一种增强生化工艺深度处理高氨氮工业废水的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种增强生化工艺深度处理高氨氮工业废水的装置，该装置包括依次连通的隔油池（1）、事故兼调节池（2）、生物预反应池（3）、斜板沉淀池（4）、缺氧折流反应池（5）、连续循环生物接触氧化池（6）、气提生物脱氮池（7）、斜管沉淀池（8）、污泥再生池（9）、微曝生物滤池（10）。使用该装置进行污水处理全程不使用化学药剂、不用膜，全生化处理，出水可作为工厂循环冷却水的补充水。
【专利说明】一种增强生化工艺深度处理高氨氮工业废水的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于工业废水处理领域，进一步是指一种增强生化工艺深度处理高氨氮工业废水的装置。
【背景技术】
[0002]高浓度氨氮废水一般< 500mg/L，是工业废水中较难处理的一种，其来源广且排放量大，在石油化工、煤气化工、化肥、炼焦、冶金、制药、食品、皮革及合成革等生产部门和垃圾填埋场均有产生。近年来，随着经济的发展，由此而产生的高氨氮工业废水也成为相关行业发展的制约因素之一。
[0003]大量高浓度氨氮废水排入水体特别是流动较缓慢的湖泊、海湾，容易引起水中藻类及其他微生物大量繁殖，形成富营养化污染，造成水体黑臭、质量下降，被氧化生成的硝酸盐和亚硝酸盐还会影响水生物，甚至人类的健康。因此，经济有效地深度处理高浓度氨氮废水污染已经成为当前环保工作者研究的重要课题，受到业内人士的高度重视。目前，国内外对高氨氮工业废水的处理技术展开了较多研究，国内多采用物化法除氨氮工艺和生化法脱氨氮工艺。
[0004]物化法除氨氮工艺包括折点氯化法、吹脱法、晶析法等，从现在运行的情况来看，物化法除氨氮由于处理程度低，基本都不能直接实现达标排放，只能作为预处理使用。
[0005]生化法除氨氮工艺，包括传统A/0法、生物滤池法、SBR法等，这些方法去除氨氮的效果尚可，但去除总氮效果差，且存在建设费用大，处理成本高，运行条件苛刻等缺点。
实用新型内容
[0006]针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种增强生物工艺深度处理高氨氮工业废水的装置。本实用新型是以缺氧折流反应池-连续循环生物接触氧化池组成的异步硝化与反硝化(一级A/0)子系统和气提生物脱氮池的短程硝化与反硝化(二级A/0)子系统组成的增强生物工艺。前者去除大部分有机物(BOD)、氨氮和总氮，后者深度去除有机物(B0D)、氨氮和总氮。另外，再辅以微曝生物滤池去除残留的N03_-N和悬浮物，起最后的把关作用。同时利用污泥再生池对整个系统的生物污泥进行活化处理后，用做反硝化所需的补充碳源，无需补充甲醇、乙酸、乙酸钠等外加碳源。全程不使用化学药剂，不用膜，全生化处理，具有绿色、节能、效果好的优点。出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)》一级A的标准，可用作工业循环冷却水。
[0007]本实用新型的技术方案是:
[0008]一种增强生化工艺深度处理高氨氮工业废水的装置，包括预处理单元，其特征是，所述预处理单元之后依次连接有缺氧折流反应池、连续循环生物接触氧化池、气提生物脱氮池、斜管沉淀池、污泥再生池、微曝生物滤池。
[0009]所述预处理单元由隔油池、事故兼调节池、生物预反应池和斜板沉淀池依次连通组成；所述生物预反应池底部设置有穿孔搅拌管，穿孔搅拌管上方设置有填料I，生物预反应池池壁上设置有消化污泥管。
[0010]所述的隔油池内部设有隔板；所述的事故兼调节池为一空塔构筑物；所述的斜板沉淀池内设置有乙丙共聚斜板，泥水分离后的污泥从底部排入缺氧折流反应池。
[0011]所述缺氧折流反应池内设置有折流板，折流板的垂直段与折板的夹角大于90°小于180° ;所述缺氧折流反应池的侧壁上设有碳源补充管I和硝化液回流支管。
