[发明专利]一种交替内循环生物滤池污水处理装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境工程水处理技术领域，尤其涉及一种交替内循环生物滤池污水处理装置及其使用方法。

背景技术

曝气生物滤池(Biological Aerated Filter)简称BAF，其基本原理是在一级处理的基础上，以颗粒填料及附着在其上的生物膜为处理介质，充分发挥过滤作用、膜和填料的吸附作用、生物代谢作用以及反应器内食物链多级捕食作用，实现污染物在同一单元反应器内去除。通过曝气方式的调整，反应器内存在不同的好氧、缺氧区域，可以实现同步硝化反硝化，节省空间，简化设计，尤其适用于人口密集、土地资源紧张的城镇污水处理，且不需要设置二沉池，工艺简化、设备配套少，便于操作管理。然而，Chiu等试验发现控制COD/NH₄⁺-N比为11.1时，同步硝化反硝化进行完全，而当COD/NH₄⁺-N比为6.3时，由于碳源不足，同步硝化反硝化效果受阻。我国城镇污水普遍存在低C/N比现象，较低的C/N比无法满足生物反硝化脱氮的需求。

在生物脱氮过程中，微生物能够将大部分溶解性基质转化为内碳源储存于细胞中，在缺氧条件且碳源相对不足的情况下，储存的内碳源能作为电子供体，使反硝化过程顺利进行。卢文建等人提出强化SBBR工艺，它由两格交替运行的SBBR组成，交替运行强化了碳源的保存，可以利用内碳源实现硝态氮的反硝化，提高脱氮效率。但是强化SBBR工艺的操作包括交替进水、交替曝气、出水等三道工序，本质上是生物膜法的间歇操作模式，因此系统的控制较为复杂，另外工艺时间利用率低，当进水流量较大时，需要的调节池容积会很大。

中国发明专利，授权公告号：CN 100357194C，授权公告日：2007年12月26日，公开了一种单级内循环曝气生物滤池，包括滤池中心的内部导流筒、导流筒外部的生物填料区及底部泥斗，生物填料区底部为均匀开孔的承托板，承托板的下部为进水空间，内部导流筒的底部设置曝气装置，并设置开孔的配水墙连通进水空间，进水空间及内部导流筒采用开孔法兰盘与底部泥斗连接在一起，底部泥斗中设置反冲洗曝气装置并安装排泥管。其不足之处是：1)滤池内部好氧、缺氧部分的位置是固定的，不能互相交替，因此无法利用微生物储存内碳源强化反硝化，对于较低C/N比的污水难以实现氮的有效去除；2)滤池需要定期反冲洗，增加了系统的运行管理复杂程度。

中国发明专利，公开号：CN 102001802 A，公开日：2011.4.6，公开了一种环境工程污水技术领域的硝化反硝化组合一体化生物滤池，包括位于上部的好氧处理单元、位于中部的厌氧处理单元、位于底部的布水布气处理单元以及分割厌氧处理单元和布水布气处理单元的滤板。此发明通过对传统两级脱氮曝气生物滤池结构形式的改进，在单级滤池中实现硝化反硝化脱氮，简化处理工艺流程，不增加生物滤池构造的复杂性，降低基建费用和运行成本，提高系统的生物脱氮性能。其不足之处是：虽然此专利在单一构筑物内同时存在好氧、厌氧环境，从而实现同步硝化反硝化，但是工艺原理仍然是传统的前置缺氧反硝化过程，对低C/N比的污水处理效果不佳，并且也需要定期对滤池进行反冲洗，运行管理复杂。

中国实用新型专利，授权公告号：CN 201077794Y，授权公告日：2008年6月25日，公开了一种新型生化反应器，旨在提供一种不仅能提高污水处理效率，而且能节省污水处理能耗、降低处理成本的新型生化反应器，它含有外部缸体、蜂窝胞壁断面结构纤维滤料单元、颗粒滤料单元、隔板、曝气器、曝气管、气泵。按水深要求设置1～2层的蜂窝胞壁断面结构纤维滤料单元，通过两组曝气器交替对新型生化反应器不同部分进行曝气，在气体升的作用下，形成循环流。其不足之处在于：1)、此专利进水槽和出水槽位置固定，当对装置左边进行曝气时，会出现原污水从左边进入便立即被循环流带入右侧，从右侧出水槽直接流出的原污水短流问题，会严重影响装置对污水的处理效果；2)、此专利只是为了防止滤料堵塞而简单地进行交替运行，并不能实现强化反硝化作用，缩短交替周期的目的。

发明内容

针对现有技术的污水处理设备工艺复杂，不能够对低C/N比污水有效脱氮的问题，本发明提供了一种交替内循环生物滤池污水处理装置及其使用方法，它能够实现低C/N比污水的高效脱氮，并能大幅度削减剩余污泥产量。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：