申请日2009.04.02
公开(公告)日2010.05.12
IPC分类号C02F3/30; C02F3/10
摘要
本实用新型属于水处理技术领域，提供一种脱氮水处理系统及所用生物填料，包括水处理池、进水口及出水口、若干组串接的生物填料、以及曝气系统，还可包括一回流系统。进行水处理工艺时，由于所述生物填料空心腔体内外溶解氧浓度不同，生长的微生物种类也有所差别，腔外微生物中以好氧微生物为主，腔内微生物则含有较大比例的缺氧微生物。由于腔体周围气流或水流流速不同，促使腔体内外的产生了压差，在压差作用下，空腔内外的污染物通过排泥孔和排气孔等间隙进行传质，为各种微生物提供营养元素，从而实现了在同一区域内好氧微生物硝化作用和缺氧微生物反硝化作用的同步进行，在实现微生物膜法脱除有机污染物的同时，还大大提高了填料的脱氮性能。
权利要求书
1.一种生物填料，其特征在于，该生物填料为一空心腔体，所述空心腔体至少在其两端分别设有一个排气孔及排泥孔，所述两端的排气孔与排泥孔之间再至少设有一个穿接管或两个穿接环，所述穿接管或穿接环通过固定筋与空心腔体内壁连接。
2.根据权利要求1所述的一种生物填料，其特征在于，所述空心腔体通过整体注塑而成。
3.根据权利要求1所述的一种生物填料，其特征在于，所述空心腔体包括支撑骨架及挂膜材料，所述挂膜材料通过粘接、穿接、拴接任意一种或几种方式的组合与支撑骨架固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种生物填料，其特征在于，所述空心腔体的形状优选为球型、椭球型、圆柱型、多边型其中任意一种。
5.根据权利要求3所述的一种生物填料，其特征在于，所述挂膜材料优选为丝、布、网或片的一种或几种的组合。
6.根据权利要求1所述的一种生物填料，其特征在于，所述空心腔体内部再设有若干个子腔。
7.根据权利要求1所述的一种生物填料，其特征在于，所述空心腔体的内外表面增加压纹、毛刺、叶片或纤维丝其中的一种或几种组合。
8.一种脱氮水处理系统，其特征在于，包括水处理池、进水口及出水口、布置于水处理池中的若干组串接的生物填料、以及曝气系统，其中：所述生物填料为一空心腔体，所述空心腔体至少在其两端分别设有一个排气孔及排泥孔，所述两端的排气孔与排泥孔之间再至少设有一个穿接管或两个穿接环，所述穿接管或穿接环通过固定筋与空心腔体内壁连接。
9.根据权利要求8所述的一种脱氮水处理系统，其特征在于，所述曝气系统至少包括一鼓风装置。
10.根据权利要求8所述的一种脱氮水处理系统，其特征在于，该系统再包括一回流系统。
说明书
一种脱氮水处理系统及所用生物填料
技术领域
本实用新型属于水处理技术领域，特别是涉及一种脱氮水处理系统。
背景技术
目前对于污水中的氨氮污染物，其脱除原理是通过硝化作用(将氨氮氧化成硝酸盐氮)和反硝化作用(将硝酸盐氮还原为氮气)实现的。由于硝化菌生长需要溶氧浓度较高，反硝化菌生长的环境需要溶氧较低，所以目前主要处理方法有三种：
方法一(如缺氧好氧活性污泥法)：在池体内设置缺氧区，将好氧硝化后的污水混合液通过循环系统打到缺氧区，此类方法缺点为能耗较高，且经常出现碳源缺乏脱氮效果差的情况;
方法二(如序批式活性污泥 法)：通过在好氧区进行间歇曝气，创造一定时段的缺氧环境，但此方法也影响到好氧菌的正常生长和繁殖，影响整体的处理效果，其池体有效反应时间仅按曝气时间来计，池体利用率一般为50%左右;