[0012]所述连续循环生物接触氧化池，池内两端设置有导流板，池底部设置有旋流曝气系统I，旋流曝气系统I上方设置有弹性立体填料，弹性立体填料沿水流方向水平设置；池尾部设置有硝化液回流泵；所述硝化液回流泵通过硝化液回流管与缺氧折流反应池连通。
[0013]所述气提生物脱氮池内部设有隔板，所述隔板将气提生物脱氮池分为两部分，前部分为缺氧区，后部分为好氧区，缺氧区和好氧区内部均设有填料II，好氧区底部设置有旋流曝气系统II，缺氧区和好氧区之间设置有空气气提管，缺氧区侧壁设置有碳源补充管II。
[0014]所述的斜管沉淀池内设置有乙丙共聚斜管，泥水分离后的污泥从池底进入污泥再生池；所述的污泥再生池9的底部设置有空气搅拌管，尾部设置有污泥回流泵，所述污泥回流泵通过污泥回流总管与生物预反应池、缺氧折流反应池连通、气提生物脱氮池连通。
[0015]所述微曝生物滤池的底部设置有微缝曝气软管，微缝曝气软管上方设置有承托层，承托层上方设置滤料；微曝生物滤池外部设置有空气管。
[0016]所述微曝生物滤池之后连接有消毒及清水池。
[0017]下面对本实用新型做进一步解释和说明
[0018]1.隔油池的功能:隔除漂浮油。
[0019]2.事故兼调节池:所述的事故兼调节池为一空塔构筑物。事故兼调节池的功能:调节水质，均化水量，兼贮存工厂事故状态下的排水。
[0020]3.生物预反应池:生物预反应池的功能:消化污泥，减轻污水的腐化，提高污水的稳定度。
[0021]4.斜板沉淀池:斜板沉淀池的功能:初步泥水分离。
[0022]5.缺氧折流反应池:缺氧折流反应池的功能:①通过上流式污泥床系统处理有机物；②去除大部分有机物(BOD)、反硝化。
[0023]6.连续循环生物接触氧化池:连续循环生物接触氧化池的功能:和缺氧折流反应池配合实现异步硝化反硝化(A/0)。
[0024]7.气提生物脱氮池:所述的气提生物脱氮池用隔板7c —分为二，前面五分之一为缺氧区，内设置有MBBR膜填料7b ;后面五分之四为好氧区，底部设置有旋流曝气系统7a，上面设置有MBBR膜填料7b。空气气提管7d，碳源补充管7e。
[0025]气提生物脱氨池的功能:利用短程硝化与反硝化和气提大回流比实现深度脱氮。
[0026]8.斜管沉淀池:斜管沉淀池的功能:进行最终的泥水分离。
[0027]9.污泥再生池:分别将污泥再生池的污泥回流至生物预反应池以消化剩余污泥；回流至厌氧折流反应池以补充一级A/0反硝化所需要的碳源；回流至连续循环生物接触氧化池以增强其生物活性。
[0028]污泥再生池的功能:对污泥进行活化再生后一部分作为补充碳源，另一部分去生物预处理池进行消化，进而实现污泥减量化。
[0029]10.微曝生物滤池:所述的微曝生物滤池底部设置有微缝曝气软管10a，微缝曝气软管直径为70mm，微缝为狭长直缝，孔径0.2mm，微缝曝气软管的安装间距为480mm。往上设置有滤板及承托层10b，再往上设置有生物活性纳米泡沫滤料1c ;微曝生物滤池外部设置空气管10d，与微缝曝气软管1a相连。
[0030]微曝生物滤池的功能:①去除残存的NCV-N、磷；②去除SS。
[0031]11.消毒及清水池:所述的消毒及清水池池壁上部设置有总出水管。
[0032]消毒及清水池的功能:消毒及贮存、排放处理达标的水。
[0033]应用上述一种增强生化工艺深度处理高氨氮工业废水的装置:废水经隔油池、事故兼调节池、生物预反应池、斜板沉淀池进行预处理后自流入缺氧折流反应池、连续循环生物接触氧化池，以实现异步硝化与反硝化(A/0)，主要去除大部分可以生物降解的有机物(BOD)和氨氮，同时去除部分总氮。经过上述处理以后，废水的氨氮和有机物(BOD)都下降到较低水平，后续再采用气提生物脱氮池进行深度处理，废水在缺氧区内，与好氧区回流硝化液混合并完成微生物的反硝化反应，将NO3--N转化成N2和N2O逸出。随后废水进入供氧充足的好氧区连续曝气，其中上序工艺残留的有机物(BOD)和氨氮在好氧区降解，实现了短程硝化与反硝化。硝化液在缺氧/好氧区内的循环则利用了空气气提管实现大回流比，无须外加水泵，节约了动力消耗。经过气提生物脱氮池处理进一步去除了有机物(BOD)、氨氮和亚硝酸盐氮、确保整个系统的出水稳定。最后由气提生物脱氮池处理后的废水进入斜管沉淀池、微曝生物滤池，以去除悬浮物SS及深度除磷，并对残存的NO3--N及总氮起把关的作用。
