本實用新型涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種緩解反硝化深床濾池表層堵塞的裝置。
背景技術(shù)：
目前污水處理廠二級出水中往往含有一定量的硝態(tài)氮、磷以及固體懸浮物等，直接排入河流及湖泊會造成水體營養(yǎng)物質(zhì)的過度累積，甚至造成水華等。國家環(huán)保部門要求城鎮(zhèn)污水處理廠嚴格執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準》(GB18918-2002)的一級A標(biāo)準，對污水廠處理后出水有了更高的要求。因此，迫切的需要對現(xiàn)有污水處理廠進行技術(shù)改造升級，以去除二級出水中的硝酸鹽及懸浮固體。
反硝化深床濾池是一種集反硝化生物脫氮及過濾功能于一體的、池體結(jié)構(gòu)簡單、運行費用低、操作管理方便的污水深度處理單元。其工作的原理是，在重力作用下污水流經(jīng)濾池內(nèi)部的填料時，填料上所附著的生物膜在缺氧的狀態(tài)下，將亞硝酸鹽和硝酸鹽還原為氮氣；與此同時，在填料的物理截留和吸附作用下，進水懸浮固體也被去除。進入反硝化深床濾池的污水，一般為經(jīng)過二級生化處理的污水水，COD較低，而多數(shù)反硝化菌是異養(yǎng)菌，為保證濾池的高效運行需投加一定量的碳源，以達到高效脫氮的目的。
由于二級出水中普遍存在溶解氧，造成濾料表層異養(yǎng)菌利用進水中的碳源消耗溶解氧，濾池表層異養(yǎng)菌大量繁殖，減小上層濾料的空隙；同時由于濾料表層截留的懸浮固體，兩者的共同作用使得濾料表層在短時間內(nèi)形成“泥毯”現(xiàn)象，濾床阻力驟然上升，處理量急劇下降。
為了保證處理效率和降低費用，現(xiàn)有的方法多是從嚴格控制碳源投加量和濾池功能的分離角度入手。如中國專利號：201320039384.9，公開日：2013年07月17日，公開了一份名稱為一種復(fù)式深床反硝化脫氮濾池的專利申請文件，該實用新型涉及一種復(fù)式深床反硝化脫氮濾池，設(shè)有濾池、清水池、碳源投加系統(tǒng)和污水池，該濾池中設(shè)有反硝化生物床、石英砂濾床、承托層、W型濾磚氣水混合區(qū)。反硝化生物床采用天然蜂窩高孔火山巖生物填料和石英砂濾料結(jié)合，分步完成脫氮和去除懸浮物。中國專利號：201410140512.8，公開日：2014年04月09日，公開了一份名稱為反硝化深床濾池碳源智能精密投機系統(tǒng)的專利申請文件，該實用新型涉及一種反硝化深床濾池碳源智能精密投加系統(tǒng)，設(shè)有進水口、COD進水檢測儀、加藥計量泵、進水計量泵、中央控制系統(tǒng)、溶解氧儀、pH儀、溫度儀、反硝化深床濾池、COD出水檢測儀、出水口和進出水口硝酸鹽分析儀，根據(jù)所采集的COD、流量、溶解氧、溫度和pH值信號，通過中央控制系統(tǒng)控制碳源投加量。以上這些專利通過濾池功能分離或碳源精密投加以減輕濾池表層堵塞問題，但并未能減少因異養(yǎng)菌利用碳源消耗溶解氧而造成的異養(yǎng)菌大量繁殖或懸浮物的截留而造成的濾料表層堵塞。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對降流式反硝化深床濾池濾料表層因異養(yǎng)菌大量繁殖和懸浮物截留而造成的濾料表層堵塞問題，本實用新型解決的技術(shù)問題是提供一種緩解反硝化深床濾池表層堵塞的裝置,在保證出水SS和總氮濃度不變或更低的前提下，能夠有效的增加反硝化深床濾池的運行周期，減少反沖洗的次數(shù)，并減少碳源的投加量。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是：