方法三(如生物接触氧化法或曝气生物滤池工艺)：通过在好氧区投加生物填料，依据填料上所附着生物膜浅层和深层的微生物获得的不同溶氧量进行生物膜表层微生物的硝化和深层微生物的反硝化作用，此方法的缺点是当形成生物膜变厚时，随着内层微生物脱氮性能的增强，由于内层微生物营养获得较少，营养缺乏，处于内源代谢期，导致生物膜附着性能较差，容易脱落，因此脱氮能力不高，效果也不稳定。
实用新型内容
鉴于以上问题，本实用新型的主要目的在于提供一种脱氮水处理系统。该种脱氮水处理系统可以有效的同时实现硝化和反硝化，具有效果佳、能耗低、效率高等优点。
为了达到以上目的，本实用新型提供的一种脱氮水处理系统，包括水处理池、进水口及出水口、布置于水处理池中的若干组串接的生物填料、以及曝气系统，其中：
所述生物填料为一空心腔体，所述空心腔体至少在其两端分别设有一个排气孔及排泥孔，所述两端的排气孔与排泥孔之间再至少设有一个穿接管或两个穿接环，所述穿接管或穿接环通过固定筋与空心腔体内壁连接;
所述空心腔体可通过整体注塑而成，也可以由支撑骨架与挂膜材料连接组合而成，而所述挂膜材料可通过粘接、穿接、栓接等方式与支撑骨架固定连接;
所述空心腔体优选为球型、椭球型、圆柱型、多边型等;
所述挂膜材料优选为丝、布、网或片等，其材质软硬皆可，腔体材料优选为多孔材质或软材质，以加大腔体内外污染物的传递速度;
所述空心腔体的腔内壁具有一定坡度，以便于排出泥渣;
所述排气孔可用于将腔体内微生物代谢产生的各种气体以及意外进入腔体的空气气泡排出生物填料;
再者，所述空心腔体内部可再设有若干个子腔;所述空心腔体的内外表面也可以通过增加压纹、毛刺、叶片以及附着纤维丝等方式增大挂膜面积和微生物量;
所述空心腔体的最大直径优选为5mm-300mm;
所述曝气系统包括鼓风装置及配套装置，其中所述鼓风装置优选为鼓风机、空气压缩机、射流曝气机、表曝机、转碟曝气机等鼓风增氧设备，可以将空气或氧气打到水中进行增氧曝气。
另外，为增大池体内流体流速，提高填料空心腔体内外的污染物交换速度，本实用新型所提供的该种脱氮水处理系统，可再包括一回流系统，该回流系统包括回流动力装置及配套装置，所述回流动力装置可以为回流水泵、潜水搅拌机、推流设备等。通过所述回流系统，可以加大池内水的流速，提高处理效果，同时还可避免池底出现过多积泥的情况。
采用本实用新型提供的该种脱氮水处理系统进行水处理工艺时，将若干组串接的所述生物填料布置安装于水处理池中，腔体内外溶解氧浓度不同，生长的微生物种类也有所差别，腔外微生物中以好氧微生物为主，腔内微生物则含有较大比例的缺氧微生物。由于腔体周围气流或水流流速不同，促使腔体内外的产生了压差，在压差作用下，空腔内外的污染物通过排泥孔和排气孔等间隙进行传质，为各种微生物提供营养元素，从而实现了在同一区域内好氧微生物硝化作用和缺氧微生物反硝化作用的同步进行，在实现微生物膜法脱除有机污染物的同时，还可以大大提高了填料的脱氮性能。
本实用新型具有以下有益效果：
采用本实用新型提供的脱氮水处理系统，水处理池体内不需另设缺氧区和好氧区，通过生物填料内外的微生物的不同功能，实现该生物填料小环境下水体流动和污染物质交换，使水中各种单一好氧条件下难以彻底脱除的污染物(如难降解污染物、氨氮、磷等)借助生物填料腔体内外不同类型微生物的作用下高效去除。
采用本实用新型提供的生物填料进行水处理工艺时，该生物填料创造了两种环境，两种区域生长的微生物功能比较专一，工作过程中动力消耗小，因此可以保证较小的处理能耗下(可以降低能耗成本0.10元/m3以上)，对氨氮等污染物去除高效(可以提高脱氮效率60%以上)。同时还具有污泥产量小，脱氮过程对碳源要求不严格等优点，另外，本工艺增加缺氧环境，还可提高聚磷菌除磷的能力，通过缺氧微生物对难降解有机物的水解，提高了生物池内难降解高分子有机污染物的去除率。