[0034]与现有技术相比，本实用新型的创新在于
[0035]1.所述装置以缺氧折流反应池-连续循环生物接触氧化池组成的异步硝化与反硝化(一级A/0)子系统和气提生物滤池的短程硝化与反硝化(二级A/0)子系统组成的增强生物工艺，前者去除大部分有机物(C0D)、氨氮和总氮，后者深度去除有机物(BOD)、氨氮和总氮。另外，再辅以微曝生物滤池去除残留的NCV-N和悬浮物，起最后的把关作用。
[0036]在(一级A/0)子系统中的连续循环生物接触氧化池中的弹性立体填料的安装方式为沿水流方向水平设置(即横拉)，以便微生物随更优的水力流态附着在填料上，减少微生物的流失。
[0037]在(二级A/0)子系统中的气提生物脱氮池分为两部分，前面五分之一为缺氧区，后面五分之四为好氧区，池内均设置具有硝化、反硝化功能的MBBR填料，硝化液回流采用空气提升，节省了动力消耗。
[0038]2.所述装置利用污泥再生池对整个系统的剩余污泥进行活化处理后，一部分用作反硝化所需的补充碳源，无需补充甲醇、乙酸、乙酸钠等外加碳源；另一部分进入生物预反应池进行消化，剩余污泥量极少。且全程不使用化学药剂，不用膜，全生化处理，具有绿色、节能、效果好的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]以下结合附图对本实用新型作进一步阐述
[0040]图1是本实用新型的平面结构图
[0041]图2是图1的A-A剖面图
[0042]在图中
[0043]1-隔油池[内含Ia-总进水管，Ib-隔板，Ic-出水管]
[0044]2-事故兼调节池
[0045]3-生物预反应池[内含3a_穿孔空气搅拌管，3b-填料I，3c_消化污泥管]
[0046]4-斜板沉淀池[内含4a_乙丙共聚斜板]
[0047]5-缺氧折流反应池[内含5a_折流板，5b_碳源补充管I，62-硝化液回流支管]
[0048]6-连续循环生物接触氧化池[内含6a_旋流曝气系统I，6b-弹性立体填料，6c-硝化液回流泵，61-硝化液回流管，6d-导流板]
[0049]7-气提生物脱氮池[内含7a_旋流曝气系统II，7b_MBBR填料，7c-隔板，7d_空气气提管，7e_碳源补充管II]
[0050]8-斜管沉淀池[内含8a_乙丙共聚斜管]
[0051]9-污泥再生池[内含9a_空气搅拌管，9b_污泥回流泵，9c_污泥回流总管]
[0052]10-微曝生物滤池[内含1a-微缝曝气软管，1b-承托层，1c-滤料，1d-空气管]
[0053]11 -消毒及清水池[内含11 a-总出水管]
【具体实施方式】
[0054]实施例1:
[0055]为了更好的理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型进一步的详细说明。
[0056]由图1、图2可知，本实用新型为一种增强生物技术深度处理高氨氮工业废水的装置，是以缺氧折流反应池-连续循环生物接触氧化池组成的异步硝化与反硝化(一级A/0)子系统和气提生物脱氮池的短程硝化与反硝化(二级A/0)子系统串联组成的增强生物工艺。前者去除大部分有机物(BOD)、氨氮和总氮，后者深度去除有机物(BOD)、氨氮和总氮。另外再辅以微曝生物滤池去除残留的NCV-N和悬浮物，起最后的把关作用。
[0057]其构筑物依次为:隔油池1、事故兼调节池2、生物预反应池3、斜板沉淀池4(以上为预处理设施)、缺氧折流反应池5、连续循环生物接触氧化池6、气提生物脱氮池7、斜管沉淀池8、污泥再生池9、微曝生物滤池10、消毒及清水池11。
