[发明专利]一种具有深度脱氮功能的缓释碳源滤料滤池装置及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种城镇污水深度处理工艺与装置，特别涉及一种具有深度脱氮功能的缓释碳源滤料滤池装置及工艺。

背景技术

氮污染是导致水体富营养化的重要因素之一，城镇污水是氮污染物的主要来源，严重威胁生态安全和人类健康。近年来，国家不断提高城镇污水排放的标准，一些经济发达，环境容量小的地区提出更为严格的要求，如北京地方标准的A级标准最为严格（COD＜20mg/L，TN＜10mg/L，TP＜0.2mg/L，SS＜5mg/L）。由于我国城市污水C/N普遍较低，反硝化碳源不足，因此按照新标准达标排放的要求，TN去除较为困难。

目前，普遍的处理技术是在二级处理后增加深度处理单元，深度处理段由反硝化滤池，曝气生物滤池，V型滤池和臭氧消毒等单元组成。在反硝化滤池进水中投加甲醇、乙酸盐等液体有机物作为反硝化过程的碳源物质。投加液体碳源的反硝化滤池需要较多的设备和复杂的投加控制系统，以避免有机物投加过量造成的浪费和出水有机物过量残留导致的COD超标。而且在有机物投加不足时，因反硝化不完全，具有毒性的亚硝酸盐在出水中大量存在的问题。因此传统工艺需要在反硝化滤池后再增设曝气生物滤池，保证COD达标和避免出水中存在亚硝酸盐。综上所述，传统工艺具有流程长，设备多，控制困难，药剂利用效率低等缺点。

开发出同时具备脱氮、除磷、去除悬浮物功能，且无需后续处理出水有机物即可达标的深度处理工艺装置具有重要的应用价值。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种具有深度脱氮功能的缓释碳源滤料滤池装置及工艺，实现城镇污水处理的高质量排放和再生利用，同时实现对TN、TP和SS的去除。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种具有深度脱氮功能的缓释碳源滤料滤池装置，包括滤池主体1，二级出水通过进水管路上的进水泵2与滤池主体1的进水槽15相连通，在进水管路上还通过混凝剂投加泵3连接混凝剂药剂箱7，进水槽15通过进水闸门17连通至滤池主体1内的过滤体，过滤体从上而下依次为缓释碳源滤层11、石英砂滤层10和承托层9，承托层9底部设置有长柄滤头12，长柄滤头12下部为配水配气室8，配水配气室8通过反冲洗水泵4与外部清水池相连通，配水配气室8连通反冲洗鼓风机5，配水配气室8通过产水电动调节阀6与外部产水管相连；滤池主体1内还设置有V型槽13，V型槽13通过反冲洗排水闸门16与反冲洗排水槽14相连。

基于上述装置的一种具有深度脱氮功能的缓释碳源滤料滤池工艺，包括以下步骤：

步骤一、二级出水经进水泵2提升至进水槽15，进水时，进水闸门17打开，反冲洗排水闸门16关闭，二级出水经进水闸门17进入滤池主体1内，进水从上而下依次穿过缓释碳源滤层11、石英砂滤层10、承托层9，经长柄滤头12收集后进入配水配气室8，再由产水管排出，过滤的滤速由安装在产水管上的产水电动调节阀6控制；

步骤二、当产水电动调节阀6的开度开至最大或在其前端设置的压力传感器达到设定值时，启动反冲洗程序：

（1）关闭进水闸门15，打开反冲洗排水闸门14，池内水反冲洗排水槽排放至滤池外；

（2）再打开降水位阀门，再将池内高于降水位管道的水经降水位管道排到滤池以外；

（3）降水位完成后，关闭降水位阀门；

（4）启动与配水配水室相连接的反冲洗水泵4，采用高强度水冲洗，12～15L/（m²·s），历时30s；

（5）再启动与配水配气室相连的反冲洗鼓风机5，强度为15～20L/（m²·s），气水联合反冲历时60~90s，反冲洗水和反冲洗气进入配水配气室8，经过长柄滤头12进入滤池主体1，由下向上冲洗滤层，反冲洗水上升经V型槽13收集，通过打开的反冲洗排水闸门16进入反冲洗排水槽14，再经管道排至滤池以外；

（6）关闭反冲洗水泵4和鼓风机5,历时1min；

（7）启动反冲洗水泵4，以4～8L/（m²·s）的强度反冲洗3min；

(8）关闭反冲洗水泵，关闭反冲洗排水闸门14；

（9）打开进水闸门15，打开并调节产水电动调节阀6的开度，恢复过滤。

缓释碳源滤料采用可生物降解的聚合物作为原料，挤出成型，制备成粒径为3.0-4.0mm的颗粒。原料可以采用聚己内酯（PCL）、聚羟基脂肪酸酯（PHAs）、PCL和PHAs与淀粉的共混物等能微生物降解的材料。