【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于污水处理， 具体涉及一种对污水深度脱硫、脱氮和除磷处理的装置及方法。
技术介绍
1、（一）传统脱氮工艺及其缺点
2、目前，污水处理行业中的脱氮主要采用在生物反应池后端串联一段缺氧和好氧池，或者在二级处理后串联深床反硝化滤池的处理工艺。
3、生物反应池后端串联缺氧池的主要目的是投加碳源（甲醇、乙醇、醋酸以及有机碳源）供异养微生物反硝化脱氮，串联好氧池的目的主要是通过曝气将反硝化产生的氮气排出系统，同时将缺氧池未消耗完的碳源去除，确保出水cod不超标和二沉池污泥不上浮。该工艺存在以下缺点：
4、1.为确保脱氮效果，碳源往往过量投加，造成药剂浪费，运行成本居高不下；
5、2.为确保多余的碳源被充分消耗，并将反硝化过程中产生的n2排出系统，避免出水cod超标、保障二沉池出水效果，需要增设后好氧池，增加土建投资，鼓风机、曝气管道等设备投资和运维成本也相应增加。
6、3.投加的碳源，在微生物分解利用后均以co2的形式排入环境，导致传统工艺的污水处理厂碳排放较高，已无法适应双碳战略下污水处理行业转型升级。
7、在二级处理后串联深床反硝化滤池的主要目的是在其内投加碳源，利用滤料上附着的异养微生物的反硝化作用将污水中的总氮去除。该工艺存在以下缺点：
8、1.鉴于其后没有好氧处理工艺，当碳源投加不足时易导致出水总氮超标，当碳源投加过量时会造成出水cod超标，因此给运行人员的工艺调整和成本控制造成了很大挑战。
9、2.鉴于异养微生物利用碳源进
10、（二）传统除磷工艺及其缺点
11、传统除磷工艺主要依靠微生物在厌氧状态下的过度释磷和在好氧状态下的过度吸磷实现；磷被微生物吸收后，主要依托污泥排放实现与处理系统的分离。
12、在厌氧区内，在没有溶解氧和硝态氮存在的厌氧条件下兼性细菌通过发酵作用将溶解性bod转化为挥发性有机酸(vfa)，聚磷菌吸收vfa并进入细胞内，同化合成为胞内碳源的储存物-聚-β-羟基丁酸盐(phb)，所需的能量来源于聚磷菌将其细胞内的有机态磷转化为无机态磷的反应，并导致磷酸盐的释放；在好氧区内，聚磷菌的活力得到恢复并以聚磷的形态储存超出生长需要的磷量，通过对phb的氧化代谢产生能量用于磷的吸收和聚磷的合成，能量以聚磷酸高能键的形式储存起来，磷酸盐从液相去除，产生的高磷污泥通过剩余污泥的形式得到排放，从而将磷从系统中去除。
13、但此工艺除磷效率受进水磷浓度、污泥浓度和排泥量影响较大，难以保障出水稳定达标；因此为保障除磷效果，实际运行中往往在二级沉淀池或后续深度处理段增加化学除磷工艺，增加了处理成本。
14、化学除磷主要是通过沉淀法包括钙盐化学沉淀除磷和铝、铁盐化学沉淀除磷，二者反应机理是通过向废水中投加含高价金属离子（ca2+、al3+、fe3+）的盐，使其和磷酸根离子形成沉淀，并辅助混凝。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术中对污水脱氮和除磷存在的技术问题，提供了一种对污水深度脱硫、脱氮和除磷处理的装置及方法。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种对污水深度脱硫、脱氮和除磷处理的装置，对污水深度脱硫、脱氮和除磷处理的装置，包括配水箱、进水管、配水管、出水管和多个生物滤池；所述生物滤池内填充有滤料层，所述滤料层下方为承托层；所述滤料层中的滤料含有天然硫磺和/或硫铁矿石，所述滤料表面带有生物膜，所述生物膜中含有聚磷菌和自养型的脱氮硫杆菌；
3、所述进水管与配水箱连通，外部污水通过进水管进入配水箱；所述配水箱和多个生物滤池之间分别通过一个配水管连通，所述配水管远离配水箱的出水口处于生物滤池的滤料层底部；所述生物滤池外侧安装有出水堰，所述出水堰内安装所述出水管。
4、作为优选，所述滤料层的厚度在一米至四米之间。
5、作为优选，还包括进气管, 所述进气管外接风机，所述进气管远离风机端的出风口处于生物滤池的滤料层底部。
6、作为优选，还包括反冲洗装置；所述反冲洗装置包括反冲洗进水管、反冲洗排水管，所述反冲洗进水管外接反洗水泵，所述反冲洗进水管远离反洗水泵端的出水口处于滤料层底部；所述反冲洗排水管也安装在出水堰中。
7、一种对污水深度脱硫、脱氮和除磷处理的方法，利用所述的对污水深度脱硫、脱氮和除磷处理的装置对污水进行处理，包括以下：
8、污水从进水管进入配水箱，污水经过配水箱均分到并联的多个生物滤池，污水从生物滤池底部的配水管出水口均匀向上流经滤料层，处理后的上清液通过跌落的方式进入出水堰，出水堰连接出水管，经过出水管汇总后流入后端单元；
9、含硫污水和含氮污水同时进入对污水深度脱硫、脱氮和除磷处理的装置，且含硫污水和含氮污水的进水速率需根据实际含硫量和含氮量调整，使得s/n比小于3/4；生物滤池内发生以下反应：
10、55 s+20 co2 +50 no3- +38 h2o +4 nh4+ →4c5h7o2n+25n2 +55so42-+64h+
