公布日：2023.03.28
申請日：2022.11.29
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/30(2023.01)I;C02F1/28(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)I;C02F3/02(2023.01)I;C02F3/10(2023.01)I;C02F7/00(2006.01)I;C02F101/
16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種污水深度脫氮和協(xié)同去除污染物的方法與系統(tǒng)，系統(tǒng)包括：串聯(lián)設(shè)置的深度脫氮和殘余外碳源清除單元與雙介質(zhì)深床過濾單元；其中深度脫氮和殘余外碳源清除單元包括串聯(lián)設(shè)置的反硝化區(qū)與曝氣區(qū)，所述的反硝化區(qū)與曝氣區(qū)內(nèi)分別填充有高比表面積懸浮填料；雙介質(zhì)深床過濾單元包括沿液流方向、一上一下依次堆疊設(shè)置的吸附層與過濾層。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用改性高比表面積流化載體結(jié)合深度脫氮工藝與雙介質(zhì)過濾池系統(tǒng)處理污水廠尾水，不僅可高效穩(wěn)定去除總氮及殘余碳源，而且有效脫色除濁、去除微量新興污染物，降低消毒副產(chǎn)物的生成量。
權(quán)利要求書
1.一種污水處理系統(tǒng)，其特征在于，包括串聯(lián)設(shè)置的深度脫氮和殘余外碳源清除單元(1)與雙介質(zhì)深床過濾單元(2)；其中，所述的深度脫氮和殘余外碳源清除單元(1)包括串聯(lián)設(shè)置的反硝化區(qū)(101)與曝氣區(qū)(102)，所述的反硝化區(qū)(101)與曝氣區(qū)(102)內(nèi)分別填充有高比表面積懸浮填料；所述的雙介質(zhì)深床過濾單元(2)包括沿液流方向、一上一下依次堆疊設(shè)置的吸附層與過濾層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的高比表面積懸浮填料的比表面積為800-3000m2/m3；所述的反硝化區(qū)(101)內(nèi)，高比表面積懸浮填料填充量為40-80％，污水停留時間為1-3h；所述的曝氣區(qū)(102)內(nèi)，高比表面積懸浮填料的填充量為20-50％，污水停留時間為0.5-1h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的高比表面積懸浮填料的形狀為球狀、柱狀、棘輪狀或海綿塊狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的反硝化區(qū)(101)與曝氣區(qū)(102)之間通過柵欄或隔網(wǎng)分開，所述的反硝化區(qū)(101)內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，所述的曝氣區(qū)(102)內(nèi)設(shè)有空氣擴散器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的反硝化區(qū)(101)與曝氣區(qū)(102)并列設(shè)置或一下一上堆疊設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的吸附層中所用吸附材料為活性炭顆�；蛏锾款w粒，粒徑為0.8-2mm，厚度為1.6-2.2m；所述的過濾層中所用過濾材料為石英砂、陶�；蚧鹕綆r，粒徑為0.6-1.3mm，過濾層厚度為0.6-0.8m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的過濾層下還設(shè)有承托層，所述的承托層中所用承托材料包括卵石或石英砂，厚度為0.1-0.3m；該系統(tǒng)還包括設(shè)于承托層下的空氣擴散管和反沖洗布水管。
