一种后置反硝化滤池的制作方法

本实用新型专利属于污水处理技术领域，尤其属于污水处理设备设计与应用技术领域，具体涉及一种对经二级处理后的污水进行深度脱氮处理的高效后置反硝化滤池。

背景技术：

目前，我国大多数污水处理厂排放标准执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(gb18918-2002)一级a标准。随着人类对环境更高的要求，以及各地更高排放标准的相继发布，新标准对总氮的排放要求将更加严格，现有污水处理厂大多采用uct(univerdityofcapetown)、sbr(序批式活性污泥法)、a²/o(厌氧-缺氧-好氧)或氧化沟等强化二级生物脱氮技术，bod5去除率范围85％～95％，总氮去除率范围55％～80％，总磷去除率范50～75％。污水经预处理和二级生化处理后，尾水尚存有大量硝酸盐氮和亚硝酸盐，仅仅依靠加大硝化液回流的方法来提高总氮的去除率是不能满足要求的，因此需进一步进行反硝化脱氮处理。

现有的脱氮技术大多采用反硝化深床滤池和活性砂滤池，其特点是滤料为石英砂，粒径小，易流失；生物附着在滤料上，在外加碳源的条件下进行反硝化脱氮，由于外碳源的加入产生了一定量的微生物、容易造成滤料堵塞，处理水量下降，总氮去除效果有限；此外，还存在运行管理难度大、操作复杂、处理成本高、占地面积大等问题。

技术实现要素：

本实用新型根据现有技术的不足提供了一种后置反硝化滤池。本实用新型目的是提供一种连续运行、反硝化效率高、能够实现深度脱氮、能耗低、操作简单的高效后置反硝化滤池及处理方法。

本实用新型技术方案如下：

本实用新型后置反硝化滤池设置位于二沉池后端、高效沉淀池前端，反硝化滤池包括：碳源混合反应区和反硝化反应区，碳源混合反应区设置混合搅拌机、碳源投加系统，反硝化反应区设置布水器、曝气系统、滤板和出水槽；

所述碳源混合反应区与反硝化反应区通过底部的布水器连通；反硝化反应区上部设置水平位置低于进水管管口的滤板，滤板为设置有滤孔的平面结构并全覆盖反硝化反应区上部出水表面；反硝化反应区上部出水表面周边设置出水槽并与出水管连通；滤板下的反硝化反应区中投放有滤料。

所述曝气系统包括设置于反硝化反应区底部区域的曝气管和联通供气的冲洗风机；曝气管上设置气孔的孔径为2～4mm。

所述碳源混合反应区的进水管和碳源投加系统位于上部，混合搅拌机是桨叶式多级搅拌装置。所述桨叶式多级搅拌装置是在搅拌轴上设置有多组不同高度的桨叶的桨叶式搅拌装置。

所述滤料为14～25mm粒径的轻质复合滤料，比表面积≥1000m²/m³，滤料在反硝化反应区中的填充率为80％。

所述布水器由与碳源混合反应区底部连通布水进管和分布于反硝化反应区底部的布水支管构成，布水支管采用穿孔结构，穿孔按均匀分布的梅花状布置，穿孔孔径为15～20mm，过孔流速0.1～0.3m/s。

所述滤板上设置的滤孔孔径为15～20mm，过孔流速0.05～0.1m/s。

所述碳源投加系统是自动控制碳源投加装置。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：

1)传统的反硝化滤池滤料采用1-3mm的石英砂，粒径小，易流失，需定期补充；反硝化反应速率快，产生的污泥易造成滤料堵塞且需频繁反冲洗，从而影响总氮的去除能力。本实用新型采用轻质复合滤料，粒径为14～25mm，比石英砂、无烟煤等都大，不会造成滤料堵塞问题；进水首先经过底部粒径较大的滤料，可以改变水流的路径，使布水更加均匀，同时可以快速消解水中的溶解氧进入缺氧状态，从而提高总氮的去除效率。

2)该轻质复合滤料比表面积大，比表面积≥1000m²/m³，反应器容积负荷高，抗冲击复合能力强，总氮去除效率高；滤料使用寿命长，可达20年，且在反硝化反应区上部设置了滤板，孔径为15～20mm，能有效的将滤料拦截在反硝化反应区内，永不流失，无需定期补充滤料。

3)反硝化反应区采用向上流方式，进水与氮气释放方向一致，更利于氮气的释放，无需单独设置释氮这个流程，且避免了向下流跌水导致的溶解氧升高，减少了碳源投加量。

4)可连续24小时运行，无需停机反冲洗，且不需要设置冲洗浓水池、清水池及反洗泵，只需设置一台冲洗风机即可，占地省、运行成本低、操作简单。

5)反硝化反应区域内布水器、曝气器、滤板、出水槽均为不锈钢，且池内无机械设备，因此可以保证整个系统长期使用而不需要更换，折旧率低，运行维护简单。

6)水头损失小。传统的反硝化深床滤池前端进水需水头0.5米，出水水头在2米左右。本实用新型后置反硝化滤池前后总水头损失0.5～1m，大大节省了能耗，利于高程布置。

