[发明专利]生活污水无回流脱氮处理装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种生活污水无回流脱氮处理装置及方法。

背景技术

当前，解决我国广大农村地区分散式污水处理技术问题是改善生态环境的重要途径。就技术角度而言，传统废水脱氮工艺研究己经较为成熟，并可稳定运行。然而中小型污水处理脱氮工艺仍是困扰我国现阶段污水处理设施高效运行的重要因素。主要原因是：l)目前的脱氮工艺大部分为A²/O工艺，脱氮效率和回流比成正比(王社平等，2006)，开启脱氮工艺后废水处理费急剧上涨；2)传统脱氮工艺除正常池体构筑物及曝气设备外，还必须包括硝化液回流设备，污泥回流设备以及污泥处理设备，基建投资明显增大；3)因回流设备多，造成操作较为复杂，而对于分散式污水处理设施，很难有专门技术人员进行日常管理，因此难以推广利用，即使建了也会成为“晒太阳工程”。

分段进水生物脱氮工艺是一种具有发展前途的污水处理新工艺。不过分段进水脱氮工艺用于分散式污水处理设施尚有些不足之处:l)现有分段进水工艺尽管省掉了硝化液回流设施，但是没有省掉污泥回流设备；2)缺氧、好氧区交替存在，从好氧区流入到缺氧区的混合液不可避免地携带部分溶解氧，若控制不利，可能致使其它异养菌与反硝化菌竞争进水中的易降解COD，对低C/N比的生活污水而言，将使得反硝化碳源不足的问题更加严重。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适合分散式生活污水处理、工艺简单、管理方便、基建投资省、日常运行费用低、具有高效脱氮功能的生活污水无回流脱氮处理装置，并公开了利用该装置进行生活污水处理的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

设计一种生活污水无回流脱氮处理装置，包括一体化反应池体，其两端分别设置有对应的总进水口和出水口，所述一体化反应池体内空间沿污水运行方向被依次区隔为一定数量的交替分布且串联的厌氧反硝化区和好氧硝化区，且反应池体的最尾端设置为厌氧反硝化区；在各厌氧反硝化区80～90%的体积空间内填充有填料，且在各厌氧反硝化区上部设置有集气管，用以调节自回流状态；在各好氧硝化区的底部设置有微孔曝气头，且在微孔曝气头的后侧上方设置有对应的折流板。

脱氮的基本原理是硝化和反硝化，而硝化作用一般都是自养硝化，有机物会对硝化作用产生抑制，因此本方案在反应器的前段设置厌氧脱碳区，以节省能耗和防止有机碳对硝化作用的抑制作用。

整个反应器限速瓶颈以及运行成本主要集中在好氧硝化区，由于硝化细菌生长速率较慢，因此如何设计合适的硝化反应器，充分截留硝化细菌，是关系到系统最终TN去除率以及运行费用的关键部分。传统多段进水脱氮系统主要依靠污泥回流系统来保持反应器内的污泥浓度，而本设计每一级硝化区则通过污泥自回流方式实现硝化细菌的截留，并且每一级的硝化区和反硝化区均相互独立，有助于提高各自功能菌群的浓度。硝化区的容积由污泥的硝化速率以及进水水质决定。

最后一级反硝化区除进行反硝化作用以外，还兼有去除反硝化后残余碳源的作用。

上述各好氧硝化区的底部对应的前、后端均成40～50°倾角设置，以创造更好的水力条件。

所述填料为竹球填料，如毛竹球填料等。

所述一体化反应池体设置有四级厌氧反硝化区，在它们当中间隔有对应的三级好氧硝化区，所述第一、二、三级厌氧反硝化区内均隔有前、后两级填料层，所述第四级厌氧反硝化区内区隔有前、中、后三级填料层；在所述第一级厌氧反硝化区的前级填料层的下部设置有起始进水口，在所述第二、三、四级厌氧反硝化区的前级填料层的顶部设置有分流进水口，而各级厌氧反硝化区的出水口设置在其后级填料层的顶部；且在所述第一、二、三级厌氧反硝化区的出水口处设置有导流板，用于将其出水引导至对应的好氧硝化区的底部。

所述的生活污水无回流脱氮处理装置还包括调节池、污泥浓缩池。

一种生活污水无回流脱氮的方法，包括以下步骤：

将调节后的生活污水按下述配水比引入上述生活污水无回流脱氮处理装置中，依次流经其一体化反应池体内的各级厌氧反硝化区和好氧硝化区：

第n级与第一级的配水比为: