CN115583761A - 一种横流式生物滤池系统、脱氮除磷方法 - Google Patents

一种横流式生物滤池系统、脱氮除磷方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115583761A
CN115583761A CN202211349143.4A CN202211349143A CN115583761A CN 115583761 A CN115583761 A CN 115583761A CN 202211349143 A CN202211349143 A CN 202211349143A CN 115583761 A CN115583761 A CN 115583761A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
zone
adsorption
nitrogen
iron
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211349143.4A
Other languages
English (en)
Inventor
吴鹍
刘婷
刘天宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian University of Architecture and Technology
Original Assignee
Xian University of Architecture and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian University of Architecture and Technology filed Critical Xian University of Architecture and Technology
Priority to CN202211349143.4A priority Critical patent/CN115583761A/zh
Publication of CN115583761A publication Critical patent/CN115583761A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/281—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/105—Phosphorus compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/06—Controlling or monitoring parameters in water treatment pH
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/08—Chemical Oxygen Demand [COD]; Biological Oxygen Demand [BOD]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/10—Solids, e.g. total solids [TS], total suspended solids [TSS] or volatile solids [VS]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/14—NH3-N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/15—N03-N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28—Anaerobic digestion processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Abstract

本发明公开了一种横流式生物滤池系统、脱氮除磷方法，所述系统沿水流方向依次设置有第一还原区和吸附区；第一还原区内用于使水中的硝酸根与铁屑或含零价铁的颗粒材料接触，硝酸根转化为氨氮和亚硝酸根；用于将部分硝酸根转换为氮气，用于去除水中的磷酸根；吸附区用于输入第一还原区处理后的水，沸石去除水中的氨氮，复合金属氧化物颗粒吸附剂去除磷酸根及部分氨氮；通过硝化作用将氨氮转化成硝酸根；生长在沸石和复合金属氧化物颗粒吸附剂上的聚磷菌去除磷酸根，截留的氢氧化铁絮体通过吸附和共沉淀作用去除磷酸根。本发明可解决农村地区生活污水深度处理和污水厂尾水总氮处理能力不足的技术问题。

Description

一种横流式生物滤池系统、脱氮除磷方法
技术领域
本发明属于地表水净化技术领域，涉及湖库微污染水、农村分散式污水以及城市污水的深度处理等领域，特别涉及一种横流式生物滤池系统、脱氮除磷方法。
背景技术
近年来，水体富营养化问题日益严重，其中氮磷污染物是加快水体富营养化的主要原因。
现有传统的“硝化-反硝化”处理工艺在不额外投加碳源的情况下对水中氮磷的处理(示例解释性的，尤其是硝态氮等)通常难以达到排放标准；另外，在农村污水处理中，现有常规的好氧生物法对削减总氮含量效果不佳，且由于分散式污水碳氮比相对较低，反硝化进行不完全，导致水中硝态氮含量偏高。
基于上述现有技术背景，亟需研究一种对污水厂尾水、农村生活污水和湖库微污染水深度处理氮磷的反应系统，寻求在不额外投加碳源的情况下仍可深度脱氮除磷的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种横流式生物滤池系统、脱氮除磷方法，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明具体公开了一种倒置的“反硝化-(硝化-反硝化)”横流式生物滤池系统以及基于本发明系统的脱氮除磷方法，可解决农村地区生活污水深度处理和污水厂尾水总氮处理能力不足的技术问题。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供的一种横流式生物滤池系统，沿水流方向依次设置有第一还原区和吸附区；
所述第一还原区内填充有铁屑或含零价铁的颗粒材料，接种有厌氧污泥；所述第一还原区内用于使水中的硝酸根与铁屑或含零价铁的颗粒材料接触，零价铁失去电子变成Fe2+或Fe3+，硝酸根得到Fe0提供的电子转化为氨氮、亚硝酸根和氮气；用于污泥接种后，零价铁和各种形式的Fe(Ⅱ)化合物在厌氧环境下为铁自养反硝化提供电子供体，也将部分硝酸根转换为氮气；用于铁细菌诱导Fe2+转化成Fe3+，Fe3+水解生成氢氧化铁絮体通过吸附作用或共沉淀作用去除水中的磷酸根；
所述吸附区内填充有沸石或具有氮磷削除效果的复合金属氧化物颗粒吸附剂，接种有好氧污泥；所述吸附区用于输入所述第一还原区处理后的水，在污泥接种前期，沸石用于利用自身吸附作用去除水中的氨氮，复合金属氧化物颗粒吸附剂通过离子交换、吸附作用以及共沉淀作用去除磷酸根，同时也去除一部分氨氮；接种预设时间后，利用吸附区进水前端的硝化细菌在好氧环境下通过硝化作用将氨氮转化成硝酸根；用于通过生长在沸石和复合金属氧化物颗粒吸附剂上的聚磷菌去除磷酸根，截留的氢氧化铁絮体通过吸附和共沉淀作用去除磷酸根。
本发明的进一步改进在于，所述复合金属氧化物颗粒吸附剂包括：铝锆复合金属氧化物颗粒吸附剂、铈锰复合金属氧化物颗粒吸附剂、铁锰复合金属氧化物颗粒吸附剂和铁锰镁复合金属氧化物颗粒吸附剂中的一种或多种。
本发明的进一步改进在于，沿水流方向，在所述吸附区后还设置有氧化区和第二还原区；
所述氧化区内装填不同粒径的锰砂；所述氧化区用于输入所述吸附区处理后的水，将未被去除的氨氮或亚硝酸根氧化为硝酸根；
所述第二还原区内填充有铁屑或含零价铁的颗粒材料，接种有厌氧污泥；所述第二还原区用于输入所述氧化区处理后的水，通过反硝化去所述氧化区生成的硝酸根。
本发明的进一步改进在于，所述第一还原区、所述吸附区、所述氧化区和所述第二还原区均设置有取样口。
本发明的进一步改进在于，所述氧化区内设有曝气装置，用于增加处理水中溶解氧含量。
本发明的进一步改进在于，所述曝气装置为射流曝气设备或跌水曝气设备。
本发明的进一步改进在于，所述吸附区内设置有反冲洗系统。
本发明的进一步改进在于，所述横流式生物滤池系统设置有调节堰，用于调节进水或出水水位。
本发明提供的一种脱氮除磷方法，采用本发明上述的横流式生物滤池系统，包括以下步骤：
