一种同步硝化反硝化生物滤池的制作方法

本实用新型实施例涉及环保领域，具体涉及一种同步硝化反硝化生物滤池。

背景技术：

现阶段国家要求提高污水处理厂的排污标准。许多污水厂运行时大部分时间可以满足新的排放标准：偶尔会有cod、氨氮、总氮一种超标或者多个指标同时超标的现象，其中以总氮超标现象较为严重。为了保证污水处理厂稳定达标排放，对现有工艺进行升级改造势在必行。

污水处理中氮元素的去除，主要靠生物脱氮。即通过微生物的代谢活动来吸收、降解污染物质，达到净化水质的目的。在好氧的环境下，硝化细菌对污水中的有机氮和氨氮进行硝化反应，将氮转化成硝态氮；在缺氧的环境下，反硝化细菌对污水中的硝态氮进行反硝化反应，将硝态氮转化成氮气，排放到空气中，实现氮元素的去除。同时降解污水中的部分有机物。从硝化和反硝化的机理可以看出，硝化过程仅仅是改变了废水中氮元素的存在形式，反硝化过程才是真正的脱氮过程。反硝化过程所需的条件：一是污水中含有充足的电子供体；二是缺氧或者厌氧条件。

为了保证生物处理系统的脱氮处理能力，应尽量增加生化池内的硝化细菌与反硝化细菌的数量，为他们的增殖创造有利条件。污水中氨氮的去除，需要在好氧的条件下进行硝化处理，在缺氧或者厌氧条件下进行反硝化处理。传统的工艺理论是将硝化和反硝化过程分别设置在两个不同的反应器内进行。但是这种处理方式存在能耗高，运行费用高，设备占用空间大和反硝化速率低的问题。

技术实现要素：

为此，本实用新型实施例提供一种同步硝化反硝化生物滤池，以解决现有技术存在能耗高，运行费用高，设备占用空间大和反硝化速率低的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种同步硝化反硝化生物滤池，所述同步硝化反硝化生物滤池包括池体、多组生物载体压缩装置和设置于池体底部的曝气装置；所述生物载体压缩装置包括框架、驱动装置、固定挡板、可动挡板、多根升降轴、多根固定轴和多个多孔块状生物载体；所述框架设置于池体内，所述固定挡板设置于可动挡板的下方，并与框架连接；所述固定轴和所述升降轴间隔设置，所述固定轴的下端与固定挡板连接，所述固定轴的上端穿过可动挡板后与框架连接，所述升降轴的下端穿过固定挡板，所述升降轴的上端穿过可动挡板后与驱动装置连接，多个所述多孔块状生物载体一一对应地套设于固定轴和升降轴，所述多孔块状生物载体位于固定挡板和可动挡板之间，所述驱动装置通过升降轴驱动可动挡板上下运动。

进一步地，所述多孔块状生物载体的材质为高分子复合材料。

进一步地，所述驱动装置为电机，所述电机的转轴与升降轴的上端连接。

进一步地，所述电机为减速电机。

进一步地，所述多孔块状生物载体的长度为100mm，高度为100mm，宽度为50mm。

进一步地，相邻两个所述多孔块状生物载体之间的距离为50-100mm。

进一步地，所述同步硝化反硝化生物滤池包括八组生物载体压缩装置，八组生物载体压缩装置沿池体的长度方向依次设置。

进一步地，所述同步硝化反硝化生物滤池包括四个驱动装置，每两组生物载体压缩装置共用一个驱动装置。

本实用新型实施例具有如下优点：

1、本实用新型实施例的同步硝化反硝化生物滤池在硝化阶段可减少25％左右的需氧量，减少对曝气的需求，从而减少能耗。

2、本实用新型实施例的同步硝化反硝化生物滤池在反硝化阶段减少了40％的有机碳源，降低了运行费用。

3、本实用新型实施例的同步硝化反硝化生物滤池可以直接利用硝化作用转化的no2-n进行反应，而不必将氨氮转化成no3-n，由于no2-n的反硝化速率比no3-n的反硝化速率高63％左右，可进一步减少能耗，以及对氧的需求。

4、本实用新型实施例的同步硝化反硝化生物滤池减少50％左右污泥。

5、本实用新型实施例的同步硝化反硝化生物滤池由于在同一反应器内同步进行硝化和反硝化反应，反应器容积可减少30％-40％左右。

6、本实用新型实施例的同步硝化反硝化生物滤池反硝化产生的oh-可以原地中和硝化作用产生的h+，能有效保持反应器内的ph。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术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示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施例提供的同步硝化反硝化生物滤池的侧视剖面结构示意图。

附图标记说明：10、池体；20、框架；30、生物载体压缩装置；31、固定挡板；32、可动挡板；33、升降轴；34、固定轴；35、多孔块状生物载体；40、减速电机；50、曝气装置。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，同步硝化反硝化生物滤池包括池体10、多组生物载体压缩装置30和设置于池体10底部的曝气装置50；池体10的一端设置有进水口，另一端设置有出水口，曝气装置50用于增加池体10内的含氧量，同时曝气装置50还对池体10的污水具有一定的搅拌作用。本实施例的同步硝化反硝化生物滤池适用于微污染污水的深度生物处理，可应用于一体化装置、新建污水厂、现有污水厂的提标改造，可将同步硝化反硝化生物滤池置于二级生化系统后面，可保证cod、氨氮、总氮的达标排放。

本实施例中同步硝化反硝化生物滤池包括八组生物载体压缩装置30和四个驱动装置，八组生物载体压缩装置30沿池体10的长度方向依次设置，每两组生物载体压缩装置30共用一个驱动装置。当然，生物载体压缩装置30和驱动装置的数量并不限定于此，具体根据设计的池体10的尺寸及正常运行时有效水深进行优化设计。生物载体压缩装置30包括框架20、驱动装置、固定挡板31、可动挡板32、多根升降轴33、多根固定轴34和多个多孔块状生物载体35；框架20设置于池体10内，框架20用于为生物载体压缩装置30提供安装基础。固定挡板31水平设置于可动挡板32的下方，并与框架20连接；固定轴34和升降轴33平行且间隔设置，升降轴33和固定轴34呈三行多列布置，其中第一行和第三行为固定轴34，中间的第二行为升降轴33，固定轴34的下端与固定挡板31连接，固定轴34的上端穿过可动挡板32后与框架20连接，升降轴33的下端穿过固定挡板31或者与固定挡板31转动配合，升降轴33的上端穿过可动挡板32后与驱动装置连接，驱动装置通过升降轴33驱动可动挡板32上下运动，本实施例中升降轴33具体为丝杆，驱动装置为减速电机40，减速电机40的转轴通过联轴器和齿轮组与丝杆的上端连接，丝杆通过设置于丝杆上的丝杆螺母与可动挡板32连接，当然，升降轴33的形式并不限定于此，还可以为其它具有相同功能的装置。减速电机40转动时可动挡板32上下运动，当可动挡板32向下运动时多孔块状生物载体35被压缩，当可动挡板32向上运动时多孔块状生物载体35伸长。

多个多孔块状生物载体35一一对应地套设于固定轴34和升降轴33，多孔块状生物载体35位于固定挡板31和可动挡板32之间，多孔块状生物载体35的材质为高分子复合材料，由该材料制作成的海绵状体，具有孔隙率高，比表面积大，透气性好、透水性好，弹性强，耐老化，亲水性能好的优点。多个多孔块状生物载体35相比普通悬浮填料，大大增加了生物量，从而增加了污染物的去除效率，同时也减少了剩余污泥的产生量。本实施例中多孔块状生物载体35的长度为100mm，高度为100mm，宽度为50mm，相邻两个多孔块状生物载体35之间的距离为50-100mm，当然多孔块状生物载体35的尺寸并不限定于此，具体根据设计的池体10的尺寸及正常运行时有效水深进行优化设计。

由于多孔块状生物载体35内部具有较多的孔隙，在多孔块状生物载体35的孔隙内形成生物膜，生物膜从外层到内层，依次生长好氧微生物、缺氧微生物和厌氧微生物。相当于在一个多孔块状生物载体35上同时进行水的好氧、缺氧、厌氧生物处理。多孔块状生物载体35的采用还为生长周期长的硝化细菌、反硝化细菌以及更高等的微生物在生化池内聚集生存创造了条件。较高的生物总量，以及完整的微生物食物链，在保证水中的有机污染物、氮、磷元素得到充分的降解转化的同时，可减少污泥的排放。本实用新型实施例的同步硝化反硝化生物滤池由于在同一反应器内同步进行硝化和反硝化反应，反应器容积可减少30％-40％左右；反硝化产生的oh-可以原地中和硝化作用产生的h+，能有效保持反应器内的ph。

由于多孔块状生物载体35的尺寸大，污水中的溶解氧很难到达多孔块状生物载体35的内部，可在多孔块状生物载体35内部形成大的缺氧及厌氧区域。因此内部区域生物膜以缺氧、厌氧微生物为主，在缺氧的环境下，对污水中的氮进行反硝化反应，同时降解污水中的部分有机物。利用兼性细菌(反硝化菌)以降解有机物作为电子供体，以硝态氮作为电子受体，进行反硝化脱氮，可实现同步硝化反硝化作用。本实施例的同步硝化反硝化生物滤池可以直接利用硝化作用转化的no2-n进行反应，而不必将氨氮转化成no3-n，由于no2-n的反硝化速率比no3-n的反硝化速率高63％左右，可进一步减少能耗，以及对氧的需求。

多孔块状生物载体35的生物膜与生化池内污水的物质交换，靠的是池内污水的流动，曝气装置50的曝气搅动，以及多孔块状生物载体35的压缩、伸长动作，以上三种因素的共同作用，可使多孔块状生物载体35内部更深处的生物膜能得到充分的有机物、氮、磷以及其他微生物生长所必须的营养元素。

多孔块状生物载体35的压缩、伸长动作，有利于生物膜的更新，多孔块状生物载体35上附着的生物膜当活性较低时，在多孔块状生物载体35反复运动中就会脱落，重新回到水中，脱落部位还会生成活性更强的新生物膜。微生物主要附着于多孔块状生物载体35进行生长，在池体10内的水量、水质波动时，不会造成多孔块状生物载体35内部微生物总量的明显波动，保证了系统中微生物的活性，进而保证了系统的处理效果和稳定性。

此外多孔块状生物载体35的压缩、伸长动作，还有利于生化池的溶解氧利用。曝气装置50产生的小气泡，会随着多孔块状生物载体35的压缩、扩张动作被吸附在多孔块状生物载体35的孔隙内，增加了气泡在水池内停留时间，可提升氧气的利用率，达到节能的效果。

多孔块状生物载体35的位置固定，有利于在不同位置的多孔块状生物载体35上聚集不同类型的优势菌群。例如在靠近进水口的位置，由于污水刚进入池体10内，污水中含有大量的有机污染物，多孔块状生物载体35上的优势菌群就是以降解有机污染物为主的异养型菌群。靠近出水口的位置，由于污水经过前面的降解，到这部分的污水中可降解的有机污染物相对较少，多孔块状生物载体35上的优势菌群是以降解氨氮为主的自养型菌群。池体10的不同区域，不同的优势菌群，保证了生化池的处理效果。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。