本实用新型属于水处理领域，具体涉及一种生物强化深度脱氮装置，适用于总氮超标的市政污水和工业废水处理。
背景技术：
随着中国经济的高速发展，大量未经处理或者处理不达标的工业废水、生活污水排入江河湖海，大量的氮、磷在水体中积累，造成日益严重的水体富营养化，对生态环境和人类产生了重大威胁。面对此类污染，国家出台了更加严格的污水排放标准，全面控制氮、磷等污染物的排放，专项整治造纸、印染、石油化工等重点氮、磷集中排放的行业。
废水中的氮主要以有机氮和氨氮形式存在，生物脱氮过程可分为氨化、硝化、反硝化三个歩骤。
氨化作用通过异养微生物的作用将污水中的有机氮分解转化为NH3-N的过程。硝化过程是在有氧条件下，NH3-N在亚硝化菌的作用下被氧化为亚硝酸盐(NO2-)，然后NO2-在硝化菌的作用下进一步转化为硝酸盐(NO3-)的过程。
反硝化过程是在异养兼性厌氧菌的作用下实现的。在缺氧环境中，反硝化菌利用NO3-和NO2-作为电子受体、O2-作为受氢体生成H2O和OH-碱度，有机物作为碳源和电子供体提供能量。在反硝化过程中，NO3-和NO2-是在反硝化菌的同化、异化的共同作用下实现转化的。同化作用是反硝化菌将NO3-和NO2-还原为NH3用以合成新细胞；异化作用是反硝化菌将NO3-和NO2-还原为N2和NxO等气态物(主要为N2)。
工业废水由于其复杂的水质条件，常规的生化处理存在效率不高，生物量低等问题。生物强化技术就是为了提高废水处理系统的处理能力而在不同功能区中富集去除某一种或某一类污染物质的方法。生化强化技术可以提升功能微生物的生物量和污泥停留时间并能将功能微生物固定在特定的功能区，大幅度提升不同功能段的生物处理效率和抗冲击能力。
众多污水处理厂现有工艺主要是针对氨氮的去除，缺少去除TN的工艺，水厂的提标改造已迫在眉睫，因此如何提供一种经济、高效的生物强化深度脱氮装置是亟需解决的问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的是为了克服以上缺陷而提供一种高效、稳定、安装、运行管理及维护方便的生物强化深度脱氮装置。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
本实用新型实施方式提供一种生物强化深度脱氮装置，包括：
缓冲池、生物强化深度脱氮池、沉淀池、碳源池、碳源投加泵、污泥回流管和污泥回流泵；其中，
所述缓冲池与所述生物强化深度脱氮池、沉淀池顺次连接，所述沉淀池设有出水口；
所述碳源池与所述生物强化深度脱氮池连接；
所述沉淀池经设有污泥回流泵的污泥回流管回连至所述生物强化深度脱氮池；
所述生物强化深度脱氮池内设有ST-仿生填料和曝气装置。
由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的生物强化深度脱氮装置，其有益效果为：
通过在生物强化深度脱氮池内设置ST-仿生填料，将缺氧反硝化菌和好氧异样菌分别固定在生物强化深度脱氮池内，避免了活性污泥系统中不同功能微生物在缺氧和好氧环境中的不断切换，强化了功能微生物的活性，增强了污染物去除效率；通过设置ST-仿生填料，也增加了生物强化深度脱氮池内的生物量，有效提高深度脱氮工艺的容积负荷和抗冲击能力；通过设置的ST-仿生填料，能吸附大量污泥，系统中的污泥主要富集在ST-仿生填料上，增加污泥龄、减少污泥产量、减少二沉池的体积、节约占地面积；设置ST-仿生填料，装配简单，在原有工艺上进行小规模改造即可投入使用，可作为水质复杂工业污水厂整改的解决方案，亦适用于各类污水厂的提标改造。该生物强化深度脱氮装置，可广泛适用于各类类似石油、化工、印染等氨氮达标、TN超标的废水。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1是本实用新型实施例提供的生物强化深度脱氮装置结构示意图；