将待处理的水样输入所述第一还原区，使水中的硝酸根与铁屑或含零价铁的颗粒材料接触，零价铁失去电子变成Fe2+或Fe3+，硝酸根得到Fe0提供的电子转化为氨氮、亚硝酸根和氮气；污泥接种，通过零价铁和各种形式的Fe(Ⅱ)化合物在厌氧环境下为铁自养反硝化提供电子供体，将部分硝酸根转换为氮气；通过铁细菌诱导Fe2+转化成Fe3+使得部分Fe2+被氧气氧化成Fe3+，Fe3+水解生成氢氧化铁絮体通过吸附作用或共沉淀作用去除水中的磷酸根；
将所述第一还原区处理后的水输入所述吸附区；在污泥接种前期，通过沸石利用自身吸附作用去除水中的氨氮，复合金属氧化物颗粒吸附剂通过离子交换、吸附作用以及共沉淀作用去除磷酸根，同时也去除一部分氨氮；接种一段时间后，利用吸附区进水前端的硝化细菌在好氧环境下通过硝化作用将氨氮转化成硝酸根；通过生长在沸石和复合金属氧化物颗粒吸附剂上的聚磷菌去除磷酸根，截留的氢氧化铁絮体通过吸附和共沉淀作用去除磷酸根。
本发明的进一步改进在于，所述横流式生物滤池系统水流方向，在所述吸附区后还设置有氧化区和第二还原区；所述氧化区内装填不同粒径的锰砂；所述第二还原区内填充有铁屑或含零价铁的颗粒材料，接种有厌氧污泥；
所述脱氮除磷方法还包括：将所述吸附区处理后的水输入所述氧化区，将未被去除的氨氮或亚硝酸根氧化为硝酸根；将所述氧化区处理后的水输入所述第二还原区，通过类似第一还原区种的“零价铁-生物”协同反硝化作用去所述氧化区生成的硝酸根。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的技术方案中，沿水流方向依次设置有第一还原区和吸附区，所述第一还原区内填充有铁屑或含零价铁的颗粒材料，且所述吸附区内填充有沸石或具有氮磷削除效果的复合金属氧化物颗粒吸附剂；相比于现有传统的“硝化-反硝化”脱氮技术，本发明通过倒置硝化和反硝化，利用零价铁为铁自养反硝化提供电子供体，以解决由于碳源不足反硝化进行不完全的问题；利用复合金属氧化物颗粒吸附剂、聚磷菌类微生物和被填料截留的氢氧化铁絮体去除水中磷酸根，达到除磷效果。
本发明提供的方法中，先利用零价铁提供电子供体进行铁自养反硝化，将硝态氮转化成氮气排出水体；后利用沸石的吸附作用和硝化细菌的硝化作用降低水中氨氮含量；之后再通过“零价铁-生物”的协同反硝化作用将硝酸盐转化为氮气排出水体；通过“反硝化-(硝化-反硝化)”处理，在不额外投加碳源的情况下连续削减水中总氮含量，达到深度脱氮的目的；利用水中的聚磷菌类微生物、复合金属氧化物颗粒吸附剂和Fe3+水解生成的氢氧化铁絮体去除磷酸根，削减水中总磷含量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍；显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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是本发明实施例提供的一种横流式生物滤池系统的结构示意图；
图中，1、第一还原区；2、吸附区；3、氧化区；4、第二还原区；5、反冲洗系统；6、曝气装置。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
请参阅图1，本发明实施例提供的一种横流式生物滤池系统，具体是一种倒置的“反硝化-(硝化-反硝化)”横流式生物滤池系统，包括还原区、吸附区2和氧化区3三种单元；其中第一还原区1和吸附区2为必备单元，视情况需要在吸附区2后依次添加氧化区3和第二还原区4两个反应处理单元；可选的，第一还原区后每个反应区末端都设有取样口，用于检测处理水水质情况。
滤池两端设有配水渠，配水渠内设置可拆卸溢流堰；配水渠与填料区之间以穿孔墙隔开；滤池填料区设有等距滑槽，可插入穿孔墙，将单个滤池分为多个反应区；进水口设有提水泵、流量计与控制装置；可根据实际情况将多个滤池串联或并联使用，滤池之间设置增压泵、流量计和控制系统控制反应器整体水流流速。
