專利名稱：分段進(jìn)水多級(jí)曝氣生物脫氮處理城市污水方法及生物濾池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種城市污水生物脫氮處理的方法與裝置，特別涉及一種分段進(jìn)水多級(jí)曝氣生物脫氮處理污水方法及生物濾池。
背景技術(shù)：
控制水體富營(yíng)養(yǎng)化、改善城市水環(huán)境的關(guān)鍵就是控制污染物的排放量，而城市污水處理則起到至關(guān)重要的作用。水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要指標(biāo)是TN、TP,由于化學(xué)除磷效果穩(wěn)定，因此如何更有效的解決生物脫氮問(wèn)題已迫在眉睫。在本發(fā)明之前已經(jīng)有分段進(jìn)水多級(jí)AO活性污泥工藝，該工藝脫氮效果明顯，處理出水能達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。但一是分段進(jìn)水多級(jí)AO活性污泥法工藝對(duì)污水碳氮比要求較高，一般要求污水碳氮比大于5 ；二是分段進(jìn)水多級(jí)AO活性污泥法工藝作為污水活性污泥法之一，存在對(duì)污水碳源利用效率低于生物膜法的問(wèn)題；三是工藝中需設(shè)置沉淀池，而沉淀出水懸浮物(SQ相對(duì)于過(guò)濾法高； 而作為生物膜法的普通曝氣生物濾池雖然無(wú)需沉淀池及污泥回流，但是無(wú)法像AO分段進(jìn)水工藝那樣實(shí)現(xiàn)分段進(jìn)水，有效解決反硝化碳源利用問(wèn)題。同樣，本發(fā)明之前已經(jīng)有曝氣生物濾池工藝，該工藝對(duì)污水有機(jī)物去除能力強(qiáng)，具有污水脫氮的作用，但需要較大的回流比 (^ 2)才能有較好的脫氮效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于克服上述缺陷，設(shè)計(jì)、研制一種分段進(jìn)水多級(jí)曝氣生物脫氮處理城市污水方法及生物濾池。本發(fā)明的技術(shù)方案是分段進(jìn)水多級(jí)曝氣生物脫氮處理城市污水方法，其主要技術(shù)步驟在于(1)污水分成三部分分別進(jìn)入生物濾池的三段，每段均包括缺氧區(qū)、好氧區(qū)；(2)第一部分污水與回流污水在第一缺氧區(qū)底部合并，在第一缺氧區(qū)發(fā)生脫除回流污水中硝態(tài)氮的作用；(3)接著污水通過(guò)過(guò)第一過(guò)水區(qū)流入第一好氧區(qū)，去除污水有機(jī)物、氨氮并轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮；(4)第一部分污水、回流污水通過(guò)第二過(guò)水區(qū)與第二部分污水在第二缺氧區(qū)的底部合并進(jìn)入第二缺氧區(qū)，脫除污水中硝態(tài)氮；(5)接著第一部分污水、回流污水和第二部分污水通過(guò)第三過(guò)水區(qū)流入第二好氧區(qū)，去除污水有機(jī)物和氨氮并轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮；(6)接著第一部分污水、回流污水和第二部分污水通過(guò)第四過(guò)水區(qū)進(jìn)入第三缺氧區(qū)的底部與第三部分污水合并，進(jìn)入第三缺氧區(qū)，脫除污水中硝態(tài)氮；(7)接著第一部分污水、回流污水、第二部分和第三部分污水通過(guò)第五過(guò)水區(qū)流入第三好氧區(qū)，去除污水有機(jī)物和氨氮并轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮；
(8)污水經(jīng)過(guò)上述處理后一部分通過(guò)出水管排出，另一部分通過(guò)回流管回流至第
一缺氧區(qū)底部。本發(fā)明另一技術(shù)方案是所述生物濾池，其主要技術(shù)特征在于生物濾池分隔成三段，每段均包括缺氧區(qū)和好氧區(qū)，每個(gè)區(qū)內(nèi)上部是填料區(qū)，底部是承托層，填料區(qū)中填放陶粒濾料；各區(qū)之間通過(guò)過(guò)水區(qū)連通，在各空間中設(shè)曝氣裝置的為好氧區(qū)，其他為缺好氧區(qū)，3個(gè)缺氧區(qū)的底部有進(jìn)入本發(fā)明專利是一種分段進(jìn)水多級(jí)曝氣生物濾池，共有三段，每段均由缺氧區(qū)和好氧區(qū)組成，原污水分成三部分分別從每段的缺氧區(qū)底部進(jìn)水；三段曝氣生物濾池均從底部進(jìn)水，上部出水；缺氧區(qū)由下至上依次為配水區(qū)、承托板、濾料層，承托板上裝有濾頭，承托板與濾料層之間為承托層；好氧區(qū)由下至上依次為配水區(qū)、承托板、濾料層，承托板上裝有濾頭，承托板與濾料層之間為承托層，配水區(qū)底部安裝有穿孔曝氣管。