CN201506728U - 一种气提式反硝化生物连续砂滤装置 - Google Patents

一种气提式反硝化生物连续砂滤装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种气提式反硝化生物连续砂滤装置，包括壳体，壳体内部设有石英砂，其特征在于，壳体的顶部一侧设有进水管的入口，另一侧设有出水口，壳体的内部中心设有提砂管，提砂管的外侧设有提砂管套管，提砂管与提砂管套管之间为压缩空气，提砂管套管外侧顶部连接洗砂器，洗砂器上部连接洗砂水排水管，洗砂水排水管的出口设于壳体上部外侧，提砂管套管外侧中部设有供水套管，供水套管的上侧入口连接进水管的出口，供水套管的下侧出口连接布水器的入口，布水器的下侧中部连接布水器底锥，布水器的下侧边缘处连接导砂装置。本实用新型的优点是连续使用，运行效率高，占地面积小，适用于市政废水深度脱氮处理的附带生物功能的砂滤装置。

Description

一种气提式反硝化生物连续砂滤装置
技术领域
本实用新型涉及一种气提式反硝化生物连续砂滤装置，用于在过滤废水的同时，同时实现硝基氮和总氮的去除，并循环利用滤砂，属于微生物和过滤装置技术领域。
背景技术
随着太湖流域“蓝藻”事件的爆发，政府和各界人士已经越来越意识到氮、磷污染对自然水体的危害，在各项措施中，对现有市政污水处理厂出水“提标改造”已经成为越来越迫切的任务。由于原有污水处理设施在硝化反硝化工艺上的缺失或者运行不稳定可靠，最终生化出水的氨氮或总氮依旧维持在高位水平。反硝化砂滤装置是将水中的硝态氮还原为氮气，并将悬浮颗粒和絮状物体在液体中过滤去除的装置。采用反硝化生物连续砂滤，可以简单而稳定地达到“提标改造”出水总氮和SS从一级B到一级A的要求。
常规的砂滤设备由于截留了一定量的悬浮物和微生物累积到一定量后，必须进行滤砂清洗，即所谓的滤砂反冲洗。由于这种冲洗是在停止过滤的条件下进行，它会影响到过滤运行的连续性和降低运行效率，同时反冲洗会增加冲洗设备，提高能耗，影响到运行的效益。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种连续使用，运行效率高，占地面积小，适用于市政废水深度脱氮处理的附带生物功能的砂滤装置。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种气提式反硝化生物连续砂滤装置，包括壳体，壳体内部设有石英砂，其特征在于，壳体的顶部一侧设有进水管的入口，另一侧设有设有出水口，壳体的内部中心设有提砂管，提砂管的外侧设有提砂管套管，提砂管与提砂管套管之间为压缩空气，提砂管套管外侧顶部连接洗砂器，洗砂器上部连接洗砂水排水管，洗砂水排水管的出口设于壳体上部外侧，提砂管套管外侧中部设有供水套管，供水套管的上侧入口连接进水管的出口，供水套管的下侧出口连接布水器的入口，布水器的下侧中部连接布水器底锥，布水器的下侧边缘处连接导砂装置。
本实用新型的优点是：
1.能提供连续过滤处理，无需停机反冲洗；
2.使用高密度聚乙烯配水及布砂装置使得配水器和布砂罩一体化，方便制作和运输，解决了配水器的支撑问题；
3.将物理除SS过程与微生物脱氮功能结合至同一个反应器内。
附图说明
图1为气提式反硝化生物连续砂滤装置结构示意图；
图2为布水器与导砂装置俯视图；
图3为脱氮车间2000年至2002年进水和出水的数据图。
具体实施方式
如图1所示，为气提式反硝化生物连续砂滤装置结构示意图，所述的气提式反硝化生物连续砂滤装置由进水管1、供水套管2、布水器3、出水口4、提砂管5、洗砂器6、洗砂水排水管7、布水器底锥8、提砂管套管9以及壳体10组成。