一種緩解反硝化深床濾池表層堵塞的裝置，主要包括沉淀池、調(diào)節(jié)池、反硝化深床濾池、清水池、儲藥罐一、儲藥罐二；所述沉淀池、調(diào)節(jié)池及反硝化深床濾池之間通過管道連接，所述儲藥罐一和所述儲藥罐二分別通過管道通入所述調(diào)節(jié)池，所述儲藥罐一與所述調(diào)節(jié)池之間的管道上設(shè)有控制閥一，所述儲藥罐二與所述調(diào)節(jié)池之間的管道上設(shè)有控制閥二，所述反硝化深床濾池從上往下依次設(shè)置有氣體收集裝置、均勻布水器、第一填料層、第二填料層、電滲析膜，所述第一填料層與所述第二填料層之間以及所述第二填料層與所述電滲析膜之間留有一定的間隔，在所述反硝化深床濾池的底端通過處理水排出管與所述清水池相連，所述反沖洗泵通過反沖洗管設(shè)在清水池與所述反硝化深床濾池的底端之間；所述儲藥罐一內(nèi)裝的是乙酸鈉與甲醇的混合溶液，二者之間的摩爾比為3:2；所述儲藥罐二內(nèi)裝的是質(zhì)量濃度為30-40％的鼠李糖脂溶液。
進一步地，在上述方案中，所述在所述第一填料層、第二填料層的上方分別設(shè)有反沖洗水出口一、反沖洗水出口二。
進一步地，在上述方案中，所述均勻布水器由分級布水裝置構(gòu)成，分別由進水總管、主管、支管和布水孔均勻分布的布水器組成。
進一步地，在上述方案中，所述第一填料層為沸石，選擇粒徑為7-8mm，密度2.0-2.4g/cm3。
進一步地，在上述方案中，所述第二填料層由石英砂組成，選擇粒徑2-4mm。
進一步地，在上述方案中，所述電滲析膜是由陰膜和陽膜組成。
一種緩解反硝化深床濾池表層堵塞的裝置的運行方法，步驟為：
A)待處理廢水由原水進口通入沉淀池進行初步沉淀，通入調(diào)節(jié)池中，打開控制閥一，通過儲藥罐一向調(diào)節(jié)池中加入乙酸鈉和甲醇的混合溶液，使得進水中的COD/N等于3-5；
B)水流通過均勻布水器進入反硝化深床濾池內(nèi)的第一填料層，進水中粒徑較大的懸浮固體在沸石的吸附截留作用下被去除，同時進水中少量的氨氮也被吸附去除，大粒徑懸浮固體和部分DO得到了去除；
C)水流繼續(xù)通過反硝化深床濾池內(nèi)的第二填料層，第二填料層的石英砂填料對水流進行吸附截留，通過反硝化菌的反硝化作用去除SS和硝酸鹽，反硝化菌利用進水中的碳源將硝酸鹽和亞硝酸鹽還原為氮氣，氮氣通過所述氣體收集裝置收集，并從氣體排出口排出，待到濾池濾速下降并穩(wěn)定時，調(diào)節(jié)控制閥一使乙酸鈉和甲醇的混合溶液的流量至初始流量的30-45％；待到濾池濾速低于設(shè)計濾速的50-65％時，再調(diào)節(jié)節(jié)控制閥一的流量；
D)水流繼續(xù)通過電滲析膜，通過外加電源給電滲析膜通電后吸水溶脹,對水中的電解質(zhì)進行吸附分離；
E)打開控制閥二，加入鼠李糖脂溶液，使的進水中的鼠李糖脂質(zhì)量濃度為60-80mg/L，運行所述反硝化深床濾池，進行濾池濾料表層截留物的分散和分離；該步驟的運行時間由濾池濾速的恢復(fù)時間決定，當(dāng)濾池濾速升高并且至穩(wěn)定水平時調(diào)節(jié)控制閥二的流量；鼠李糖脂溶液可促進微生物胞外聚合物、懸浮物的分散，降低粒徑，打破堵塞濾池表層的“泥毯”，同時可作為微生物的碳源被降解；
F)待到濾池濾速增加并至穩(wěn)定時，調(diào)節(jié)控制閥二使鼠李糖脂溶液的流量至C步驟中流量的30-50％，調(diào)節(jié)控制閥一使乙酸鈉和甲醇的混合溶液的流量至A步驟中流量的60-70％，繼續(xù)運行濾池，完成濾池濾料表層截留物的分散；再調(diào)節(jié)控制閥一的流量，使得濾池出水中COD小于或等于調(diào)節(jié)控制閥一之前的出水COD；
G)當(dāng)出水懸浮固體濃度高于10mg/L或濾速小于設(shè)計濾速的60％時，啟動反沖洗泵，一部分清水池中的水用于反沖洗，反沖洗分為兩個階段，第一階段，是對第二填料層的反沖洗，關(guān)閉反沖洗水出口一，打開反沖洗水出口二，反沖洗水由反沖洗水出口二流出；第二階段是對第一填料層的的反沖洗，關(guān)閉反沖洗水出口二，打開反沖洗水出口一，反沖洗水由反沖洗水出口一流出。
鼠李糖脂加入到進水中時，進水中懸浮物在其增溶作用下被分散為小粒徑的懸浮物，同時進水中可生物降解的COD得到增加。當(dāng)鼠李糖脂溶液進入到濾料表層時，在其作用下，濾料表層截留的懸浮物和微生物胞外聚合物被分散，進而打破微生物形成的絮體結(jié)構(gòu)，增加表層濾料的孔隙率，被分散的微生物和懸浮物隨水流流入下層濾料被截留，達到濾料縱深截留懸浮物的優(yōu)異效果，同時保證出水水質(zhì)。當(dāng)濾池濾速下降至初始濾速的50-65％時，向調(diào)節(jié)池中加入鼠李糖脂，使其濃度為60-80mg/L，運行6-7天后，濾池濾速可恢復(fù)至初始濾速的86-89％，濾池第一次反沖洗時間由第16-19天延長至第29-32天。
