一种用于尾水处理的硫自养反硝化脱氮除磷装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及污水处理设备技术领域，公开了一种用于尾水处理的硫自养反硝化脱氮除磷装置，包括脱氮装置本体(14)，脱氮装置本体(14)由下至上依次分为进水区、脱氮除磷区及出水区，所述脱氮除磷区由进水管(1)至出水管(15)方向依次设置有支撑滤板I(6)、承托层(10)、复合脱氮滤料层(13)及支撑滤板II(19)；承托层(10)包括依次位于支撑滤板I(6)上方的鹅卵石层(7)、石英砂层(8)及海绵铁层(9)；复合脱氮滤料层(13)内填充复合脱氮滤料，复合脱氮滤料包括硫磺、硫铁矿及石灰石；该脱氮除磷装置实现硫

【技术实现步骤摘要】
一种用于尾水处理的硫自养反硝化脱氮除磷装置


[0001]本技术涉及污水处理设备
，具体涉及一种用于尾水处理的硫自养反硝化脱氮除磷装置。

技术介绍

[0002]在碳达峰与碳中和大背景下，各污水厂均面临水质提标和减碳的问题，其中总氮脱除更是面临有机碳源成本提高和碳减排的双重压力，因此亟需一种成本低廉，效率高的脱氮工艺。硫自养反硝化是脱氮硫杆菌以硫、及硫化物作为电子供体，将废水中的硝氮及亚硝氮经反硝化作用还原为氮气，实现废水脱氮的过程。该工艺无需有机碳源投加，且电子供体储量大、成本低廉、产泥率较低、运行操作方便等优点，因此该工艺较传统脱氮工艺作为尾水深度处理有明显的成本优势。
[0003]目前自养反硝化工艺研究和应用较多的是用于市政或者工业污水厂的尾水深度脱氮处理，该工艺以硫磺为电子供体的硫自养反硝化脱氮工艺，反应式：55S+20CO2+50NO3‑
+38H2O+4NH
4+
→
4C5H7O2N+25N2+55SO
42
‑
+64H
+
应用形式大多为滤池和流化床生物膜工艺。而尾水通常来源于污水处理生化池末端，因此会造成水体中溶解氧浓度较高，以硫等电子供体，易被氧化造成无效损失，同时水体中的溶解氧也会和硝酸根争夺电子供体，无法迅速形成缺氧环境，导致自养反硝化菌挂膜启动速度缓慢，限制了该工艺在工程上的工期。
[0004]如专利技术专利申请号CN201810368904.8，公开了一种基于硫自养反硝化的模块化污水脱氮除磷处理工艺，指出将硫铁矿、硫磺、碳酸盐矿物作为填料，能有效实现同步脱氮除磷，同时碳酸盐矿物在硫自养反硝化过程中也可因溶蚀作用形成无机碳源。而对于尾水深度脱氮的应用场景，往往在生化段后部，出水溶解氧较高，一般工艺中生化出水溶氧可达2
‑
4mg/L，溶氧较高容易造成电子供体的无效消耗，同时与硝酸盐竞争电子供体，造成材料的损失如下式所示：
[0005]S0+1.5O2+H2O
→
SO
42
‑
+H
+
[0006]3Fe
2+
+2O2→
Fe3O4[0007]溶氧也会影响硫铁矿等材料的溶出，减慢装置和工艺的启动速度，因此溶氧是此类自养反硝化工艺启动速度的重要限制因素。
[0008]又如专利CN201810368904.8“一种强化硫自养反硝化过程同步脱氮除磷的污水处理方法”中指出，在装置中吹加保护性气体(如氮气、氩气等)，并加盖密封，此优化方法主要是以惰性气体吹脱的方式，消除溶氧，形成缺氧环境，强化自养反硝化效率，但仅适合在小规模试验中应用，大规模工程则因成本原因无法采用。
[0009]因此，急需一种能够应用于尾水处理的硫自养反硝化脱氮除磷装置。