7)本实用新型反硝化滤池运行模式可自由切换。当实际进水水质总氮较低时，可将冲洗风机打开，作为硝化滤池使用，去除污水中的有机物、氨氮及悬浮物。

附图说明

图1是本实用新型水平面布置结构示意图；

图2是本实用新型剖面结构示意图；

图3是本反应器布水器结构示意图；

图4是本实用新型为滤板结构示意图；

图中，1是碳源混合反应区，2是硝化反应区，3是进水管，4是混合搅拌机，5是碳源投加控制系统，6是布水器，61是布水进管，62是布水支管，7是曝气管，8是滤料，9是滤板，10是出水收集槽，11是出水管，12是冲洗风机。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型进一步说明，具体实施方式是对本实用新型原理的进一步说明，不以任何方式限制本实用新型，与本实用新型相同或类似技术均没有超出本实用新型保护的范围。

结合附图。

本实用新型后置反硝化滤池通常设置位于二沉池后端、高效沉淀池前端，后置反硝化滤池包括碳源混合反应区1，硝化反应区2。二沉池出水通过进水管3进入碳源混合反应区1，在该区域内加入碳源，在混合搅拌机4搅拌作用下污水与碳源充分混合，然后经过布水器6从底部均匀的进入硝化反应区2，硝化反应区2中设有滤料8，上部设有滤板9，最后通过设置于硝化反应区2上部周边的出水槽10收集后由出水管11排出进入后续高效沉淀池处理单元。当滤料8上生物膜过多时，通过开启冲洗风机12，压缩空气通过池底的曝气管7对滤料8进行冲洗。

如图所示，后置反硝化生物滤池包括碳源混合反应区1和反硝化反应区2，碳源混合反应区1设混合搅拌机4，碳源投加系统5；反硝化反应区2设布水器6、曝气系统、滤板9、出水槽10，并投放有滤料8。

碳源投加系统5包含加药装置及精确投加控制系统；

布水器6位于反硝化反应区2底部，出水孔孔径为15～20mm。

滤料8为轻质复合滤料，粒径为14～25mmmm，比表面积≥1000m²/m³，滤料8在反硝化反应区2的填充率为80％。

滤板9位于反硝化反应区2的上部，滤板9设置滤孔孔径为15～20mm。

曝气系统包含曝气管7及冲洗风机12，曝气管7设置气孔的孔径为2～4mm。

反硝化处理过程包括以下步骤：

步骤1：在碳源混合反应区1内，污水通过反应区内搅拌机4与外加碳源充分混合，然后通过布水器6有底部均匀地分布到整个反硝化反应2区内；利用精确碳源投加系统5来控制碳源投加量，节约成本。

步骤2：在反硝化反应区2内投放高填充率的轻质复合滤料8，提高微生物浓度，大幅缩短水力停留时间，减小占地面积。

步骤3：通过反硝化反应区2底部曝气系统吹扫，对滤料8表面老化的生物膜进行吹扫，使生物膜不断脱落、再生、更新，提高反硝化反应效率；

步骤4：经过反硝化反应区2的污水，通过滤板9的拦截经出水槽10进入后续高效沉淀池处理单元。

下面结合附图对本实用新型后置反硝化滤池进行说明。

如图1、图2所示，后置反硝化滤池包括碳源混合反应区1，硝化反应区2。二沉池出水通过进水管3进入碳源混合反应区1，在该区域内加入碳源，通过精准碳源投加控制系统5来控制碳源投加量，然后通过布水器6底部均匀地进入硝化反应区2，布水器6的布水支管62上开孔孔径为15～20mm，硝化反应区2中设有滤料8，滤料8为轻质复合滤料，粒径为14～25mm，比表面积≥1000m²/m³，滤料在反应区的填充率为80％，从而提高滤池的总氮去除能力，且能截留污水中的悬浮物，上部设有滤板9防止滤料的流失，最后出水槽10收集通过出水管11排出进入后续高效沉淀池处理单元。

当滤料8上生物膜过多时，需开启冲洗风机12，压缩空气通过池底的曝气管7对滤料8进行冲洗，气洗强度为10-15m³/m².h,使滤料上的生物膜不断脱落、再生、更新。

如图3所示，图3是本实用新型布水管6结构示意图；本实用新型采用的布水器由与碳源混合反应区1底部连通布水进管61和分布于反硝化反应区2底部的布水支管62构成，布水支管62采用穿孔结构，穿孔按均匀分布的梅花状布置，穿孔孔径为15～20mm，过孔流速0.1～0.3m/s。

图4为滤板结构示意图，本实用新型滤板9采用平板结构，开孔孔径为15～20mm，过孔流速控制在0.05～0.1m/s为宜，本实用新型滤板9能有效拦截滤料8，阻止滤料8流失。