一种污水深度处理反硝化生物滤池装置系统及处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种污水深度处理反硝化生物滤池装置系统及处理工艺，属于污水处 理领域。
【背景技术】
[0002] 从国内外污染治理的发展历程看，污水处理最初关注主要为COD消解，但随着人 们对环境质量要求的提升，污水排放对氮、磷等的去除要求也在逐步严格起来。相比而言， 磷可以利用化学沉淀方法脱除，而氮的降解则主要依靠生物处理法，这就要求污水处理工 艺单元需加强考虑脱氮问题。
[0003] 2002年以前我国城镇污水厂出水标准为二级排放标准，其中只有氨氮（NH3-N)指 标要求，没有总氮指标要求，这种情况下，曝气生物处理过程可将NH 3-N氧化为硝态氮，实现 达标排放。但随着人们对水体水质要求的日益严格，对于城镇处理厂处理后的污水部分地 方（城市重点流域）已经要求直接作为景观补充水，在各项水质指标中，尤以C0D &、氮（TN) 等排放指标更为苛刻。
[0004] 表1各级排放指标对应表
[0005]
【主权项】
1. 一种污水深度处理反硝化生物滤池装置系统，包括一生物滤池，所述生物滤池的顶 部敞口，内部由上至下依次设有溢流室、悬浮填料层、滤料层以及配水配气室；所述悬浮填 料层的底部设有抽吸式布水器；所述滤料层内设集气系统；所述悬浮填料层和滤料层之间 设有悬浮填料支撑板，所述悬浮填料支撑板上设有滤孔；所述滤料层和所述配水配气室之 间设有滤料支撑板，所述滤料支撑板上设有长柄滤头； 所述抽吸式布水器设有进液口和抽吸气进口；所述集气系统与所述抽吸式布水器的抽 吸气进口经管线连接； 所述溢流室的池壁上设有溢流出口；所述配水配气室的池壁上设有液体进出口和反冲 气进口I;所述集气总管上设有反冲气进口II和集气调节阀； 所述配水配气室池壁上的液体进出口与新鲜水原料管道经管线连接，且在连接管线上 设有反冲水调节阀；所述液体进出口还与计量装置经管线连接，且在连接管线上设有出水 调节阀； 所述生物滤池外设有污水储箱、提升泵、碳源投加器、混合器以及空气压缩机； 所述污水储箱设有污水出口；所述提升泵设有进口和出口；所述碳源投加器设有碳源 出口；所述混合器设有进口I、进口II和出口；所述污水储箱的污水出口与所述提升泵的 进口经管线连接，且在连接管线上设有泵前控制阀；所述提升泵的出口与所述混合器的进 口I经管线连接；所述碳源投加器的碳源出口与所述混合器的进口II经管线连接；所述混 合器的出口与所述抽吸式布水器的进液口经管线连接； 所述空气压缩机设有压缩气出口；所述空气压缩机的压缩气出口与所述反冲气进口 I 经管线连接，且在连接管线上设有反冲气调节阀I ;所述空气压缩机的压缩气出口还与所 述反冲气进口II经管线连接，且连接管线上设有反冲气调节阀II。
2. -种生物滤池污水反硝化深度处理工艺，所述生物滤池的顶部敞口，内部由上至下 依次设置溢流室、悬浮填料层、滤料层以及配水配气室；在悬浮填料层的底部设抽吸式布水 器；在滤料层内设集体系统；所述集气系统与所述抽吸式布水器相连通；所述悬浮填料层 和滤料层之间设有悬浮填料支撑板；所述悬浮填料支撑板上设有滤孔；所述滤料层和所述 配水配气室之间设有滤料支撑板；所述滤料支撑板上设有长柄滤头；所述处理工艺包括以 下步骤： (1) 启动提升泵，将污水储箱中的污水经抽吸式布水器分布后进入悬浮填料层，污水在 悬浮填料层中发生脱氮除氧及匀质作用；然后通过悬浮填料支撑板进入滤料层进行反硝化 过滤；处理后的污水再通过滤料支撑板进入配水配气室，待生物滤池内的液位达到溢流室 