一种反硝化滤床进行同步脱氮除磷的方法及处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种反硝化滤床进行同步脱氮除磷的方法及处理装置，属于污水处理技术领域。该装置及处理方法适用于同时含有硝酸盐和较高总磷的污水的处理。该方法中菱铁矿溶出的Fe

【技术实现步骤摘要】
一种反硝化滤床进行同步脱氮除磷的方法及处理装置
本专利技术属于污水处理
，涉及一种反硝化滤床进行同步脱氮除磷的方法及处理装置，具体为一种利用以菱铁矿和天然单质硫矿石颗粒作填料的反硝化滤床进行同步脱氮除磷的方法及处理装置。
技术介绍
水体中N、P元素超标是水体富营养化的主要成因，会造成藻类及其它浮游生物的大量繁殖，水体溶解氧量迅速下降，造成水体恶化和鱼类的大量死亡。并且水体富营养化也会对饮用水水源造成污染，不利于人的身体健康。传统的异养反硝化脱氮工艺有较高的脱氮效率，能够很好地去除污水中的硝酸盐。但其对水体中有机物含量要求高，一般要求C/N＞5。在污水中有机物含量不足的情况，需要外加有机碳源，运行成本较高。并且异养反硝化菌世代期较短，产泥量较多，污泥处理处置成本较高。常见的除磷方法有添加化学药剂除磷(石灰、PAC等)和微生物除磷法。添加化学药剂除磷的方法除磷效率高，能够适应较高的总磷浓度，但投加大量的化学药剂会加大运行成本，并且产生的污泥量较大。生物除磷法需要创造厌氧和好氧交替的环境，增加了污水处理运行的能耗。并且生物除磷法除磷效率低，受环境温度、水质影响较大，不适用总磷浓度较高的情形。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决传统的反硝化脱氮工艺和除磷工艺存在的问题，而提出的一种利用以菱铁矿(主要成分FeCO3)和天然单质硫矿石(主要成分S0)颗粒作填料的反硝化滤床进行同步脱氮除磷的方法及处理装置。本专利技术主要包括两个并行的过程，一个是自养反硝化脱氮过程，一个是化学除磷过程。菱铁矿溶出的Fe2+和S0均能够作为自养反硝化过程的电子供体，满足自养反硝化脱氮的需求。S0作为电子供体的自养反硝化过程伴随着大量的H+的生成，能够降低环境的pH，促进FeCO3溶出Fe2+。产生的Fe2+以及其氧化生成的Fe3+均能够与污水中的可溶性的磷酸盐生成不溶的磷酸盐沉淀，达到去除总磷的目的。同时，由于进水中存在少量有机物，因而也伴随着异养反硝化过程的进行。本方法与传统的异养反硝化工艺相比，外加有机碳源量少，甚至免外加碳源，运行成本低。与传统的添加化学药剂除磷的方法相比，投加天然矿石的运行成本较低。与微生物除磷方法相比，化学过程除磷效率更高，环境适应性更强，能够适应较高的总磷浓度。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：设计一种反硝化滤床进行同步脱氮除磷的方法，采用的处理装置包括罐体，所述罐体的顶部、底部分别可拆卸连接有上封盖、下封盖，罐体固定设置在支撑架构上；所述罐体内填有以菱铁矿和天然单质硫矿石颗粒作填料的矿石填料床；所述上封盖内设有用于喷淋的布水器，所述布水器上通过进水口连接带有泵和阀门的进水管，所述上封盖的顶部通过排气口连接设有反洗排气管，上封盖的侧部通过反洗出水口连接设有反洗出水管；所述下封盖内通过反洗进水口连接设有布水管，通过反洗进气口连接设有曝气管；所述下封盖的底部通过出水口连接有出水管和带有泵和阀门的回流管，所述回流管并入到进水管上；包括如下步骤：1)、处理装置通过接种污泥启动，通过进水管将含有硝酸盐和有机物的污水从罐体顶部的布水器以喷淋的方式均匀浸透矿矿石填料床；2)、污水由上至下穿过滤床孔隙在矿石填料床内，并在矿石填料床中完成异养反硝化和自养反硝化过程，完成硝酸盐和有机物的沿程衰减，生化过程的脱氮和化学过程的除磷在矿石填料床内部同步完成；异养反硝化过程利用的底物分别为有机物和硝酸盐，自养反硝化过程利用菱铁矿溶出的Fe2+和S0作为电子供体，硝酸盐作为电子受体，同时自养反硝化过程产生大量的H+，提供了微酸环境，促进了Fe2+的溶出，溶出的Fe2+和氧化生成的Fe3+均能与水中的可溶性磷酸盐生成不溶的磷酸盐沉淀，被滤床截留，并最终通过反冲洗过程去除,达到去除总磷的目的；3)、矿石填料床正常工作时，出水从出水管排出，出水回流通过回流管并入进水管；4)、定期对矿石填料床进行反冲洗，进入反洗程序时，反洗气从穿孔的曝气管进入处理装置，反洗水从穿孔的布水管进入处理装置内部，反洗气从处理装置上部的反洗排气管排出，反洗水从处理装置上部的反洗出水管排出。