CN108911357A - 反硝化脱氮污水处理系统和生物滤料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种反硝化脱氮污水处理系统，包括依次连通的格栅、调节池、沉淀池、硝化生物滤池、反硝化生物滤池、清水池和消毒池，还包括反洗缓冲池，该反洗缓冲池的进水口分别连通于硝化生物滤池和反硝化生物滤池的出水口，所述反洗缓冲池的出水口连通于所述沉淀池的进水口，所述清水池的出水口还分别连通于硝化生物滤池、反硝化生物滤池的底端，所述硝化生物滤池的底端设置有反洗风机和曝气风机，所述反硝化生物滤池的底端设置有反洗风机。本发明还公开了一种生物滤料的制备方法。本发明通过硝化生物滤池和反硝化生物滤池的协同作用，可以完成硝化和反硝化，有效去除氨氮。

Description

反硝化脱氮污水处理系统和生物滤料的制备方法

技术领域

本申请涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种反硝化脱氮污水处理系统和生物滤料的制备方法，主要适用于城市污水处理、污水厂的提标改造和深度处理，还适用于占比面积比较紧张的污水处理厂。

背景技术

目前，包括焦化、化工、石化、印染、造纸、医药、农药、垃圾渗滤液等难降解含氮有机废水在经过二级生化处理后，氨氮及大部分有机物虽能得到有效去除，但废水中仍含有一定浓度的难降解有机物、硝态氮、有机氮和氨氮，二级生化出水可生化性极差，需要通过深度处理才能达到排放和回用要求。

目前，用于废水深度处理的工艺很多，其中臭氧氧化法和生物滤池组合的深度处理技术表现出了较好的发展前景和市场价值，但是现有技术仍存在较多的问题，主要包括：反硝化和去除氨氮效率低，

发明内容

本发明的目的在于提供一种反硝化脱氮污水处理系统和生物滤料的制备方法，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本申请实施例公开一种反硝化脱氮污水处理系统，包括依次连通的格栅、调节池、沉淀池、硝化生物滤池、反硝化生物滤池、清水池和消毒池，

还包括反洗缓冲池，该反洗缓冲池的进水口分别连通于硝化生物滤池和反硝化生物滤池的出水口，所述反洗缓冲池的出水口连通于所述沉淀池的进水口，

所述清水池的出水口还分别连通于硝化生物滤池、反硝化生物滤池的底端，

所述硝化生物滤池的底端设置有反洗风机和曝气风机，

所述反硝化生物滤池的底端设置有反洗风机。

优选的，在上述的反硝化脱氮污水处理系统中，调节池内设置有液位传感器，所述调节池和沉淀池之间设置有多台提升泵，选择性控制其中一台或多台提升泵进行同时工作。

优选的，在上述的反硝化脱氮污水处理系统中，调节池内还设置了pH值自动检测和酸、碱添加装置。

优选的，在上述的反硝化脱氮污水处理系统中，所述硝化生物滤池、反硝化生物滤池的底部还设置污泥传感器，当底部的集泥区污泥浓度达到设定范围时，控制电磁阀开启，将污泥排出。

优选的，在上述的反硝化脱氮污水处理系统中，硝化生物滤池、反硝化生物滤池内的生物滤料按照重量份包括：

粉煤灰50～60份；

粘土20～28份；

硅藻土15～25份；

造孔剂5～8份。

优选的，在上述的反硝化脱氮污水处理系统中，滤料的颗粒的孔径分布在10～20nm，比表面积在8～12m²/g左右，密度在1g/cm³左右。

本申请还公开了一种生物滤料的制备方法，包括：

(1)、将烘干的粘土粉碎至粒度小于80目，然后称取粉煤灰、粘土、硅藻土、造孔剂和水进行混合；

(2)、造粒机进行造粒，获得直径在6～7mm左右的颗粒；

(3)、现在50～60℃条件下干燥2～3小时，然后升温至110～120℃左右条件干燥2～3小时；

(4)、在马弗炉中进行烧结，烧成温度为1100℃～1150℃，保温时间为7～15min。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明通过硝化生物滤池、反硝化生物滤池的协同作用，可以完成硝化和反硝化，有效去除氨氮。另外，本案的工艺系统，占比面积小，降低污泥处理费用；自动化程度高，减少人工费用；除氨氮和磷效果高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本发明具体实施例中反硝化脱氮污水处理系统的原理示意图。

具体实施方式

通过应连同所附图式一起阅读的以下具体实施方式将更完整地理解本发明。本文中揭示本发明的详细实施例；然而，应理解，所揭示的实施例仅具本发明的示范性，本发明可以各种形式来体现。因此，本文中所揭示的特定功能细节不应解释为具有限制性，而是仅解释为权利要求书的基础且解释为用于教示所属领域的技术人员在事实上任何适当详细实施例中以不同方式采用本发明的代表性基础。

