本發(fā)明涉及污水處理裝置，尤其涉及一種污泥填埋坑高氮污染滲濾液的強(qiáng)化脫氮方法。

背景技術(shù)：

1、與污水處理技術(shù)相比，我國(guó)污泥處理處置技術(shù)發(fā)展較晚。早期建設(shè)的污水處理廠普遍存在“重水輕泥”的傾向，追求污水處理率，而忽略污泥的最終處理處置。未妥善處置的污泥含水率通常在80％以上，且無(wú)序填埋在污泥填埋坑中，填埋坑又產(chǎn)生了大量無(wú)法得到處理的高氮污染濃度、具有惡臭的污泥滲濾液(因密度較輕而上浮于污泥上方)。然而，國(guó)內(nèi)外尚無(wú)能夠?qū)ι鲜鑫勰酀B濾液進(jìn)行脫氮和凈化的有效技術(shù)手段。

2、相關(guān)研究表明，短程硝化和厭氧氨氧化過(guò)程等全程自養(yǎng)脫氮技術(shù)是當(dāng)今污水生物脫氮領(lǐng)域最具競(jìng)爭(zhēng)力和最有發(fā)展前景的技術(shù)之一。具體來(lái)看，廢水生物脫氮，一般由硝化和反硝化兩個(gè)過(guò)程完成，而硝化過(guò)程分為氨氧化階段和亞硝態(tài)氮氧化階段。這兩個(gè)階段分別由氨氧化菌(aob)和亞硝態(tài)氮氧化菌(nob)獨(dú)立催化完成。第一階段是在aob的作用下，將氨氮nh4+-n氧化為亞硝態(tài)氮no2--n，而第二階段是在nob的作用下，將亞硝態(tài)氮no2--n氧化為硝態(tài)氮no3--n。

3、與此同時(shí)，微生物固定化(包埋)技術(shù)是將微生物固定于載體上，使微生物細(xì)胞保持與外界水體的良好傳質(zhì)條件并保持良好的生物活性。利用固定化技術(shù)對(duì)生物量及活性酶的有效保存，能夠強(qiáng)化微生物乃至整個(gè)處理工藝的功能。

4、在當(dāng)前的污泥處理領(lǐng)域，尚未存在將短程硝化、厭氧氨氧化和微生物固定化等多種技術(shù)整合為一體的綜合處理方案。為此，本發(fā)明擬將短程硝化、厭氧氨氧化、微生物固定化等技術(shù)融于一體，開發(fā)一種能夠有效應(yīng)對(duì)污泥填埋坑中上浮污泥滲濾液的新方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種污泥填埋坑高氮污染滲濾液的強(qiáng)化脫氮方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的國(guó)內(nèi)外尚無(wú)能夠?qū)ι鲜鑫勰酀B濾液進(jìn)行脫氮和凈化的有效技術(shù)手段的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種污泥填埋坑高氮污染滲濾液的強(qiáng)化脫氮方法，所述方法包括以下四個(gè)步驟：

3、步驟一：安裝與啟動(dòng)

4、在浮體底側(cè)固定安裝網(wǎng)罩箱體，在網(wǎng)罩箱體頂側(cè)固定第一儲(chǔ)罐和第二儲(chǔ)罐，并在儲(chǔ)罐底部分別開設(shè)第一檢修口和第二檢修口；

5、在網(wǎng)罩箱體內(nèi)壁上固定兩個(gè)鉸鏈，鉸鏈之間活動(dòng)安裝開孔隔板，隔板兩側(cè)填充短程硝化固定化生物凝膠顆粒和厭氧氨氧化固定化生物凝膠顆粒；

6、在第二檢修口底部安裝活動(dòng)管道，與厭氧氨氧化固定化生物凝膠顆粒相適配；同時(shí)在網(wǎng)罩箱體兩側(cè)分別固定安裝推進(jìn)器和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)；并在浮體頂側(cè)固定安裝太陽(yáng)能發(fā)電組件和中央處理器。