进一步的，所述支撑架构包括底座和立柱，所述立柱固定设置在底座上，所述上封盖和下封盖分别固定在支撑架构上，所述罐体的一侧通过连接块连接有旋转轴座，所述旋转轴座可转动连接在一侧的立柱上，所述罐体与上封盖和下封盖的对接处设有密封组件。进一步的，所述密封组件包括套设在罐体两端的密封套，所述密封套可沿罐体长度方向上下滑动，用于罐体对接上封盖和下封盖，密封套的周向上设有多个锁紧螺栓，上封盖和下封盖上均设有用于限位密封套的限位凸缘，密封套的内环设有软化的密封垫圈。进一步的，所述菱铁矿石粒径为4～6mm，天然单质硫矿石粒径为2～3mm。适宜尺寸的矿石粒径既能够保证足够的微生物附着面，满足传质的需求，又能够有较多的空隙，存留足够数量的活性污泥。注意控制矿石中细长及扁平颗粒的含量，以保证滤床结构的孔隙率和稳定性。进一步的，所述矿石填料床中设有体积百分比在15％～20％惰性填料的支撑骨架，惰性填料选择粒径在10～12mm的石英石、无烟煤或其混合料。当菱铁矿和天然单质硫矿石随着反应粒径和数量逐渐减少，惰性填料将承担起骨架支撑的作用，维持滤床内部的空隙结构稳定。进一步的，所述罐体上位于矿石填料床下部和上部分别设有多空结构的承托板和压板,承托板的空隙率为35％～55％，孔径为1～1.5mm，保证足够的结构强度。压板采用金属网，网孔尺寸小于单质硫矿石颗粒填料的粒径。天然单质硫矿石颗粒的质量较轻，在滤床反洗时容易随水流溢出，因而需要在矿石填料床顶部设置一层金属网。进一步的，所述处理装置的进水口和出水口位于均设有在线PH计，用于pH在线监测。pH降低值宜为1.5～2.5。pH降低值小于1时应开启反冲洗。pH降低值一定程度上是自养反硝化微生物活性的反映，pH降低值过小，可能意味着活性污泥中无机组分含量过大，微生物活性降低，此时应通过反冲洗除去低活性组分。pH降低值过大，可能对功能菌的活性造成永久性抑制。应对pH可能降低过大的情形，可采取进水添加适量碱性药剂(如NaOH)的措施。进一步的，在步骤1)中，所述接种污泥为异养反硝化和自养反硝化污泥皆的单一富集培养污泥。矿石填料床中培养的主要微生物为以Fe2+和S0为电子供体的自养反硝化菌和以有机物为电子供体的异养反硝化菌，用于驯化培养的污泥来自于市政污水处理厂A2O工艺的反硝化池。异养反硝化菌以乙酸钠为电子供体培养，富集培养时间不小于30天。自养反硝化菌以硫代硫酸钠和硫酸亚铁为电子供体培养，富集培养时间不小于70天。富集培养完成的异养反硝化污泥为灰色，呈现絮状和微颗粒状。富集培养完成的自养反硝化污泥为淡黄色偏灰色，呈现较大颗粒状(直径2mm左右)。异养反硝化污泥可直接均匀填充至矿石填料床空隙内。自养反硝化污泥由于其粒径较大，难以与矿物填料表面产生较大的接触面，所以在填充前应将颗粒状污泥碾碎成细小颗粒。