公布日：2022.05.13
申请日：2022.04.18
分类号：C02F3/30(2006.01)I
摘要
本发明涉及污水全指标污染物处理技术领域，是一种耦合硫自养反硝化组合生物滤池及污水处理方法，生物滤池共分为三级：缺氧生物滤池、一级曝气生物滤池、二级曝气生物滤池。本发明基于硫自养反硝化生物载体的缺氧生物滤池，不受碳源影响，提高硝酸盐去除效率；利用曝气系统对各级生物滤池内部溶氧量浓度进行控制，严格划分好氧区和缺氧区，有利于硝化、反硝化反应的进行，同时也有利于磷污染物的吸收、释放和去除；将生物滤池中填充以生物载体为主体的反应单元，保证了处理效率，节约改造成本。
权利要求书
1.一种耦合硫自养反硝化组合生物滤池，其特征在于，包含由缺氧生物滤池、一级曝气生物滤池和二级曝气生物滤池组成的三级生物滤池；所述缺氧生物滤池中设置有缺氧反应单元，所述的缺氧反应单元包含硫自养反硝化脱氮悬浮填料，用于去除悬浮物和回流水中的硝态氮；所述一级曝气生物滤池和二级曝气生物滤池中设置有以生物悬浮填料填充的好氧反应单元，用于去除氨氮；所述缺氧生物滤池、一级曝气生物滤池和二级曝气生物滤池之间由带滤头的挡板分割，所述挡板能够沿着滤池内壁滑动，从而改变各级生物滤池的长度。
2.根据权利要求1所述的一种耦合硫自养反硝化组合生物滤池，其特征在于，所述的生物滤池整体和挡板的材质选自ABS塑料、PVC塑料、PP塑料、玻璃钢中的一种，所述缺氧反应单元和所述好氧反应单元的宽度和高度与所述耦合硫自养反硝化组合生物滤池一致。
3.根据权利要求2所述的一种耦合硫自养反硝化组合生物滤池，其特征在于，所述的缺氧反应单元为内部装填有硫自养反硝化脱氮悬浮填料的多孔空心砖结构，所述多孔结构的总面积占砖总面积的85-90%，其孔径不大于所述硫自养反硝化脱氮悬浮填料的最小颗粒的粒径；所述硫自养反硝化脱氮悬浮填料在所述多孔空心砖结构内的填充量为70-80%。
4.根据权利要求3所述的一种耦合硫自养反硝化组合生物滤池，其特征在于，所述硫自养反硝化脱氮悬浮填料的成分包含碳酸钙和单质硫，制造原料包含石灰石、鸡蛋壳、扇贝壳和硫磺，以硅酸盐矿物粉末作为粘结剂。
5.根据权利要求2所述的一种耦合硫自养反硝化组合生物滤池，其特征在于，所述好氧反应单元为多孔空心砖结构，所述多孔结构的总面积占砖总面积的75-80%，其孔径不大于所述生物悬浮填料的最小颗粒的粒径，所述的生物悬浮填料的填充量为65-75%，所述生物悬浮填料包含高分子聚合物注塑而成的多孔球状骨架和弹性毛丝单体。
6.一种基于耦合硫自养反硝化组合生物滤池的污水处理系统，其特征在于，所述污水处理系统包括预处理装置、混凝调节装置以及生物滤池，并且设置有反冲洗系统、消毒解除装置、回流装置；所述生物滤池选自权利要求1-4任一项所述的一种耦合硫自养反硝化组合生物滤池。
7.根据权利要求6所述的一种基于耦合硫自养反硝化组合生物滤池的污水处理系统，其特征在于，所述的反冲洗系统为在线自动反冲洗系统，系统包含六个传感器，分别为与缺氧生物滤池相连的第一硝酸盐传感器和第一浊度传感器，与一级曝气生物滤池相连的第二硝酸盐传感器和第二浊度传感器，与二级曝气生物滤池相连的第三硝酸盐传感器和第三浊度传感器，反冲洗系统还包括反冲进水泵、反冲进气泵，所述反冲进水泵和反冲进气泵分别与三级生物滤池相连，独立进行作业，所述第一、二、三硝酸盐传感器分别与硝酸盐测定仪相连，所述第一、二、三浊度传感器分别与浊度测定仪相连。
8.一种基于耦合硫自养反硝化组合生物滤池的污水处理方法，其特征在于，通过权利要求7所述的一种基于耦合硫自养反硝化组合生物滤池的污水处理系统进行污水处理，污水依次经过预处理装置、混凝调节装置、耦合硫自养反硝化组合生物滤池、清水池、消毒接触池，清水池出水内回流至缺氧生物滤池，所述的预处理装置、混凝调节装置、耦合硫自养反硝化组合生物滤池均有污泥产生，经压实、脱水外运。