本實用新型的有益效果是：
(1)本實用新型的裝置投加可生物降解、環(huán)境友好的生物表面活性劑鼠李糖脂，能有效的分散進水中的懸浮物，減小懸浮物粒徑，增加原水中可生物降解COD含量，可減少外加碳源，同時降低懸浮物造成的濾池濾料表層堵塞的可能性。
(2)本實用新型投加的鼠李糖脂可有效的增溶微生物胞外聚合物，打破由微生物和懸浮物構(gòu)成的濾料表層“泥毯”，將表層“泥毯”分散為粒徑更小的顆粒，隨水流流入下層濾料，達到濾料從深截留懸浮的優(yōu)異效果。
(3)本實用新型投加的鼠李糖脂可有效提高濾料孔隙率，既能高效進行反硝化脫氮又是過濾池，延長濾池工作周期，節(jié)省反沖洗次數(shù)，降低外加碳源投加量，在原有濾池基礎(chǔ)上，僅增加第二加藥系統(tǒng)，工藝改造成本低，操作運行管理方便，出水水質(zhì)高，建造和運行成本低。
附圖說明
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，1-原水進口，2-沉淀池，3-調(diào)節(jié)池，4-反應(yīng)器本體，5-清水池，6-第一填料層，7-第二填料層，8-電滲析膜，9-均勻布水器，10-反沖洗水出口一，11-反沖洗水出口二，12-氣體收集裝置，13-氣體排出口，14-儲藥罐一，15-儲藥罐二，16-控制閥一，17-控制閥二，18-處理水排出管，19-反沖洗水管，20-反沖洗泵。
具體實施方式
為進一步了解本實用新型的內(nèi)容，下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步的描述。
實施例1：
如圖1所示，一種緩解反硝化深床濾池表層堵塞的裝置，主要包括沉淀池2、調(diào)節(jié)池3、反硝化深床濾池4、清水池5、儲藥罐一14、儲藥罐二15；所述沉淀池2、調(diào)節(jié)池3及反硝化深床濾池4之間通過管道連接，所述儲藥罐一14和所述儲藥罐二15分別通過管道通入所述調(diào)節(jié)池3，所述儲藥罐一14與所述調(diào)節(jié)池3之間的管道上設(shè)有控制閥一16，所述儲藥罐二15與所述調(diào)節(jié)池3之間的管道上設(shè)有控制閥二17，所述反硝化深床濾池4從上往下依次設(shè)置有氣體收集裝置12、均勻布水器9、第一填料層6、第二填料層7、電滲析膜8，所述第一填料層6與所述第二填料層7之間以及所述第二填料層7與所述電滲析膜8之間留有一定的間隔，所述在所述第一填料層6、第二填料層7的上方分別設(shè)有反沖洗水出口一10、反沖洗水出口二11，所述均勻布水器9由分級布水裝置構(gòu)成，分別由進水總管、主管、支管和布水孔均勻分布的布水器組成；在所述反硝化深床濾池4的底端通過處理水排出管18與所述清水池5相連，所述反沖洗泵20通過反沖洗管19設(shè)在清水池5與所述反硝化深床濾池4的底端之間；所述儲藥罐一14內(nèi)裝的是乙酸鈉與甲醇的混合溶液，二者之間的摩爾比為3:2；所述儲藥罐二15內(nèi)裝的是質(zhì)量濃度為30-40％的鼠李糖脂溶液。
其中，所述第一填料層6為沸石，選擇粒徑為7mm，密度2.0g/cm3。所述第二填料層7由石英砂組成，選擇粒徑2mm。所述電滲析膜是由陰膜和陽膜組成。
該緩解反硝化深床濾池表層堵塞的裝置的運行方法，步驟為：
A)待處理廢水由原水進口1通入沉淀池2進行初步沉淀，通入調(diào)節(jié)池3中，打開控制閥一16，通過儲藥罐一14向調(diào)節(jié)池3中加入乙酸鈉和甲醇的混合溶液，使得進水中的COD/N等于3-5；
B)水流通過均勻布水器5進入反硝化深床濾池4內(nèi)的第一填料層6，進水中粒徑較大的懸浮固體在沸石的吸附截留作用下被去除，同時進水中少量的氨氮也被吸附去除，大粒徑懸浮固體和部分DO得到了去除；
