一种浅床反硝化滤池及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种浅床反硝化滤池及其应用，属于污水处理技术领域。本发明专利技术通过将滤池分成第一处理区和第二处理区并在不同处理区中采用不同的功能性过滤介质，同时配合独特的向上与向下双流向过滤工艺设计，将化学反应快速除氧脱磷与生物反应脱氮分开，大大降低了滤床深度，提高了硝态氮去除效率，降低了出水COD超标风险，同时节约了工艺运行成本。

A shallow bed denitrification filter and its application

【技术实现步骤摘要】
一种浅床反硝化滤池及其应用
本专利技术属于污水处理
，更具体地说，涉及一种浅床反硝化滤池及其应用。
技术介绍
目前，污水处理技术中常见的三级处理工艺有仅仅具有物理过滤去除污水悬浮颗粒功能的普通滤池，如V型滤池，或主要具有生物脱氮处理和物理过滤去除污水悬浮颗粒功能、化学除磷功能的深床滤池。其中V型滤池是法国得利满(Degremont)公司开发的一种滤池，并于20世纪80年代末从法国引进至国内，该滤池多以石英砂作为过滤介质，通过微小的石英砂粒径，对污水中悬浮颗粒进行物理截留，过滤水中杂质，以达到处理目的。深床滤池作为普通滤池的改进，以国外迪诺拉(STS)公司与赛莱默(Xylem)公司的深床反硝化滤池最为著名，自上个世纪进入中国市场以来得到了广泛应用。深床滤池的过滤介质投加量较多，滤床深度较深，通常有效滤床深度为1.8米-2.5米，多以石英砂、海砂、人工陶粒等过滤介质为主。深床滤池较深的滤床深度可为多种微生物营造不同生长环境。利用不同的微生物及其发生的生物反应达到去除污水中污染物成分的目的。例如，深床滤池的滤床顶部滤层多以好氧异养菌为主，利用人工投加的有机碳源(如乙酸钠溶液)和污水中的溶解氧(DO)进行必要的生物繁殖行为和生物反应，该过程在消耗水中有机碳源的同时消耗了水中的溶解氧，为中部和底部滤层营造了缺氧或厌氧环境。中部或底部滤层则多以异养反硝化菌为主，利用人工投加的有机碳源和污水中的硝态氮进行必要的生物繁殖行为和生物反应，该过程可去除水中的硝态氮污染，碳污染(COD)。深床滤池的除磷功能则是通过向深床滤池前段调节池投加化学除磷药剂如三氯化铁、PAC等，通过化学反应生成磷酸盐沉淀，再通过过滤介质对污水中悬浮颗粒的物理截留功能，过滤去除掉水中的磷成分。无论国内或国外，目前各个公司的深床滤池工艺及配套产品均以上述生物和物理工作原理实现水处理净水目的。但微生物的反硝化反应过程中对水中的溶解氧浓度有较严格的要求，一般认为该浓度需小于0.3mg/L，否则将无法发生生物反硝化反应。而往往污水处理厂二级处理末端会配以二沉池，以跌水堰出水或SBR工艺以滗水器跌水出水，二级工艺与三级工艺之间基本配以提升泵房进行送水。无论是跌水还是泵房送水都不可避免的将空气中的氧气大量的融入水中，使水中溶解氧含量上升(统计值溶解氧浓度3～7mg/L)，不利于后续生物脱氮反应。传统做法将投加有机碳源，增加滤床深度，利用微生物的作用去除水中溶解氧，但该做法不仅增加了滤床深度，增加了滤床投资成本，还增加了有机碳源的消耗量，增加了技术的使用成本。
技术实现思路
1.要解决的问题针对现有污水处理技术中存在三级处理工艺的生物脱氮效果差、滤床深度深且处理成本高等的问题，本专利技术提供一种浅床反硝化滤池及其应用。本专利技术通过将滤池分成第一处理区和第二处理区并在不同处理区中采用不同的功能性过滤介质，同时配合独特的向上与向下双流向过滤工艺设计，将化学反应快速除氧脱磷与生物反应脱氮分开，大大降低了滤床深度，提高了硝态氮去除效率，降低了出水COD超标风险，同时节约了工艺运行成本。2.技术方案为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：本专利技术的一种浅床反硝化滤池，包括滤池本体、第一处理区和第二处理区，所述第一处理区和所述第二处理区之间由隔板隔开，隔板的高度低于滤池本体的高度H1；在第一处理区底部设置有进水滤头，在第二处理区底部设置有出水滤头，第一处理区与第二处理区流体连通，其中第一处理区内填充有铁质滤料，第二处理区内填充有生物滤料。优选地，所述第一处理区内填充的铁质滤料与所述第二处理区内填充的生物滤料的体积比为1：4～1：7。优选地，所述第一处理区内填充的铁质滤料的粒径大于所述第二处理区内填充的生物滤料的粒径。优选地，所述第一处理区内填充的铁质滤料为海绵铁、刨铁花、铁屑、铁渣中的一种或多种。优选地，所述第二处理区内填充的生物滤料为火山岩、人工陶粒、电石气材料中的一种或多种。优选地，所述第二处理区上方设置有碳源投加装置，所述碳源投加装置位于第二处理区上方的1/2位置处，且碳源投加装置距离第二处理区底部的高度低于隔板的高度H4。优选地，所述第一处理区内填充的铁质滤料的粒径小于8毫米，所述第二处理区内填充的生物滤料的粒径小于3毫米。更优选地，所述第二处理区内填充的生物滤料的粒径小于3毫米，比表面积为至少10m2/g。采用上述的一种浅床反硝化滤池进行污水处理的方法，所述方法包括：污水向上进入浅床反硝化滤池的第一处理区中进行化学除氧脱磷处理，得到除氧脱磷处理后的污水；而后除氧脱磷处理后的污水向下进入浅床反硝化滤池的第二处理区中进行生物脱氮处理，得到处理后的出水。优选地，所述污水在第一处理区中进行化学除氧脱磷处理的停留时间为2～10min；在第二处理区中进行生物脱氮处理的停留时间为15～25min。优选地，本专利技术的采用一种浅床反硝化滤池进行污水处理的方法还包括向第二处理区中投加有机碳源，所述有机碳源的投加量与待去除的总氮的含量的C：N比为3：1～6.5：1。3.有益效果相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术的一种浅床反硝化滤池，通过将滤池分成第一处理区和第二处理区并在不同处理区中采用不同的功能性过滤介质，将化学除氧脱磷反应与生物脱氮反应分割开来，保证污水在进入第一处理区时能够通过化学作用快速去除水中溶解氧，避免溶解氧对后续生物脱氮反应的不利影响，并且实现滤池的滤床深度大大降低，有效滤床深度范围为0.5米～1.5米，同时减少了传统除磷药剂的使用，降低运行成本；(2)本专利技术的一种浅床反硝化滤池，第一处理区内填充的铁质滤料的粒径大于第二处理区内填充的生物滤料的粒径，这样的设置能够避免在第一处理区中发生剧烈化学反应而造成第一处理区滤料容易板结的情况；而第二处理区除了具有生物脱氮作用，还兼具物理过滤作用，选择较小粒径的滤料，更有利于污水杂质的截留，保证出水水质；(3)本专利技术的一种浅床反硝化滤池，在第一处理区内进行化学反应除氧而非传统工艺上的生物作用除氧，避免增加滤床的深度，增加生物作用中有机碳源的消耗量，并且可通过生物反应消耗有机碳源的计算，做到精准投加有机碳源，大大节省了药剂的消耗和工艺的运行成本；(4)本专利技术的一种浅床反硝化滤池，采用独特的向上与向下双流向过滤工艺设计，实现过滤过程中水位恒定不变，且无明显高低水位差跌水，避免了传统工艺中无论跌水还是泵房送水都不可避免地将空气中的氧气大量溶入水中，使得水中溶解氧含量上升，从而不利于后续生物脱氮反应的问题；并且由于特殊的两段式向上—向下过滤流向设计，能够实现第一处理区的汽水混合清洗，同时第一处理区生成的铁质沉淀和除磷沉淀会被洗进第二处理区，随后在第二处理区清洗时将所有杂质一起清洗排出；(5)本专利技术的一种浅床反硝化滤池，其碳源投加装置位于第二处理区上方的1/2位置处，且碳源投加装置的高度低于隔板的高度H4，严格确保了第一处理区中进行化学反应除氧脱磷，并且所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种浅床反硝化滤池，包括滤池本体(100)、第一处理区(200)和第二处理区(300)，所述第一处理区(200)和所述第二处理区(300)之间由隔板(210)隔开，隔板(210)的高度低于滤池本体(100)的高度H1；在第一处理区(200)底部设置有进水滤头(201)，在第二处理区(300)底部设置有出水滤头(301)，其中第一处理区(200)内填充有铁质滤料，第二处理区(300)内填充有生物滤料。/n

