CN209583901U - 生化池mbbr工艺耦合反硝化深床滤池脱氮除磷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种生化池MBBR工艺耦合反硝化深床滤池脱氮除磷系统，包括生化池和二沉池，生化池分隔成至少两个腔室，靠近出口的腔室内设有若干悬浮填料；反硝化深床滤池位于二沉池的下游，包括：絮凝池，内设有搅拌机构，顶部还设有碳源投加机构和絮凝剂投加机构，下游连通设有进水总，进水总渠内设有进水闸门，下游连通设有滤格，滤格下连通设有进水渠，进水渠下为过滤池，过滤池内自上往下依次为滤料层、承托层、滤板以及设于滤板上的滤头；还包括反洗风机和反洗水泵，所述反洗风机的出口通过管路延伸至承托层，反洗水泵的出口通过管路延伸至滤板下方的过滤池内，所述管路上均设有控制阀。本实用新型可以进行反硝化作用脱氮及物理截留作用除磷。

Description

生化池MBBR工艺耦合反硝化深床滤池脱氮除磷系统

技术领域

本实用新型涉及一种生化池MBBR工艺耦合反硝化深床滤池脱氮除磷系统，属于污水处理技术领域。

背景技术

根据《水污染防治行动计划》-水十条，现有城镇污水处理设施，要因地制宜进行改造，2020年底前达到相应排放标准或再生利用要求。敏感区域(重点湖泊、重点水库、近岸海域汇水区域)城镇污水处理设施应于 2017年底前全面达到一级A排放标准。建成区水体水质达不到地表水IV类标准的城市，新建城镇污水处理设施要执行一级A排放标准。目前我国多数污水处理厂按二级生物处理标准设计，有的指标如总氮和总磷甚至SS去除率指标往往不能达到一级A标准。传统处理工艺处理能力有限，急需进行设施提标改造和工艺优化，强化脱氮除磷。

现有技术是对二级处理生化阶段强化，再在后续阶段针对每一种污染物进行深度处理。如中国专利“A2O悬浮填料工艺耦合滤布过滤一体化脱氮除磷装置与方法”(公告号：CN103435220A)及“A/O分段进水MBBR工艺耦合滤布滤池脱氮除磷方法”(公告号：CN103755095A)。这两种方法都涉及到了在二级处理投加悬浮填料，再后续继续过滤处理，但两种方式只是针对A2O或者AO池投加悬浮填料，并未将悬浮填料的使用情况扩展到其它类型生化池中，如氧化沟，百乐可等。且后续采用滤布滤池，只对悬浮物进行了截留，并未考虑去除总氮、总磷多重功能的设置，如前端二级处理运行不稳定或出水水质有更进一步的要求时，将无法达到设计要求。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是根据以上存在的问题，提供了一种污水脱氮除磷方式，在传统生化池中投加悬浮填料，以强化硝化或反硝化功能，达到脱氮除磷的目的，后进一步采用反硝化深床滤池，在深床截留悬浮物的同时，可以进行反硝化作用脱氮及物理截留作用除磷，使得出水水质达到一级A或以上标准。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

生化池MBBR工艺耦合反硝化深床滤池脱氮除磷系统，包括生化池和二沉池，

所述生化池1设有至少一个隔板，分隔成至少两个腔室，靠近出口的腔室内设有若干悬浮填料2，二沉池3位于生化池(1)的下游且连通；

反硝化深床滤池4位于二沉池3的下游，其包括：絮凝池5，所述絮凝池5内设有搅拌机构8，絮凝池5顶部还设有碳源投加机构10和絮凝剂投加机构11，紧邻絮凝池5的下游连通设有进水总渠道6，进水总渠6内设有进水闸门12，紧邻进水总渠6的下游连通设有滤格7，滤格7下连通设有进水渠9，进水渠9下为过滤池，过滤池内自上往下依次为滤料层13、承托层14、滤板15以及设于滤板15上的滤头16；

还包括反洗风机17和反洗水泵18，所述反洗风机17的出口通过管路延伸至承托层14，反洗水泵18的出口通过管路延伸至滤板15下方的过滤池内，所述管路上均设有控制阀19。

优选的，所述生化池为A/A/O池、A/O池、氧化沟和百乐克中的任意一种。

优选的，所述滤料层由粒径范围2-4mm陶粒破碎滤料和/或石英砂填充构成。

优选的，所述二沉池与絮凝池连通的进液口位于絮凝池的下部，构成淹没式进水方式。

优选的，述滤板为整体式浇筑滤板。

优选的，所述反硝化深床滤池对滤料层的反冲洗配水布气方式基于整体浇筑滤板及可调式滤头。

优选的，所述滤板由滤砖构成，滤头由穿孔管构成，所述反硝化深床滤池对滤料层的反冲洗配水布气方式基于滤砖及穿孔管。

一种生化池MBBR工艺耦合反硝化深床滤池脱氮除磷方法，基于所述的系统，所述方法步骤如下：

S1：原水进入生化池1，流经投加悬浮填料2的腔室，出水至二沉池3，沉淀后的污水进入带搅拌机构8的絮凝池5，絮凝池5 通过碳源投加机构10和絮凝剂投加机构11投加碳源和絮凝剂，发生微絮凝作用及碳源混合；

S2：步骤S1的水流经过进水总渠6、进水闸门12流入滤格7，再由进水渠9配水，进入滤料层13过滤，依次通过承托层14和滤板15及滤头16后出水流出滤池。

优选的，还包括步骤S3：不定期反洗，开启反洗风机，打开控制阀，对滤料层进行反吹洗操作和/或开启反洗水泵，打开控制阀，对滤料层进行反冲洗操作。

在传统生化池中投加悬浮填料，以增加生物量及种类，提高硝化或反硝化作用，使得出水总氮、总磷比传统生化池更低。通过反硝化深床滤池工艺，组合处理已投加絮凝剂及碳源的污水，进一步降低出水总氮、总磷及悬浮物，达到一级A或以上标准。

传统生化池不仅包括A/A/O、A/O池，还包括氧化沟、百乐克等生物处理工艺池。

反硝化深床滤池采用淹没式进水方式，以降低进水溶解氧，减少碳源投加量。

反硝化深床滤池滤料采用高强度均质陶粒破碎滤料或高强度石英砂，具有良好挂膜效果及物理截留功能，粒径范围2-4mm。

反硝化深床滤池滤料的反冲洗配水布气方式采用整体浇筑滤板及可调式滤头，也可以是滤砖、穿孔管等形式。

反硝化深床滤池具有驱除水中氮气的实施措施。

反硝化深床滤池有精确的碳源投加控制措施。

反硝化深床滤池处于生化池下游，可以将反硝化深床滤池出水总氮降低至15mg/L以下，总磷降低至0.5mg/L以下。

本实用新型的有益效果是：

在传统生化池中采用悬浮填料，具有生物量大、流化能耗低、抗冲击负荷能力强、占地少、设计弹性大等优点，可方便、快捷的与A/A/O、A/O、氧化沟、百乐克等传统工艺结合，改造周期短，见效快。兼具传统流化床和生物接触氧化工艺的特点，既具有传统生物膜法耐冲击负荷、泥龄长、剩余污泥少的特点，又具有活性污泥法的高效性和灵活运转性。

生化池不改变土建结构，节省土建改造成本及工期。

反硝化深床滤池属多功能滤池，在滤池进水前端可投加碳源及絮凝剂，污水中悬浮物及磷通过物理截留及微絮凝作用降低，TN通过反硝化作用降低。一池多用，处理效果好，节省投资。

出水水质可稳定达到一级A或以上标准。

附图说明

图1是本实用新型生化池MBBR工艺耦合反硝化深床滤池脱氮除磷系统的结构示意图。

其中：1-生化池；2-悬浮填料；3-二沉池；4-反硝化深床滤池；5-絮凝池；6-进水总渠；7-滤格；8-搅拌机构；9-进水渠；10、碳源投加机构；11- 絮凝剂投加机构；12-进水闸门；13-滤料；14-承托层；15-滤板；16-滤头； 17-反洗风机；18-反洗水泵；19-控制阀。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体说明。

图1是本实用新型生化池MBBR工艺耦合反硝化深床滤池脱氮除磷系统的结构示意图。包括生化池1和二沉池3，所述生化池1设有至少一个隔板，分隔成至少两个腔室，靠近出口的腔室内设有若干悬浮填料2，二沉池3位于生化池1的下游且连通；

反硝化深床滤池4位于二沉池3的下游，其包括：絮凝池5，所述絮凝池5内设有搅拌机构8，絮凝池5顶部还设有碳源投加机构10和絮凝剂投加机构11，紧邻絮凝池5的下游连通设有进水总渠6，进水总渠6内设有进水闸门12，紧邻进水总渠6的下游连通设有滤格7，滤格7下连通设有进水渠9，进水渠9下为过滤池，过滤池内自上往下依次为滤料层13、承托层14、滤板15以及设于滤板15上的滤头16；

还包括反洗风机17和反洗水泵18，所述反洗风机17的出口通过管路延伸至承托层14，反洗水泵18的出口通过管路延伸至滤板15下方的过滤池内，所述管路上均设有控制阀19。

本实用新型中，所述生化池1为A/A/O池、A/O池、氧化沟和百乐克中的任意一种。

本实用新型中，所述滤料层13由粒径范围2-4mm陶粒破碎滤料和/或石英砂填充构成。

本实用新型中，所述二沉池3与絮凝池5连通的进液口位于絮凝池5 的下部，构成淹没式进水方式。

本实用新型中，所述滤板15为整体式浇筑滤板，滤头16为可周向旋转和/或伸缩的可调式滤头。

本实用新型中，所述反硝化深床滤池对滤料层13的反冲洗配水布气方式基于整体浇筑滤板及可调式滤头。

本实用新型中，所述反硝化深床滤池对滤料层13的反冲洗配水布气方式基于滤砖及穿孔管。

基于该系统的处理方法包括：

步骤1：污水经过投加了悬浮填料的传统生化池，流入二沉池；污水中总氮、总磷浓度较单纯的传统生化池及二沉池下降较多；

步骤2：污水再经过投加了碳源及絮凝剂的反硝化深床滤池，污水中的总氮、总磷浓度进一步下降，并达到一级A以上标准。

A、MBBR工艺兼具生物接触氧化和生物流化床的优点。通过在生化池投加悬浮填料作为微生物生长载体，形成活性污泥-生物膜复合生态系统。悬浮填料可成为长泥龄菌群的生长载体，活性污泥可控制在较短的泥龄，有效缓解传统生化池工艺中脱氮菌群与聚磷菌群在污泥龄上的矛盾。生物量大，见效快。

B、反硝化深床滤池是一种生物过滤滤池，是在滤料表面培养生物膜，在具有常规传统过滤滤池功能的同时，借助微生物的反硝化作用，去除污水中的总氮。

C、处理流程：原水进入生化池1，通过投加悬浮填料2的区域，出水至二沉池3，污水进入滤池4(包括絮凝池5、进水总渠6、滤格7)，流入带搅拌器8的絮凝池5(絮凝池5投加碳源和絮凝剂)，发生微絮凝作用及碳源混合。水流经过进水总渠6、进水闸门12流入滤格7，由进水渠9 配水。进水流经滤料13、承托层14和整体浇筑滤板15及可调式滤头16 后出水流出滤池。过滤后的水通过出水阀流出然后溢流进入清水池中。当污水流经滤料13时，悬浮物会被阻挡分离出来拥塞在介质颗粒的空隙之中。介质上部分的空隙空间会因最先充满悬浮固体而变得狭窄。由于在较小的通道中要强制通过相同的流率，那么经过滤池介质该部分的污水速度就必须提高。更高的流速必须要有更大的驱动力和水头损失才能支持，而这种支持将由滤料13顶层集结的水流形成。随着更多的空隙被固体拥塞，滤池中的水位会逐渐上升，而伴随更大的流动阻力，狭窄的通道就会变得更长。填充在滤池介质中的固体物质有助于从过滤水中吸附和阻挡更多的固体颗粒。固体首先由滤池滤料13单独挡出，然后滤池滤料13与已经挡出的固体形成合力，进而挡出更多的固体物质。当水流经滤料13时，这时深床滤池会迫使污水中的分散颗粒脱离原有状态而聚集靠紧。当聚集靠紧到充分程度时，这些颗粒可以相互吸引和粘附。滤池在投产运行一段时间后，即能达到其最高效率。

深床滤池也作为生物脱氮反应器发挥作用，该类反应器采用在滤池介质固定表面生长的微生物，以便在兼性-无氧条件下将污水中的氧化氮转化为气态氮。为了加速脱氮作用，可以在硝化污水中加入碳源，以便为新陈代谢和细胞生长提供脱氮剂所需要的能量。含氮的废水，投加有机碳源，流经滤料13。滤池将截留其中的悬浮固体，同时在滤料上生长的厌氧菌将硝态氮转化氮气。

使用相对粗颗粒且圆整的介质，提供足够的空隙，确保了悬浮固体的深度截留和生物群落的生长。这种类型的介质，确保在进行反冲洗之前，能够尽可能多的截获悬浮固体。悬浮固体和氮气的积累在滤池中逐步积累水头损失。这需要周期性的反冲洗去除截留的固体以及用驱氮来去截留的气体。反冲洗结合逆向的水流与气流通过滤池，而驱氮则仅仅使用逆向水流。

D、通过混凝剂与污水中的磷酸盐反应，生成难溶的含磷化合物与絮凝体，可以使污水中的磷分离出来，达到除磷的目的。

E、滤池采用淹没式进水，可以减少水跌落，减低进水的溶解氧，防止溶解氧与碳源作用消耗碳源。

F、滤池可以按恒液位或者变液位运行。

G、该处理工艺可以在已建污水厂生化池基础上直接投加悬浮填料，不改变土建结构，工期短，见效快。后续反硝深床滤池属多功能滤池，一池多用，可进一步脱氮除磷去除悬浮物。可以使出水水质达到一级A或以上标准。

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (7)

1.生化池MBBR工艺耦合反硝化深床滤池脱氮除磷系统，包括生化池(1)和二沉池(3)，其特征在于：

所述生化池(1)设有至少一个隔板，分隔成至少两个腔室，靠近出口的腔室内设有若干悬浮填料(2)，二沉池(3)位于生化池(1)的下游且连通；

反硝化深床滤池(4)位于二沉池(3)的下游，其包括：絮凝池(5)，所述絮凝池(5)内设有搅拌机构(8)，絮凝池(5)顶部还设有碳源投加机构(10)和絮凝剂投加机构(11)，紧邻絮凝池(5)的下游连通设有进水总渠(6)，进水总渠(6)内设有进水闸门(12)，紧邻进水总渠(6)的下游连通设有滤格(7)，滤格(7)下连通设有进水渠(9)，进水渠(9)下为过滤池，过滤池内自上往下依次为滤料层(13)、承托层(14)、滤板(15)以及设于滤板(15)上的滤头(16)；

还包括反洗风机(17)和反洗水泵(18)，所述反洗风机(17)的出口通过管路延伸至承托层(14)，反洗水泵(18)的出口通过管路延伸至滤板(15)下方的过滤池内，所述管路上均设有控制阀(19)。

2.根据权利要求1所述的生化池MBBR工艺耦合反硝化深床滤池脱氮除磷系统，其特征在于：所述生化池(1)为A/A/O池、A/O池、氧化沟和百乐克中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的生化池MBBR工艺耦合反硝化深床滤池脱氮除磷系统，其特征在于：所述滤料层(13)由粒径范围2-4mm陶粒破碎滤料和/或石英砂填充构成。

4.根据权利要求1所述的生化池MBBR工艺耦合反硝化深床滤池脱氮除磷系统，其特征在于：所述二沉池(3)与絮凝池(5)连通的进液口位于絮凝池(5)的下部，构成淹没式进水方式。

5.根据权利要求1所述的生化池MBBR工艺耦合反硝化深床滤池脱氮除磷系统，其特征在于：所述滤板(15)为整体式浇筑滤板，滤头(16)为可周向旋转和/或伸缩的可调式滤头。

6.根据权利要求5所述的生化池MBBR工艺耦合反硝化深床滤池脱氮除磷系统，其特征在于：所述反硝化深床滤池对滤料层(13)的反冲洗配水布气方式基于整体浇筑滤板及可调式滤头。

7.根据权利要求1所述的生化池MBBR工艺耦合反硝化深床滤池脱氮除磷系统，其特征在于：所述滤板(15)由滤砖构成，滤头(16)由穿孔管构成，所述反硝化深床滤池对滤料层(13)的反冲洗配水布气方式基于滤砖及穿孔管。