7、將按以上步驟組織完畢的整個(gè)裝置放置于污泥填埋坑的上浮污泥滲濾液中，并啟動(dòng)運(yùn)行。

8、步驟二：推流與凈化

9、推進(jìn)器和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)共同作用，實(shí)現(xiàn)裝置在水面的水平移動(dòng)。通過(guò)轉(zhuǎn)速差異控制整個(gè)裝置的轉(zhuǎn)向，并共同推動(dòng)裝置在水面上平穩(wěn)移動(dòng)；

10、當(dāng)裝置前進(jìn)時(shí)，水從進(jìn)水口進(jìn)入網(wǎng)罩，首先與短程硝化固定化生物凝膠顆粒接觸，進(jìn)行短程硝化過(guò)程，轉(zhuǎn)化氨氮為亞硝酸鹽氮；

11、經(jīng)過(guò)短程硝化處理的水流經(jīng)開孔隔板流入?yún)捬醢毖趸糠郑c厭氧氨氧化固定化生物凝膠顆粒反應(yīng)，將亞硝酸鹽氮進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓瑥亩瓿烧麄€(gè)生物脫氮過(guò)程，處理后的水最終通過(guò)出水口排出。

12、步驟三：開孔隔板調(diào)節(jié)

13、根據(jù)水質(zhì)探頭檢測(cè)結(jié)果，中央處理器調(diào)節(jié)開孔隔板，以控制短程硝化和厭氧氨氧化的空間比例——當(dāng)氨氮與亞硝態(tài)氮濃度差異較小，通過(guò)調(diào)節(jié)開孔隔板保持兩個(gè)處理單元的平衡；當(dāng)一種氮濃度占優(yōu)勢(shì)時(shí)，相應(yīng)增加該部分的處理空間，以強(qiáng)化脫氮性能。

14、步驟四：太陽(yáng)能發(fā)電與行駛控制

15、通過(guò)太陽(yáng)能發(fā)電組件為裝置提供能源，確保裝置的持續(xù)運(yùn)行和自給自足；同時(shí)，通過(guò)中央處理器根據(jù)太陽(yáng)能發(fā)電效果和水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果調(diào)節(jié)行駛速度、路徑和方向，確保脫氮效率最大化；

16、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)則根據(jù)中央處理器指令，調(diào)節(jié)裝置行駛方向，避免障礙物，控制裝置以不高于0.1m/s的速度行駛，并確保行駛路線覆蓋整個(gè)污泥填埋坑的處理區(qū)域。

17、優(yōu)選的：所述第一檢修口和第二檢修口內(nèi)均安裝有下料結(jié)構(gòu)，下料機(jī)構(gòu)包括下料板、下料孔、下料電機(jī)、下料軸、下料活動(dòng)板，下料板固定安裝在第一檢修口的內(nèi)壁上，四個(gè)下料孔開設(shè)與下料板上，下料電機(jī)固定安裝在下料板的底側(cè)，下料軸貫穿下料板，下料軸的一端連接下料電機(jī)的輸出端，下料活動(dòng)板固定安裝在下料軸的另一端，下料活動(dòng)板與下料孔相適配。

18、優(yōu)選的：所述鉸鏈包括固定塊和翻轉(zhuǎn)連接框，固定塊固定安裝在網(wǎng)罩箱體的內(nèi)壁上，翻轉(zhuǎn)連接框轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在固定塊上，翻轉(zhuǎn)連接框內(nèi)部嵌入開孔隔板，二者尺寸相適配。

19、優(yōu)選的：所述固定塊內(nèi)固定安裝有雙頭電機(jī)，雙頭電機(jī)的兩個(gè)輸出端均固定安裝在翻轉(zhuǎn)連接框上，翻轉(zhuǎn)連接框上固定安裝有雙頭電子閥，開孔隔板上開設(shè)有兩個(gè)插槽，雙頭電子閥的兩個(gè)輸出端分別插接在插槽內(nèi)。

