專利名稱：內(nèi)置鐵屑層的厭氧/好氧生活污水脫氮除磷裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬水處理領域，適用于城市生活污水的處理。
背景技術：
目前我國80％以上的城市生活污水處理技術采用好氧活性污泥法，由于需要大量曝氣，因而投資大，能耗高。近年來，厭氧處理城市生活污水成為一個研究熱點。然而，厭氧生物處理沒有脫氮除磷能力，大大限制了其在污水處理中的應用。對于城市生活污水的處理，國外有采用厭氧生物處理+氧化塘工藝，通過氧化塘去除一部分氮、磷，但氧化塘占地面積大，不適合我國人多地少的國情。國內(nèi)現(xiàn)有的除磷工藝主要為生物除磷，但需要增設污泥回流泵和管道等，使投資增加，流程復雜化，不利于日常運行管理。歐洲一些發(fā)達國家廣泛采用化學沉淀法除磷，采用的沉淀劑通常有硫酸鐵、氧化鐵、硫酸亞鐵等，其成本高?，F(xiàn)有《一種交替式內(nèi)循環(huán)好氧生物反應器》(專利申請?zhí)?00410009048)，包括好氧生物反應池、各個反應池之間的連通孔、每個反應池均設置有進水管以及兩側邊池設置有出水堰和出水管。好氧生物反應池為4個，4個反應池并排排列；位于兩側的反應池設置有進水管、出水堰和出水管，位于中間的反應池只設置有進水管；在各個反應池之間以設置有連通孔和回流泵；兩側的反應池交替作為曝氣池和沉淀池使用，中間兩個反應池始終作為曝氣池使用。
厭氧折流板反應器是正在研究并逐漸得到應用的一種新型高效的厭氧反應器，與好氧工藝并用的研究國外也有相關報告，但該方法只有去除COD和脫氮能力，沒有除磷能力。水體中磷的含量過高將對環(huán)境造成諸多不利，如湖泊富營養(yǎng)化、降低水體的觀賞價值、危害人類及生物的生存等，研究表明磷是水體富營養(yǎng)化的限制性因子，每向水體排放1g磷會導致950g(干重)藻類的生長。因此，廢水除磷對防止水體富營養(yǎng)化尤為關鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是針對上述現(xiàn)狀，旨在提供一種具有高效脫氮除磷能力，不堵塞、抗沖擊負荷能力強、占地少、投入運行成本低、能耗小、運行管理簡單方便的生活污水脫氮除磷裝置。
本實用新型目的的實現(xiàn)方式為，內(nèi)置鐵屑層的厭氧/好氧生活污水脫氮除磷裝置，厭氧折流板反應器4、好氧浸沒式生物濾池6和沉淀池9依次相互貫通，厭氧折流板反應器4由3-4個隔室組成，每個隔室由折流板2、隔板14分成上向流室、下向流室，每個隔室中均加有厭氧污泥，在隔室下部形成較稠密的厭氧污泥層，第1隔室接配水槽1，第1隔室的上向流室上部設有鐵屑填料層3，鐵屑填料層3下部布有反沖管13，好氧浸沒式生物濾池6內(nèi)設有彈性或半軟性填料7，下部布置有曝氣管12，沉淀池9為倒錐形，中間有擋板8，沉淀池9接有排泥管11和出水管10。
本實用新型具有的以下優(yōu)點1、厭氧折流板反應器具有極強的抗沖擊負荷能力，浸沒式生物濾池兼具活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點，厭氧折流板反應器4中又加入鐵屑填料3，兩者有機組合，具有高效脫氮除磷能力及較高有機污染物去除率；2、主體裝置水流為重力流，除好氧浸沒式生物濾池6曝氣和鐵屑填料層3的定期反沖需要一定動力外，無需其它能量，耗能少；3、主體裝置為一體化裝置，具有占地少、投入運行成本低；4、對有機負荷波動適應能力較強，因此本裝置對調(diào)節(jié)池要求不高；5、工藝結構簡單，不易堵塞；6、無回流泵和回流管路，能耗小、運行管理簡單方便。


附圖為本實用新型結構示意圖具體實施方式
參照附圖，本實用新型由依次相互貫通的厭氧折流板反應器4、好氧浸沒式生物濾池6和沉淀池9組成。厭氧折流板反應器有3-4個內(nèi)有折流板、隔板、厭氧污泥的隔室組成，每個隔室由折流板2、隔板14分成上向流室、下向流室，每個隔室中均加有厭氧污泥，在隔室下部形成較稠密的厭氧污泥層，第1隔室接配水槽1，第1隔室的上向流室上部設有鐵屑填料層3，鐵屑填料層3下部布有反沖管13。好氧浸沒式生物濾池6內(nèi)設有導流板5、彈性或半軟性填料7，下部布置有曝氣管12，沉淀池9為倒錐形，中間有擋板8，沉淀池9接有排泥管11和出水管10。
