[发明专利]一种自养反硝化深度脱氮装置及自养深度脱氮方法

说明书

本发明涉及一种自养反硝化深度脱氮装置，其包括：自养生物反应器，设于所述反应器下部的配水管、进水管和反冲洗进水管，以及设于所述反应器上部的出水管；其中，所述自养生物反应器内沿水流方向依次包括布水层以及由硫磺填料层和悬浮填料层形成的组合填料层。本发明还涉及一种自养深度脱氮方法，其通过控制进水流速使得处理床层处于膨胀状态，降低了床层阻力，反应位点增多，提高了脱氮效率。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种自养反硝化深度脱氮装置及自养深度脱氮方法。

背景技术

目前，污水深度脱氮的需求，从15mg/L到更低，技术包括物理处理技术、化学处理技术和生物处理技术。生物处理技术是指利用微生物的反硝化作用，将水中的硝酸盐最终还原为氮气的过程。生物处理具有高效低耗的特点，目前得到了学者的广泛关注。

据细菌所需碳源不同，生物反硝化又分为异养反硝化和自养反硝化，其中自养反硝化只需无机碳源，具有污泥产量少、无有机碳源的二次污染等问题，应用前景广泛。目前采用固定床的形式，处理效果好，能耗低，去除负荷可达1kg/m³/d，但是存在如下问题：(1)床层较厚，阻力大；(2)出水中悬浮物含量高，造成硫流失；(3)需要反冲洗，反应的活性位点较少。

提高微生物自养反硝化方法对水中硝酸盐处理效果具有至关重要的作用。

专利201610204784.9公开了一种自养微生物反硝化法去除水中硝酸盐用材料，但是造价提高，且床层阻力大的问题没有解决。

专利201410012307.3公开了一种去除水中硝酸盐氮的方法，其中利用搅拌作用使自养反硝化污泥与硫磺颗粒在厌氧条件下呈流化态，充分进行硫自养反硝化去除硝酸盐；同时将膜分离组件集成到厌氧流化床内，截留反应器内的微生物以提高反应器内的生物量，并实现固液分离，有效避免出水微生物污染，但是该方法能耗大，膜污染严重，成本高。

因此，目前存在的问题是急需研究开发一种经济、高效的自养反硝化深度脱氮装置及自养深度脱氮方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种自养反硝化深度脱氮装置及自养深度脱氮方法。本发明装置在硫磺填料上部装填悬浮填料，悬浮填料可随水上下浮动，阻止下部硫磺填料被冲刷出体系。本发明的自养深度脱氮方法通过控制进水流速使得处理床层处于膨胀状态，使得床层阻力减小，反应位点增多，提高了脱氮效率。

为此，本发明提第一方面供了一种自养反硝化深度脱氮装置，其包括：

自养生物反应器，设于所述反应器下部的配水管、进水管和反冲洗进水水管，以及设于所述反应器上部的出水管；

其中，所述自养生物反应器内沿水流方向依次包括布水层以及由硫磺填料层和悬浮填料层形成的组合填料层。

根据本发明，所述配水管与所述进水管和所述反冲洗进水管连通；所述进水管和所述反冲洗进水管中的水通过所述布水层实现均匀布水后，进入所述自养生物反应器的腔体内。

根据本发明，所述硫磺填料和所述悬浮填料的装填高度比为10:1-1:10，优选10:1-6:1。

在本发明的一些实施方式中，所述硫磺填料为颗粒状，粒径为3-5mm，硫含量大于95％。

根据本发明，所述悬浮填料为改性的泡沫填料，其形状为颗粒状或球形，粒径5-20mm，密度为0.96-0.99g/cm³。

根据本发明，所述出水管的内径小于所述悬浮填料的粒径。

本发明提第二方面供了一种根据本发明第一方面所述的自养反硝化深度脱氮装置自养深度脱氮方法，其包括如下步骤：