专利名称：分段进水多级曝气生物脱氮处理城市污水方法及生物滤池的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种城市污水生物脱氮处理的方法与装置，特别涉及一种分段进水多级曝气生物脱氮处理污水方法及生物滤池。
背景技术：
控制水体富营养化、改善城市水环境的关键就是控制污染物的排放量，而城市污水处理则起到至关重要的作用。水体富营养化的主要指标是TN、TP,由于化学除磷效果稳定，因此如何更有效的解决生物脱氮问题已迫在眉睫。在本发明之前已经有分段进水多级AO活性污泥工艺，该工艺脱氮效果明显，处理出水能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A标准。但一是分段进水多级AO活性污泥法工艺对污水碳氮比要求较高，一般要求污水碳氮比大于5 ；二是分段进水多级AO活性污泥法工艺作为污水活性污泥法之一，存在对污水碳源利用效率低于生物膜法的问题；三是工艺中需设置沉淀池，而沉淀出水悬浮物(SQ相对于过滤法高； 而作为生物膜法的普通曝气生物滤池虽然无需沉淀池及污泥回流，但是无法像AO分段进水工艺那样实现分段进水，有效解决反硝化碳源利用问题。同样，本发明之前已经有曝气生物滤池工艺，该工艺对污水有机物去除能力强，具有污水脱氮的作用，但需要较大的回流比 (^ 2)才能有较好的脱氮效果。
发明内容
本发明的目的就在于克服上述缺陷，设计、研制一种分段进水多级曝气生物脱氮处理城市污水方法及生物滤池。本发明的技术方案是分段进水多级曝气生物脱氮处理城市污水方法，其主要技术步骤在于(1)污水分成三部分分别进入生物滤池的三段，每段均包括缺氧区、好氧区；(2)第一部分污水与回流污水在第一缺氧区底部合并，在第一缺氧区发生脱除回流污水中硝态氮的作用；(3)接着污水通过过第一过水区流入第一好氧区，去除污水有机物、氨氮并转化为硝态氮；(4)第一部分污水、回流污水通过第二过水区与第二部分污水在第二缺氧区的底部合并进入第二缺氧区，脱除污水中硝态氮；(5)接着第一部分污水、回流污水和第二部分污水通过第三过水区流入第二好氧区，去除污水有机物和氨氮并转化为硝态氮；(6)接着第一部分污水、回流污水和第二部分污水通过第四过水区进入第三缺氧区的底部与第三部分污水合并，进入第三缺氧区，脱除污水中硝态氮；(7)接着第一部分污水、回流污水、第二部分和第三部分污水通过第五过水区流入第三好氧区，去除污水有机物和氨氮并转化为硝态氮；
(8)污水经过上述处理后一部分通过出水管排出，另一部分通过回流管回流至第
一缺氧区底部。本发明另一技术方案是所述生物滤池，其主要技术特征在于生物滤池分隔成三段，每段均包括缺氧区和好氧区，每个区内上部是填料区，底部是承托层，填料区中填放陶粒滤料；各区之间通过过水区连通，在各空间中设曝气装置的为好氧区，其他为缺好氧区，3个缺氧区的底部有进入本发明专利是一种分段进水多级曝气生物滤池，共有三段，每段均由缺氧区和好氧区组成，原污水分成三部分分别从每段的缺氧区底部进水；三段曝气生物滤池均从底部进水，上部出水；缺氧区由下至上依次为配水区、承托板、滤料层，承托板上装有滤头，承托板与滤料层之间为承托层；好氧区由下至上依次为配水区、承托板、滤料层，承托板上装有滤头，承托板与滤料层之间为承托层，配水区底部安装有穿孔曝气管。污水流经一级缺氧区后，经连通区流入一级好氧区，依次进入二、三级处理区，完成对污水的净化。本发明的技术创新的本质是综合分段进水多级AO活性污泥工艺、曝气生物滤池工艺的技术优点，克服了传统多级AO活性污泥工艺对污水碳源利用率不高、曝气生物滤池不能对污水深度脱氮的不足，通过集合二者的优点，去除二者的不足，获得了更加高效的污水脱氮效果。特别对碳氮比在3 5之间的污水脱氮效果依然显著，取得了 1加1大于2 的技术效果，产生了一种处理效果更优的污水生物脱氮工艺技术。本发明解决了低氮碳比城市污水反硝化碳源问题，将污水碳源优先用于反硝化脱氮，降低了曝气系统曝气量，减小了动力消耗。对于COD在150 200mg/L、TN(总氮)在 40 50mg/L的城市污水，其出水COD可保持在40mg/L以下、TN可保持在13mg/L以下，氨氮可保持在:3mg/L以下，低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A 标准。
图1——本发明分段进水多级曝气生物滤池示意图。图中各标号所示第一缺氧区1、第一过水区2、第一好氧区3、第二过水区4、第二缺氧区5、第三过水区6、第二好氧区7、第四过水区8、第三缺氧区9、第五过水区10、第三好氧区11、第一承托层12、第二承托层13 ；第三承托层14、第四承托层15、第五承托层16、第六承托层17、进水系统18、曝气系统19、出水管20、回流管21、回流泵22、反冲洗系统23。
具体实施例方式本发明的技术思路是依据生物脱氮的硝化与反硝化原理，借鉴了 AO工艺分段进水在缺氧段补充反硝化碳源的构思，从而与曝气生物滤池相结合，两者互补，产生协同作用，从而达到更好的生物脱氮效果。具体说明如下。如图1所示本发明中的生物滤池分为三段，每段均有缺氧区和好氧区；第一段包括第一缺氧
4区1、承托层12、第一过水区2、第一好氧区3、第二承托层13、第二过水区4 ；第二段包括第二缺氧区5、第三承托层14、第三过水区6、第二好氧区7、第四承托层15、第四过水区8 ；第三段包括第三缺氧区9、第五承托层16、第五过水区10、第三好氧区11、第六承托层17 ；进水系统18分别连通每段的底部；曝气系统19分别从每个过水区顶部向下布设与第一好氧区3.第二好氧区7、第三好氧区11连通；出水管20设置于第三好氧区11的上部；回流管 21从第三好氧区11的上部通过回流水泵22连接至第一缺氧区1的底部；反冲洗系统23分别连通每段的底部。上述结构构成生物滤池。具体方法如下污水通过进水系统18分成三部分分别进入生物滤池，第一部分污水进入第一缺氧区1的底部，第二部分污水进入第二缺氧区5的底部，第三部分污水进入第三缺氧区9的底部；第一部分污水与回流污水在第一缺氧区1底部合并，在第一缺氧区1发生脱除回流污水中硝态氮的作用；接着在第一缺氧区1处理过的污水通过第一过水区2流入第一好氧区3，去除污水有机物、氨氮转化为硝态氮的作用，在此通过曝气系统19保持水中溶解氧浓度为ang/L ；第一部分污水、回流污水通过第二过水区4与第二部分污水在第二缺氧区5的底部合并进入第二缺氧区5，脱除污水中硝态氮；接着第一部分污水、回流污水和第二部分污水通过第三过水区6流入第二好氧区7，去除污水有机物和氨氮并转化为硝态氮，在此通过曝气系统19保持水中溶解氧浓度为ang/L ；接着第一部分污水、回流污水和第二部分污水通过第四过水区8进入第三缺氧区9的底部与第三部分污水合并，进入第三缺氧区9，脱除污水中硝态氮；接着第一部分污水、回流污水、第二部分和第三部分污水通过第五过水区 10流入第三好氧区11，去除污水有机物和氨氮并转化为硝态氮，曝气系统19保持水中溶解氧浓度为ang/L;污水经过上述处理后一部分通过出水管排出，另一部分通过回流管21回流至第一缺氧区1底部。
权利要求
1.分段进水多级曝气生物脱氮处理城市污水方法，其步骤在于(1)污水通过进水系统分成三部分分别进入多级生物滤池，第一部分污水进入第一缺氧区的底部，第二部分污水进入第二缺氧区的底部，第三部分污水进入第三缺氧区的底部， 由三段生物滤池串联组成，每段均包括缺氧区、好氧区；(2)第一部分污水与回流污水在第一缺氧区底部合并，在第一缺氧区发生脱除回流污水中硝态氮的作用；(3)接着污水通过过第一过水区流入第一好氧区，去除污水有机物、氨氮并转化为硝态氮；(4)第一部分污水、回流污水通过第二过水区与第二部分污水在第二缺氧区的底部合并进入第二缺氧区，脱除污水中硝态氮；(5)接着第一部分污水、回流污水和第二部分污水通过第三过水区流入第二好氧区，去除污水有机物和氨氮并转化为硝态氮；(6)接着第一部分污水、回流污水和第二部分污水通过第四过水区进入第三缺氧区的底部与第三部分污水合并，进入第三缺氧区，脱除污水中硝态氮；(7)接着第一部分污水、回流污水、第二部分污水和第三部分污水通过第五过水区流入第三好氧区，去除污水有机物和氨氮并转化为硝态氮；(8)所有污水经过上述处理后一部分通过出水管排出，另一部分作为回流污水通过回流管回流至第一缺氧区底部。
2.根据权利要求1所述的分段进水多级曝气生物脱氮处理城市污水方法，其特征在于步骤(3)、(5)、(7)中水中溶解氧浓度均为2mg/L。
3.根据上述方法中使用的生物滤池，其特征在于生物滤池分隔成三段，每段均包括缺氧区和好氧区，每个区内上部是填料区，底部是承托层，填料区中填放陶粒滤料；各区之间通过过水区连通，在各空间中设曝气装置的为好氧区，余为缺好氧区，3个缺氧区的底部有进入口。
全文摘要
本发明涉及分段进水多级曝气生物脱氮处理污水方法及生物滤池。本发明生物滤池分隔成三段，每段均包括缺氧区和好氧区，每个区内上部是填料区，底部是承托层，填料区中填放陶粒滤料；各区之间通过过水区连通，在各空间中设曝气装置的为好氧区，其他为缺好氧区，3个缺氧区的底部有进入口。解决了曝气生物滤池需要较大的回流比的缺陷。本发明综合分段进水多级AO活性污泥工艺、曝气生物滤池工艺的技术优点，克服了各自存在的不足，获得了更加高效的污水脱氮效果，将污水碳源优先用于反硝化脱氮，降低了曝气系统曝气量，减小了动力消耗。对于COD在150～200mg/L、TN(总氮)在40～50mg/L的城市污水，其出水COD可保持在40mg/L以下、TN可保持在13mg/L以下，氨氮可保持在3mg/L以下。
文档编号C02F9/14GK102211837SQ20111005297
公开日2011年10月12日 申请日期2011年3月4日 优先权日2011年3月4日
发明者丛海兵, 何成达, 吴军, 张淼, 裴露 申请人:扬州大学