8.一種基于如權(quán)利要求1至7任一項所述系統(tǒng)的污水處理方法，其特征在于，該方法包括：將待處理污水與外加碳源一同送入深度脫氮和殘余外碳源清除單元(1)，依次送入反硝化區(qū)(101)與曝氣區(qū)(102)，再送入雙介質(zhì)深床過濾單元(2)，得到過濾后的回收凈水。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種污水處理方法，其特征在于，所述的曝氣區(qū)(102)內(nèi)，溶解氧為4-7mg/L。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種污水處理方法，其特征在于，所述的雙介質(zhì)深床過濾單元(2)中，濾速為5-8m/h。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對常見生物脫氮工藝在反硝化深度脫氮中外碳源投加量大、填料層容易板結(jié)等不足，提供一種污水深度脫氮和協(xié)同去除新興污染物的方法與系統(tǒng)。本發(fā)明旨在利用改性高比表面積流化載體結(jié)合深度脫氮工藝與雙介質(zhì)過濾池系統(tǒng)實現(xiàn)污水廠尾水或二沉池出水的生物深度脫氮和去除微量新興污染物，降低消毒副產(chǎn)物的生成量，適用于城市污水或生活污水、工業(yè)污水的高標(biāo)準(zhǔn)排放和再生利用等需求，也適合小型污水處理領(lǐng)域的深度處理和達(dá)標(biāo)排放。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
一種污水處理系統(tǒng)，包括串聯(lián)設(shè)置的深度脫氮和殘余外碳源清除單元與雙介質(zhì)深床過濾單元；其中，
所述的深度脫氮和殘余外碳源清除單元包括串聯(lián)設(shè)置的反硝化區(qū)與曝氣區(qū)，所述的反硝化區(qū)與曝氣區(qū)內(nèi)分別填充有高比表面積懸浮填料，其比表面積介于800-3000m2/m3之間；
所述的雙介質(zhì)深床過濾單元包括沿液流方向、一上一下依次堆疊設(shè)置的吸附層與過濾層。
進一步地，所述的高比表面積懸浮填料的比表面積為800-3000m2/m3；所述的反硝化區(qū)內(nèi)，高比表面積懸浮填料的填充量為40-80％，污水停留時間為1-3h；所述的曝氣區(qū)內(nèi)，高比表面積懸浮填料的填充量為20-50％，污水停留時間為0.5-1h。
進一步地，所述的高比表面積懸浮填料的形狀為球狀、柱狀、棘輪狀或海綿塊狀。
進一步地，所述的反硝化區(qū)與曝氣區(qū)之間通過柵欄或隔網(wǎng)分開，所述的反硝化區(qū)內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，所述的曝氣區(qū)內(nèi)設(shè)有空氣擴散器。
進一步地，所述的反硝化區(qū)與曝氣區(qū)并列設(shè)置或一下一上堆疊設(shè)置。
進一步地，所述的吸附層中所用吸附材料為活性炭顆�；蛏锾款w粒，粒徑為1-2mm，吸附層厚度為1.6-2.2m；所述的過濾層中所用過濾材料為石英砂、陶�；蚧鹕綆r，粒徑為0.6-1.3mm，吸附層厚度為0.6-0.8m。
進一步地，所述的過濾層下還設(shè)有承托層，所述的承托層中所用承托材料包括卵石或石英砂，厚度為0.1-0.3m；
該系統(tǒng)還包括設(shè)于承托層下的空氣擴散管和反沖洗布水管。
一種基于上述系統(tǒng)的污水處理方法，包括：
將待處理污水與外加碳源一同送入深度脫氮和殘余外碳源清除單元，依次送入反硝化區(qū)與曝氣區(qū)，再送入雙介質(zhì)深床過濾單元，得到過濾后的回收凈水。
進一步地，所述的曝氣區(qū)內(nèi)，溶解氧為4-7mg/L。
進一步地，所述的雙介質(zhì)深床過濾單元中，濾速為5-8m/h。
本發(fā)明不僅能夠?qū)崿F(xiàn)污水深度脫氮和新興污染物等的高效率同步去除，而且處理方法簡單，尤其是深度脫氮的填料處于流化狀態(tài)，其生物膜更新無需專用的反沖洗設(shè)施，而且外碳源投加量少，能夠在冬季低溫等條件下實現(xiàn)良好的出水總氮濃度；雙層介質(zhì)過濾能夠有效去除包括新興污染物在內(nèi)的微量有機污染物和濁度，凈化后的再生水沒有色度，滿足多種回用需求。
本發(fā)明具有設(shè)備簡單易維護、藥劑使用量少、運行成本低的特點，適用于不同規(guī)模的城市污水廠深度處理與回用的特定指標(biāo)的污染物高效率去除，還適合工業(yè)廢水的深度處理和直接達(dá)標(biāo)排放。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點：
1)本發(fā)明利用改性高比表面積流化載體結(jié)合深度脫氮工藝與雙介質(zhì)過濾池系統(tǒng)處理污水廠尾水或二次沉淀池出水，不僅可高效穩(wěn)定去除總氮及殘余碳源，而且有效脫色除濁、去除微量新興污染物，降低消毒副產(chǎn)物的生成量；
2)本發(fā)明在深度脫氮和殘余外碳源清除單元中污水混合外碳源以連續(xù)式進水方式進入裝置，依次經(jīng)過反硝化段和好氧除碳段處理，通過投加的改性高比表面積流化載體進行生物脫氮除碳，避免濾料層出現(xiàn)板結(jié)或短流現(xiàn)象。
（發(fā)明人：陳洪斌;黃偉平;郞俊曜;唐賢春;蔣天一;丁明強;張志琴）