结合图1所示，本申请的一实施例，提供一种反硝化脱氮污水处理系统，包括依次连通的格栅1、调节池2、沉淀池3、硝化生物滤池4、反硝化生物滤池5、清水池6和消毒池7。

还包括反洗缓冲池8，该反洗缓冲池8的进水口分别连通于硝化生物滤池4和反硝化生物滤池5的出水口，反洗缓冲池8的出水口连通于沉淀池3的进水口。

清水池6的出水口还分别连通于硝化生物滤池4的底端、反硝化生物滤池5的底端，硝化生物滤池4的底端设置有反洗风机9和曝气风机10，反硝化生物滤池5的底端设置有反洗风机9。

该技术方案中，格栅1，用以去除废水，特别是生活污水中的粗大漂浮物、悬浮物。

该技术方案中，沉淀池3，进行强化沉砂、除油和沉淀，同时去除部分SS及COD、BOD等物质。

整个过程中沉淀、浮选下来的污泥和杂质送往污泥贮池，浓缩后的污泥用污泥泵送往板框压滤机，压缩后的干污泥外运。

在一实施例中，调节池2内设置有液位传感器，调节池2和沉淀池3之间设置有多台提升泵，选择性控制其中一台或多台提升泵进行同时工作。

在优选的实施例中，调节池2内设置了超声波多点物位开关，根据实际排水状况，设置三个控制点位控制两台提升泵的运行状态。即当液位处于中间段时，一台提升泵正常运行；当液位处于高点位时，物位开关发出信号传给工控机，由工控机发出指令，控制两台提升泵同时工作；当液位处于低点位时，提升泵停止工作；使运行成本得到有效控制。

在一实施例中，调节池2内还设置了pH值自动检测和酸、碱添加装置。

该技术方案中，可以根据污水pH值状况，自动添加酸、碱，调整污水的pH值使之始终处于中性。

在一实施例中，硝化生物滤池4和反硝化生物滤池5的底部还设置污泥传感器，当底部的集泥区污泥浓度达到设定范围时，控制电磁阀开启，将污泥排出。

该技术方案中，硝化生物滤池主要用来对水中氨氮进行硝化，硝化作用是指NH₃被氧化成然后再进一步氧化成的过程，适用于仅需要进行硝化反应的场合，即排放标准只对氨氮有做要求而对总氮无规定。

在硝化生物滤池中，供气较为充足，整个滤床处于好氧状态，由于进水中有机物浓度交底，异养微生物较少，优势生长的微生物为自养性硝化菌，将污水中的氨氮氧化成硝酸氮或亚硝酸氮。

另外，在硝化生物滤池中，由于微生物的不断增殖，老化脱落的微生物膜较多，所以需要定期对滤池进行反冲洗。

该技术方案中，反硝化滤池不设置曝气风机，只设置有反冲洗风机，反硝化生物滤池的整个滤床处于厌氧状态，在厌氧状态下，NO₃-N和NO₂-N在硝化菌的作用下被还原呈气态氮气。

在一实施例中，硝化生物滤池和反硝化生物滤池内的生物滤料按照重量份包括：

滤料颗粒的孔径分布在10～20nm，比表面积在10m²/g左右，密度在1g/cm³。

在一实施例中，上述生物滤料颗粒的制备方法，包括：

(1)、将烘干的粘土粉碎至粒度小于80目，然后称取50重量份粉煤灰、23重量份粘土、20重量份硅藻土、7重量份造孔剂和20重量份水进行混合；

(2)、造粒机进行造粒，获得直径在6～7mm左右的颗粒；

(3)、现在60℃条件下干燥2小时，然后升温至120℃左右条件干燥2小时；

(4)、在马弗炉中进行烧结，烧成温度为1150℃，保温时间为7min。

对获得的生物滤料颗粒性能进行检测可知，气孔率达到46.7％，孔隙主要分布在10～20nm的中大孔范围，且孔直径分布相对均匀，表面粗糙，便于生物生长。

采用本实施例的生物滤池系统，待滤料表面生物膜成熟，COD与NH₃-N去除率分别达到91％和98％左右。

本实施例中，生物滤料密度与水基本接近，可以在水中可自由漂浮，在水流和气流的冲击下上下振荡，生物膜得到不断的更新，微生物始终处于最佳活性状态。

本实施例中，通过硝化生物滤池和反硝化生物滤池的协同作用，可以完成硝化和反硝化，有效去除氨氮。

另外，本案的工艺系统，占地面积，污泥处理费用低；自动化程度高，减少人工费用；除氨氮和磷效果高。

本发明的各方面、实施例、特征及实例应视为在所有方面为说明性的且不打算限制本发明，本发明的范围仅由权利要求书界定。在不背离所主张的本发明的精神及范围的情况下，所属领域的技术人员将明了其它实施例、修改及使用。

在本申请案中标题及章节的使用不意味着限制本发明；每一章节可应用于本发明的任何方面、实施例或特征。

在本申请案通篇中，在将组合物描述为具有、包含或包括特定组份之处或者在将过程描述为具有、包含或包括特定过程步骤之处，预期本发明教示的组合物也基本上由所叙述组份组成或由所叙述组份组成，且本发明教示的过程也基本上由所叙述过程步骤组成或由所叙述过程步骤组组成。

