一种尾水压力输送管道生物膜深度除磷脱氮反应器及尾水深度处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于污水处理、环境保护技术领域，具体涉及一种针对城市污水处理厂尾 水输送管道的生物膜深度处理反应器深度除磷脱氮反应器。
【背景技术】
[0002] 许多城市次级河流为季节性河流，非降雨季节河流流量较小，往往无法满足生 态及景观用水要求。污水处理厂尾水作为稳定的水源，可将其输送至城市河道用作景 观水体的补水；然而，大部分污水处理厂执行的是国家《城镇污水厂污染物排放标准》 (GB18918-2002)中的一级B排放标准，其出水中携带的氮、磷污染物浓度大大超过了地表 水环境标准，不经处理直接进入河道，将导致河道滞留区域的富营养化，无法保证地表水环 境质量和功能。因此，必须对污水处理厂尾水进行深度处理，进一步去除水中的营养物质， 避免其在对城市河道补水的同时可能造成的污染。
[0003] 近年来，用于城市污水厂尾水处理的技术成为热点，例如中国专利文献先后公开 的CN101412564 "一种用于污水厂尾水深度净化的湿地工艺"、CN102249500A "一种城市 污水处理厂尾水深度净化组合装置及操作方法"、CN102260012A "河岸式尾水处理系统装 置"、CN102491585A "一种去除城市污水厂尾水硝态氮的组合方法"、CN103193325A "污水 厂尾水补给型城市河道的原位与旁路联合净化方法"、CN103253822A "一种复合型人工湿地 尾水处理系统"、CN103420540A "一种基于稳定塘-生态廊道-人工湿地的尾水处理系统"、 CN103523927A "一种低污染尾水深度处理装置"、CN201605211U "城市尾水组合再生装置"、 CN201850198U "一种用于污水厂尾水深度处理的高效脱氮湿地系统"、CN202072588U "河岸 式尾水处理系统装置"、CN203256023U "用于尾水深度处理的曝气型竹丝填料基质的生态浮 岛"等，上述处理技术均要求单独修建构筑物或处理装置，需要在污水厂外或厂内占地，工 程投资高、运行管理复杂。
[0004] 城市河道采用污水厂尾水进行水量补充时，通常需要在污水厂内设置提升泵房， 并通过管道将尾水输送到补水或用水地点，在其长距离输送过程中具有较长的水力停留时 间；由于尾水补水管通常具有较大的管径，本发明拟利用其管道空间对尾水进行深度净化， 使尾水在输送过程中同时得到净化，为尾水深度处理开辟新途径。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种集城市污水处理厂尾水压力输送与深度处理一体的生 物膜深度除磷脱氮反应器，能将尾水中的氮和磷在输送过程中处理达到《地表水环境质量 标准》（GB3838-2002)规定的Y类水环境标准。
[0006] 本发明的技术方案如下： 一种尾水压力输送管道生物膜深度除磷脱氮反应器，其由尾水输送管道和填料组成， 填料包括两种类型，分别是柔性纤维束填料和聚氨酯泡沫层填料。
[0007] 当采用柔性纤维束填料时： 对于采用热熔连接的尾水输送管道，所述柔性纤维束填料是通过填料固定装置加载在 尾水输送管道中，填料固定装置径向通过热熔连接固定在管道内壁，并沿管道长度方向间 距设置，柔性纤维束填料是由很多单束填料通过连接绳串联构成，连接绳两端固定在填料 固定装置上。
[0008] 对于采用法兰盘连接的尾水输送管道，所述柔性纤维束填料是通过法兰盘加载在 尾水输送管道中，在法兰盘之间固定有不锈钢镂空盘片，柔性纤维束填料是由很多单束填 料通过连接绳串联构成，连接绳两端固定在不锈钢镂空盘片上； 所述柔性纤维束填料上的单束填料长度8~10cm，质量3~6g，两束填料间间距10~20cm， 柔性纤维束填料的加载密度采用30%~40%。
[0009] 当采用聚氨酯泡沫层填料时： 所述聚氨酯泡沫填料粘接固定在尾水输送管道内壁上，聚氨酯泡沫层填料厚度3~5cm。
[0010] 利用上述结构的尾水压力输送管道生物膜深度除磷脱氮反应器，对尾水进入尾水 管道时添加碳源和除磷药剂，并反应器末端增加塘或者人工湿地，使尾水除氮和磷外的其 他指标外达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002)规定的V类水环境标准，实现尾水的 深度处理。
[0011] 与现有技术比较，本发明具有以下特点： ①集尾水输送与净化为一体 本发明在尾水输送管道中加载填料，形成生物膜净化系统，使尾水在输送过程中通过 生物降解作用去除尾水中的营养物质，实现尾水的深度处理，系统集尾水输送和处理于一 体。
[0012] ②尾水输送管道生物膜系统氮磷净化效能高 污水厂尾水在补充碳源后，通过加压泵提升进入尾水管道，与管道内填料表面的生物 膜接触，通过生物降解去除污染物。一方面，管道反应器稳定的流速使基质和生物膜充分接 触，反应器长距离输送污水厂尾水沿程微生物种群分类分布，种群多样性好，类似多级生物 膜反应器，在碳源充分条件下脱氮效率高；另一方面，污水厂尾水可投加除磷药剂后进入尾 水管道，通过生物-化学协同作用高效除磷。
[0013] ③工艺简单、投资低、无需专用占地、管理简便 本发明尾水输送管道生物膜反应器，集尾水输送与净化为一体，工艺过程简单、工程投 资低；不需要专用占地，系统易于维护和管理，在尾水深度处理中具有良好的应用前景。
[0014] ④利用尾水管道余压改善河道滞留区水动力 尾水压力输送管道出口处存在余压，通过设置水动力改善管道，充分利用尾水余压改 善补水河道滞留区的水动力条件，防止水体富营养化。
[0015] 综上所述，本尾水压力输送管道生物膜深度除磷脱氮反应器集尾水输送与净化为 一体，在长距离的输送管道中，利用管道内部的填料构建出尾水深度处理生物系统，具有处 理效能高、工艺简单、工程投资低、无需专用占地、管理简便等特点。
【附图说明】
[0016] 图1 :尾水压力输送管道平面图； 图2和图2A :柔性纤维束填料加载纵剖面图和横断面图(热熔连接）； 图3和图3A :填料固定装置平面图