CN102491512B - 反硝化深床生物滤池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种反硝化深床生物滤池，包括分成四组沉淀池的絮凝沉淀池池体，其特征是：所述每组沉淀池前半部分的中间位置增设池壁构成八组过滤池，所述过滤池的池底设有集水池，所述集水池上面设有盖板，所述盖板与集水池之间设有能够进水的间隔，所述盖板上部均布曝气头和曝气管，所述曝气管上增设气水分布块，所述每组过滤池的上部增设配水槽。有益效果：占地少，可作为深床滤池或反硝化深床生物滤池去除SS、TN及TP。采用气水分布块，布水布气均匀，滤池内部终身免维护。反冲洗水量少，仅为4％，一般不超过2％。填料采用石英砂，质地坚硬，不流失或损耗，不需要替换。达到城市杂用水标准，可回用厂区绿化、道路冲洗的冲洗水。

Description

反硝化深床生物滤池

技术领域

本发明属于污水滤池，尤其涉及一种采用缺氧生物膜法工艺的反硝化深床生物滤池。

背景技术

目前，污水厂的絮凝沉淀池主要功能为去除水体中的总磷，其原理为利用化学法在水体中添加聚合氯化铝使水体中的磷沉淀，再由池内的刮泥机刮入泥斗排入储泥池。其池总体长为55.9米，池宽为34.25米，池深为4.47米，有效水深为3.97米。池内分为4组沉淀池，每组沉淀池长为45.35米，宽为8.4米，每组设备配备一台链条式刮泥机及配套泥斗和吸泥泵。每组沉淀池的前半部分为配水池，主要设备为7台搅拌器，搅拌器主要功能为均匀混合加入池内的聚合氯化铝。絮凝沉淀池的结构无法做到进一步去除水中的SS和总氮。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的不足，提供一种反硝化深床生物滤池，在原絮凝沉淀池的基础上改造完成，可以在不破坏原池体的情况下，将反硝化与深床过滤功能有机结合在一起，实现反硝化及砂滤功能，保证了出水的SS、总氮、总磷不超标。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现，一种反硝化深床生物滤池，包括分成四组沉淀池的絮凝沉淀池池体，每组沉淀池前半部分的过滤池和配水池，其特征是：所述每组沉淀池前半部分的中间位置增设池壁构成八组过滤池，所述过滤池的池底设有集水池，所述集水池上面设有盖板，所述盖板与集水池之间设有能够进水的间隔，所述盖板上部均布曝气头和曝气管，所述曝气管上增设气水分布块，所述气水分布块上部填满鹅卵石和石英砂，所述每组过滤池的上部增设配水槽。

所述沉淀池前半部分的配水池由四组改为八组，并增设两组甲醇扩散器和两台搅拌器。

所述四组沉淀池的中部设置管廊，所述管廊主要由DN500、DN600、DN1200不锈钢管道、气动阀门和流量计构成。

所述四组沉淀池的后部设有出水池和反冲洗废水池，所述出水池内设有反冲洗水泵，所述反冲洗废水池旁连接有反冲洗废水池泵井，所述反冲洗废水池泵井内设有水泵。

有益效果：占地少，尤其适合在场地受限的污水厂改造项目中。在国内外相似的技术有超过30年的运行经验，确保出水水质能够稳定达到一级A。工艺运行灵活，可作为深床滤池去除SS及TP，也可作为反硝化深床生物滤池同步去除SS、TN及TP。采用气水分布块，布水布气均匀，滤池内部终身免维护。反冲洗水量少，仅为4％，一般不超过2％。反硝化深床生物滤池中产生的氮气需进行驱除，防止水头损失过大，影响反冲洗频率。通过配套的技术定时驱除氮气。填料采用石英砂，质地坚硬，不流失或损耗，不需要替换或补加对尾水TN进行检测，根据去除的量进行投加碳源，防止投加碳源过多或过少，从而影响出水水质。出水稳定，达到城市杂用水标准，可回用厂区绿化、道路冲洗及脱水机房的冲洗水。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明结构的纵向剖面图；

图3是本发明结构的横向剖面图；

图4是本发明结构的工艺流程图。

图中：1、过滤池，2、配水池，3、池壁，4、集水池，5、盖板，6、气水分布块，7、配水槽，8、管廊，9、出水池，10、反冲洗废水池，11、反冲洗水泵，12、反冲洗废水池泵井，13、甲醇扩散器，14、搅拌器。

具体实施方式

以下结合较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式详述如下：详见附图，一种反硝化深床生物滤池，包括分成四组沉淀池的絮凝沉淀池池体，每组沉淀池前半部分的过滤池1和配水池2，将絮凝沉淀池的部分设备拆除，其中拆除四台链条式刮泥机和出水堰板，拆除池内四台电动闸板。

