[发明专利]反硝化滤布滤池

说明书

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种反硝化滤布滤池。

背景技术

目前，国内外反硝化滤池的主要形式有自养反硝化滤池和异养反硝化滤池。

（1）自养反硝化滤池

自养反硝化是指微生物利用CO₂、H₂CO₃等无机碳源，需无机电子供体氢气或硫及硫的化合物，在缺氧的条件下，利用硝酸盐等氧化物和硫或氢等单质发生的氧化还原反应产生的能量可将硝氮转化为氮气。自养生物脱氮主要有硫/石灰石自养反硝化脱氮工艺和氢自养反硝化脱氮工艺。硫/石灰石生物脱氮法利用硫作为电子供体，石灰石提供碱度，中和反应产生的H⁺，二者同时又是生物载体，利用自养菌进行反硝化。该工艺能有效地去除地下水中的硝酸盐，而且不需添加有机物，硫磺、石灰石损耗少，是一种经济、简单的处理工艺。自养反硝化过程剩余污泥产量少，但是微生物代谢缓慢，反硝化效率不高，处理的水量有限；硫自养产生硫酸盐的积累，引入了新的污染物，硫酸盐的积累也制约了反硝化反应的进行。因此不能满足当前城市污水尾水的深度脱氮要求。

（2）异养反硝化滤池

异养反硝化的过程中需要有机碳源来提供给反硝化菌呼吸和生长的能量。在大多数系统中，废水中的有机物起电子供体的作用，并且为了实现有机物转化为细胞物质与二氧化碳，必须提供适量的电子受体。同样地，反硝化滤池主要目的是去除硝酸盐氮（缺氧环境下的电子受体），为了实现这一目的，系统中必须提供适量的电子供体。甲醇、乙醇、葡萄糖、醋酸、废纸都曾经被使用作为碳源，各种各样的工业废产物，例如糖蜜，乳清和亚硫酸盐废液也等都曾被用来做碳源。然而，最常用的几种碳源土要是甲醇、乙醇和醋酸。

反硝化滤池用于处理二沉池后的出水，主要针对SS和TN的去除, 保证出水SS< 10mg /L。同时添加碳源，尤其是在冬季低温反硝化效果不好时, 在滤池进水区投加适量碳源, 对出水TN 进一步把关。反硝化系统既是固定生物膜反应器又是滤池。实际运行过程中, 在气温适宜的条件下投加碳源, 培养反硝化细菌挂膜, 培养好后不再外加碳源, 此时主要功能是过滤, 滤池进水中有少量BOD₅，因此滤池中仍有相当数量的反硝化细菌。当TN 超标时, 运行时只需补加碳源, 反硝化功能很快恢复，在去除SS的同时进一步反硝化脱氮, 运行工况可灵活转换。春秋季及夏季温度较高时, 反硝化深床滤池不用外加碳源可灵活转换成深床滤池去除SS。当滤池内的生物膜生长到一定的厚度时，为了降低水头损失和提高膜的活性，就需对滤池进行反冲洗。通过滤池控制软件系统及现场控制柜控制滤池运行、反冲洗及碳源投加。

杨兴豹等在出水深度处理时采用反硝化滤池，在乙酸钠投加适量的情况下，COD出水低于30mg /L的同时，出水TN 可以稳定保证在5 mg/L以下。且在混凝剂投加适量的情况下，出水SS 可以稳定保证在5mg/L以下。

钱勇等利用淹没式前置反硝化滤池/淹没式好氧滤池/后置深床反硝化滤池进行城市污水脱氮除磷中试研究，经过5个月的运行结果表明, 在进水污染物浓度高、水质波动大的情况下，使BOD₅、NH₄+-N、TN分别从200、82.5、82.5mg/L左右降到1.9、2.3、11.1mg /L，取得了很好的效果。

STS公司的Tetra Denite反硝化深床滤池在高氯离子浓度(1500mg/L)下仍可保证良好的反硝化效果。且在高于设计水力负荷和高TN 负荷情况下，出水TN 可稳定达到一级B 标准。

反硝化滤池除了一般只有一个滤池外，一些学者还尝试将多个滤池串联起来，研究其处理效果。谭新刚等的装置由两个滤柱组成，在第一个滤柱中装入特制的膨胀粘土，主要是用来去除硝酸盐氮和部分SS。第二个滤柱中装入细砂，主要目的是在进一步去除SS和硝酸盐的同时，去除多余的甲醇。Jinwoo Jeong等设计的深度处理滤池由两个滤池构成，滤池一是硝化滤池，滤池二有缺氧和好氧部分，下部缺氧，上部好氧。当二沉池出水氨氮浓度低于0.5mg/L时，滤池一停止运行，污水直接进入滤池二。使出水BOD、SS和TN都降到了5mg/L以下。

 G.KOCH等采用添加反硝化滤池，使污水厂扩建达标，并模拟得到了生物膜和N2的产率公式。