壳体10的顶部一侧设有进水管1的入口，另一侧设有设有出水口4，壳体10的内部中心设有提砂管5，提砂管5的外侧设有提砂管套管9，提砂管5与提砂管套管9之间为压缩空气，提砂管套管9外侧顶部设有洗砂器6，洗砂器6上部连接洗砂水排水管7，洗砂水排水管7的出口设于壳体10上部外侧，提砂管套管9外侧中部设有供水套管2，供水套管2的上侧入口连接进水管1的出口，供水套管2的下侧出口连接布水器3的入口，布水器3的下侧中部连接布水器底锥8，如图2所示，为布水器与导砂装置俯视图，布水器3的下侧边缘处连接导砂装置12。布水器3与导砂装置12采用高密度聚乙烯一体成型。
在壳体10内的上半部分至底部填充石英砂，含有硝态氮和悬浮物的废水经由管道混合器和进水管1进入壳体10内部，在管道混合器的进口投加碳源。进水管1中的废水经布水器3均匀分配后流入砂床。废水中的硝态氮与砂床中砂粒表面的反硝化细菌进行反应，利用碳源还原为氮气从而得到去除；废水中的悬浮物被砂床截留，在砂床整体向下移动，水体向上流动的过程中完成去除硝态氮和悬浮物的目的，通过砂床的过滤作用，出水悬浮固形物浓度低，出水硝基氮浓度达到要求的排放标准。悬浮固形物在气提作用下经由提砂管5进入洗砂器6，形成洗砂水排出。澄清的出水经出水口4出水池或者达标排放。
提砂管套管9的上部设有压缩空气注入口，提砂管套管9的底部与提砂管5连通，提砂管套管9与提砂管5之间为气室，注入的压缩空气的气量变化可以调节滤砂的循环速度和循环周期。
洗砂水的排出依靠洗砂水排水管7的出口与洗砂器6内部洗砂水的液位差实现。洗砂器6内的液位可调，所以反冲洗水量可以调节。
本装置中微生物利用COD将硝酸根还原成N2，反应方程式如下(以甲醇为例)：
5CH3OH+6NO3→OH+7H2O+3N2+5HCO3
在反硝化砂滤进水所投加的碳源可以消耗砂滤进水的溶解氧，为反硝化细菌提供适宜的生长环境。同时碳源也可以被反硝化细菌利用，用来还原NO3-N。在砂滤池中，空气、水和滤砂三相混合，滤砂表面生物膜上的反硝化细菌可以进行将硝基氮转化为氮气，这些细菌是异养型细菌。
◆COD需求：4.6mg COD/mg NO3-N转化；
◆污泥产率：1mg/mg N去除。
实施例
由于执行新的氮排放标准，位于荷兰鹿特丹西部Vlaardingen地区的排水厂“DeGroote Lucht”需要改扩建以达到新要求。该厂在干旱季水量是4,350m3/h，最大水量为12,000m3/h。为了达到总氮的严格要求(总氮年平均小于10mg/L)，该排水厂在1999年增设了本装置作为脱氮后处理。该系统既能达到很高的脱氮效率，又能很好的去除SS。
NOx-N的去除效率：
如图3所示，为脱氮车间2000年至2002年进水和出水的数据图，图中位于上面的曲线为进水的NO3-N含量，位于下面的曲线为出水的NO3-N含量，所有数据都是24小时综合采样。
从以上的案例可以看出，在De Groote Lucht的污水处理厂运行的活性砂滤作为脱氮三级处理系统，它有很高的脱氮效率；而且通过有效的自动控制，TSS和COD也得到了一定去除。整个工艺非常简便，高度自动化，人工时消耗很少。
整个滤床都参与除氮工艺的进行，反应速度快，即使在NO3-N浓度相对较小的砂床顶部也有反硝化反应进行，这是因为滤床一直处于连续运动的状态，保证了滤砂表面稳定地维持一定量的反硝化细菌生物膜，在砂床的各个部分均可发生反硝化反应。

Claims (1)

1.一种气提式反硝化生物连续砂滤装置，包括壳体(10)，壳体(10)内部设有石英砂，其特征在于，壳体(10)的顶部一侧设有进水管(1)的入口，另一侧设有设有出水口(4)，壳体(10)的内部中心设有提砂管(5)，提砂管(5)的外侧设有提砂管套管(9)，提砂管(5)与提砂管套管(9)之间为压缩空气，提砂管套管(9)外侧顶部连接洗砂器(6)，洗砂器(6)上部连接洗砂水排水管(7)，洗砂水排水管(7)的出口设于壳体(10)上部外侧，提砂管套管(9)外侧中部设有供水套管(2)，供水套管(2)的上侧入口连接进水管(1)的出口，供水套管(2)的下侧出口连接布水器(3)的入口，布水器(3)的下侧中部连接布水器底锥(8)，布水器(3)的下侧边缘处连接导砂装置(12)。
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