括污水进水口和硫粉加药口，其出口连接管道混合器的进口，管道混合器的出口连接进水分布单元的进水口。

进一步的，所述管道混合器包括三节，每节有一个180°扭曲的固定螺旋叶片。

进一步的，所述进水分布单元包括若干个直管和布水器，直管与进水单元连接，其管壁上轴向均匀设有若干个第一圆孔；布水器设置于直管的上方，其上设置若干个第二圆孔，圆孔分布由中心向四周逐渐变密且对称布置。

进一步的，相邻直管间距100mm，第一圆孔孔径为15mm，相邻第一圆孔中心距为100mm；第二圆孔孔径为40mm，相邻第二圆孔中心距为100mm。

进一步的，所述固液分离器的中心轴线与所述升流式脱氮装置的中心轴线重合，其包括导流体、泥仓和液仓；泥仓上方为污泥沉淀区。

进一步的，所述泥仓底端设置循环口，循环口连接外循环泵的进口，所述投加装置还包括循环水进口，外循环泵的出口连接循环水进口。