对四组沉淀池前半部分的改造：所述每组沉淀池前半部分的中间位置增设池壁3构成八组过滤池，用混凝土填平泥斗，并在原池底板的基础上，浇筑10公分后的C15素混凝土，使池底板保持水平；每单组滤池尺寸为长24.8米宽3.775米；所述过滤池的池底增设两个集水池4，集水池宽60公分高60公分所述集水池上面设有不锈钢盖板5，所述盖板与集水池之间设有能够进水的间隔，保证上部的水正常流入集水池内。所述盖板上部均布曝气头和曝气管(图中未示)，所述曝气管上增设气水分布块6，所述气水分布块上部填满鹅卵石和石英砂，填充的高度为1.372米，鹅卵石的直径由6公分过渡到0.5公分，分层铺设鹅卵石，在最小直径的鹅卵石上部投入石英砂。所述每组过滤池的上部增设两条配水槽7。所述配水槽总置有甲醇扩散器和两台搅拌器。配水槽宽为61公分，高为76.5公分，保证滤池进水均匀。

对四组沉淀池中部的改造：所述四组沉淀池的中部设置管廊8，拆除原有池壁，和新增加部分池壁。在宽和高不变的情况下把池内改造为长8米的管廊。其内部主要为，增加气动阀门和流量计等设备。所述管廊主要由DN500、DN600、DN1200不锈钢管道、气动阀门(图中未示)和流量计(图中未示)构成。

所述四组沉淀池的后部设有出水池9和反冲洗废水池10，所述出水池内设有反冲洗水泵11，所述反冲洗废水池旁连接有反冲洗废水池泵井，所述反冲洗废水池泵井内设有水泵(图中未示)。拆除原有池壁，在后半部分改为两组池体，其一为出水池，其宽为16.45米，长为12.3米，其主要作用为收集进过反硝化和过滤后的出水，排入紫外消毒池，还有一作用为反冲洗提供水源，同时增加两台反冲洗水泵。另一个池体为反冲洗废水，其宽为16.45米长为12.3米，主要作用为收集对滤池进行反冲洗的废水，并在旁边配备一座反冲洗废水池泵井12，其井内配备3台水泵，把废水最终排入储泥池。

原沉淀池前半部分的配水池2在原总尺寸不变的情况下由四组改为八组，原除磷加药管保留，并增加两组甲醇扩散器13和两台搅拌器14。

增加部分配套构筑物，在反硝化滤池外建造一座甲醇加药间，两组地下甲醇储罐，主要用于供给反硝化菌生长必须的碳源；在反硝化滤池外建造一座鼓风机房，主要用于对反硝化滤池的反冲洗功能提供气源。

工作原理

反硝化深床生物滤池采用特殊规格与形状的石英砂作为反硝化生物的挂膜介质，同时深床又是硝酸氮(NO₃-N)及悬浮物极好的去除构筑物。2-4毫米介质的比表面积较大。1.83m深介质的滤床足以避免窜流或穿透现象，即使前端处理工艺发生污泥膨胀或异常情况也不会使滤床发生水利穿透。介质有几号的悬浮物截留功效，在反冲洗周期区间，每m²过滤面积能保证截留≥7.3kg的固体悬浮物。固体物负荷高的特性大大延长了滤池过滤周期，减少了反冲洗次数，并能轻松应对峰值流量或处理厂污泥膨胀等异常情况。悬浮物不但的被截留会增加水头损失，因此需要反冲洗来去除截留的固体物。由于固体物负荷高、床体深，因此需要高强度的反冲洗。反硝化深床生物滤池采用气、水协同进行反冲洗。反冲洗污水一般返回到前段生物处理单元。由于滤床固体物高负荷的截留性能，反冲洗用水不超过处理厂水量的4％，通常＜2％)。

反硝化反应期间，氮气在反应池内聚集，污水被迫在介质空隙中的气泡周围绕行，缩小了介质的表面尺寸，增强了微生物与午睡的接触，提高了处理效果。气泡的聚集会增加水头损失，因此，在反冲洗进行之前的系统运行区间需定时驱散气泡。只要短时关闭某一反应池的进水，瞬间泵入反冲洗水，将聚集的氮气气泡驱散排出池外，减少水头损失。这一过程不影响正常的处理流量，不需要停止系统运行。

去除固体悬浮物：每毫克TSS中含BOD₅0.4-0.5毫克，因此去除出水中固体悬浮物的同时，也降低了出水中的BOD₅。另外，出水中固体悬浮物含有氮、磷及其他重金属物质，去除固体悬浮物通常能降低1mg/L以上的上述杂质，配合适当的化学处理，能使出水总磷稳定降至0.3mg/L以下。反硝化深床生物滤池能轻松满足浊度＜2NTU或TSS＜5mg/L(通常TSS＜2mg/L)的要求。