20、優(yōu)選的：所述推進(jìn)器包括安裝架、防護(hù)罩、推進(jìn)螺旋槳，安裝架固定安裝在網(wǎng)罩箱體上，防護(hù)罩固定安裝在安裝架上，推進(jìn)螺旋槳固定安裝在防護(hù)罩內(nèi)，通過(guò)所述推進(jìn)螺旋槳產(chǎn)生的推動(dòng)力使得整個(gè)裝置在污泥填埋坑的上浮污泥滲濾液液面水平移動(dòng)，且裝置行駛速度小于0.1m/s。

21、優(yōu)選的：所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)向板安裝架、轉(zhuǎn)向電機(jī)、轉(zhuǎn)向板，轉(zhuǎn)向板安裝架固定安裝在網(wǎng)罩箱體上，轉(zhuǎn)向電機(jī)固定安裝在轉(zhuǎn)向板安裝架上，轉(zhuǎn)向板固定安裝在轉(zhuǎn)向板安裝架的輸出端，轉(zhuǎn)向板上固定安裝有障礙探測(cè)器和水質(zhì)探測(cè)器。當(dāng)所述障礙探測(cè)器探測(cè)到裝置前方有障礙物或堤岸時(shí)，即將信號(hào)傳輸給所述中央處理器，繼而所述中央處理器控制所述轉(zhuǎn)向電機(jī)將轉(zhuǎn)向板轉(zhuǎn)動(dòng)適宜角度，從而避免整個(gè)裝置碰撞障礙物或堤岸；所述水質(zhì)探測(cè)器用于實(shí)時(shí)檢測(cè)水體的氨氮、亞硝態(tài)氮、總氮濃度，并將檢測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)傳輸給所述中央處理器，一旦氨氮和亞硝態(tài)氮的濃度相差20％以上，所述中央處理器就會(huì)調(diào)控所述開孔隔板的位置。

22、優(yōu)選的：當(dāng)所述轉(zhuǎn)向板上的水質(zhì)檢測(cè)器檢測(cè)到水中的氨氮濃度高于亞硝態(tài)氮濃度20％以上時(shí)，所述中央處理器將控制所述開孔隔板的一邊與所述罩體底部的鉸鏈卡合，同時(shí)另一邊與所述罩體頂部的分離，并向下轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得所述罩體分隔成上半部分容積大于下半部分容積的兩部分，此時(shí)所述第一儲(chǔ)罐中的所述短程硝化固定化生物凝膠顆粒將通過(guò)所述第一檢修口補(bǔ)充裝填至所述罩的上半部分，同時(shí)所述罩體下半部分多余的所述厭氧氨氧化固定化生物凝膠顆粒將通過(guò)所述第二檢修口運(yùn)送至所述第二儲(chǔ)罐內(nèi)，以此強(qiáng)化短程硝化作用，從而更高效地將水中過(guò)高的氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮。

23、優(yōu)選的：當(dāng)所述轉(zhuǎn)向板上的水質(zhì)檢測(cè)器檢測(cè)到水中的氨氮濃度低于亞硝態(tài)氮濃度20％以上時(shí)，所述中央處理器將控制所述開孔隔板的一邊與所述罩體頂部的鉸鏈卡合，同時(shí)另一邊與所述罩體底部的鉸鏈分離，并向上轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得所述罩體分隔成上半部分容積小于下半部分容積的兩部分，此時(shí)所述罩體上半部分多余的所述短程硝化固定化生物凝膠顆粒將通過(guò)所述第一檢修口運(yùn)送至所述第一儲(chǔ)罐內(nèi)；所述第二儲(chǔ)罐中的所述厭氧氨氧化固定化生物凝膠顆粒將通過(guò)所述第二檢修口補(bǔ)充裝填至所述罩體的下半部分，以此強(qiáng)化厭氧氨氧化作用，從而更高效地將水中過(guò)高的亞硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)狻?/p>