本发明实施例提供的技术方案中，生物滤池系统为横流式，可通过调节堰调控进出水水位；与纵流式生物滤池相比，横流式生物滤池更换滤料更加简单快捷，且功能区划分明显，便于监测各功能区的出水变化、滤料情况以及生物膜的生长情况。还原区装填零价态金属填料(零价铁)，可为铁屑或其他含零价铁的颗粒材料；污水通过配水渠流入第一还原区1，水中的硝酸根和铁屑或其他含零价铁的颗粒材料接触，零价铁失去电子变成Fe2+或Fe3 +，硝酸根得到Fe0提供的电子转化为氨氮、亚硝酸根和氮气；污泥接种后，零价铁和各种形式的Fe(Ⅱ)化合物在厌氧环境下为铁自养反硝化提供电子供体，将部分硝酸根转换为氮气逸出到空气中，降低水中总氮含量。同时，铁细菌(能在亚铁转化成高价铁化合物的过程中起催化作用)诱导Fe2+转化成Fe3+,部分Fe2+也会被氧气氧化成Fe3+，Fe3+水解生成氢氧化铁絮体通过吸附作用或共沉淀作用去除水样中的磷酸根，削减总磷含量。吸附区2装填沸石或具有氮磷削除效果的复合金属氧化物颗粒吸附剂；其中，复合金属氧化物颗粒吸附剂包括铝锆复合金属氧化物颗粒吸附剂、铈锰复合金属氧化物颗粒吸附剂、铁锰复合金属氧化物颗粒吸附剂、铁锰镁复合金属氧化物颗粒吸附剂等；吸附材料主要通过共沉淀法制得，根据材料的特征设计特定参数进行造粒，并对其干燥后过筛，最终制成所需直径的颗粒型吸附剂，根据实际情况装填至反应器使用。
本发明实施例提供的具体造粒步骤如下：
(1)药品溶解：称取两种或三种金属盐药剂(如Fe3+、Al3+、Mn2+、Zr4+、Ce4+等)溶解，充分搅拌制成第一溶液；另称取NaClO或KMnO4等氧化剂溶解，充分搅拌制成第二溶液。
(2)材料制备：向步骤(1)的第一溶液中缓缓加入NaOH调节pH至5～6，并将第二溶液滴入第一溶液中进行共沉淀，滴定结束后继续搅拌30～40min使其充分反应，后静置沉淀，加去离子水重复洗涤材料3～5次，洗去表面杂质。
(3)干燥处理：将步骤(2)制备的材料先用滤袋压滤8～12h初步脱水，后运至天台晒干或放置烘箱内干燥至其凝结成块。
(4)混匀粘合剂：将粘合剂(聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酰胺(PAM)或海藻酸盐中的一种)溶解后与步骤(3)中的材料混匀，继续晾晒6～8h或烘箱干燥12～16h至材料能手搓成粒且不粘手。
(5)造粒：将步骤(4)中的材料放入造粒机中，根据不同材料的特征设置造粒机料盘旋转方向、料盘转速、转子旋转方向、转子转速、运行时间等参数进行造粒，并使用振动筛筛出颗粒直径为3～5mm的颗粒材料，烘干保存。
本发明实施例中，污水经第一还原区1处理后流入吸附区2，在污泥接种前期，吸附区2中的沸石利用自身吸附作用去除水中的氨氮；复合金属氧化物颗粒吸附剂(以铁锰复合金属氧化物颗粒吸附剂为例)通过离子交换、吸附作用以及共沉淀作用去除磷酸根，同时也能去除一部分氨氮；随着接种时间的增加，沸石和复合金属氧化物颗粒吸附剂的吸附作用逐渐减弱，此时主要利用吸附区进水前端(好氧环境)的硝化细菌通过硝化作用将氨氮转化成硝酸根，降低水中氨氮的含量；同时生长在沸石和复合金属氧化物颗粒吸附剂上的聚磷菌可去除磷酸根，被截留的氢氧化铁絮体也可通过吸附和共沉淀作用去除磷酸根，达到除磷效果。
本发明实施例中，通过吸附区2的出水口检测水质情况，若达到预期或者设置的标准，便不设置其他反应区，直接排放；若不达标，则需要在吸附区2后依次增设氧化区3和第二还原区4继续处理。
本发明实施例中，氧化区3前端设有曝气装置6(射流曝气设备或跌水曝气设备)充氧，增加处理水中溶解氧含量，保证氧化反应充分进行；氧化区3内装填不同粒径的锰砂，主要作用是将未被去除的氨氮或亚硝酸根氧化为硝酸根，使其在第二还原区4中再次通过反硝化等过程被去除，通过“反硝化-(硝化-反硝化)”处理，达到在不需要额外投加碳源的情况下深度脱氮除磷的目的。
本发明实施例优选的。吸附区2内设置有反冲洗系统5，可将滤池内截留的絮体、老化的生物膜以及颗粒物冲洗出吸附区2，便于新的生物膜生长。
与传统的“硝化-反硝化”脱氮技术相比，本发明实施例提供的生物滤池系统通过倒置硝化和反硝化单元，利用零价铁为铁自养反硝化提供电子供体，解决由于碳源不足反硝化进行不完全的问题；根据实际情况将反硝化单元和硝化单元多级串联进行深度脱氮；利用复合金属氧化物颗粒吸附剂、聚磷菌类微生物和被填料截留的氢氧化铁絮体去除水中磷酸根，达到除磷效果。可针对不同污水水质特点更换反应物与滤料，同时可以增加自动控制系统。应用试验表明，经本发明的系统处理净化后，出水SS、硝态氮、氨氮、总氮、总磷均满足《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)规定的Ⅱ类水水质要求。本横流式生物滤池系统可设置在河流湖泊旁进行循环入水，也可针对具体水体调整生物滤池规模，并针对待处理水的特征灵活调控填料。
实施例1