反硝化系统的组成及规格

池体构筑物：钢筋混凝土或钢制结构，圆形或长方形

滤池池底：采用无嘴曝气；不锈钢曝气主、支气管；塑胶外壳抗强34.5Mpa的“T”型气水分布地盘。

过滤介质：均质颗粒滤料，有效粒径2～4mm；介质层1.37m。

承托填层：总厚500mm，由五种规格的砾石交叉层分布。

滤池控制：曲形堰板进水分流器和立管出水控制器组成；由阀门开、关控制水量均匀。

反冲洗洗空气：由罗茨鼓风机通过整个滤池底部输入反冲洗空气。

反冲洗水：由低扬程离心机泵输至整个池底。

滤池阀门：气动或电动双缸体阀门，包括隔离阀。

加药系统：包括甲醇贮藏及全自动加药系统，也可用于添加其他化学药剂。

仪表：PLC可编程遥控器，人机对话多界面显示屏，可提供中央控制系统或SCADA系统的输出。

包括流量计、分析仪、水位开关、现场控制柜及报警系统。

系统操作：自动运行或人工控制，反冲洗及氮气排放(Bumping)按时间控制。

水头要求：通常要求水深1.8-2.4m，也可依具体情况而定。

系统集成：系统可与处理厂其它工艺结合，如全过程的除磷、脱氮及病毒去除。

技术特点

(1)生物膜法处理城市污水：利用生物膜法工艺微生物浓度高、反应效率高的优点，使得污水停留时间大大减少，节省占地，工艺流程缩短，符合深度处理要求的工艺。

(2)一尺多用，节省造价：反硝化深床生物滤池去除SS替代传统的沉淀过滤池，能保证出水SS满足一级A的出水要求，节省后续的深度处理费用。还可以外加碳源作为反硝化深床生物滤池，作为出水YN的把关之用，并预留更为严格的出水要求。

(3)气水分布技术：气水分布技术解决了滤池的两大难题，布水布气的不均匀性及赌赛问题。

(4)气水反冲技术：最大限度的减少反冲洗的耗水量，并最大限度提高反冲洗的清洗频率、减少反冲洗次数。

(5)驱除氮气技术：反硝化深床生物滤池中产生的氮气需定时进行驱除，防止水头损失过大，影响反冲洗周期。

(6)碳源投加控制技术：对尾水TN进行检测，根据去除的量投加碳源，防止投加碳源过多或过少，从而影响出水水质。

实施例

天津经济技术开发区第一污水处理厂自1999年竣工并运行以来，主要承担天津经济技术开发区大部分生活污水和工业废水的处理，采用的工艺为SBR法；现有出水中的污染物COD、BOD、SS均满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)二级标准的要求，为响应国家节能减排的政策，进一步改善天津滨海新区乃至整个环渤海地区水环境，提升滨海新区投资环境，开发区第一污水处理厂原污染物排放标准已经不能满足目前的要求，根据《污水综合排放标准》(天津)(DB12/356-2008)中第4.1.1.2条规定“已建成的城市污水处理厂进行改造，排水执行(GB18918-2002)中《水污染物排放标准一级标准B标准》”以及第4.1.1.3条规定“已建成的城市污水处理厂排水应在2010年12月31日前达到GB18918-2002中‘水污染物排放标准一级标准B标准’”，固在2010年对天津经济技术开发区第一污水处理厂进行升级改造。由于不能影响污水处理厂正常的生产，所以之只结合本厂的施工条件对原污水厂中的絮凝沉淀池进行改造。其改造为新型反硝化深床生物滤池。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种反硝化深床生物滤池，包括分成四组沉淀池的絮凝沉淀池池体，每组沉淀池前半部分的过滤池和配水池，其特征是：所述每组沉淀池前半部分的中间位置增设池壁构成八组过滤池，所述过滤池的池底设有集水池，所述集水池上面设有盖板，所述盖板与集水池之间设有能够进水的间隔，所述盖板上部均布曝气头和曝气管，所述曝气管上增设气水分布块，所述气水分布块上部填满鹅卵石和石英砂，所述每组过滤池的上部增设配水槽，所述四组沉淀池的后部设有出水池和反冲洗废水池，所述出水池内设有反冲洗水泵，所述反冲洗废水池旁连接有反冲洗废水池泵井，所述反冲洗废水池泵井内设有水泵。

2.根据权利要求1所述的反硝化深床生物滤池，其特征是：所述沉淀池前半部分的配水池由四组改为八组，并增设两组甲醇扩散器和两台搅拌器。

3.根据权利要求1所述的反硝化深床生物滤池，其特征是：所述四组沉淀池的中部设置管廊，所述管廊主要由DN500、DN600、DN1200不锈钢管道、气动阀门和流量计构成。

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