C)水流繼續(xù)通過反硝化深床濾池4內(nèi)的第二填料層7，第二填料層7的石英砂填料對水流進行吸附截留，通過反硝化菌的反硝化作用去除SS和硝酸鹽，反硝化菌利用進水中的碳源將硝酸鹽和亞硝酸鹽還原為氮氣，氮氣通過所述氣體收集裝置12收集，并從氣體排出口13排出，待到濾池濾速下降并穩(wěn)定時，調(diào)節(jié)控制閥一16使乙酸鈉和甲醇的混合溶液的流量至初始流量的30-45％；待到濾池濾速低于設(shè)計濾速的50-65％時，再調(diào)節(jié)節(jié)控制閥一16的流量；
D)水流繼續(xù)通過電滲析膜，通過外加電源給電滲析膜通電后吸水溶脹,對水中的電解質(zhì)進行吸附分離；
E)打開控制閥二17，加入鼠李糖脂溶液，使的進水中的鼠李糖脂質(zhì)量濃度為60-80mg/L，運行所述反硝化深床濾池，進行濾池濾料表層截留物的分散和分離；該步驟的運行時間由濾池濾速的恢復(fù)時間決定，當(dāng)濾池濾速升高并且至穩(wěn)定水平時調(diào)節(jié)控制閥二17的流量；鼠李糖脂溶液可促進微生物胞外聚合物、懸浮物的分散，降低粒徑，打破堵塞濾池表層的“泥毯”，同時可作為微生物的碳源被降解；
F)待到濾池濾速增加并至穩(wěn)定時，調(diào)節(jié)控制閥二(17)使鼠李糖脂溶液的流量至C步驟中流量的30-50％，調(diào)節(jié)控制閥一(16)使乙酸鈉和甲醇的混合溶液的流量至A步驟中流量的60-70％，繼續(xù)運行濾池，完成濾池濾料表層截留物的分散；再調(diào)節(jié)控制閥一(16)的流量，使得濾池出水中COD小于或等于調(diào)節(jié)控制閥一(16)之前的出水COD；
G)當(dāng)出水懸浮固體濃度高于10mg/L或濾速小于設(shè)計濾速的60％時，啟動反沖洗泵(20)，一部分清水池(5)中的水用于反沖洗，反沖洗分為兩個階段，第一階段，是對第二填料層(7)的反沖洗，關(guān)閉反沖洗水出口一(10)，打開反沖洗水出口二(11)，反沖洗水由反沖洗水出口二(11)流出；第二階段是對第一填料層(6)的的反沖洗，關(guān)閉反沖洗水出口二(11)，打開反沖洗水出口一(10)，反沖洗水由反沖洗水出口一(10)流出。
實施例2
同實施例1，所不同的是，所述第一填料層6為沸石，選擇粒徑為7.5mm，密度2.2g/cm3；所述第二填料層7由石英砂組成，選擇粒徑3mm；當(dāng)濾池濾速下降至初始濾速的60％時，打開第二加藥器，使得鼠李糖脂的濃度為70mg/L，此時調(diào)節(jié)第一加藥器的流量至初始流量的40％，運行6天后濾池濾速恢復(fù)至初始濾速的91％，呈現(xiàn)穩(wěn)定的趨勢，此間硝態(tài)氮的去除率穩(wěn)定在83-88％，濾池第一次反沖洗的時間由第17天延長至第31天。進水水質(zhì)參數(shù)變化：進水COD 80-115mg/L，TN 20-26mg/L，TP 0.7-1.1mg/L，SS 19-31mg/L，NO3-N 20-24mg/L；出水COD 22-36mg/L，TN 2.6-4.5mg/L，TP 0.09-0.21mg/L，SS 2.3-3.9mg/L，NO-N 0.9-1.6mg/L。
實施例3
同實施例1，所不同的是，所述第一填料層6為沸石，選擇粒徑為8mm，密度2.4g/cm3。所述第二填料層7由石英砂組成，選擇粒徑4mm。當(dāng)濾池濾速下降至初始濾速的50％時，打開第二加藥器，使得鼠李糖脂的濃度為80mg/L，此時調(diào)節(jié)第一加藥器的流量至初始流量的30％，運行7天后濾池濾速恢復(fù)至初始濾速的86％，呈現(xiàn)穩(wěn)定的趨勢，此間硝態(tài)氮的去除率穩(wěn)定在81-84％，濾池第一次反沖洗的時間由第19天延長至第32天。進水水質(zhì)參數(shù)變化：進水COD 80-115mg/L，TN 20-26mg/L，TP 0.7-1.1mg/L，SS 19-31mg/L，NO3-N 20-24mg/L；出水COD 27-46mg/L，TN 2.7-4.4mg/L，TP 0.08-0.25mg/L，SS 3.3-5.9mg/L，NO-N 0.87-1.54mg/L。
以上所述的僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。