[0058]所述的隔油池I的前端设置有进水总管la、隔板lb、出水管lc。
[0059]所述的事故兼调节池2为一空塔构筑物。
[0060]所述的生物预反应池3的底部设置有穿孔搅拌管3a，上面设置有软性填料，池壁上设置有消化污泥管3c。
[0061]所述的斜板沉淀池4设置有乙丙共聚斜板4a，泥水分离后的污泥从底部排入缺氧折流反应池5。
[0062]所述的缺氧折流反应池5内设置有折流板5a，折流板垂直段与折板夹角为135°，池壁上设置有碳源补充管I5b，硝化液回流支管62。
[0063]所述的连续循环生物接触氧化池6，池内两端设置有等边弧型导流板，底部设置有旋流曝气系统I6a，上面设置有弹性立体填料，填料的安装方式为沿水流方向水平设置(即横拉)。尾部设置有硝化液回流泵6c，以及与泵配套的池外硝化液回流管61。
[0064]所述的气提生物脱氮池7用隔板7c分为二部分，前面五分之一为缺氧区，后面五分之四为好氧区，池内均设置MBBR填料，好氧区底部设置有旋流曝气系统II，两区之间设置有空气气提管7d，其硝化液回流比为R' = 5，缺氧区前端外壁设置有碳源补充管7e。
[0065]所述的斜管沉淀池8内设置有乙丙共聚斜管8a，泥水分离后的污泥从池底进入污泥再生池9。
[0066]所述的污泥再生池9的底部设置有空气搅拌管9a，尾部设置有污泥回流泵％，以及与泵配套的池外污泥回流总管9c，分别由消化污泥管3c进入生物预反应池3 ;碳源补充管进入缺氧折流反应池5 ;碳源补充管7e进入气提生物脱氮池7。整个系统供反硝化使用的补充碳源均为再生后的活化污泥，无需补充甲醇、乙酸、乙酸钠等外加碳源。
[0067]所述的微曝生物滤池10的底部设置有微缝曝气软管10a，其曝气强度为2?4Nm3/h.m2,配气高度为500mm,往上设置有滤板及承托层,承托层高度为400mm,采用2?3mm的石英砂,承托层上面设置生物活性纳米泡沫滤料10c，规格为20mmX20mm ;微曝生物滤池10外部设置有空气管10d，与微缝曝气软管1a相连。
[0068]所述的消毒及清水池11的尾部池壁上设置有总出水管11a。
[0069]应用
[0070]用实例I所述的一种增强生化技术深度处理高氨氮工业废水的装置对某石化行业的废水进行处理，其主要设计运行参数如下:
[0071]1、进水水流:300m3/h
[0072]2、进水水质:PH6 ?9，COD 彡 1000mg/L, BOD5 ( 300mg/L, SS ( 250mg/L,石油(20mg/L,氰化物< L Omg/L,硫化物< 3.0mg/L,挥发酹< 0.lm/L,氨氮< 400mg/L,总氮
400mg/L,总磷< 2mg/L。
[0073]3、工艺设计及运行参数
[0074](I)以缺氧折流反应池-连续循环生物接触氧化池组成的异步硝化与反硝化(一级A/0)子系统
[0075]污泥负荷:0.18kgB0D/kgMLVSS.d
[0076]污泥浓度:4000mg/L
[0077]污泥龄:20d
[0078]名义停留时间:78h
[0079]污泥回流比r = I
[0080]硝化液回流比R' =3
[0081]缺氧折流反应池需氧量:0.5?1.0mg/L
[0082]连续循环生物接触氧化池:4?6mg/L
[0083](2)气提生物脱氮池的短程硝化与反硝化(二级A/0)子系统
[0084]污泥负荷:0.12kgB0D/kgMLVSS.d
[0085]污泥浓度:6000mg/L
[0086]污泥龄:15d
[0087]名义停留时间:20h
[0088]污泥回流比r = I
[0089]硝化液回流比R' =5
[0090]缺氧区需氧量:1.0?1.5mg/L
[0091]好氧区需氧量:2?3mg/L
