申请日2017.06.30
公开(公告)日2017.10.20
IPC分类号C02F3/30
摘要
本发明公开了一种一体式高氨氮废水生物去除反应滤柱，采用上流式运行方式，由底部进水，顶端重力出水，滤柱采用大高径比结构，内填比重接近于水的多孔大尺寸填料，滤柱底部设多功能锥体区，布设微孔可调控曝气装置、进水口及排泥口，以培养维持短程硝化活性污泥为主，同时接受滤料区脱落生物膜并排出多余剩余污泥。本装置工艺完善，占地面积小，操作运行简单、灵活、成本低，对废水中氨氮去除效果稳定良好，是一种高效节能省地的生物处理工艺，可用于垃圾渗滤液、污泥水及其他高氨氮废水的有效去除。
权利要求书
1.一体式高氨氮废水生物去除反应装置，其特征在于：包括滤柱、滤料、曝气单元和加热单元;
所述的滤柱包括主体区(1-1)和锥体区(1-2)，所述的主体区(1-1)和锥体区(1-2)之间设有隔板(5)，所述的隔板(5)上设有孔;
所述的滤料填充在主体区(1-1)中;所述的主体区(1-1)端部设有出水口(8)和排气口(9);
所述的曝气单元设于锥体区，所述的锥体区(1-2)设有进水口(6)和排泥口(7);
所述的加热单元为滤柱的主体区(1-1)提供热量;
所述的滤柱的高度与滤柱的主体区的直径比为10～13:1。
2.如权利要求1所述的一体式高氨氮废水生物去除反应装置，其特征在于：所述的锥体区(1-2)容积小于整个滤柱体积的8%。
3.如权利要求1所述的一体式高氨氮废水生物去除反应装置，其特征在于：所述的主体区(1-1)的柱身上设有多个填料采样口(10)和水质采样口(11)。
4.如权利要求1所述的一体式高氨氮废水生物去除反应装置，其特征在于：所述的曝气单元包括曝气泵(3-1)、流量计(3-2)和曝气头(3-3)，所述的曝气头(3-3)设于锥体区(1-2)中。
5.如权利要求1所述的一体式高氨氮废水生物去除反应装置，其特征在于：所述的加热单元为加热丝(4-1)，缠绕在滤柱主体区的柱身上。
6.如权利要求1所述的一体式高氨氮废水生物去除反应装置，其特征在于：所述的滤料(2)为比重接近于水的有机或无机多孔大尺寸填料。
7.如权利要求6所述的一体式高氨氮废水生物去除反应装置，其特征在于：所述的填料的直径为8mm～12mm。
说明书
一体式高氨氮废水生物去除反应装置
技术领域
本发明属于环境保护开发技术领域，涉及一种新型的高氨氮废水处理系统，具体涉及一种一体式高氨氮废水生物去除反应装置。
背景技术
高氨氮废水主要来源于石油化工、养殖、畜牧、肉类加工等行业生产排放的废水以及城市生活垃圾渗滤液等。氨氮对环境的危害主要是进入水体后成为藻类等生物的营养元素，导致藻类短时间内大量繁殖，消耗水中的溶解氧，造成水体富营养化，破坏水生态系统。水体中的氨氮在一定条件下可转化成亚硝酸盐，严重危害水中生物及人类健康，给城市的生态文明建设带来困扰。高氨氮一直是废水处理的难题，目前对这类废水的处理方法主要有物理法(如加碱吹脱法、蒸汽吹脱法和吸附法)、化学法(如化学沉淀法、化学氧化法、电解法和离子交换法)及生物法等。
吹脱法适合高氨氮废水的初级处理，该方法成熟简单，但运行成本高、设备腐蚀严重，且易造成空气二次污染。吸附法则利用改性天然沸石对氨氮较强的选择吸附能力，具有效率高、设备体积小的特点，但再生频繁、操作管理复杂。化学法中的化学氧化法、化学沉淀法、电解法和离子交换法，虽工艺流程及设备简单、反应快速，但处理成本高昂或电耗较大。生物法去除废水中的氨氮时，单一的好氧生物法和单一的厌(缺)氧生物法均无法将氨氮直接转化为氮气，而传统方法一般采用好氧生物处理基础上的厌氧生物处理或缺氧处理，才能将氨氮转化为氮气，因此，传统方法存在构筑物多、设备投入大、好氧条件不易控制且能耗大的问题。因此，寻求一种高效的新型高氨氮废水处理设备很有必要。
发明内容
针对现有制备技术的缺陷和不足，本发明的目的是提供一种一体式高氨氮废水生物去除反应装置，在一体式大高径比的生物滤柱中将活性污泥法与生物膜法、好氧缺氧与厌氧环境复合，低能耗、小占地面积条件下实现对高氨氮废水的有效去除，降低氨氮对水环境的影响。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现：
一体式高氨氮废水生物去除反应装置，包括滤柱、滤料、曝气单元和加热单元;
所述的滤柱包括主体区和锥体区，所述的主体区和锥体区之间设有隔板，所述的隔板上设有孔;
所述的滤料填充在主体区中;所述的主体区端部设有出水口和排气口;
所述的曝气单元设于锥体区，所述的锥体区设有进水口和排泥口;
所述的加热单元为滤柱的主体区提供能量;
所述的滤柱的高度与滤柱的主体区的直径比为10～13:1。
进一步的，所述的锥体区容积小于整个滤柱体积的8%。
进一步的，所述的主体区的柱身上设有多个填料采样口和水质采样口。
进一步的，所述的曝气单元包括曝气泵、流量计和曝气头，所述的曝气头设于锥体区中。
进一步的，所述的加热单元为加热丝，缠绕在滤柱主体区的柱身上。
进一步的，所述的滤料为比重接近于水的有机或无机多孔大尺寸填料。
进一步的，所述的填料的直径为8mm～12mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明在一体式大高径比的生物滤柱中将活性污泥法与生物膜法、好氧缺氧与厌氧环境进行复合，低能耗、小占地面积条件下实现对高氨氮废水的有效去除，降低氨氮对水环境的影响。
(2)本发明装置可达到高氨氮废水的低能耗去除目的，并且可以节约90%以上的占地面积以及70%以上的设备投入，TN的去除率平均达到80%以上。运行方便、操作简单，可以分散独立安装于各个高浓度氨氮废水产生点，以削减接纳水体氮负荷，保障接纳水体水质，防治水体富营养化发生。