污水流經(jīng)一級(jí)缺氧區(qū)后，經(jīng)連通區(qū)流入一級(jí)好氧區(qū)，依次進(jìn)入二、三級(jí)處理區(qū)，完成對(duì)污水的凈化。本發(fā)明的技術(shù)創(chuàng)新的本質(zhì)是綜合分段進(jìn)水多級(jí)AO活性污泥工藝、曝氣生物濾池工藝的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，克服了傳統(tǒng)多級(jí)AO活性污泥工藝對(duì)污水碳源利用率不高、曝氣生物濾池不能對(duì)污水深度脫氮的不足，通過(guò)集合二者的優(yōu)點(diǎn)，去除二者的不足，獲得了更加高效的污水脫氮效果。特別對(duì)碳氮比在3 5之間的污水脫氮效果依然顯著，取得了 1加1大于2 的技術(shù)效果，產(chǎn)生了一種處理效果更優(yōu)的污水生物脫氮工藝技術(shù)。本發(fā)明解決了低氮碳比城市污水反硝化碳源問(wèn)題，將污水碳源優(yōu)先用于反硝化脫氮，降低了曝氣系統(tǒng)曝氣量，減小了動(dòng)力消耗。對(duì)于COD在150 200mg/L、TN(總氮)在 40 50mg/L的城市污水，其出水COD可保持在40mg/L以下、TN可保持在13mg/L以下，氨氮可保持在:3mg/L以下，低于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)。


圖1——本發(fā)明分段進(jìn)水多級(jí)曝氣生物濾池示意圖。圖中各標(biāo)號(hào)所示第一缺氧區(qū)1、第一過(guò)水區(qū)2、第一好氧區(qū)3、第二過(guò)水區(qū)4、第二缺氧區(qū)5、第三過(guò)水區(qū)6、第二好氧區(qū)7、第四過(guò)水區(qū)8、第三缺氧區(qū)9、第五過(guò)水區(qū)10、第三好氧區(qū)11、第一承托層12、第二承托層13 ；第三承托層14、第四承托層15、第五承托層16、第六承托層17、進(jìn)水系統(tǒng)18、曝氣系統(tǒng)19、出水管20、回流管21、回流泵22、反沖洗系統(tǒng)23。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的技術(shù)思路是依據(jù)生物脫氮的硝化與反硝化原理，借鑒了 AO工藝分段進(jìn)水在缺氧段補(bǔ)充反硝化碳源的構(gòu)思，從而與曝氣生物濾池相結(jié)合，兩者互補(bǔ)，產(chǎn)生協(xié)同作用，從而達(dá)到更好的生物脫氮效果。具體說(shuō)明如下。如圖1所示本發(fā)明中的生物濾池分為三段，每段均有缺氧區(qū)和好氧區(qū)；第一段包括第一缺氧
4區(qū)1、承托層12、第一過(guò)水區(qū)2、第一好氧區(qū)3、第二承托層13、第二過(guò)水區(qū)4 ；第二段包括第二缺氧區(qū)5、第三承托層14、第三過(guò)水區(qū)6、第二好氧區(qū)7、第四承托層15、第四過(guò)水區(qū)8 ；第三段包括第三缺氧區(qū)9、第五承托層16、第五過(guò)水區(qū)10、第三好氧區(qū)11、第六承托層17 ；進(jìn)水系統(tǒng)18分別連通每段的底部；曝氣系統(tǒng)19分別從每個(gè)過(guò)水區(qū)頂部向下布設(shè)與第一好氧區(qū)3.第二好氧區(qū)7、第三好氧區(qū)11連通；出水管20設(shè)置于第三好氧區(qū)11的上部；回流管 21從第三好氧區(qū)11的上部通過(guò)回流水泵22連接至第一缺氧區(qū)1的底部；反沖洗系統(tǒng)23分別連通每段的底部。上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成生物濾池。具體方法如下污水通過(guò)進(jìn)水系統(tǒng)18分成三部分分別進(jìn)入生物濾池，第一部分污水進(jìn)入第一缺氧區(qū)1的底部，第二部分污水進(jìn)入第二缺氧區(qū)5的底部，第三部分污水進(jìn)入第三缺氧區(qū)9的底部；第一部分污水與回流污水在第一缺氧區(qū)1底部合并，在第一缺氧區(qū)1發(fā)生脫除回流污水中硝態(tài)氮的作用；接著在第一缺氧區(qū)1處理過(guò)的污水通過(guò)第一過(guò)水區(qū)2流入第一好氧區(qū)3，去除污水有機(jī)物、氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮的作用，在此通過(guò)曝氣系統(tǒng)19保持水中溶解氧濃度為ang/L ；第一部分污水、回流污水通過(guò)第二過(guò)水區(qū)4與第二部分污水在第二缺氧區(qū)5的底部合并進(jìn)入第二缺氧區(qū)5，脫除污水中硝態(tài)氮；接著第一部分污水、回流污水和第二部分污水通過(guò)第三過(guò)水區(qū)6流入第二好氧區(qū)7，去除污水有機(jī)物和氨氮并轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，在此通過(guò)曝氣系統(tǒng)19保持水中溶解氧濃度為ang/L ；接著第一部分污水、回流污水和第二部分污水通過(guò)第四過(guò)水區(qū)8進(jìn)入第三缺氧區(qū)9的底部與第三部分污水合并，進(jìn)入第三缺氧區(qū)9，脫除污水中硝態(tài)氮；接著第一部分污水、回流污水、第二部分和第三部分污水通過(guò)第五過(guò)水區(qū) 10流入第三好氧區(qū)11，去除污水有機(jī)物和氨氮并轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，曝氣系統(tǒng)19保持水中溶解氧濃度為ang/L;污水經(jīng)過(guò)上述處理后一部分通過(guò)出水管排出，另一部分通過(guò)回流管21回流至第一缺氧區(qū)1底部。
權(quán)利要求
1.分段進(jìn)水多級(jí)曝氣生物脫氮處理城市污水方法，其步驟在于(1)污水通過(guò)進(jìn)水系統(tǒng)分成三部分分別進(jìn)入多級(jí)生物濾池，第一部分污水進(jìn)入第一缺氧區(qū)的底部，第二部分污水進(jìn)入第二缺氧區(qū)的底部，第三部分污水進(jìn)入第三缺氧區(qū)的底部， 由三段生物濾池串聯(lián)組成，每段均包括缺氧區(qū)、好氧區(qū)；(2)第一部分污水與回流污水在第一缺氧區(qū)底部合并，在第一缺氧區(qū)發(fā)生脫除回流污水中硝態(tài)氮的作用；(3)接著污水通過(guò)過(guò)第一過(guò)水區(qū)流入第一好氧區(qū)，去除污水有機(jī)物、氨氮并轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮；(4)第一部分污水、回流污水通過(guò)第二過(guò)水區(qū)與第二部分污水在第二缺氧區(qū)的底部合并進(jìn)入第二缺氧區(qū)，脫除污水中硝態(tài)氮；(5)接著第一部分污水、回流污水和第二部分污水通過(guò)第三過(guò)水區(qū)流入第二好氧區(qū)，去除污水有機(jī)物和氨氮并轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮；(6)接著第一部分污水、回流污水和第二部分污水通過(guò)第四過(guò)水區(qū)進(jìn)入第三缺氧區(qū)的底部與第三部分污水合并，進(jìn)入第三缺氧區(qū)，脫除污水中硝態(tài)氮；(7)接著第一部分污水、回流污水、第二部分污水和第三部分污水通過(guò)第五過(guò)水區(qū)流入第三好氧區(qū)，去除污水有機(jī)物和氨氮并轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮；(8)所有污水經(jīng)過(guò)上述處理后一部分通過(guò)出水管排出，另一部分作為回流污水通過(guò)回流管回流至第一缺氧區(qū)底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段進(jìn)水多級(jí)曝氣生物脫氮處理城市污水方法，其特征在于步驟(3)、(5)、(7)中水中溶解氧濃度均為2mg/L。
3.根據(jù)上述方法中使用的生物濾池，其特征在于生物濾池分隔成三段，每段均包括缺氧區(qū)和好氧區(qū)，每個(gè)區(qū)內(nèi)上部是填料區(qū)，底部是承托層，填料區(qū)中填放陶粒濾料；各區(qū)之間通過(guò)過(guò)水區(qū)連通，在各空間中設(shè)曝氣裝置的為好氧區(qū)，余為缺好氧區(qū)，3個(gè)缺氧區(qū)的底部有進(jìn)入口。
全文摘要
本發(fā)明涉及分段進(jìn)水多級(jí)曝氣生物脫氮處理污水方法及生物濾池。本發(fā)明生物濾池分隔成三段，每段均包括缺氧區(qū)和好氧區(qū)，每個(gè)區(qū)內(nèi)上部是填料區(qū)，底部是承托層，填料區(qū)中填放陶粒濾料；各區(qū)之間通過(guò)過(guò)水區(qū)連通，在各空間中設(shè)曝氣裝置的為好氧區(qū)，其他為缺好氧區(qū)，3個(gè)缺氧區(qū)的底部有進(jìn)入口。解決了曝氣生物濾池需要較大的回流比的缺陷。本發(fā)明綜合分段進(jìn)水多級(jí)AO活性污泥工藝、曝氣生物濾池工藝的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，克服了各自存在的不足，獲得了更加高效的污水脫氮效果，將污水碳源優(yōu)先用于反硝化脫氮，降低了曝氣系統(tǒng)曝氣量，減小了動(dòng)力消耗。對(duì)于COD在150～200mg/L、TN(總氮)在40～50mg/L的城市污水，其出水COD可保持在40mg/L以下、TN可保持在13mg/L以下，氨氮可保持在3mg/L以下。
文檔編號(hào)C02F9/14GK102211837SQ20111005297
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月4日
發(fā)明者叢海兵, 何成達(dá), 吳軍, 張淼, 裴露 申請(qǐng)人:揚(yáng)州大學(xué)