单一驯化富集培养的目的在于快速启动反应器，减少反应器达到正常处理功能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反硝化滤床进行同步脱氮除磷的方法，其特征在于，采用的处理装置包括罐体(1)，所述罐体(1)的顶部、底部分别可拆卸连接有上封盖(2)、下封盖(3)，罐体(1)固定设置在支撑架构上；所述罐体(1)内填有以菱铁矿和天然单质硫矿石颗粒作填料的矿石填料床(11)；所述上封盖(2)内设有用于喷淋的布水器(18)，所述布水器(18)上通过进水口(23)连接带有泵和阀门的进水管(26)，所述上封盖(2)的顶部通过排气口(21)连接设有反洗排气管(25)，上封盖(2)的侧部通过反洗出水口(22)连接设有反洗出水管(24)；所述下封盖(3)内通过反洗进水口(32)连接设有布水管(14)，通过反洗进气口(33)连接设有曝气管(13)；所述下封盖(3)的底部通过出水口(31)连接有出水管(34)和带有泵和阀门的回流管(16)，所述回流管(16)并入到进水管(26)上；/n包括如下步骤：/n1)、处理装置通过接种污泥启动，通过进水管(26)将含有硝酸盐和有机物的污水从罐体(1)顶部的布水器(18)以喷淋的方式均匀浸透矿矿石填料床(11)；/n2)、污水由上至下穿过滤床孔隙在矿石填料床(11)内，并在矿石填料床(11)中完成异养反硝化和自养反硝化过程，完成硝酸盐和有机物的沿程衰减，生化过程的脱氮和化学过程的除磷在矿石填料床(11)内部同步完成；/n3)、矿石填料床(11)正常工作时，出水从出水管(34)排出，出水回流通过回流管(16)并入进水管(26)；/n4)、定期对矿石填料床(11)进行反冲洗，进入反洗程序时，反洗气从穿孔的曝气管(13)进入处理装置，反洗水从穿孔的布水管(14)进入处理装置内部，反洗气从处理装置上部的反洗排气管(25)排出，反洗水从处理装置上部的反洗出水管(24)排出。/n...

【技术特征摘要】
1.一种反硝化滤床进行同步脱氮除磷的方法，其特征在于，采用的处理装置包括罐体(1)，所述罐体(1)的顶部、底部分别可拆卸连接有上封盖(2)、下封盖(3)，罐体(1)固定设置在支撑架构上；所述罐体(1)内填有以菱铁矿和天然单质硫矿石颗粒作填料的矿石填料床(11)；所述上封盖(2)内设有用于喷淋的布水器(18)，所述布水器(18)上通过进水口(23)连接带有泵和阀门的进水管(26)，所述上封盖(2)的顶部通过排气口(21)连接设有反洗排气管(25)，上封盖(2)的侧部通过反洗出水口(22)连接设有反洗出水管(24)；所述下封盖(3)内通过反洗进水口(32)连接设有布水管(14)，通过反洗进气口(33)连接设有曝气管(13)；所述下封盖(3)的底部通过出水口(31)连接有出水管(34)和带有泵和阀门的回流管(16)，所述回流管(16)并入到进水管(26)上；
包括如下步骤：
1)、处理装置通过接种污泥启动，通过进水管(26)将含有硝酸盐和有机物的污水从罐体(1)顶部的布水器(18)以喷淋的方式均匀浸透矿矿石填料床(11)；
2)、污水由上至下穿过滤床孔隙在矿石填料床(11)内，并在矿石填料床(11)中完成异养反硝化和自养反硝化过程，完成硝酸盐和有机物的沿程衰减，生化过程的脱氮和化学过程的除磷在矿石填料床(11)内部同步完成；
3)、矿石填料床(11)正常工作时，出水从出水管(34)排出，出水回流通过回流管(16)并入进水管(26)；
4)、定期对矿石填料床(11)进行反冲洗，进入反洗程序时，反洗气从穿孔的曝气管(13)进入处理装置，反洗水从穿孔的布水管(14)进入处理装置内部，反洗气从处理装置上部的反洗排气管(25)排出，反洗水从处理装置上部的反洗出水管(24)排出。


2.根据权利要求1所述的一种反硝化滤床进行同步脱氮除磷的方法，其特征在于，所述支撑架构包括底座(7)和立柱(8)，所述立柱(8)固定设置在底座(7)上，所述上封盖(2)和下封盖(3)分别固定在支撑架构上，所述罐体(1)的一侧通过连接块(10)连接有旋转轴座(9)，所述旋转轴座(9)可转动连接在一侧的立柱(8)上，所述罐体(1)与上封盖(2)和下封盖(3)的对接处设有密封组件。


3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙信柏，朱辉，曹惠忠，董盼，赵忠贝，
申请(专利权)人：南京科盛环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32