图中：1-缓冲池；2-生物强化深度脱氮池；3-沉淀池；4-碳源池；5-进水泵；6-内回流泵；7-碳源投加泵；8-污泥回流泵；9-曝气机；10-曝气盘；11-移动隔板；A-出水口。
具体实施方式
下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。本实用新型实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
本实用新型实施方式提供一种生物强化深度脱氮装置，包括：
缓冲池、生物强化深度脱氮池、沉淀池、碳源池、碳源投加泵、污泥回流管和污泥回流泵；其中，
所述缓冲池与所述生物强化深度脱氮池、沉淀池顺次连接，所述沉淀池设有出水口；
所述碳源池与所述生物强化深度脱氮池连接；
所述沉淀池经设有污泥回流泵的污泥回流管回连至所述生物强化深度脱氮池；
所述生物强化深度脱氮池内设有ST-仿生填料和曝气装置。
上述生物强化深度脱氮装置中，生物强化深度脱氮池包括：
池体，池体内设有移动式隔板，将池体内分隔为顺次连接的缺氧区和好氧区，所述缺氧区前端上部设置进水口，所述好氧区后端上部设置出水口，所述缺氧区和好氧区底部连通；
所述缺氧区和好氧区内均设有ST-仿生填料，所述好氧区底部设置曝气装置；
所述好氧区末端出口处设置回流泵进水口，该回流泵进水口经设有内回流泵的回流管回连至所述缺氧区。
上述生物强化深度脱氮装置中，缺氧区末端设置潜流推进器，推进方向与水流方向相反。
上述生物强化深度脱氮装置中，缓冲池经设有进水泵的进水管与所述生物强化深度脱氮池的缺氧区前端上部连接；
所述碳源池经设有碳源投加泵的碳源投加管路与所述生物强化深度脱氮池的缺氧区前端上部连接，所述碳源池内设有搅拌装置，可采用电动搅拌器。
上述生物强化深度脱氮装置中，沉淀池经设有污泥回流泵的污泥回流管回连至所述生物强化深度脱氮池的缺氧区。
上述生物强化深度脱氮装置中，曝气装置由曝气盘和曝气机连接而成；
所述曝气盘设在所述生物强化深度脱氮池的好氧区底部，处于所述生物强化深度脱氮池的好氧区内的ST-仿生填料下方；
所述曝气机处于所述生物强化深度脱氮池的池体外部。
上述生物强化深度脱氮装置中，沉淀池内的出水口处设置出水堰。
具体的，上述生物强化深度脱氮装置，包括：缓冲池、生物强化深度脱氮池、沉淀池、碳源池、进水泵、碳源投加泵、内回流泵、污泥回流管、污泥回流泵、潜流推进器、曝气机和曝气盘；其中，缓冲池中的石油化工废水经进水泵泵入生物强化深度脱氮池的缺氧区，碳源通过碳源投加泵加入到生物强化深度脱氮池的缺氧区；生物强化深度脱氮池内全程装配有ST-仿生填料，缓冲池的原水和碳源池的碳源依次进入生物强化深度脱氮池的缺氧区和好氧区，缺氧区和好氧区中间设置移动隔板，可根据水质条件灵活调节缺氧区和好氧区的水力停留时间，生物强化深度脱氮池的缺氧区前端的上部设置进水口、在好氧区后端的上部设置出水口，缺氧区和好氧区底部相连通；缺氧区末端设置潜流推进器，推进方向与水流方向相反，使缺氧区水质混合均匀；好氧区底部均匀布置曝气盘，通过曝气管与曝气机连接，为好氧区提供溶解氧，可通过流量调节阀控制曝气量的大小；好氧区末端出口处设置回流泵进水口，将好氧区的出水回流至缺氧区以控制缺氧区的反应环境，通过设置内回流泵和内回流管构成的内回流装置，能够通过回流量的大小调控缺氧区的反应条件，有效抑制厌氧菌、硫酸盐还原菌的生长，提升反硝化菌的活性；生物强化深度脱氮池出水通过管路自流至沉淀池，少量的泥沉淀到底部，上清液经出水堰排出；沉淀池底部设置污泥回流系统，污泥回流至生物强化深度脱氮池的缺氧区，污泥回流至生物强化深度脱氮池缺氧区前端的上部。
