專利名稱：高濃度氨氮廢水處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實用新型涉及一種廢水處理裝置，特別用于處理含有高濃度的氨氮廢水處理。
技術(shù)背景沸石是一種有效吸附材料，應(yīng)用于氨氮廢水的處理，是將水中的氨氮通過沸石的吸附作用聚集于沸石上，通過對沸石的再生而達(dá)到除去氨氮目的?，F(xiàn)有技術(shù)中僅是簡單采用類似過濾形式，將沸石置于反應(yīng)器筒體內(nèi)，使處理水通過沸石床層，這種方式雖然能有效去除廢水中氨氮，但其不足是當(dāng)沸石吸附飽和，需另行對沸石進(jìn)行再生，如利用堿液或鹽溶液通過沸石床層，使之與堿液或鹽溶液中的金屬陽離子與沸石吸附的NH4+發(fā)生交換而獲得再生，使沸石上吸附的氨氮得以去除；或?qū)ξ斤柡偷姆惺苯舆M(jìn)行更換。此種再生處理，系統(tǒng)及再生操作復(fù)雜，再生成本較高。其次，再生置換出的氨氮，還需另行處理，很容易造成二次污染。再就是，該類反應(yīng)器，只能靠物化方法除去廢水中NH3-N，不能對廢水中其它有機污染物進(jìn)行降解，以及對總N基本上沒有去除效果，功能單一。另外，由于僅具有物理吸附作用，沸石很容易吸附飽和而失去吸附能力，因而耐沖擊負(fù)荷能力較差。

發(fā)明內(nèi)容
實用新型的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種可以直接利用微生物使吸附飽和的沸石得到再生，并實現(xiàn)同步短程硝化-反硝化的除氨脫氮，以及可以同時去除廢水中其他有機污染物，且無二次污染產(chǎn)生，耐沖擊負(fù)荷能力強的高濃度氨氮廢水處理裝置。
實用新型目的實現(xiàn)，主要改進(jìn)是在沸石反應(yīng)器的沸石層中下部設(shè)置曝氣裝置，將沸石層分為上部好氧短程硝化區(qū)和下部缺氧短程反硝化區(qū)，上部好氧短程硝化區(qū)形成在沸石表面富集的以亞硝酸菌為優(yōu)勢菌種的好氧生物膜，將廢水及沸石中吸附的氨氮經(jīng)短程硝化氧化成亞硝酸鹽，從而使沸石獲得生物再生；下部缺氧短程反硝化區(qū)，則形成以亞反硝酸菌為優(yōu)勢菌種的生物膜，并通過在出水區(qū)與進(jìn)水區(qū)間設(shè)置回流管，將上部氧化的亞硝酸鹽最終還原為氣態(tài)氮，從而實現(xiàn)短程硝化-反硝化的除氨脫氮，實現(xiàn)本發(fā)明目的。具體說，實用新型高濃度氨氮廢水處理裝置，包括反應(yīng)器及內(nèi)裝沸石填料，其特征在于沸石層中下部有曝氣裝置，控制曝氣的氣水比為1∶1-2∶1，出水區(qū)與進(jìn)水區(qū)間有回流管。
試驗表明好氧區(qū)氣水比1∶1-2∶1，此氣水比更有利于好氧亞硝酸菌的生長。氣水比過大，容易造成沸石濾料流失，增加運行成本，并不利于亞硝酸菌的生長，還會阻礙短程硝化的進(jìn)行；氣水比過小，則會造成供氧不足，影響亞硝酸菌的增殖速度及氨氮的短程硝化效果。下部缺氧區(qū)則以亞反硝酸菌為優(yōu)勢菌種，通過回流將上部氧化產(chǎn)生的亞硝酸鹽最終還原成氣態(tài)氮。
實用新型所說中下部曝氣裝置，經(jīng)試驗表明，一種較好是設(shè)置在沸石層底部向上約1/3處，實現(xiàn)好氧區(qū)和缺氧區(qū)的合理分配，從而既能使沸石得到生化再生，又有利于短程反硝化的進(jìn)行，實現(xiàn)反應(yīng)器的除氨脫氮。
實用新型反應(yīng)器處理過程為廢水首先從沸石反應(yīng)器底部進(jìn)入，通過沸石層，廢水中氨氮被沸石所吸附。好氧區(qū)中優(yōu)勢的好氧亞硝酸菌，將廢水及沸石中吸附的氨氮經(jīng)短程硝化氧化成亞硝酸鹽，沸石吸附的氨氮被轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽而得到再生，實現(xiàn)沸石的生物再生。沸石層下部的缺氧區(qū)中的亞反硝酸菌，利用上層出水回流的亞硝酸鹽，作為短程反硝化底物，并結(jié)合廢水中其他有機物作為碳源，以及利用沸石中吸附的氨氮作為營養(yǎng)，將回流的亞硝酸鹽還原為氣態(tài)氮，隨曝氣溢出，實現(xiàn)短程硝化-反硝化的除氨脫氮，同時還實現(xiàn)沸石的生物再生。