技术实现思路

[0010]针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种用于尾水处理的硫自养反硝化脱氮除磷装置，该脱氮除磷装置实现硫
‑
铁复合型自养反硝化深度脱氮，能有效消
除来水的溶解氧，能在较短的周期内完成挂膜和启动，并能实现同步脱氮除磷。
[0011]为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0012]一种用于尾水处理的硫自养反硝化脱氮除磷装置，包括脱氮装置本体，所述脱氮装置本体由下至上依次分为进水区、脱氮除磷区及出水区，进水区内设有进水管，出水区内设有出水管，所述脱氮除磷区由进水管至出水管方向依次有支撑滤板I、承托层、复合脱氮滤料层及支撑滤板II，承托层包括依次位于支撑滤板I上方的鹅卵石层、石英砂层及海绵铁层，以通过承托层进行一次脱氮除磷；复合脱氮滤料层内填充复合脱氮滤料，所述复合脱氮滤料包括硫磺、硫铁矿及石灰石，以通过复合脱氮滤料层进行二次脱氮除磷。
[0013]作为优选，所述进水管连接有布水器，以将来水进行布水。
[0014]作为优选，所述脱氮装置本体的进水区内设置有气
‑
水联合反冲洗管，气
‑
水联合反冲洗管连接外部气
‑
水联合反冲洗系统，以对装置进行清洗。
[0015]作为优选，所述脱氮装置本体的进水区内还设置有放空管，以排空装置内部的污水。
[0016]作为优选，所述支撑滤板I与支撑滤板II上均设置有短柄滤头，以对来水与出水进行过滤。
[0017]作为优选，所述支撑滤板II上方设于出水堰，出水堰内连通出水管。
[0018]作为优选，所述脱氮装置本体的出水区内设置有溢流管，溢流管位于出水堰上方。
[0019]作为优选，所述脱氮装置本体的脱氮除磷区内设有至少两组取样管，两组取样管的管口分别位于复合脱氮滤料层处及复合脱氮滤料层上方。
[0020]作为优选，所述脱氮装置本体上还设有物料装载口与物料口，物料装载口设置于脱氮装置本体顶部，物料装载口连接有物料输送管，物料输送管贯穿支撑滤板II以对复合脱氮滤料进行补充；物料口位于承托层上方，用于检修或更换复合脱氮滤料。
[0021]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0022]本装置实现硫
‑
铁复合型自养反硝化深度脱氮，能有效消除来水的溶解氧，能在较短的周期内完成挂膜和启动，并采用由鹅卵石层、石英砂层及海绵铁层组合成的承托层与复合脱氮滤料层对尾水进行两次同步脱氮除磷。
[0023]其中，承托层将传统的自养反硝化滤池承托层材料替换成具有消氧功能的海绵铁，能有效消除来水的溶解氧，促进缺氧/厌氧环境的形成，可实现后端以硫/硫铁矿作为电子供体的自养反硝化挂膜快速启动，可在一周内完成启动；
[0024]且在消氧过程中，除易产生Fe
2+
和Fe
3+
，自身也具备一定吸附作用，可与来水磷酸盐反应，实现磷的深度脱除；在挂膜过程中，可先形成Fe型自养菌群，再向Fe
‑
S复合型自养菌群过渡，来水透过该区，先完成一部分硝氮的脱除，初步降低硝氮处理负荷，硫产生的H+也可作为硫铁矿材料电子供体溶出的条件，强化脱氮效果。同时减少后续硫酸根以及H
+
的产生，在来水硝氮出现波动时，也具备一定的抗冲击性能。
[0025]同时，复合脱氮滤料层采用复合滤料组合，可减少单独使用硫磺作为电子供体的材料成本，同时增大滤料的堆积密度和比重，缓解脱氮过程中硫磺填料上浮等问题；且单质铁型自养反硝化过程中会产生碱度，也能弥补后续以硫
‑
硫铁矿自养反硝化造成的碱度消耗问题，减少石灰石/白云石等材料的消耗。
附图说明
[0026]图1为本硫自养反硝化脱氮除磷装置的结构示意图。
[0027]图2为本硫自养反硝化脱氮除磷装置中承托层的结构示意图。
[0028]图3为本硫自养反硝化脱氮除磷装置的尾水处理流程框图。
[0029]附图中：1
‑
进水管，2
‑
布水器，3
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于尾水处理的硫自养反硝化脱氮除磷装置，包括脱氮装置本体(14)，所述脱氮装置本体(14)由下至上依次分为进水区、脱氮除磷区及出水区，进水区内设有进水管(1)，出水区内设有出水管(15)，其特征在于，所述脱氮除磷区由进水管(1)至出水管(15)方向依次设置有支撑滤板I(6)、承托层(10)、复合脱氮滤料层(13)及支撑滤板II(19)，承托层(10)包括依次位于支撑滤板I(6)上方的鹅卵石层(7)、石英砂层(8)及海绵铁层(9)，以通过承托层(10)进行一次脱氮除磷；复合脱氮滤料层(13)内填充复合脱氮滤料，以通过复合脱氮滤料层(13)进行二次脱氮除磷。2.根据权利要求1所述的一种用于尾水处理的硫自养反硝化脱氮除磷装置，其特征在于，所述进水管(1)连接有布水器(2)，以将来水进行布水。3.根据权利要求1所述的一种用于尾水处理的硫自养反硝化脱氮除磷装置，其特征在于，所述脱氮装置本体(14)的进水区内设置有气
‑
水联合反冲洗管(3)，气
‑
水联合反冲洗管(3)连接外部气
‑
水联合反冲洗系统，以对装置进行清洗。4.根据权利要求1所述的一种用于尾水处理的硫自养反硝化脱氮除磷装置，其特征在于，所述脱氮装置本体(14)的进水区内还设置有放空管(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭慧，赵欣园，林丰，姚海勇，李婷，
申请(专利权)人：浙江巨能环境工程有限公司，
类型：新型
国别省市：