生物膜法两级A/O脱氮系统的制作方法

本实用新型涉及工业废水处理技术领域，尤其是涉及一种生物膜法两级A/O脱氮系统。

背景技术：

针对含氮浓度较高的废水，如屠宰废水、啤酒废水、毛皮废水及化工废水等，需要经脱氮处理，达标后才能排放。传统脱氮采用包括一个缺氧池和一个好氧池的A/O活性污泥池，污水经缺氧池上部溢流口进入到好氧池内，发生含碳有机物氧化、含氮有机物氨化和氨氮消化等反应；同时，好氧池中的混合液回流至缺氧池，混合液中所含的NO₃^--N与新鲜污水中所含的含碳有机物发生反硝化反应，生成氮气脱出，从而完成脱氮处理。但传统脱氮工艺由于采用活性污泥法，生物池内单位体积微生物量较少，因此，池容一般偏大、工程造价高、且脱氮效率偏低。此外，该工艺产生的污泥较多，容易形成新的污染源。

技术实现要素：

本实用新型提供一种生物膜法两级A/O脱氮系统，目的在于解决传统一级A/O活性污泥池池容偏大、脱氮效率偏低等问题。

为实现上述目的，本实用新型可采取下述技术方案：

本实用新型所述的生物膜法两级A/O脱氮系统，包括A/O生物池，所述A/O生物池包括沿污水流向依次排列的一级缺氧池、一级好氧池、二级缺氧池和二级好氧池，所述一级缺氧池的顶部溢流口与所述一级好氧池相连通，一级好氧池的顶部溢流口与所述二级缺氧池相连通，二级缺氧池的顶部溢流口与所述二级好氧池相连通；一级缺氧池底部连通有进水管，二级好氧池底部连通有出水管，一级好氧池的溢流口位置处设置有回流泵，与所述回流泵相连通的回流管出口设置在一级缺氧池进水口的上方位置处；所述一级缺氧池、一级好氧池、二级缺氧池和二级好氧池内分别设置有填充体积为68-72%的组合填料，一级缺氧池和二级缺氧池内设置有搅拌器，一级好氧池和二级好氧池底部设置有盘式曝气器；所述一级缺氧池的容积为一级缺氧池和一级好氧池总容积的30-50%，所述二级缺氧池的容积为二级缺氧池和二级好氧池总容积的50-60%。

本实用新型提供的生物膜法两级A/O脱氮系统，包括两级串联A/O的生物池，通过合理设置内回流管道和各生物池的体积比，有效提高了脱氮效率和碳源利用率；通过在A/O生物池内设置组合填料，使微生物大量附着在填料上，提高了生物池的容积负荷、减小了池容，提高了微生物的耐冲击负荷，有利于降低工程造价、提高脱氮效率；此外，在缺氧池内设置搅拌器，提高污泥挂膜效果，使反应物料充分接触，有利于脱氮反应的进行，在好氧池内设置盘式曝气器，有利于硝化反应及生成氮气的吹出。综上所述，本实用新型结构简单，占地较小，脱氮效率高，运行成本低，尤其适合处理总氮浓度较高的有机废水。

附图说明

图1是本实用新型的顶面结构示意图。

图2是本实用新型的底面结构示意图。

图3是图1中A-A剖面结构示意图。

图4是本实用新型的工艺流程框图。

具体实施方式

如图1-4所示，本实用新型所述的生物膜法两级A/O脱氮系统，其A/O生物池为串接相连的二级A/0生物池，包括沿污水流向依次排列的一级缺氧池1、一级好氧池2、二级缺氧池3和二级好氧池4，相邻污泥池之间均通过上部溢流口相连通，即如图3所示的，一级缺氧池1顶部设置有通向一级好氧池2的溢流口，一级好氧池2顶部设置有通向二级缺氧池3的溢流口，二级缺氧池3顶部设置有通向二级好氧池4的溢流口。如图1所示，一级缺氧池1底部连通有进水管5，二级好氧池4底部连通有出水管6，一级好氧池2的溢流口位置处设置有回流泵7，与回流泵7相连通的回流管8出口设置在一级缺氧池1进水口的上方位置处。如图4所示，通过该回流管8使一级好氧池2内的泥水混合液回流至一级缺氧池1，回流混合液和一级缺氧池1内的污水进行反硝化反应，充分利用碳源，减少外加碳源的投入，降低运行成本。在上述具有内回流的脱氮系统中，当对污水的混合液内回流量、污水在各缺氧池及好氧池中的停留时间，以及一级A/O生物池容积占整个脱氮系统A/O生物池总容积的比例进行适当的控制，可有效提高系统整体的脱氮效率。通过理论设计和大量实验修正后，发现当一级缺氧池1的容积为一级缺氧池1和一级好氧池2总容积的30-50%，二级缺氧池3的容积为二级缺氧池3和二级好氧池4总容积的50-60%，且一级缺氧池1、一级好氧池2与二级缺氧池3、二级好氧池4内的水力停留时间比为4:1时，一级A/0生物池内回流比200~400%时，系统的脱氮效率最好，可以达到70-90%的脱氮率。

如图3所示，一级缺氧池1、一级好氧池2、二级缺氧池3和二级好氧池4内分别设置有填充体积为68-72%的组合填料9，微生物大量附着在组合填料9上，其好氧泥龄和缺氧泥龄不再受池容的影响；同时，提高了生物池内的微生物数量，增大了容积负荷，减小了池容，相对传统活性污泥法可降低约50%的生物池池容，对于高总氮工业废水的脱氮有显著的优势；此外，附着在组合填料上的微生物，能够耐受流量较大、总氮浓度较高的污水冲击负荷，具有良好的脱氮效果。同时，在一级缺氧池1和二级缺氧池3内设置有搅拌器10（见图1、2），以此提高污水和微生物的接触面积，提高反硝化反应的效率；并在一级好氧池2和二级好氧池4底部设置有盘式曝气器11（见图2、3），在满足污水硝化的同时加快氮气的吹释速度。该组合填料9为市售的适于生物膜法污水处理用填料，为了防止填料发生漂移和缠绕，填料悬挂绳上下两端均固定在填料支架上；为了加强盘式曝气器11的曝气效果，其曝气头与组合填料9底部至少相距800mm。

使用时，原废水先进入第一缺氧池1，第一缺氧池1出水进入第一好氧池2，在第一好氧池2中发生含碳有机物氧化、含氮有机物的氨化及氨氮的硝化作用。同时，第一好氧池2混合液回流至第一缺氧池1，回流混合液中的NO3^--N在反硝化的作用下利用原废水的含碳有机物作为碳源物质在第一缺氧池1中进行反硝化反应。第一缺氧池1反硝化过程产生的氮气在第一好氧池2盘式曝气器11的作用下吹释而出。

第一好氧池2混合液进入第二缺氧池3，反硝化菌利用混合液中的内源代谢物质进一步反硝化。第二缺氧池3混合液进入第二好氧池4，由于曝气作用吹脱释出反硝化产生的氮气，提高了整体的脱氮效率。

若需进一步提高脱氮率，可在第二缺氧池3内投加外部碳源，反硝化后多余的碳源可在第二好氧池4进行去除。

本实用新型总体工艺简单，工程造价低，脱氮效率高、池容小，运行方便可靠。由于生物池内部设置了固定式的组合填料，能够积累大量微生物，使生物池具有较高的容积负荷及耐冲击负荷能力，具有较高的可靠性；该系统污泥挂膜效果好，污泥浓度高，泥水混合均匀，无需污泥回流且污泥产量低；尤其适合处理进水总氮浓度高、C/N比较低的废水，能够满足大中小型工业废水脱氮的使用要求。