池壁上的溢流出口进行溢流时，再开启设于配水配气室池壁上的出水调节阀，出水经计量 装置计量后外排；并通过调节设于提升泵前的泵前调节阀和所述出水调节阀使生物滤池的 液位稳定； (2) 正常运行后，开启碳源投加器，碳源与污水通过混合器快速混合形成混合液一起经 抽吸式布水器分布后进入悬浮填料层；与此同时，在所述抽吸式布水器的抽吸作用下，滤料 层内反硝化过程产生的氮气则通过集气系统被抽吸至抽吸式布水器，经抽吸式布水器分布 后进入悬浮填料层，起到驱除生物滤池中氮气的作用；同时氮气进入悬浮填料层后，借助氮 气的强烈水力搅拌作用以及悬浮填料层内填料充分悬浮流动的特点可进一步加速降低污 水中的富余氧含量，维持系统的反硝化作用条件； (3)运行一段时间后，对生物滤池进行反冲洗，以去除生物滤池内截留的污染物：利用 新鲜水作为反冲水，以及采用空气压缩机提供反冲气；首先关闭提升泵、碳源投加器、出水 调节阀以及集气系统上的集气调节阀，然后分阶段开启空气压缩机、反冲气调节阀以及反 冲水调节阀，依次对生物滤池进行气冲、水气冲和水冲三个阶段的反冲洗以及对所述集气 系统的反吹扫；反冲气分两路，分别从生物滤池的配水配气室以及集气系统进入，最后经过 悬浮填料层后从生物滤池顶部排出；反冲水则从生物滤池的配水配气室进入，从溢流室池 壁上的溢流出口排出。
3. 如权利要求2所述的一种生物滤池污水反硝化深度处理工艺，其特征在于，所述悬 浮填料为优质多孔球形聚丙烯悬浮填料，粒径为25mm，堆积比重83kg/m 3、比表面积237m2/ m3。
4. 如权利要求2所述的一种生物滤池污水反硝化深度处理工艺，其特征在于，所述滤 料层内填充优质活性炭，粒径2?3mm、密度0. 45?0. 55g/cm3、比表面积800±50m2/g、碘 吸附值800?850mg/g。
5. 如权利要求2所述的一种生物滤池污水反硝化深度处理工艺，其特征在于，所述生 物滤池的高度为3. 8?5. 8m，悬浮填料层的高度为1?3m，滤料层的高度为1?3m。
6. 如权利要求2所述的一种生物滤池污水反硝化深度处理工艺，其特征在于，所述悬 浮填料支撑板沿中心对称设有多个滤孔，滤孔直径为20±0. 1mm ;所述滤孔总面积和悬浮 填料支撑板的总面积之比为〇. 01-0. 025 :1。
7. 如权利要求2所述的一种生物滤池污水反硝化深度处理工艺，其特征在于，所述滤 料支撑板上沿中心对称分布有多个开孔，所述开孔上安装长柄滤头；所述长柄滤头包括滤 帽和滤柄；滤帽和滤柄均为中空结构；所述滤帽位于所述滤料层内，滤帽顶部密封，侧面分 布有多个滤缝，底部与所述滤柄相连通；所述滤柄的底端开口，并插入所述配水配气室内。
8. 如权利要求7所述的一种生物滤池污水反硝化深度处理工艺，其特征在于，所述 滤帽的横截面为圆形，纵截面为梯形，高25-40mm ;滤缝宽度2±0. 1mm ;所述滤柄的长度为 225-350mm ;所述滤料支撑板上的滤缝总面积和滤料支撑板的总面积之比为0. 01-0. 025 : 1〇
9. 如权利要求2所述的一种生物滤池污水反硝化深度处理工艺，其特征在于，所述抽 吸式布水器包括一条水平布置的螺旋状布水管，所述布水管上开设有布水孔；所述螺旋状 布水管一端密封，一端设有抽吸接口；所述抽吸接口连接有进液口和抽吸气进口；所述进 液口与所述混合器的出口经管线连接；所述抽吸气进口与所述集气系统经管线连接。
10. 如权利要求9所述的一种生物滤池污水反硝化深度处理工艺，其特征在于，所述布 水管的管径为25-100mm ;所述布水孔的孔径为3-4mm ;所述布水孔在所述布水管的两侧斜 向上45°的管壁上交错布置。
