申请日2016.11.15
公开(公告)日2017.02.08
IPC分类号C02F9/14; C02F101/16
摘要
本发明公开了一种生态安全的污水处理厂脱氮除磷的方法，属于污水处理技术领域。本发明提供了一种脱氮除磷的装置，包括脱氮除磷单元和硫酸盐吸附单元;所述脱氮除磷单元包括粗砂层、脱氧层和脱氮除磷层;所述脱氮除磷层填充硫、铁混合物，硫酸盐吸附单元以水滑石为填料。本发明的脱氮除磷装置所用原料硫磺、铁、水滑石均为固体，能够有效避免投加液态碳源所带来的污染。并能有效除去污水的硝酸盐，反硝化较为彻底，最高去除率可达100%，除磷效率在80%左右，出水TP浓度基本低于0.5mg/L，硫酸盐平均去除率约为50%，对污水中氮、磷有较好的深度去除效果，并且对生态系统基本无不良影响。
权利要求书
1.一种脱氮除磷装置，其特征在于，包括脱氮除磷单元和硫酸盐吸附单元;所述脱氮除磷单元底部进水，顶部出水，自下向上包括粗砂层、脱氧层和脱氮除磷层;所述脱氮除磷层填充硫、铁混合物，其中硫、铁按质量填充比为3～6：1;所述硫酸盐吸附单元以水滑石为填料，与所述脱氮除磷单元通过管道连接。
2.根据权利要求1所述的一种脱氮除磷装置，其特征在于，所述硫、铁混合物是将铁填充在硫粒中。
3.根据权利要求1所述的一种脱氮除磷装置，其特征在于，所述脱氧层填料为硫磺。
4.根据权利要求1所述的一种脱氮除磷装置，其特征在于，所述脱氮除磷装置还在脱氮除磷单元前设置进水箱，并在进水箱和脱氮除磷单元间设置进水泵。
5.一种脱氮除磷的方法，其特征在于，应用权利要求1所述的脱氮除磷装置，将污水先经过脱氮除磷单元进行脱氮除磷，再经过硫酸盐吸附单元去除硫酸盐。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，污水在脱氮除磷单元的流量控制在2～3m3/h，进水离开脱氧层的DO低于0.5mg/L，HRT为0.2～0.5h，流速为7～9m/h。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，污水在脱氮除磷单元的流量控制在2.5m3/h，进水离开脱氧层的DO低于0.5mg/L，HRT为0.35h，流速为8.8m/h。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还对脱氮除磷装置进行反冲，反冲流量40m3/h，反冲时间4-6min。
9.权利要求1-4任一所述的脱氮除磷装置在污水处理中的应用。
说明书
一种生态安全的污水处理厂脱氮除磷的方法
技术领域
本发明涉及一种生态安全的污水处理厂脱氮除磷的方法，属于污水处理技术领域。
背景技术
氮、磷是造成水体富营养化的重要因素。目前脱氮除磷工艺主要以A2O工艺为主，且对污水进行处理后，出水中仍含有较高浓度的氮和磷，若需进一步对其进行处理，则需投加碳源及除磷药剂。因此会造成运行费用的升高，且需要增加后续处理工艺去除多余的有机物。硫自养反硝化因具有设备简单、无需外加碳源以及价格低廉等优点而被广泛关注。硫自养反硝化消耗碱度，目前研究较多的是将硫与石灰石混合填装，用石灰石来补充碱度，但由于石灰石碱度释放较慢，且会造成出水硬度升高，限制了其工程应用。另外硫自养反硝化所产生的硫酸盐对环境底泥中磷的释放有较大影响，且硫酸盐在静态水体中危害会更大。因此需要开发一种新方法对其进行优化。
发明内容
为去除污水中的氮、磷污染，同时避免脱氮除磷过程中的二次污染对生态环境造成危害，拟开发一种新型脱氮除磷工艺。本发明将硫自养硝化工艺与铁碳微电解工艺相耦合进行深度脱氮除磷，同时保证系统pH稳定。同时，针对工艺出水硫酸盐浓度较高的问题，拟在主体工艺后增加改性水滑石吸附单元对硫酸盐进行吸附，从而达到脱氮除磷，并对生态无危害的目的，提高工艺的实际应用价值。
本发明的第一个目的是提供一种脱氮除磷装置，包括脱氮除磷单元和硫酸盐吸附单元;所述脱氮除磷单元底部进水，顶部出水，自下向上包括粗砂层、脱氧层和脱氮除磷层;所述脱氮除磷层填充硫、铁混合物，其中硫铁质量填充比为3～6：1;所述硫酸盐吸附单元以水滑石为填料，与所述脱氮除磷单元通过管道连接。
在本发明的一种实施方式中，所述硫、铁混合物是将铁填充在硫粒中。
在本发明的一种实施方式中，所述脱氧层填料为硫磺。
在本发明的一种实施方式中，所述脱氮除磷装置还在脱氮除磷单元前设置进水箱，并在进水箱和脱氮除磷单元间设置进水泵
本发明的第二个目的是提供一种应用所述脱氮除磷装置进行脱氮除磷的方法。
在本发明的一种实施方式中，所述方法是将污水先经过脱氮除磷单元进行脱氮除磷，再经过硫酸盐吸附单元去除硫酸盐。
在本发明的一种实施方式中，污水在脱氮除磷单元的流量控制在2～3m3/h，进水离开脱氧层的DO低于0.5mg/L，HRT为0.2～0.5h，流速为7～9m/h。
在本发明的一种实施方式中，污水在脱氮除磷单元的流量控制在2.5m3/h，进水离开脱氧层的DO低于0.5mg/L，HRT为0.35h，流速为8.8m/h。
在本发明的一种实施方式中，所述方法还对脱氮除磷装置进行反冲，反冲流量40m3/h，反冲时间4-6min。
有益效果：本发明的脱氮除磷方法所用原料硫磺、铁、水滑石均为固体，能够有效避免投加液态碳源所带来的污染。以单质硫为电子供体的硫自养反硝化工艺能够有效除去污水的硝酸盐，反硝化较为彻底，最高去除率可达100%，出水无亚硝酸盐积累;系统所需HRT为2.35h，相比传统A2O脱氮除磷工艺(HRT为4-6h)短，且剩余污泥量较少，占地面积小。铁碳微电解与硫自养反硝化的结合不仅为反硝化提供了碱度，维持系统pH稳定，保证反硝化的正常进行，并且增加了除磷功能，有效降低了污水处理成本，系统除磷效率在80%左右，出水TP浓度基本低于0.5mg/L。后续的改性水滑石吸附硫酸盐处理单元有效降低了出水中硫酸盐浓度，硫酸盐平均去除率约为50%以上。本发明的技术方案将硫自养反硝化脱氮、铁碳微电解与改性水滑石吸附硫酸盐相结合，在100m3的规模下进行放大试验，取得了理想的效果，出水NO3--N浓度最低可降低至零，出水TP浓度低于0.5mg/L，硫酸盐平均去除率50%以上，并且对生态系统基本无不良影响。