在本申请案中，在将元件或组件称为包含于及/或选自所叙述元件或组件列表之处，应理解，所述元件或组件可为所叙述元件或组件中的任一者且可选自由所叙述元件或组件中的两者或两者以上组成的群组。此外，应理解，在不背离本发明教示的精神及范围的情况下，本文中所描述的组合物、设备或方法的元件及/或特征可以各种方式组合而无论本文中是明确说明还是隐含说明。

除非另外具体陈述，否则术语“包含”、“具有”的使用通常应理解为开放式的且不具限制性。

除非另外具体陈述，否则本文中单数的使用包含复数(且反之亦然)。此外，除非上下文另外清楚地规定，否则单数形式“一”及“所述”包含复数形式。另外，在术语“约”的使用在量值之前之处，除非另外具体陈述，否则本发明教示还包括特定量值本身。

应理解，各步骤的次序或执行特定动作的次序并非十分重要，只要本发明教示保持可操作即可。此外，可同时进行两个或两个以上步骤或动作。

应理解，本发明的各图及说明已经简化以说明与对本发明的清楚理解有关的元件，而出于清晰性目的消除其它元件。然而，所属领域的技术人员将认识到，这些及其它元件可为合意的。然而，由于此类元件为此项技术中众所周知的，且由于其不促进对本发明的更好理解，因此本文中不提供对此类元件的论述。应了解，各图是出于图解说明性目的而呈现且不作为构造图式。所省略细节及修改或替代实施例在所属领域的技术人员的范围内。

可了解，在本发明的特定方面中，可由多个组件替换单个组件且可由单个组件替换多个组件以提供一元件或结构或者执行一或若干给定功能。除了在此替代将不操作以实践本发明的特定实施例之处以外，将此替代视为在本发明的范围内。

尽管已参考说明性实施例描述了本发明，但所属领域的技术人员将理解，在不背离本发明的精神及范围的情况下可做出各种其它改变、省略及/或添加且可用实质等效物替代所述实施例的元件。另外，可在不背离本发明的范围的情况下做出许多修改以使特定情形或材料适应本发明的教示。因此，本文并不打算将本发明限制于用于执行本发明的所揭示特定实施例，而是打算使本发明将包含归属于所附权利要求书的范围内的所有实施例。此外，除非具体陈述，否则术语第一、第二等的任何使用不表示任何次序或重要性，而是使用术语第一、第二等来区分一个元素与另一元素。

Claims (7)

1.一种反硝化脱氮污水处理系统，其特征在于，包括依次连通的格栅、调节池、沉淀池、硝化生物滤池、反硝化生物滤池、清水池和消毒池，

还包括反洗缓冲池，该反洗缓冲池的进水口分别连通于硝化生物滤池和反硝化生物滤池的出水口，所述反洗缓冲池的出水口连通于所述沉淀池的进水口，

所述清水池的出水口还分别连通于硝化生物滤池、反硝化生物滤池的底端，

所述硝化生物滤池的底端设置有反洗风机和曝气风机，

所述反硝化生物滤池的底端设置有反洗风机。

2.根据权利要求1所述的反硝化脱氮污水处理系统，其特征在于，调节池内设置有液位传感器，所述调节池和沉淀池之间设置有多台提升泵，选择性控制其中一台或多台提升泵进行同时工作。

3.根据权利要求1所述的反硝化脱氮污水处理系统，其特征在于，调节池内还设置了pH值自动检测和酸、碱添加装置。

4.根据权利要求1所述的反硝化脱氮污水处理系统，其特征在于，所述硝化生物滤池、反硝化生物滤池的底部还设置污泥传感器，当底部的集泥区污泥浓度达到设定范围时，控制电磁阀开启，将污泥排出。

5.根据权利要求1所述的反硝化脱氮污水处理系统，其特征在于，硝化生物滤池、反硝化生物滤池内的生物滤料按照重量份包括：

粉煤灰 50～60份；

粘土 20～28份；

硅藻土 15～25份；

造孔剂 5～8份。

6.根据权利要求5所述的反硝化脱氮污水处理系统，其特征在于，滤料的颗粒的孔径分布在10～20nm，比表面积在8～12m²/g左右，密度在1g/cm³左右。

7.权利要求5或6所述的生物滤料的制备方法，包括：

(1)、将烘干的粘土粉碎至粒度小于80目，然后称取粉煤灰、粘土、硅藻土、造孔剂和水进行混合；

(2)、造粒机进行造粒，获得直径在6～7mm左右的颗粒；

(3)、现在50～60℃条件下干燥2～3小时，然后升温至110～120℃左右条件干燥2～3小时；

(4)、在马弗炉中进行烧结，烧成温度为1100℃～1150℃，保温时间为7～15min。