[0092]4、处理后的出水水质:PH6 ?9，COD ( 50mg/L，BOD ( 10mg/L，SS ( 10mg/L，石油< 3mg/L,氰化物< 0.2mg/L,硫化物< 0.5mg/L,挥发酹< 0.lmg/L,氨氮< 8mg/L,总氮(10mg/L,总磷彡0.5mg/L,出水作为工厂循环冷却水的补充水。
[0093]整个系统的污泥经生物预反应池消化、污泥再生池活化后用作反硝化所需的补充碳源等综合处理和利用后，所排的剩余污泥极少，并且不使用化学药剂、不用膜，全生化处理，不需要补充甲醇、乙酸、乙酸钠等外加碳源。
【权利要求】
1.一种增强生化工艺深度处理高氨氮工业废水的装置，包括预处理单元，其特征是，所述预处理单元之后依次连接有缺氧折流反应池(5)、连续循环生物接触氧化池(6)、气提生物脱氮池(7)、斜管沉淀池(8)、污泥再生池(9)、微曝生物滤池(10)。
2.根据权利要求1所述增强生化工艺深度处理高氨氮工业废水的装置，其特征是，所述预处理单元由隔油池(I)、事故兼调节池(2)、生物预反应池(3)和斜板沉淀池(4)依次连通组成；所述生物预反应池(3)底部设置有穿孔搅拌管(3a)，穿孔搅拌管(3a)上方设置有填料I (3b)，生物预反应池(3)池壁上设置有消化污泥管(3c)。
3.根据权利要求2所述增强生化工艺深度处理高氨氮工业废水的装置，其特征是，所述的隔油池(I)内部设有隔板(Ib);所述的事故兼调节池(2)为一空塔构筑物；所述的斜板沉淀池(4)内设置有乙丙共聚斜板(4a)，泥水分离后的污泥从底部排入缺氧折流反应池(5)。
4.根据权利要求1所述增强生化工艺深度处理高氨氮工业废水的装置，其特征是，所述缺氧折流反应池(5)内设置有折流板(5a)，折流板的垂直段与折板的夹角大于90°小于180° ;所述缺氧折流反应池(5)的侧壁上设有碳源补充管I (5b)和硝化液回流支管(62)。
5.根据权利要求1所述增强生化工艺深度处理高氨氮工业废水的装置，其特征是，所述连续循环生物接触氧化池(6)，池内两端设置有导流板(6d)，池底部设置有旋流曝气系统I (6a)，旋流曝气系统I (6a)上方设置有弹性立体填料(6b)，弹性立体填料(6b)沿水流方向水平设置；池尾部设置有硝化液回流泵(6c);所述硝化液回流泵(6c)通过硝化液回流管(61)与缺氧折流反应池(5)连通。
6.根据权利要求1所述增强生化工艺深度处理高氨氮工业废水的装置，其特征是，所述气提生物脱氮池(7)内部设有隔板(7c)，所述隔板(7c)将气提生物脱氮池(7)分为两部分，前部分为缺氧区，后部分为好氧区，缺氧区和好氧区内部均设有填料II (7b)，好氧区底部设置有旋流曝气系统II (7a)，缺氧区和好氧区之间设置有空气气提管(7d)，缺氧区侧壁设置有碳源补充管II (7e)。
7.根据权利要求1所述增强生化工艺深度处理高氨氮工业废水的装置，其特征是，所述的斜管沉淀池(8)内设置有乙丙共聚斜管(8a)，泥水分离后的污泥从池底进入污泥再生池(9);所述的污泥再生池9的底部设置有空气搅拌管(9a)，尾部设置有污泥回流泵(％)，所述污泥回流泵(9b)通过污泥回流总管(9c)与生物预反应池(3)、缺氧折流反应池(5)连通、气提生物脱氮池(7)连通。
8.根据权利要求1所述增强生化工艺深度处理高氨氮工业废水的装置，其特征是，所述微曝生物滤池(10)的底部设置有微缝曝气软管(1a),微缝曝气软管(1a)上方设置有承托层(1b),承托层(1b)上方设置滤料(1c);微曝生物滤池(10)外部设置有空气管(10d)。
9.根据权利要求1所述增强生化工艺深度处理高氨氮工业废水的装置，其特征是，所述微曝生物滤池(10)之后连接有消毒及清水池(11 )。
【文档编号】C02F9/14GK204039219SQ201420421798
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】钟儒波, 游建军, 黄志红, 曾睿, 唐传祥 申请人:湖南艾布鲁环保科技有限公司