[發(fā)明專利]一種交替內循環(huán)生物濾池污水處理裝置及其使用方法

有效

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• 申請日: 2015-07-10
• 公開（公告）號: CN105036332B
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發(fā)明（設計）人: 吳軍;韓誠;李俊;張藝;王敏;邵川;張浩然;韓月;劉家詰
• 申請（專利權）人: 南京大學;南京柯若環(huán)境技術有限公司
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本發(fā)明涉及環(huán)境工程水處理技術領域，尤其涉及一種交替內循環(huán)生物濾池污水處理裝置及其使用方法。

背景技術

曝氣生物濾池(Biological Aerated Filter)簡稱BAF，其基本原理是在一級處理的基礎上，以顆粒填料及附著在其上的生物膜為處理介質，充分發(fā)揮過濾作用、膜和填料的吸附作用、生物代謝作用以及反應器內食物鏈多級捕食作用，實現(xiàn)污染物在同一單元反應器內去除。通過曝氣方式的調整，反應器內存在不同的好氧、缺氧區(qū)域，可以實現(xiàn)同步硝化反硝化，節(jié)省空間，簡化設計，尤其適用于人口密集、土地資源緊張的城鎮(zhèn)污水處理，且不需要設置二沉池，工藝簡化、設備配套少，便于操作管理。然而，Chiu等試驗發(fā)現(xiàn)控制COD/NH₄⁺-N比為11.1時，同步硝化反硝化進行完全，而當COD/NH₄⁺-N比為6.3時，由于碳源不足，同步硝化反硝化效果受阻。我國城鎮(zhèn)污水普遍存在低C/N比現(xiàn)象，較低的C/N比無法滿足生物反硝化脫氮的需求。

在生物脫氮過程中，微生物能夠將大部分溶解性基質轉化為內碳源儲存于細胞中，在缺氧條件且碳源相對不足的情況下，儲存的內碳源能作為電子供體，使反硝化過程順利進行。盧文建等人提出強化SBBR工藝，它由兩格交替運行的SBBR組成，交替運行強化了碳源的保存，可以利用內碳源實現(xiàn)硝態(tài)氮的反硝化，提高脫氮效率。但是強化SBBR工藝的操作包括交替進水、交替曝氣、出水等三道工序，本質上是生物膜法的間歇操作模式，因此系統(tǒng)的控制較為復雜，另外工藝時間利用率低，當進水流量較大時，需要的調節(jié)池容積會很大。

中國發(fā)明專利，授權公告號：CN 100357194C，授權公告日：2007年12月26日，公開了一種單級內循環(huán)曝氣生物濾池，包括濾池中心的內部導流筒、導流筒外部的生物填料區(qū)及底部泥斗，生物填料區(qū)底部為均勻開孔的承托板，承托板的下部為進水空間，內部導流筒的底部設置曝氣裝置，并設置開孔的配水墻連通進水空間，進水空間及內部導流筒采用開孔法蘭盤與底部泥斗連接在一起，底部泥斗中設置反沖洗曝氣裝置并安裝排泥管。其不足之處是：1)濾池內部好氧、缺氧部分的位置是固定的，不能互相交替，因此無法利用微生物儲存內碳源強化反硝化，對于較低C/N比的污水難以實現(xiàn)氮的有效去除；2)濾池需要定期反沖洗，增加了系統(tǒng)的運行管理復雜程度。

中國發(fā)明專利，公開號：CN 102001802 A，公開日：2011.4.6，公開了一種環(huán)境工程污水技術領域的硝化反硝化組合一體化生物濾池，包括位于上部的好氧處理單元、位于中部的厭氧處理單元、位于底部的布水布氣處理單元以及分割厭氧處理單元和布水布氣處理單元的濾板。此發(fā)明通過對傳統(tǒng)兩級脫氮曝氣生物濾池結構形式的改進，在單級濾池中實現(xiàn)硝化反硝化脫氮，簡化處理工藝流程，不增加生物濾池構造的復雜性，降低基建費用和運行成本，提高系統(tǒng)的生物脫氮性能。其不足之處是：雖然此專利在單一構筑物內同時存在好氧、厭氧環(huán)境，從而實現(xiàn)同步硝化反硝化，但是工藝原理仍然是傳統(tǒng)的前置缺氧反硝化過程，對低C/N比的污水處理效果不佳，并且也需要定期對濾池進行反沖洗，運行管理復雜。

中國實用新型專利，授權公告號：CN 201077794Y，授權公告日：2008年6月25日，公開了一種新型生化反應器，旨在提供一種不僅能提高污水處理效率，而且能節(jié)省污水處理能耗、降低處理成本的新型生化反應器，它含有外部缸體、蜂窩胞壁斷面結構纖維濾料單元、顆粒濾料單元、隔板、曝氣器、曝氣管、氣泵。按水深要求設置1～2層的蜂窩胞壁斷面結構纖維濾料單元，通過兩組曝氣器交替對新型生化反應器不同部分進行曝氣，在氣體升的作用下，形成循環(huán)流。其不足之處在于：1)、此專利進水槽和出水槽位置固定，當對裝置左邊進行曝氣時，會出現(xiàn)原污水從左邊進入便立即被循環(huán)流帶入右側，從右側出水槽直接流出的原污水短流問題，會嚴重影響裝置對污水的處理效果；2)、此專利只是為了防止濾料堵塞而簡單地進行交替運行，并不能實現(xiàn)強化反硝化作用，縮短交替周期的目的。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術的污水處理設備工藝復雜，不能夠對低C/N比污水有效脫氮的問題，本發(fā)明提供了一種交替內循環(huán)生物濾池污水處理裝置及其使用方法，它能夠實現(xiàn)低C/N比污水的高效脫氮，并能大幅度削減剩余污泥產量。

2.技術方案

為解決上述問題，本發(fā)明提供的技術方案為：