24、優(yōu)選的：所述太陽(yáng)能發(fā)電組件包括底座、轉(zhuǎn)動(dòng)座、支撐桿、圓關(guān)節(jié)、太陽(yáng)能光伏板，底座固定安裝在浮體的頂側(cè)，轉(zhuǎn)動(dòng)座轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在底座的頂側(cè)，支撐桿固定安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)座的頂端，圓關(guān)節(jié)活動(dòng)安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)座的圓頂端，太陽(yáng)能光伏板固定安裝在圓關(guān)節(jié)上，太陽(yáng)能光伏板的底側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有兩個(gè)調(diào)節(jié)支撐桿，兩個(gè)調(diào)節(jié)支撐桿的底端均轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有活動(dòng)塊，兩個(gè)活動(dòng)塊分別滑動(dòng)安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)座的兩側(cè)。

25、優(yōu)選的：所述調(diào)節(jié)支撐桿的兩端均開設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)孔，兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)孔內(nèi)均轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)軸，兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸分別固定安裝在太陽(yáng)能光伏板和活動(dòng)塊上。

26、優(yōu)選的：所述轉(zhuǎn)動(dòng)座的側(cè)面開設(shè)有限位滑槽，限位滑槽內(nèi)滑動(dòng)安裝有限位滑塊，限位滑塊固定安裝在活動(dòng)塊上，限位滑槽的內(nèi)壁上轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有驅(qū)動(dòng)絲桿，驅(qū)動(dòng)絲桿螺紋貫穿限位滑塊，轉(zhuǎn)動(dòng)座上固定安裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端與驅(qū)動(dòng)絲桿相連接。

27、優(yōu)選的：所述轉(zhuǎn)動(dòng)座上固定安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)的輸出端固定安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)座的頂側(cè)，轉(zhuǎn)動(dòng)座的頂側(cè)環(huán)形卡斯和有限位環(huán)槽，限位環(huán)槽內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有限位環(huán)，限位環(huán)固定安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)座的底側(cè)，底座內(nèi)固定安裝有蓄電池。

28、本發(fā)明的有益效果在于：

29、上述方法中通過(guò)短程硝化和厭氧氨氧化的組合，裝置能夠高效地將污水中的氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，?shí)現(xiàn)有效的生物脫氮過(guò)程。這種方法不僅脫氮效率高，而且在處理過(guò)程中無(wú)需外加碳源和排泥操作，因此節(jié)省了能源和維護(hù)成本。

30、裝置配備的推進(jìn)器和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)使其能夠在水面上自主移動(dòng)，并通過(guò)中央處理器的智能控制調(diào)整行駛速度、路徑和方向。這確保了裝置能夠覆蓋整個(gè)污泥填埋坑的處理區(qū)域，有效地處理污水并提高了處理的均勻性和覆蓋面積。

31、太陽(yáng)能發(fā)電組件為裝置提供持續(xù)的能源供應(yīng)，使其能夠在獨(dú)立運(yùn)行的同時(shí)保持高效運(yùn)轉(zhuǎn)。這種自給自足的設(shè)計(jì)不僅節(jié)約了能源成本，還減少了對(duì)外部能源依賴，提高了裝置的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

32、通過(guò)利用太陽(yáng)能和生物處理技術(shù)，減少了對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴，同時(shí)避免了化學(xué)品和排泥對(duì)環(huán)境造成的負(fù)面影響。這種可持續(xù)的處理方法有助于保護(hù)水體和生態(tài)系統(tǒng)的健康。

33、中央處理器監(jiān)控和調(diào)節(jié)裝置的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，根據(jù)實(shí)時(shí)的水質(zhì)探測(cè)結(jié)果優(yōu)化短程硝化和厭氧氨氧化的空間比例。這種智能調(diào)節(jié)能力保證了裝置在不同水質(zhì)條件下的穩(wěn)定運(yùn)行和最佳處理效果。