【技术特征摘要】
1.一种浅床反硝化滤池，包括滤池本体(100)、第一处理区(200)和第二处理区(300)，所述第一处理区(200)和所述第二处理区(300)之间由隔板(210)隔开，隔板(210)的高度低于滤池本体(100)的高度H1；在第一处理区(200)底部设置有进水滤头(201)，在第二处理区(300)底部设置有出水滤头(301)，其中第一处理区(200)内填充有铁质滤料，第二处理区(300)内填充有生物滤料。


2.根据权利要求1所述的一种浅床反硝化滤池，其特征在于：所述第一处理区(200)内填充的铁质滤料与所述第二处理区(300)内填充的生物滤料的体积比为1：4～1：7。


3.根据权利要求1所述的一种浅床反硝化滤池，其特征在于：所述第一处理区(200)内填充的铁质滤料的粒径大于所述第二处理区(300)内填充的生物滤料的粒径。


4.根据权利要求1所述的一种浅床反硝化滤池，其特征在于：所述第一处理区(200)内填充的铁质滤料为海绵铁、刨铁花、铁屑、铁渣中的一种或多种。


5.根据权利要求1所述的一种浅床反硝化滤池，其特征在于：所述第二处理区(300)内填充的生物滤料为火山岩、人工陶粒、电石气材料中的一种或多种。


6.根据权利要求1所述的一种浅床反硝化滤池，其特征在于：所述第二处...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭骐铭，安平林，王冠平，石伟，赵群，陈晶，俞朝廷，李杰，
申请(专利权)人：光大水务科技发展南京有限公司，光大水务深圳有限公司，徐州市市政设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32