11、0.844 s2o32-+no3-+0.086 hco3-+0.347 co2+0.434 h2o+0.086 nh4+ →0.5 n2+1.689 so42-+0.697 h++0.086 c5h7o2n
12、0.421 h2s+0.421 hs−+no3-+0.086 hco3−+0.346 co2+0.086 nh4+ →0.5 n2+0.842so42-+0.262 h++0.086 c5h7o2n+0.434 h2o
13、其中s、s2o32-、h2s和hs−来自含硫污水，no3-和nh4+来自含氮污水，co2和hco3-来自水中溶解的co2；
14、同时聚磷菌以硝态氮作为电子受体进行吸磷，吸收水中的磷用于细胞合成，实现对污水的除磷。
15、作为优选，当配水箱中仅进入含氮污水时，滤料生物膜中的脱氮硫杆菌以硝酸盐为电子受体生成氮气，此时反应式中的硫元素来自滤料中的天然硫磺和/或硫铁矿石。
16、作为优选，污水从生物滤池底部的配水管出水口流出到进入出水堰的时间间隔为0.4h到1.5h。
17、作为优选，反冲洗间隔时长不大于15天。
18、作为优选，根据污水处理规模调整投用的生物滤池的数量。
19、与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：
20、(1)在一个生物滤池内实现污水协同脱硫、脱氮、除磷和去除悬浮物的功能；
21、(2)本专利技术通过利用自养型硫杆菌，以空气中的co2、水中溶解的hco3-和co32-作为无机碳源，以还原态无机物质(包括s、s-、s2-、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种对污水深度脱硫、脱氮和除磷处理的装置，其特征在于，包括配水箱(1)、进水管(3)、配水管(2)、出水管(5)和多个生物滤池；所述生物滤池内填充有滤料层(8)，所述滤料层(8)下方为承托层；所述滤料层(8)中的滤料含有天然硫磺和/或硫铁矿石，所述滤料表面带有生物膜，所述生物膜中含有聚磷菌和自养型的脱氮硫杆菌；
2.根据权利要求1所述的对污水深度脱硫、脱氮和除磷处理的装置，其特征在于，所述滤料层(8)的厚度在一米至四米之间。
3.根据权利要求2所述的对污水深度脱硫、脱氮和除磷处理的装置，其特征在于，还包括进气管(7), 所述进气管(7)外接风机，所述进气管(7)远离风机端的出风口处于生物滤池的滤料层(8)底部。
4.根据权利要求3所述的对污水深度脱硫、脱氮和除磷处理的装置，其特征在于，还包括反冲洗装置；所述反冲洗装置包括反冲洗进水管(4)、反冲洗排水管(6)，所述反冲洗进水管(4)外接反洗水泵，所述反冲洗进水管(4)远离反洗水泵端的出水口处于滤料层(8)底部；所述反冲洗排水管(6)也安装在出水堰中。
5.一种对污水深度脱硫、脱氮
6.根据权利要求5所述的对污水深度脱硫、脱氮和除磷处理的方法，其特征在于，当配水箱(1)中仅进入含氮污水时，滤料生物膜中的脱氮硫杆菌以硝酸盐为电子受体生成氮气，此时反应式中的硫元素来自滤料中的天然硫磺和/或硫铁矿石。
7.根据权利要求5所述的对污水深度脱硫、脱氮和除磷处理的方法，其特征在于，污水从生物滤池底部的配水管(2)出水口流出到进入出水堰的时间间隔为0.4h到1.5h。
8.根据权利要求5所述的对污水深度脱硫、脱氮和除磷处理的方法，其特征在于，反冲洗间隔时长不大于15天。
9.根据权利要求5所述的对污水深度脱硫、脱氮和除磷处理的方法，其特征在于，根据污水处理规模调整投用的生物滤池的数量。
...【技术特征摘要】
1.一种对污水深度脱硫、脱氮和除磷处理的装置，其特征在于，包括配水箱(1)、进水管(3)、配水管(2)、出水管(5)和多个生物滤池；所述生物滤池内填充有滤料层(8)，所述滤料层(8)下方为承托层；所述滤料层(8)中的滤料含有天然硫磺和/或硫铁矿石，所述滤料表面带有生物膜，所述生物膜中含有聚磷菌和自养型的脱氮硫杆菌；
2.根据权利要求1所述的对污水深度脱硫、脱氮和除磷处理的装置，其特征在于，所述滤料层(8)的厚度在一米至四米之间。
3.根据权利要求2所述的对污水深度脱硫、脱氮和除磷处理的装置，其特征在于，还包括进气管(7), 所述进气管(7)外接风机，所述进气管(7)远离风机端的出风口处于生物滤池的滤料层(8)底部。
4.根据权利要求3所述的对污水深度脱硫、脱氮和除磷处理的装置，其特征在于，还包括反冲洗装置；所述反冲洗装置包括反冲洗进水管(4)、反冲洗排水管(6)，所述反冲洗进水管(4)外接反洗水泵，所述反冲洗进水管(4)远离反洗水...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈修波，黄海峰，肖静，胡庆霞，安钟阳，
申请(专利权)人：日照城投环境科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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