11. 如权利要求9所述的一种生物滤池污水反硝化深度处理工艺，其特征在于，所述集 气系统包括集气总管和与所述集气总管相连通的多根集气支管；所述集气总管位于所述生 物滤池外，其上设有集气调节阀；所述集气支管位于所述滤料层内，其上设有集气孔；所述 集气总管与所述抽吸式布水器的气体抽吸口相连通。
12. 如权利要求11所述的一种生物滤池污水反硝化深度处理工艺，其特征在于，所述 集气支管在所述滤料层内水平布置并呈圆环状；所述集气支管的管径为25?32mm ;所述集 气孔的孔径为2±0. 1mm ;所述集气孔设于所述集气支管的圆环外侧斜向下45°的管壁上。
13. 如权利要求11所述的一种生物滤池污水反硝化深度处理工艺，其特征在于，还包 括以下特征中的任一项或多项： (a) 所述滤料层的池壁上由上至下设有多个取样口；所述取样口上连接有取样阀； (b) 所述配水配气室的池壁上还设有放空口；所述放空口上连接有放空阀； (c) 所述空气压缩机与所述配水配气室的连接管线上设有反冲气调节阀I ; (d) 所述空气压缩机与所述集气系统的集气总管经管线连接，连接管线上设反冲气调 节阀II ; (e) 所述污水储箱设有污水进口；所述污水进口与污水管道经管线连接；所述污水储 箱的顶部还设有溢流口； (f) 所述溢流室的溢流出口上连接有溢流调节阀。
14. 如权利要求2所述的一种生物滤池污水反硝化深度处理工艺，其特征在于，还包括 以下特征中的任一项或多项： (a) 所述混合器为管式混合器； (b) 所述计量装置为转子流量计或电磁流量计； (c) 所述污水储箱内设有水质监测仪；所述水质监测仪和所述碳源投加器通过PLC控 制系统控制连接。
15. 如权利要求2所述的一种生物滤池污水反硝化深度处理工艺，其特征在于，所述碳 源为甲醇或乙酸钠；甲醇投加量与污水中总氮的质量之比小于2.9 ;乙酸钠投加量与污水 中总氮的质量之比小于5。
16. 如权利要求2所述的一种生物滤池污水反硝化深度处理工艺，其特征在于，所述生 物滤池的水力停留时间为〇? 2?0? 5h ;所述生物滤池的容积负荷2?4kgN03-N/m3. d，水力 负荷 6 ?8m3/m2. h。
17. 如权利要求2所述的一种生物滤池污水反硝化深度处理工艺，其特征在于，所述反 冲水强度为4. 0-8. OL/s. m2;所述反冲气强度为10. 0-14. OL/s. m 2;所述气冲持续时间5-10 分钟；所述气水冲持续时间为5-10分钟；所述水冲持续时间为5-10分钟。
【专利摘要】本发明涉及一种污水深度处理反硝化生物滤池装置系统及处理工艺，生物滤池的顶部敞口，内部由上至下依次设置溢流室、悬浮填料层、滤料层以及配水配气室；在悬浮填料层内设抽吸式布水器；在滤料层内设集体系统；集气系统与抽吸式布水器相连通；滤料层内反硝化过程产生的氮气通过集气系统收集后经抽吸式布水器进入悬浮填料层，起到驱除生物滤池中氮气的作用，同时借助氮气的强烈水力搅拌作用以及悬浮填料层内填料充分悬浮流动的特点可进一步加速降低污水中的富余氧含量，维持系统的反硝化作用条件；从而能够实现自吸驱氮除氧，并有效实现二级生化后的脱氮处理，有效保证污水的脱氮效果。
【IPC分类】C02F3-28
【公开号】CN104528932
【申请号】CN201410848594
【发明人】桂新安, 张大鹏, 杨暘, 戴杨叶, 洪士杰
【申请人】上海中信水务产业有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月26日