本发明实施例具体提供的一种倒置的“反硝化-(硝化-反硝化)”横流式生物滤池系统中，将滤池依次分为第一还原区1、吸附区2、氧化区3、第二还原区4四个反应单元；第一还原区1、第二还原区4主体填料为铁屑，可利用零价铁为铁自养反硝化提供电子供体；各个反应单元通过穿孔墙隔开；吸附区2内进一步分割为第一吸附区和第二吸附区，分别装填沸石与铁锰复合金属氧化物颗粒吸附剂，除利用自身特性除磷外，还为硝化细菌和聚磷菌类微生物生长提供着床；氧化区3主体填料为锰砂，在氧化区3前端增设射流曝气设备；出水设计标准为SS、硝态氮、氨氮、总磷均满足《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)规定的Ⅱ类水水质要求。
基于本发明实施例1提供的系统，本发明实施例提供的脱氮除磷方法具体实施步骤如下：
步骤一：首先使用自来水通水24h，设置入水流速为30L/h，洗去填料表面杂质，后取厌氧污泥与好氧污泥各3L，将厌氧污泥注入第一还原区1、第二还原区4，将好氧污泥注入吸附区2，使其均匀挂膜接种；每日检测CODMn、硝态氮、氨氮、总氮、TP等数值变化，当所有数值去除率稳定(波动小于10％)3天后，则增大流量进入下一阶段；接种结束后，肉眼可见褐色生物膜长出并伴有絮状物漂浮在反应器中；
步骤二：接种成功后依据《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)规定的V类水标准使用自来水溶解药剂配置劣Ⅴ类水，模拟自然受污染水体；另添加CuSO4·5H2O、H3BO3等药剂，供微生物生长所需。
步骤三：污水经配水渠流入第一还原区1中初步反应，通过零价铁为铁自养反硝化提供电子供体将硝酸根转化为氮气并逸出到空气中，去除水中总氮；并利用Fe3+水解生成的氢氧化铁絮体通过吸附和共沉淀作用去除磷酸根，降低总磷含量；处理水流入吸附区2时，水中氨氮在污泥接种前期被沸石吸附，在污泥接种后期通过硝化作用转化为硝酸根；铁锰复合金属氧化物颗粒吸附剂在污泥接种前期通过离子交换、吸附作用以及共沉淀去除磷酸根，同时也能去除一部分氨氮；在污泥接种后期吸附区2主要利用生长在沸石和铁锰复合金属氧化物颗粒吸附剂上的聚磷菌类微生物和被截留的氢氧化铁絮体去除磷酸根。
步骤四：在吸附区2末端的取样口处取样测定，发现部分参数不达标，故将处理水通过射流曝气设备或跌水曝气设备输送至氧化区3；在氧化区3中未去除的氨氮或亚硝酸根被锰砂氧化成硝酸根，后进入第二还原区4中再次通过反硝化等过程脱氮，在反应区末端的出水口取样测定，达标后排出。
实施例2
本发明实施例在实施例1的基础上，每个反应区分别设置等段滑槽，根据所去除污水中的水质特点在滑槽内加入穿孔墙，将各反应区划分为若干个小填料区，装填不同类型、不同粒径的滤料。
实施例3
本发明实施例在实施例1的基础上，并联或者串联多个生物滤池，组成生物滤池系统，每个滤池间设置提水泵、流量计与控制系统，控制滤池系统整体水流流速。
在上述各个实施例中，可在进水端前置蓄水调节池即预处理单元，对水质可进行调节增加曝气，保障后续处理过程的顺利进行；吸附区2下可设置反冲洗系统5，利用气、水或气水结合的方式，根据滤池运行情况(结合处理效果、水头损失等)来确定反冲洗周期。
实施例4
本发明实施例采用实施例2的结构，针对实际水体进行如下实验：杨凌某高校对当地某景观湖泊进行治理，治理前检测原水中氮磷等指标为《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)规定的Ⅴ类水水质；将横流式生物滤池设计为第一还原区1、吸附区2、氧化区3、第二还原区4四个处理单元，其中还原区装填铁屑，接种厌氧污泥；吸附区2使用穿孔墙等距分为第一填料区、第二填料区，分别装填沸石、铁锰复合金属氧化物颗粒吸附剂，接种好氧污泥；氧化区3装填锰砂，进水前端设置射流曝气设备；反应器在自然挂膜状态下将进水流速设置依次为10、15、20、25、30L/h，每个流速下氮磷等数值稳定三天视为挂膜成功。随后将运行流速调整为30L/h，水力停留时间为6h，进行水处理；运行稳定后硝态氮去除率达99％左右，氨氮与总磷去除率达85％以上，实际出水满足《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)Ⅱ类水质排放要求。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种横流式生物滤池系统，其特征在于，沿水流方向依次设置有第一还原区(1)和吸附区(2)；
