[发明专利]基于双回流和梯度限氧的低碳氮比污水脱氮装置及其方法

权利要求书

1.一种基于双回流和梯度限氧的低碳氮比污水脱氮装置，其特征在于，包括调节池（1）、配水槽（2）、生物转盘脱氮反应器（3）、梯度限氧生化池（4）和沉淀池（5）；调节池（1）、配水槽（2）、生物转盘脱氮反应器（3）、梯度限氧生化池（4）和沉淀池（5）通过配水管道依次首尾连通；所述调节池（1）前端设置进水口；所述梯度限氧生化池（4）包括四个依次串联相连通的反应室，进水以推流的方式顺次通过第一反应室、第二反应室、第三反应室和第四反应室；每个所述反应室内装有搅拌装置和曝气装置；所述梯度限氧生化池（4）末端设置污水回流管道，用于将部分污水分别回流到配水槽（2）前端和梯度限氧生化池（4）的第一反应室前端；所述沉淀池（5）末端设有出水口和排泥口；所述排泥口设于沉淀池（5）底部，外接污泥管道，用于排出沉淀池（5）的污泥，同时将部分污泥分别回流到配水槽（2）前端和梯度限氧生化池（4）的第一反应室前端；所述梯度限氧生化池（4）中第一反应室、第二反应室、第三反应室和第四反应室的曝气量随水流方向依次递减，且第一反应室、第二反应室、第三反应室和第四反应室的溶解氧浓度分别控制在0.8~0.6mg/L、0.6~0.4mg/L、0.4~0.2mg/L和0.2mg/L以下。

2.如权利要求1所述的一种基于双回流和梯度限氧的低碳氮比污水脱氮装置，其特征在于：所述生物转盘脱氮反应器（3）的盘片为立体网状结构，空隙率95%～98％以上。

3.如权利要求1所述的一种基于双回流和梯度限氧的低碳氮比污水脱氮装置，其特征在于：所述生物转盘脱氮反应器（3）的转盘上部装有半圆形玻璃钢盖。

4.如权利要求1所述的一种基于双回流和梯度限氧的低碳氮比污水脱氮装置，其特征在于：所述生物转盘脱氮反应器（3）的转速可调节。

5.一种利用如权利要求1~4任一所述装置的基于双回流和梯度限氧的低碳氮比污水脱氮方法，其特征在于，步骤如下：

1）污水通过调节池（1）后，与梯度限氧生化池（4）末端回流液及沉淀池（5）回流污泥混合并进入配水槽（2），利用微生物分解硫系污染物消除异味，同时根据进水水质调节回流比保证进入生物转盘脱氮反应器（3）的氨氮浓度低于200mg/L；

2）将配水槽（2）的出水引入生物转盘脱氮反应器（3），通过调节转盘的转速来控制生物转盘脱氮反应器（3）内溶氧浓度为0.8~1.0 mg/L，利用生物膜上的生物相，实现氮系及碳系污染物的部分去除，优化进入梯度限氧生化池（4）的水质；

3）将生物转盘脱氮反应器（3）的出水引入梯度限氧生化池（4），通过控制曝气装置使四个反应室内的曝气量随水流方向依次递减，实现污水氮的深度脱除；梯度限氧生化池（4）的第四反应室末端部分污水回流至配水槽（2）和梯度限氧生化池（4）的第一反应室前端；

4）梯度限氧生化池（4）出水引入沉淀池（5），泥水分离后澄清液外排，部分污泥分别回流至配水槽（2）和梯度限氧生化池（4）前端，其余污泥排出。

6.如权利要求5所述的一种基于双回流和梯度限氧的低碳氮比污水脱氮方法，其特征在于：所述步骤2）中生物转盘脱氮反应器（3）工作时污泥浓度在10000～30000mg/L。

7.如权利要求5所述的一种基于双回流和梯度限氧的低碳氮比污水脱氮方法，其特征在于：所述配水槽（2）中的出水亚硝态氮与氨氮的摩尔比为1.0~1.4：1。

8.如权利要求5所述的一种基于双回流和梯度限氧的低碳氮比污水脱氮方法，其特征在于：所述梯度限氧生化池（4）中第一反应室、第二反应室、第三反应室和第四反应室的溶解氧浓度分别控制在0.8~0.6mg/L、0.6~0.4mg/L、0.4~0.2mg/L和0.2mg/L以下。