上述生物强化深度脱氮装置中，碳源池中设置搅拌装置，对碳源进行溶解，碳源投加口设置在生物强化脱氮工艺段缺氧区的前端上部。
上述生物强化深度脱氮装置中，缓冲池起到调节来水水质、缓解水质波动的作用；生物强化深度脱氮池分为缺氧区和好氧区，都悬挂ST-仿生填料，缺氧区末端设置潜流推进器，推进方向与水流方向相反，起到搅拌装置作用，脱除进水中的TN，好氧区设置曝气装置，去除多余的COD；沉淀池实现泥水分离，出水达标排放；好氧区末端和沉淀池污泥设置合理的回流和内循环方式，确保TN的脱除效果。该装置适用于石油化工等行业废水处理的深度脱氮，可在已有工艺的基础上简单改造，解决当前污水厂出水总氮超标的问题，节省改造工程的基建费用和运行费用等。
下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述。
如图1所示，本实用新型实施例提供一种生物强化深度脱氮装置，包括依次连接的缓冲池、进水泵、生物强化深度脱氮池和沉淀池；生物强化深度脱氮池内设有依次连通的缺氧区和好氧区；缓冲池通过进水泵与生物强化深度脱氮池的缺氧区连接；生物强化深度脱氮池的好氧区末端通过设有内回流泵的内回流管与缺氧区前端连接；沉淀池通过污泥回流管与缺氧区前端连接，沉淀池上清液通过出水堰排放；生物强化深度脱氮池的缺氧区设有潜流推进器；生物强化深度脱氮池的好氧区底部均匀布置曝气盘，曝气盘通过曝气管与曝气机连通；生物强化深度脱氮池缺的氧区和好氧区内都悬挂设置一定量的ST-仿生填料。
生物强化深度脱氮池缺氧区和好氧区之间采用插槽插板隔开，这种插槽插板是一种移动式隔板，根据处理负荷需要，通过移动该插槽插板位置能调节缺氧区和好氧区的池容比例，满足生物处理所需停留时间，以获得良好的脱氮效果。
生物强化深度脱氮装置还包括：碳源池、电动搅拌器、碳源投加泵、内回流泵、曝气机、污泥回流泵；其中，碳源池通过碳源投加泵与生物强化深度脱氮池的缺氧区前端连接，碳源池内设有作为搅拌装置的电动搅拌器；内回流泵通过内回流管将生物强化深度脱氮池的好氧区末端与生物强化深度脱氮池的缺氧段前端连通；曝气机通过曝气管与生物强化深度脱氮池的好氧区底部的曝气盘连通；污泥回流泵通过污泥回流管与沉淀池污泥斗和生物强化深度脱氮池的缺氧区前端连通。
在具体使用过程中，经过好氧生化处理后的TN不达标废水经缓冲池均质后，通过进水泵泵入生物强化深度脱氮池的缺氧区上部，同时进入缺氧区上部的还有来自好氧区的内回流液和来自沉淀池的污泥回流，此外向缺氧区补充适量的碳源；启动潜流推进器将进水、内回流液、污泥回流液、碳源搅拌混合均匀，同时在缺氧区内安装有ST-仿生填料，功能微生物大量富集在填料上，利用进水中的有机物和补充的碳源进行反硝化反应，脱除废水中的TN。
实施例一：
本实施例提供一种生物强化深度脱氮装置，处理石油化工废水，具体如下：
进水TN 150mg/L，反应器处理量1L/d，内回流量2L/d，污泥回流量1L/d，向系统投加外碳源，投加量为14g/d，A池DO控制在0.3mg/L以下，O池DO控制在3mg/L左右。最终出水TN＜5mg/L，去除率在96％以上，达到深度脱氮要求。
本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。