[发明专利]一种高浓度硝基氮反硝化脱氮回流式深床滤池系统

说明书

本发明公开了一种高浓度硝基氮反硝化脱氮回流式深床滤池系统，涉及水处理技术领域，包括：深床滤池装置、回水井、碳源投加混合池、汇流进水井、清水池、PLC控制系统以及前监测系统和后监测系统；所述深床滤池装置包括并联设置的多个滤池，所述深床滤池装置分别连通汇流进水井和清水池，所述清水池内设置有清水回流泵，并通过所述清水回流泵连通并回流至回水井，所述清水池的出水端连通所述后监测系统；所述汇流进水井分别连通所述回水井以及碳源投加混合池，所述碳源投加混合池的前端连通所述前监测系统；所述前监测系统和后监测系统分别与所述PLC控制系统电性连接。解决了现有的反硝化深床滤池不能处理高浓度硝基氮污水的反硝化脱氮的问题。

技术领域

本发明涉及水处理领域，尤其涉及一种高浓度硝基氮反硝化脱氮回流式深床滤池系统。

背景技术

反硝化深床滤池常被用于污水处理厂后置反硝化脱氮，具备反硝化脱氮和过滤悬浮物等功能。反硝化深床滤池系统组成包括：布水布气系统滤砖、粗粒石英砂过滤介质、反冲控系统、水反冲系统、自动阀门，在线水质仪表和PLC控制系统等。流程控制包括；水位控制、气水反冲、气体释放和碳源精确投加控制。

过滤功能：反硝化深床滤池通过粗粒石英砂滤料截留污水中的悬浮物颗粒，并通过气水反冲洗，随废水排至前端工艺，经沉淀排泥进污泥脱水间，从而实现对悬浮物颗粒的去除。粗粒石英砂之间存在空隙，空隙率约为总体积的40％，对悬浮物的截留作用分为：①表面截留，污水中较大颗粒悬浮物，先被滤料表层截留，并堆积在表层滤料的空隙中，称为滤饼形成过程；②随着较大颗粒堆积在表层滤料中，滤料之间间隙变小，通过表层滤料间隙的向下水流流速加快，将中等大小颗粒悬浮物向滤料层中下部迁移，并堆积在中下层滤料层间隙中，此过程成为纵向迁移；③更小颗粒由于布朗运动，与滤料碰撞并吸附在滤料表面。滤料层能过够截留的悬浮物颗粒数量是有限的，通常不大于滤料层空隙体积的10％。当滤料层截留足够多的悬浮物颗粒是，滤料层水头损失增加，会影响滤料层的过水能力，需要采用气水反冲清洗滤料，将悬浮物洗出，随废水由反硝化深床滤池上部排出。

反硝化脱氮功能：粗粒石英砂滤料同时作为微生物附着生长的介质，微生物利用外加碳源作为电子供体，污水中的溶解氧和硝基氮作为电子受体，先将消耗进水中的溶解氧，形成缺氧环境，再将污水中的硝基氮转化为氮气，通水水反冲吹脱排向空气，从而实现反硝化脱氮。附着在滤料表面生长的微生物再滤料层中的分布状态是滤料所处位置碳源浓度越高则微生物浓度越高，投加的外加碳源在进水中均匀分散，随进水由反硝化深床滤池上部经布水堰均匀分配至滤池表面，碳源浓度在滤料层中的同一水平位置是一致的，在通过滤料层时，不断被微生物利用而浓度逐步降低，所以在滤料层中由上之下的分布为碳源浓度由高至低，则微生物浓度也分布为由上之下逐步降低，微生物主要附着生长在滤料层上半部，也会随着通过滤料间隙的水流向下迁移，微生物分布存在于滤料表层和内部，广泛的微生物分布，综合表现出较高的反硝化脱氮能力。

反硝化深床滤池反硝化脱氮能力也是有限的，其脱氮负荷通常小于2.45kg NOx-N/m2/d(TETRA的运行经验数据，15℃)。高浓度硝基氮进水，由于去除硝基氮浓度较高，碳源采用前后馈投加控制，碳源投加量大，污水进水中碳源浓度高，则在表层滤料层中微生物生长快速，并且浓度非常高，会造成滤料层表层堵塞，滤池过水能力降低，进水无法通过滤料层，也影响微生物随水流向下迁移，微生物主要集中生长在滤料表层，滤料层内部微生物量分布很少，滤料层整体反硝化脱氮能力降低。

滤料层的脱氮能力降低，由于微生物生长快速，刚冲洗的滤料层很快又会堵塞，使得深床滤池过滤周期很短，造成系统运行故障频繁，反冲水量大，运行费用高。

当前反硝化深床滤池的应用并不适合处理高浓度硝基氮污水的反硝化脱氮。

发明内容

为了克服现有技术中相关产品的不足，本发明提出一种高浓度硝基氮反硝化脱氮回流式深床滤池系统，解决现有的反硝化深床滤池不能处理高浓度硝基氮污水的反硝化脱氮的问题。