同時生物膜內(nèi)由于氧氣和有機質(zhì)傳質(zhì)的不均勻性，在生物膜內(nèi)形成好氧區(qū)與缺氧區(qū)，也具有短程硝化-反硝化的除氨脫氮功能。其次，由于反應(yīng)器中還存在大量其他好氧異氧微生物，也能對廢水中的其他有機污染物進(jìn)行降解。經(jīng)過一段時間運行，反應(yīng)器因截流了污水中的懸浮顆粒和在沸石表面形成大量生物膜，造成濾速降低，則由底部進(jìn)入的反沖洗水和空氣進(jìn)行反沖清洗。
實用新型由于在除氨氮沸石反應(yīng)器的沸石層中下部設(shè)置曝氣裝置，在好氧區(qū)通過控制曝氣氣水比1∶1-2∶1，使在沸石表面生長有大量的亞硝酸菌生物膜，將廢水及沸石中吸附的氨氮經(jīng)短程硝化氧化成亞硝酸鹽，從而使沸石獲得同步生物再生；在缺氧區(qū)，為亞反硝化菌提供了生長環(huán)境，通過將上部的亞硝酸鹽回流，最終將其還原為無機的氣態(tài)氮，排入大氣中，同時還實現(xiàn)了生物再生。本實用新型裝置，再生工藝流程簡捷、操作管理方便、投資與運行成本低，避免了現(xiàn)有技術(shù)需另行再生或更換，造成二次污染；實現(xiàn)了短程硝化-反硝化，同步生物再生；生物降解與沸石吸附，適合處理高濃度氨氮廢水，耐沖擊負(fù)荷強。實用新型高濃度氨氮廢水處理裝置，氨氮負(fù)荷高，可達(dá)到0.15mg/g.h，氨氮去除率可達(dá)到90％以上。
同時，實用新型裝置還可對廢水中的其他有機污染物進(jìn)行同步降解，達(dá)到一器多用。此外，由于亞硝酸菌對廢水中氨氮的降解作用，減輕了沸石吸附負(fù)荷，使沸石在較長時間內(nèi)保持較高的離子交換水平，使得廢水中的氨氮得以高效穩(wěn)定地去除。
以下結(jié)合一個優(yōu)化實施方式，進(jìn)一步說明實用新型。


附圖為實用新型沸石反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
實施例參見附圖，實用新型高濃度氨氮廢水處理裝置，包括一個反應(yīng)器筒體9，其下底部有濾板4，上方有卵石承托層5，承托層上方為沸石層8，沸石層底部向上1/3有曝氣裝置7。濾板4下方有進(jìn)水口3，及反沖洗進(jìn)氣口1和反沖洗進(jìn)水口2。反應(yīng)器中下部有取樣口6，上方有集水堰10和出水口11。出水區(qū)與進(jìn)水區(qū)間有回流管12。
處理過程如上所述。
權(quán)利要求1.高濃度氨氮廢水處理裝置，包括反應(yīng)器及內(nèi)裝沸石填料，其特征在于沸石層中下部有曝氣裝置，控制曝氣的氣水比為1∶1-2∶1，出水區(qū)與進(jìn)水區(qū)間有回流管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高濃度氨氮廢水處理裝置，其特征在于所說曝氣裝置設(shè)置在沸石層底部向上約1/3處。
專利摘要本實用新型涉及一種廢水處理裝置，其特征是沸石反應(yīng)器沸石層中下部有曝氣裝置，控制曝氣的氣水比為1∶1－2∶1，出水區(qū)與進(jìn)水區(qū)間有回流管。上部好氧區(qū)形成亞硝酸菌生物膜，將廢水及沸石中吸附的氨氮經(jīng)短程硝化氧化成亞硝酸鹽，從而使沸石獲得同步生物再生；下部缺氧區(qū)亞反硝化菌將上部回流的亞硝酸鹽還原為無機氣態(tài)氮，實現(xiàn)了生物再生。生物降解與沸石吸附，耐沖擊負(fù)荷強，處理氨氮負(fù)荷高，可達(dá)0.15mg/g.h，去除率可達(dá)到90％以上。并可對廢水中其他有機污染物進(jìn)行同步降解，達(dá)到一器多用。
文檔編號C02F101/16GK2863781SQ200520140659
公開日2007年1月31日 申請日期2005年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月30日
發(fā)明者溫東輝, 楊超, 陸平, 梁艷杰, 杭俊亮 申請人:江蘇一環(huán)集團(tuán)有限公司