[實用新型]一種快速實現高氨氮廢水曝氣生物濾池短程硝化的裝置

有效

• 申請號: 201520710866.1
• 申請日: 2015-09-14
• 公開（公告）號: CN204958514U
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 楊慶;周桐;劉秀紅;崔斌
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12;C02F3/08;C02F101/16
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

技術領域

本實用新型涉及一種污水處理技術，具體是高氨氮廢水實現短程硝化的裝置，尤其是在曝氣生物濾池中實現短程硝化的裝置和運行方法，適用于高氨氮廢水的脫氮處理，有利于經濟有效的控制水體氮素污染，提高污水脫氮效率，節省脫氮成本，屬于廢水處理技術領域。

背景技術

隨著工農業的飛速發展，工業和農業用水量日趨增加，而水資源卻是有限的，因而環境問題也日益受到人類的關注，其中水環境的富營養化現象逐漸引起人們的高度重視。傳統硝化反硝化是目前普遍采用的污水脫氮方法。傳統硝化作用分兩步進行：首先，在氨氧化細菌(AOB)的作用下，使氨氮轉化為亞硝酸氮；繼之，亞硝酸氮在亞硝酸鹽氧化細菌(NOB)的作用下，進一步轉化為硝酸氮。反硝化作用是在缺氧及存在有機碳源的條件下，硝酸氮和亞硝酸氮在反硝化菌的作用下，被還原為氣態氮(N₂)的過程。

短程生物脫氮技術是將生物硝化過程控制在氨氧化階段，而后直接進行反硝化，與傳統硝化反硝化脫氮工藝相比，可以節省約25％(以氧計)的能耗，并能提高1.5-2倍的反硝化速率。實現短程硝化反硝化對于提高脫氮效率、節省能源和碳源具有重要的意義，但目前仍很難實現穩定的短程硝化。

自上世紀70年代以來，生物膜工藝成為廣大研究者和工程師們的研究熱點。生物濾池是生物膜法處理污水的傳統工藝，于19世紀末發展起來，先于活性污泥法。曝氣生物濾池是普通生物濾池的一種變形形式，從單一的工藝逐漸發展成系列綜合工藝，具有去除SS、COD、BOD₅、硝化、脫氮的作用，其最大特點是集生物氧化和截留懸浮固體于一體，節省了后續二次沉淀池，在保證處理效果的前提下使處理工藝簡化。此外，曝氣生物濾池工藝有機物容積負荷高，水力負荷大，水力停留時間短，所需基建投資少，能耗及運行成本低，同時該工藝出水水質好。因此研究曝氣生物濾池短程硝化的快速實現方法及穩定性問題具有重要的理論意義和應用前景。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種快速實現高氨氮廢水曝氣生物濾池短程硝化的裝置，通過施加各種有利于實現曝氣生物濾池短程硝化的調控方法，給出最優的環境控制參數，達到快速實現曝氣生物濾池短程硝化的效果。

本實用新型的技術方案是：

一種快速實現高氨氮廢水曝氣生物濾池短程硝化的裝置,其特征在于，設有圓柱型反應器和圓錐型反應器相結合的反應裝置、進水系統、出水系統、反沖洗系統、曝氣系統、溫控系統，圓柱型反應器和圓錐型反應器相結合的反應裝置(24)的下端為圓錐型進水區，圓錐型進水區的上面依次為圓柱型的承托層、濾料層和清水區，圓柱型清水區的上面設有出水槽(17)即圓柱型反應器的頂部設有出水槽(17)，出水槽(17)上設有排氣口(6)，圓柱型濾料層的底部和頂部分別裝有壓力表1(4)和壓力表2(5)，在圓柱型濾料層部分設有多個取樣口(16)，圓錐型進水區內裝有一曝氣圓盤(15)，圓柱型清水區部分裝有一曝氣頭(21)；進水系統依次通過進水箱(1)、進水管(2)、蠕動泵(3)、閥門與圓錐型進水區連通；圓柱型反應器的頂部依次通過出水槽(17)、出水管(7)與出水箱/反沖洗進水箱(8)連通；出水箱/反沖洗進水箱(8)通過反沖洗水泵(9)、轉子流量計(10)、閥門與圓錐型進水區連通；出水槽(17)通過反沖洗出水管(11)與反沖洗出水箱(12)連通；空氣壓縮機(13)通過進氣管1(18)、玻璃轉子流量計1(14)、閥門與曝氣圓盤(15)連通，同時空氣壓縮機(13)通過進氣管2(19)、玻璃轉子流量計2(20)、閥門與和曝氣頭(21)連通；溫控裝置(23)通過圓柱型反應器外面的加熱帶(22)調節反應裝置(24)溫度。

清水區通過閥門、回流管(25)、回流泵(26)與圓柱型濾料層連通。

在進水管路上還設有轉子流量計。

反應器濾料層的濾料為火山巖，其粒徑為4-6mm，并且該裝置在啟動階段及反沖洗階段采用底部曝氣的方式調節曝氣量，正常運行階段采用底部與上部曝氣結合的方式調節曝氣量，進而控制反應器中溶解氧濃度。

上述的高氨氮廢水曝氣生物濾池短程硝化裝置的運行方法，其特征是設有以下步驟：