所述第一还原区(1)内填充有铁屑或含零价铁的颗粒材料，接种有厌氧污泥；所述第一还原区(1)内用于使水中的硝酸根与铁屑或含零价铁的颗粒材料接触，零价铁失去电子变成Fe2+或Fe3+，硝酸根得到Fe0提供的电子转化为氨氮、亚硝酸根和氮气；用于污泥接种后，零价铁和各种形式的Fe(Ⅱ)化合物在厌氧环境下为铁自养反硝化提供电子供体，也将部分硝酸根转换为氮气；用于铁细菌诱导Fe2+转化成Fe3+，Fe3+水解生成氢氧化铁絮体通过吸附作用或共沉淀作用去除水中的磷酸根；
所述吸附区(2)内填充有沸石或具有氮磷削除效果的复合金属氧化物颗粒吸附剂，接种有好氧污泥；所述吸附区(2)用于输入所述第一还原区(1)处理后的水，在污泥接种前期，沸石用于利用自身吸附作用去除水中的氨氮，复合金属氧化物颗粒吸附剂通过离子交换、吸附作用以及共沉淀作用去除磷酸根，同时也去除一部分氨氮；接种预设时间后，利用吸附区进水前端的硝化细菌在好氧环境下通过硝化作用将氨氮转化成硝酸根；用于通过生长在沸石和复合金属氧化物颗粒吸附剂上的聚磷菌去除磷酸根，截留的氢氧化铁絮体通过吸附和共沉淀作用去除磷酸根。
2.根据权利要求1所述的一种横流式生物滤池系统，其特征在于，所述复合金属氧化物颗粒吸附剂包括：铝锆复合金属氧化物颗粒吸附剂、铈锰复合金属氧化物颗粒吸附剂、铁锰复合金属氧化物颗粒吸附剂和铁锰镁复合金属氧化物颗粒吸附剂中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种横流式生物滤池系统，其特征在于，沿水流方向，在所述吸附区(2)后还设置有氧化区(3)和第二还原区(4)；
所述氧化区(3)内装填不同粒径的锰砂；所述氧化区(3)用于输入所述吸附区(2)处理后的水，将未被去除的氨氮或亚硝酸根氧化为硝酸根；
所述第二还原区(4)内填充有铁屑或含零价铁的颗粒材料，接种有厌氧污泥；所述第二还原区(4)用于输入所述氧化区(3)处理后的水，通过反硝化去所述氧化区(3)生成的硝酸根。
4.根据权利要求3所述的一种横流式生物滤池系统，其特征在于，所述第一还原区(1)、所述吸附区(2)、所述氧化区(3)和所述第二还原区(4)均设置有取样口。
5.根据权利要求3所述的一种横流式生物滤池系统，其特征在于，所述氧化区(3)内设有曝气装置(6)，用于增加处理水中溶解氧含量。
6.根据权利要求5所述的一种横流式生物滤池系统，其特征在于，所述曝气装置(6)为射流曝气设备或跌水曝气设备。
7.根据权利要求1所述的一种横流式生物滤池系统，其特征在于，所述吸附区(2)内设置有反冲洗系统(5)。
8.根据权利要求1所述的一种横流式生物滤池系统，其特征在于，所述横流式生物滤池系统设置有调节堰，用于调节进水或出水水位。
9.一种脱氮除磷方法，其特征在于，采用权利要求1所述的横流式生物滤池系统，包括以下步骤：
将待处理的水样输入所述第一还原区(1)，使水中的硝酸根与铁屑或含零价铁的颗粒材料接触，零价铁失去电子变成Fe2+或Fe3+，硝酸根得到Fe0提供的电子转化为氨氮、亚硝酸根和氮气；污泥接种，通过零价铁和各种形式的Fe(Ⅱ)化合物在厌氧环境下为铁自养反硝化提供电子供体，也将部分硝酸根转换为氮气；通过铁细菌诱导Fe2+转化成Fe3+使得部分Fe2 +被氧气氧化成Fe3+，Fe3+水解生成氢氧化铁絮体通过吸附作用或共沉淀作用去除水中的磷酸根；
将所述第一还原区(1)处理后的水输入所述吸附区(2)；在污泥接种前期，通过沸石利用自身吸附作用去除水中的氨氮，复合金属氧化物颗粒吸附剂通过离子交换、吸附作用以及共沉淀作用去除磷酸根，同时也去除一部分氨氮；接种一段时间后，利用吸附区进水前端的硝化细菌在好氧环境下通过硝化作用将氨氮转化成硝酸根；通过生长在沸石和复合金属氧化物颗粒吸附剂上的聚磷菌去除磷酸根，截留的氢氧化铁絮体通过吸附和共沉淀作用去除磷酸根。
10.根据权利要求9所述的一种脱氮除磷方法，其特征在于，
所述横流式生物滤池系统水流方向，在所述吸附区(2)后还设置有氧化区(3)和第二还原区(4)；所述氧化区(3)内装填不同粒径的锰砂；所述第二还原区(4)内填充有铁屑或含零价铁的颗粒材料，接种有厌氧污泥；