9.根据权利要求8所述的一种基于耦合硫自养反硝化组合生物滤池的污水处理方法，其特征在于，启动前设定硝酸盐浓度和浊度临界值，通过监测所述的硝酸盐测定仪和所述的浊度测定仪数值，当超过临界值时自动开启反冲洗程序，启动反冲进水泵和反冲进气泵进行气水联合反冲洗，当小于临界值时，关闭反冲进水泵和反冲进气泵，停止气水反冲洗。
10.根据权利要求8所述的一种基于耦合硫自养反硝化组合生物滤池的污水处理方法，其特征在于，根据污水处理量、进水水质、处理要求，通过调整挡板的位置改变三级生物滤池中各级生物滤池的体积，从而改变所述缺氧反应单元和好氧反应单元的容纳数量。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供一种耦合硫自养反硝化组合生物滤池及污水处理系统和污水处理方法。
一种耦合硫自养反硝化组合生物滤池，包含三级生物滤池，第一级为缺氧生物滤池用于去除悬浮物和回流水中的硝态氮；第二级为一级曝气生物滤池；第三级为二级曝气生物滤池，用于去除氨氮；三级生物滤池中间由带滤头的挡板分割，可在池内壁滑动以改变各级生物滤池的长度；为了实现根据处理污水的水质、水量以及处理要求改变反应单元的数量和连接方式。所述的缺氧生物滤池，包含缺氧反应单元，所述的缺氧反应单元包含硫自养反硝化脱氮悬浮填料；所述的一级曝气生物滤池和二级曝气生物滤池包含以生物悬浮填料填充的好氧反应单元。
具体的，所述的生物滤池整体和挡板，材质选自ABS塑料、PVC塑料、PP塑料、玻璃钢中的一种，所述缺氧反应单元和所述好氧反应单元的宽度和高度与所述耦合硫自养反硝化组合生物滤池一致。
具体的所述的缺氧反应单元材质选自ABS塑料、PVC塑料、PP塑料、玻璃钢、聚苯乙烯中的一种，为多孔空心砖结构，孔总面积总和占砖总面积的85-90%，其孔径粒径4-10mm，不大于砖内装填的硫自养反硝化脱氮悬浮填料的最小颗粒的粒径；所述的硫自养反硝化脱氮悬浮填料的填充量为70-80%，成分包含碳酸钙和单质硫，制造原料包含石灰石、鸡蛋壳、扇贝壳的混合物和硫磺，硅酸盐矿物粉末作为粘结剂。
具体的所述的生物悬浮填料，外壳材质包含聚苯乙烯，为多孔空心砖，孔总面积总和占砖总面积的75-80%，其孔径6-9mm，不大于砖内装填的生物悬浮填料的最小颗粒的粒径，所述的生物悬浮填料的填充量为65-75%，所述的生物悬浮填料包含高分子聚合物注塑而成的多孔球状骨架和弹性毛丝单体。
本发明还提供一种基于耦合硫自养反硝化组合生物滤池的污水处理系统，所述污水处理系统包括预处理装置、混凝调节装置以及生物滤池，并且设置有反冲洗系统、消毒解除装置、回流装置；其中所述生物滤池即上文所述的一种耦合硫自养反硝化组合生物滤池。
具体的，所述的反冲洗系统为在线自动反冲洗系统，系统包含六个传感器，分别为与一级缺氧生物滤池相连的第一硝酸盐传感器和第一浊度传感器，与一级曝气生物滤池相连的第二硝酸盐传感器和第二浊度传感器，与二级曝气生物滤池相连的第三硝酸盐传感器和第三浊度传感器，反冲洗系统还包括反冲进水泵、反冲进气泵，进水泵和进气泵分别与三级生物滤池相连，独立进行作业，所述的三个硝酸盐传感器与硝酸盐测定仪相连，所述的三个浊度传感器与浊度测定仪相连。
本发明还提供一种基于耦合硫自养反硝化组合生物滤池的污水处理方法，其特征在于，通过所述的一种基于耦合硫自养反硝化组合生物滤池的污水处理系统，进行污水处理，污水依次经过预处理装置、混凝调节装置、耦合硫自养反硝化组合生物滤池、清水池、消毒接触池，清水池出水内回流至缺氧生物滤池，所述的预处理装置、混凝调节装置、耦合硫自养反硝化组合生物滤池均有污泥产生，经压实、脱水外运。
具体的，启动前设定硝酸盐浓度和浊度临界值，通过监测所述的硝酸盐测定仪和所述的浊度测定仪数值，当超过临界值时自动开启反冲洗程序，启动反冲进水泵和反冲进气泵进行气水联合反冲洗，当小于临界值时，关闭反冲进水泵和反冲进气泵，停止气水反冲洗。
具体的，根据污水处理量、进水水质、处理要求，通过改变三级生物滤池的体积来改变缺氧反应单元和好氧反应单元的数量，当进水水质氨氮浓度高时可增大缺氧生物滤池体积，当进水水质化学需氧量浓度高时可增大一级曝气生物滤池体积。
（发明人：陈方鑫;董姗姗;张勋;张欣;张子窠;陈韩;彭彤）