本實用新型在厭氧折流板反應器的第1隔室中設置鐵屑填料層，鐵屑與水中的H+反應，生成Fe2+，并進而與水中的磷反應生成磷酸亞鐵沉淀；部分未反應的Fe2+在好氧浸沒式生物濾池6內(nèi)被氧化為Fe3+，再與磷反應生成磷酸鐵沉淀，從而達到除磷目的；同時中和了可能產(chǎn)生的過多酸，使產(chǎn)甲烷菌能在其最佳pH值范圍(6.8-7.2)內(nèi)，避免反應器酸化。與此同時，亞鐵離子是一種電解質(zhì)，使生活污水中不易沉降的膠體有機物顆粒發(fā)生聚沉作用，從而從廢水中去除；同時廢水中還原性的亞鐵離子的存在，使得氧化還原電位ORP降低，為產(chǎn)甲烷菌提供了一個良好的環(huán)境，提高了活性；另一方面，在生成的磷酸亞鐵沉淀及在好氧浸沒式生物濾池6內(nèi)生成的磷酸鐵沉淀和氫氧化鐵絮狀沉淀的沉淀捕集作用下，污水中的顆粒有機物也被沉淀，污泥沉降性能提高，從而大大提高了COD的去除率。
本實用新型中只有好氧浸沒式生物濾池6需要進行一定曝氣，由于有機物已在之前的厭氧折流板反應器4中得到大幅削除(去除了50-60％)，因此有機負荷低，曝氣量大為減少，能量消耗能降低至極低。彈性立體填料或半軟性填料有機負荷低，用量少，從而大大降低投資成本。
下面詳述本實用新型，城市生活污水經(jīng)格柵過濾調(diào)節(jié)后經(jīng)配水槽1流入?yún)捬跽哿靼宸磻?，經(jīng)折流板2的導流作用，水流在上向流室、下向流室間上下繞流。首先流經(jīng)第1隔室的厭氧污泥層，廢水中的有機污染物在厭氧水解酸化菌群的作用下分解，轉化為低分子的溶解性有機酸等，因而廢水pH值下降；鐵屑填料層中的鐵屑與水中的H+反應，生成Fe2+，進而與水中的磷反應，生成磷酸亞鐵沉淀，從廢水中去除。然后廢水依次流經(jīng)第2、3、4隔室的厭氧污泥層，充分利用厭氧微生物去除有機物的能力，將有機污染物轉化為甲烷氣體排出。廢水經(jīng)導流板5流至好氧浸沒式生物濾池6，仍未充分轉化的有機污染物在好氧浸沒式生物濾池6的彈性立體填料或半軟性填料上附著的生物膜作用下進一步降解。在此隔室內(nèi)氨氮在好氧硝化菌作用下轉化為硝態(tài)氮，再在生物膜的厭氧區(qū)域內(nèi)被反硝化菌作用轉化為氮氣排出，從而達到脫氮的目的。最后廢水流入沉淀池9，水流變緩，脫落的生物膜碎片在此沉淀，經(jīng)沉淀后的出水經(jīng)出水管10排放。
各個隔室、池內(nèi)的剩余污泥定期經(jīng)排泥管11排除。鐵屑填料層3下部的反沖管13定期反沖，對鐵屑進行沖刷，以更新鐵屑表面。
用本實用新型進行了處理生活污水的試驗實驗進水為小區(qū)生活污水，進水TP(總磷)平均值為4.45mg/L。結果如下TP的平均去除率為76.5％，最高達到81％，出水中TP平均值為1.04mg/L，最低至0.87mg/L，基本達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB 18918-2002一級標準。
對有機污染物的去除效果，當進水COD濃度為353mg/L時，去除率達到86.8％，出水COD低至46.6mg/L；當進水COD為172mg/L時，裝置的出水COD低至27.2mg/L，達到一級標準A標準。
進水TN(總氮)在19-28mg/L之間，去除率在50％左右，也達到了一級標準。
權利要求1.內(nèi)置鐵屑層的厭氧/好氧生活污水脫氮除磷裝置，其特征在于一種低耗高效生活污水脫氮除磷的裝置，厭氧折流板反應器(4)、好氧浸沒式生物濾池(6)和沉淀池(9)依次相互貫通，厭氧折流板反應器(4)由3-4個隔室組成，每個隔室由折流板(2)、隔板(14)分成上向流室、下向流室，每個隔室中均加有厭氧污泥，在隔室下部形成較稠密的厭氧污泥層，第1隔室接配水槽(1)，第1隔室的上向流室上部設有鐵屑填料層(3)，鐵屑填料層(3)下部布有反沖管(13)，好氧浸沒式生物濾池(6)內(nèi)設有彈性或半軟性填料(7)，下部布置有曝氣管(12)，沉淀池(9)為倒錐形，中間有擋板(8)，沉淀池(9)接有排泥管(11)和出水管(10)。
專利摘要內(nèi)置鐵屑層的厭氧/好氧生活污水脫氮除磷裝置，屬水處理領域。裝置由依次相互貫通的厭氧折流板反應器、好氧浸沒式生物濾池和沉淀池組成。厭氧折流板反應器由3－4個隔室組成。每個隔室由折流板、隔板分成上向流室、下向流室，下部有厭氧污泥。第1隔室接配水槽，第1隔室的上向流室上部設有鐵屑填料層，鐵屑填料層下有反沖管。好氧浸沒式生物濾池內(nèi)有彈性或半軟性填料層，下有曝氣管，沉淀池接有排泥管和出水管。本實用新型采用厭氧生物處理，又加入鐵屑，兩者有機組合，具有高效脫氮除磷能力。本實用新型不易堵塞、抗沖擊負荷能力強、占地少、投入運行成本低、能耗小、運行管理簡單方便。
文檔編號C02F1/58GK2791032SQ200520096528
公開日2006年6月28日 申請日期2005年5月27日 優(yōu)先權日2005年5月27日
發(fā)明者胡細全, 鐘春敏, 李兆華, 李海波, 蔡鶴生 申請人:湖北大學