所述脱氮除磷方法还包括：将所述吸附区(2)处理后的水输入所述氧化区(3)，将未被去除的氨氮或亚硝酸根氧化为硝酸根；将所述氧化区(3)处理后的水输入所述第二还原区(4)，通过反硝化去所述氧化区(3)生成的硝酸根。
CN202211349143.4A 2022-10-31 2022-10-31 一种横流式生物滤池系统、脱氮除磷方法 Pending CN115583761A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211349143.4A CN115583761A (zh) 2022-10-31 2022-10-31 一种横流式生物滤池系统、脱氮除磷方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211349143.4A CN115583761A (zh) 2022-10-31 2022-10-31 一种横流式生物滤池系统、脱氮除磷方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115583761A true CN115583761A (zh) 2023-01-10

Family

ID=84781565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211349143.4A Pending CN115583761A (zh) 2022-10-31 2022-10-31 一种横流式生物滤池系统、脱氮除磷方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115583761A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3709364A (en) Method and apparatus for denitrification of treated sewage
CN110436704B (zh) 一种基于厌氧氨氧化的城市污水处理升级改造工艺
EP2418178A1 (en) Sewage treatment process and system
CN110697895B (zh) 一种同时去除氨氮、硝氮和磷酸盐的废水处理方法及装置
CN103058372A (zh) 下向流一体式硝化反硝化曝气生物过滤装置与方法
CN210103554U (zh) 一种化工尾水强化脱氮装置
CN112919732A (zh) 一种基于硫自养的uad生物滤塔系统及脱氮方法
CN101973667A (zh) 受污染地表水深度净化组合工艺方法及装置
CN201598224U (zh) 一种脱氮除磷生物处理与过滤一体化的污水处理系统
CN217498846U (zh) 一种自养反硝化深度脱氮污水处理装置
CN101781056B (zh) 造纸废水的处理方法
KR101186606B1 (ko) 하수 및 오/폐수의 질소 와 인을 복합적으로 제거하는 고도처리장치
CN115159767B (zh) 一种大蒜混合食品加工废水的处理工艺及装置
CN115583761A (zh) 一种横流式生物滤池系统、脱氮除磷方法
CN115838210A (zh) 一种纯生物膜/a3ao泥膜结合双模式的污水处理系统及其运行方法
CN108862943A (zh) 一种可调节生物膜-活性污泥污水处理方法和装置
CN111533255B (zh) 一种利用可控床生物滤池处理含氮废水的方法
CN107487841A (zh) 一种反硝化集耦合除磷与厌氧氨氧化于一体的废水处理工艺
CN210103705U (zh) 一种环境友好型高效复合火电厂生活污水处理系统
CN209815897U (zh) 一种矿化脱氮除磷和污泥减量化与生态滤池耦合处理设备
CN112811750A (zh) 一种生活垃圾填埋场渗滤液全量化处理系统及处理方法
CN220745631U (zh) 一种环卫领域垃圾渗滤液浓缩液的处理系统
CN216427013U (zh) 一种印染废水的全流程处理流水线
CN204079585U (zh) 一种上升流式沸石曝气生物滤池反应系统
CN219585916U (zh) 一种基于硫自养的uad生物滤塔装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination