反硝化濾布濾池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種反硝化濾布濾池。本發(fā)明提出的反硝化濾布濾池，由進(jìn)水室、第一反應(yīng)室、第二反應(yīng)室、分離室及出水槽組成。本發(fā)明中反應(yīng)室內(nèi)的懸浮濾料上附有生物膜，可以進(jìn)行反硝化脫氮，濾料在反應(yīng)室內(nèi)上下循環(huán)翻動，產(chǎn)生的氣體會及時得到釋放，不會影響過濾能力；分離室內(nèi)設(shè)有濾布，可以實(shí)現(xiàn)泥水分離，并通過定期虹吸反沖洗保證其通量。
【專利說明】反硝化濾布濾池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種反硝化濾布濾池。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)外反硝化濾池的主要形式有自養(yǎng)反硝化濾池和異養(yǎng)反硝化濾池。
[0003](I)自養(yǎng)反硝化濾池
自養(yǎng)反硝化是指微生物利用co2、h2co3等無機(jī)碳源，需無機(jī)電子供體氫氣或硫及硫的化合物，在缺氧的條件下，利用硝酸鹽等氧化物和硫或氫等單質(zhì)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的能量可將硝氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)?。自養(yǎng)生物脫氮主要有硫/石灰石自養(yǎng)反硝化脫氮工藝和氫自養(yǎng)反硝化脫氮工藝。硫/石灰石生物脫氮法利用硫作為電子供體，石灰石提供堿度，中和反應(yīng)產(chǎn)生的H+, 二者同時又是生物載體，利用自養(yǎng)菌進(jìn)行反硝化。該工藝能有效地去除地下水中的硝酸鹽，而且不需添加有機(jī)物，硫磺、石灰石損耗少，是一種經(jīng)濟(jì)、簡單的處理工藝。自養(yǎng)反硝化過程剩余污泥產(chǎn)量少，但是微生物代謝緩慢，反硝化效率不高，處理的水量有限；硫自養(yǎng)產(chǎn)生硫酸鹽的積累，引入了新的污染物，硫酸鹽的積累也制約了反硝化反應(yīng)的進(jìn)行。因此不能滿足當(dāng)前城市污水尾水的深度脫氮要求。[0004](2)異養(yǎng)反硝化濾池
異養(yǎng)反硝化的過程中需要有機(jī)碳源來提供給反硝化菌呼吸和生長的能量。在大多數(shù)系統(tǒng)中，廢水中的有機(jī)物起電子供體的作用，并且為了實(shí)現(xiàn)有機(jī)物轉(zhuǎn)化為細(xì)胞物質(zhì)與二氧化碳，必須提供適量的電子受體。同樣地，反硝化濾池主要目的是去除硝酸鹽氮(缺氧環(huán)境下的電子受體)，為了實(shí)現(xiàn)這一目的，系統(tǒng)中必須提供適量的電子供體。甲醇、乙醇、葡萄糖、醋酸、廢紙都曾經(jīng)被使用作為碳源，各種各樣的工業(yè)廢產(chǎn)物，例如糖蜜，乳清和亞硫酸鹽廢液也等都曾被用來做碳源。然而，最常用的幾種碳源土要是甲醇、乙醇和醋酸。
[0005]反硝化濾池用于處理二沉池后的出水，主要針對SS和TN的去除，保證出水SS〈IOmg /L。同時添加碳源，尤其是在冬季低溫反硝化效果不好時，在濾池進(jìn)水區(qū)投加適量碳源，對出水TN進(jìn)一步把關(guān)。反硝化系統(tǒng)既是固定生物膜反應(yīng)器又是濾池。實(shí)際運(yùn)行過程中，在氣溫適宜的條件下投加碳源，培養(yǎng)反硝化細(xì)菌掛膜，培養(yǎng)好后不再外加碳源，此時主要功能是過濾，濾池進(jìn)水中有少量BOD5,因此濾池中仍有相當(dāng)數(shù)量的反硝化細(xì)菌。當(dāng)TN超標(biāo)時，運(yùn)行時只需補(bǔ)加碳源，反硝化功能很快恢復(fù)，在去除SS的同時進(jìn)一步反硝化脫氮，運(yùn)行工況可靈活轉(zhuǎn)換。春秋季及夏季溫度較高時，反硝化深床濾池不用外加碳源可靈活轉(zhuǎn)換成深床濾池去除SS。當(dāng)濾池內(nèi)的生物膜生長到一定的厚度時，為了降低水頭損失和提高膜的活性，就需對濾池進(jìn)行反沖洗。通過濾池控制軟件系統(tǒng)及現(xiàn)場控制柜控制濾池運(yùn)行、反沖洗及碳源投加。
[0006]楊興豹等在出水深度處理時采用反硝化濾池，在乙酸鈉投加適量的情況下，COD出水低于30mg /L的同時，出水TN可以穩(wěn)定保證在5 mg/L以下。且在混凝劑投加適量的情況下，出水SS可以穩(wěn)定保證在5mg/L以下。
[0007]錢勇等利用淹沒式前置反硝化濾池/淹沒式好氧濾池/后置深床反硝化濾池進(jìn)行城市污水脫氮除磷中試研究，經(jīng)過5個月的運(yùn)行結(jié)果表明，在進(jìn)水污染物濃度高、水質(zhì)波動大的情況下，使 BOD5、NH4+-N、TN 分別從 200,82.5,82.5mg/L 左右降到 1.9,2.3、11.1mg /L，取得了很好的效果。
[0008]STS公司的Tetra Denite反硝化深床濾池在高氯離子濃度(1500mg/L)下仍可保證良好的反硝化效果。且在高于設(shè)計(jì)水力負(fù)荷和高TN負(fù)荷情況下，出水TN可穩(wěn)定達(dá)到一級B標(biāo)準(zhǔn)。
[0009]反硝化濾池除了一般只有一個濾池外，一些學(xué)者還嘗試將多個濾池串聯(lián)起來，研究其處理效果。譚新剛等的裝置由兩個濾柱組成，在第一個濾柱中裝入特制的膨脹粘土，主要是用來去除硝酸鹽氮和部分SS。第二個濾柱中裝入細(xì)砂，主要目的是在進(jìn)一步去除SS和硝酸鹽的同時，去除多余的甲醇。Jinwoo Jeong等設(shè)計(jì)的深度處理濾池由兩個濾池構(gòu)成，濾池一是硝化濾池，濾池二有缺氧和好氧部分，下部缺氧，上部好氧。當(dāng)二沉池出水氨氮濃度低于0.5mg/L時，濾池一停止運(yùn)行，污水直接進(jìn)入濾池二。使出水B0D、SS和TN都降到了5mg/L以下。
[0010]G.KOCH等采用添加反硝化濾池，使污水廠擴(kuò)建達(dá)標(biāo)，并模擬得到了生物膜和N2的
產(chǎn)率公式。
[0011]傳統(tǒng)的生物反硝化工藝仍存在一些問題:運(yùn)行管理要求高，反硝化速度慢，所需反應(yīng)器體積龐大，微生物生長過剩污染出水水質(zhì)，出水SS含量大，后續(xù)處理要求高等。因此，還需要提升反硝化濾池系統(tǒng)的效率，過濾精度以及加強(qiáng)技術(shù)產(chǎn)品的模塊化及設(shè)備化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明目的在于提供一種反硝化濾布濾池，與常規(guī)深床反硝化濾池相比，處理效
率更高。
[0013]本發(fā)明提供的一種反硝化濾布濾池,包括進(jìn)水室5、第一反應(yīng)室6、第二反應(yīng)室8、分離室22及出水槽15，其特征在于:
所述進(jìn)水室5由錐形斗20圍成，所述錐形斗20、第一反應(yīng)室6、第二反應(yīng)室8內(nèi)裝有多孔懸浮填料9 ；
所述第一反應(yīng)室6位于進(jìn)水室5上方,第二反應(yīng)室8位于第一反應(yīng)室6四周,第一反應(yīng)室6與第二反應(yīng)室8之間設(shè)導(dǎo)流筒7 ；
所述分離室22位于第一反應(yīng)室6和第二反應(yīng)室8上方，分離室22內(nèi)設(shè)有濾布11、旋轉(zhuǎn)反沖洗刷10、連接支撐13、清水室12、反沖洗排水管18及輸水槽14 ;清水室14通過連接支撐固定于分離室22內(nèi)，清水室12上方設(shè)置濾布11，清水室12底部連接輸水槽14，輸出槽14 一端連接出水槽15，旋轉(zhuǎn)反沖洗刷10與反沖洗排水管18相連接；
所述出水槽15內(nèi)設(shè)調(diào)節(jié)堰板16。
[0014]本發(fā)明中，所述反沖洗排水管18底部裝有反沖洗控制閥21，旋轉(zhuǎn)反沖洗刷10的頂部設(shè)有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置23。
[0015]本發(fā)明中，所述多孔懸浮填料9為粒徑IOmm的球殼，材質(zhì)為聚丙烯塑料，其上、下、前、后、左、右各有一個直徑4_的圓孔。
[0016]本發(fā)明中，所述導(dǎo)流筒7下部為喇叭口狀，上升中的多孔懸浮填料9會被集中到導(dǎo)流筒7的內(nèi)部區(qū)域即第一反應(yīng)室6內(nèi)，多孔懸浮填料9與氣泡分離后會進(jìn)入第二反應(yīng)室8，如此往復(fù)。
[0017]本發(fā)明中，所述濾布11在運(yùn)行過程中，頂部設(shè)置遮光部件，避免引起濾布表面長藻從而影響過濾。
[0018]本發(fā)明中，所述運(yùn)行過程中，控制濾布11的濾速為2~5m/h。
[0019]本發(fā)明中，所述進(jìn)水室5底部通過放空排泥管3連接排泥閥4。
[0020]本發(fā)明中，所述進(jìn)水室5 —側(cè)水平插入進(jìn)水管I，進(jìn)水管I 一端開口向下，且端口處設(shè)有反射板2。
[0021]本發(fā)明的有益效果:由于采用常規(guī)的深床過濾進(jìn)行反硝化脫氮時，濾床的深度至少為2m，再加上承托層和濾層上自由水位，整個深床濾池的高度至少有5m，體積龐大；另外，深床濾池采用石英砂作為濾料，在反硝化過程中氮?dú)夥e累在濾料表面，需要定期反沖洗驅(qū)氮，否則會引起過濾能力下降。而本發(fā)明采用濾料上的生物膜進(jìn)行反硝化，濾料在反應(yīng)室內(nèi)上下循環(huán)翻動，產(chǎn)生的氣體會及時得到釋放，不會影響過濾能力；其次，由于不需要像反硝化深床濾池那樣定期反沖洗驅(qū)氮，不但節(jié)省了能耗，還減少了設(shè)備投資，使設(shè)備更加簡單；再次，本發(fā)明的設(shè)備高度只有3.5m,節(jié)省了空間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的主視圖。
[0023]圖2為本發(fā)明的俯視圖。
[0024]圖3為本發(fā)明的多孔懸浮填料9結(jié)構(gòu)圖示。
[0025]圖中標(biāo)號:1為進(jìn)水管，2為反射板,3為放空排泥管,4為排泥閥,5為進(jìn)水室,6為第一反應(yīng)室，7為導(dǎo)流筒,8為第二反應(yīng)室,9為多孔懸浮填料,10為旋轉(zhuǎn)反沖洗刷，11為濾布，12為清水室，13為連接支撐，14為輸水槽，15為出水槽，16為調(diào)節(jié)堰板，17為出水管，18為反沖洗排水管，19為支撐腿,20為錐形斗,21為反沖洗控制閥,22為分離室,23為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，24為排氣閥，25為圓孔。
【具體實(shí)施方式】
[0026]實(shí)施例1
反硝化濾布濾池如圖1-圖3所示,包括進(jìn)水室5、第一反應(yīng)室6、第二反應(yīng)室8、分離室22及出水槽15。其中:
所述的進(jìn)水室5由錐形斗20圍成，錐形斗20上裝有進(jìn)水管I及放空排泥管3 ;進(jìn)水管I水平進(jìn)入后管口下彎，并在管口處設(shè)反射板2 ;放空排泥管3起放空或排泥作用，上設(shè)有排泥閥4。
[0027]所述的第一反應(yīng)室6與第二反應(yīng)室8之間設(shè)導(dǎo)流筒7。
[0028]所述的分離室22內(nèi)設(shè)有濾布11、旋轉(zhuǎn)反沖洗刷10、連接支撐13、清水室12、反沖洗排水管18及輸水槽14。旋轉(zhuǎn)反沖洗刷10與反沖洗排水管18相連接，反沖洗排水管底部裝有反沖洗控制閥21。旋轉(zhuǎn)反沖洗刷10的頂部設(shè)有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置23。
[0029]所述的出水槽15內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)堰板16，用于調(diào)節(jié)出水液位，出水槽15底部設(shè)出水管17。
[0030]錐形斗20、第一反應(yīng)室6、第二反應(yīng)室8及裝有多孔懸浮填料9，多孔懸浮填料9的粒徑為10mm，由聚丙烯塑料制成。
[0031]本發(fā)明的使用方法如下:
首先打開手動排氣閥24，使運(yùn)行狀態(tài)下，旋轉(zhuǎn)反沖洗刷10及反沖洗排水管18內(nèi)的空氣都能被排出。帶有硝態(tài)氮及碳源的水流首先經(jīng)進(jìn)水管I進(jìn)入進(jìn)水室5，與原有水進(jìn)行充分混合后，垂直向上流動，進(jìn)入第一反應(yīng)室6及第二反應(yīng)室8。
[0032]由于進(jìn)水室5、第一反應(yīng)室6及第二反應(yīng)室8中裝有多孔懸浮填料9，運(yùn)行一段時間后，多孔懸浮填料9表面及球殼內(nèi)部會生長附著反硝化菌，在反硝化菌作用下，硝態(tài)氮被還原成氮?dú)?，附著在多孔懸浮填?表面及球殼內(nèi)，從而使填料比重變小上浮，從而使水流及懸浮填料9在第一反應(yīng)室6及第二反應(yīng)室8之間實(shí)現(xiàn)循環(huán)，硝態(tài)氮被充分還原。
[0033]廢水經(jīng)處理后進(jìn)入分離室22。在分離室22內(nèi)，穿過濾布11的凈水進(jìn)入清水室12，然后經(jīng)輸水槽14進(jìn)入出水槽15，出水槽15內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)堰板16，可以調(diào)節(jié)其液位。
[0034]濾布11過濾一段時間后，其表面會因堵塞懸浮物而需要反洗，這時需要關(guān)閉排氣閥24，打開反沖洗控制閥21，通過虹吸作用實(shí)現(xiàn)反沖。[0035]濾布11在運(yùn)行過程中，頂部須設(shè)遮光措施，避免引起濾布表面長藻從而影響過濾。濾布11在過濾時，其濾速宜控制在2~5m/h范圍內(nèi)。
[0036]實(shí)施例2
采用實(shí)施例1所示的反硝化濾布濾池設(shè)備對城鎮(zhèn)污水廠二級處理尾水進(jìn)行深度處理，處理能力為100t/d。反硝化濾布濾池的進(jìn)水總氮濃度為14mg/L，C0D濃度為36mg/L。設(shè)備的水力停留時間為60min，在進(jìn)水甲醇投加量為30mg/L，經(jīng)處理后出水總氮為4mg/L，與采用深床反硝化濾池相比，噸水運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省20%以上。
【權(quán)利要求】
1.反硝化濾布濾池，包括進(jìn)水室(5)、第一反應(yīng)室(6)、第二反應(yīng)室(8)、分離室(22)及出水槽(15)，其特征在于: 所述進(jìn)水室(5)由錐形斗(20)圍成，所述錐形斗(20)、第一反應(yīng)室(6)、第二反應(yīng)室(8)內(nèi)裝有多孔懸浮填料(9)； 所述第一反應(yīng)室(6)位于進(jìn)水室(5)上方，第二反應(yīng)室(8)位于第一反應(yīng)室(6)四周，第一反應(yīng)室(6)與第二反應(yīng)室(8)之間設(shè)導(dǎo)流筒(7)； 所述分離室(22)位于第一反應(yīng)室(6)和第二反應(yīng)室(8)上方,分離室(22)內(nèi)設(shè)有濾布(11)、旋轉(zhuǎn)反沖洗刷(10)、連接支撐(13)、清水室(12)、反沖洗排水管(18)及輸水槽(14)；清水室(14)通過連接支撐固定于分離室(22)內(nèi)，清水室(12)上方設(shè)置濾布(11)，清水室(12)底部連接輸水槽(14)，輸出槽(14)一端連接出水槽(15)，旋轉(zhuǎn)反沖洗刷(10)與反沖洗排水管(18)相連接； 所述出水槽(15)內(nèi)設(shè)調(diào)節(jié)堰板(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反硝化濾布濾池，其特征在于所述反沖洗排水管(18)底部裝有反沖洗控制閥(21)，旋轉(zhuǎn)反沖洗刷(10)的頂部設(shè)有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(23)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反硝化濾布濾池，其特征在于所述多孔懸浮填料(9)為粒徑IOmm的球殼,材質(zhì)為聚丙烯塑料,其上、下、前、后、左、右各有一個直徑4mm的圓孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反硝化濾布濾池，其特征在于所述導(dǎo)流筒(7)下部為喇叭口狀，上升中的多孔懸浮填料(9)會被集中到導(dǎo)流筒(7)的內(nèi)部區(qū)域即第一反應(yīng)室(6)內(nèi)，多孔懸浮填料(9)與氣泡分離后會進(jìn)入第二反應(yīng)室(8)，如此往復(fù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反硝化濾布濾池，其特征在于所述濾布(11)在運(yùn)行過程中，頂部設(shè)置遮光部件，避免引起濾布表面長藻從而影響過濾。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的反硝化濾布濾池，其特征在于所述運(yùn)行過程中，控制濾布(11)的濾速為2~5m/h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反硝化濾布濾池，其特征在于所述進(jìn)水室(5)底部通過放空排泥管⑶連接排泥閥⑷。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反硝化濾布濾池，其特征在于所述進(jìn)水室(5)—側(cè)水平插入進(jìn)水管(1)，進(jìn)水管(I) 一端開口向下，且端口處設(shè)有反射板(2)。
【文檔編號】C02F3/28GK103833129SQ201410076065
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月4日
【發(fā)明者】崔健, 郭家宏, 陳莉佳, 徐曉東 申請人:上海中冶技術(shù)工程有限公司