[发明专利]一种强化污染源水脱氮性能的生物预处理装置

说明书

本发明公开一种强化污染源水脱氮性能的生物预处理装置，属于源水生物处理技术领域，预处理装置包括本体，本体内设有前处理室和后处理室，前处理室左侧设有上部进水区，前处理室与后处理室之间设有缓释有机碳源室，缓释有机碳源室靠后处理室一侧设有折流室，前处理室和后处理室下方设有底部进水区，底部进水区之间缓释有机碳源室底部设有透水多孔砖层，上部进水区与后处理室下方的底部进水区内设有曝气管，上部进水区的上方设有进水管，后处理室侧面上方设有出水管，本发明采用分流式进水和有机碳源室调控水质和系统处理性能，生物截留能力强，载体层不易发生堵塞、反冲洗方便且能耗较低，无二次污染，有效降低反应器死区，提高氮素去除性能。

技术领域

本发明属于水处理装置领域，具体涉及一种强化污染源水脱氮性能的生物预处理装置。

背景技术

氮是导致水体富营养化的重要营养元素之一，能够对人和其它生物的健康造成严重的危害。近年来，来自工农业生产活动及日常生活活动导致的氮元素污染加剧了水资源的紧缺程度，严峻的原水氮污染形势威胁着饮用水的安全。污染原水中氮主要的离子态通常包括NH₄⁺-N、NO₂^--N和NO₃^--N，这些离子很难用传统原水预处理技术如混凝、沉淀、过滤和消毒等工艺进行处理，生物预处理工艺具有运行成本低、无二次污染等优点，常用于原水预处理。通常，原水生物氮转化的过程包括有氨化作用、硝化作用、反硝化作用以及藻类和其它微生物的同化作用，一般而言，原水生物预处理系统能够有效实现硝化作用，使得NH₄⁺-N能够有效转化为NO₃^--N，然而受限于原水寡营养水质特征，反硝化作用效果欠佳，因而系统NO₃^--N很难通过反硝化作用转化为氮气排出水体。

目前，基于生物膜的好氧生物曝气池和生物滤池是原水生物预处理的主要生物预处理工艺。然而，好氧生物曝气池和生物滤池在原水处理中的固有缺点限制了其运行性能并提高了运行成本。好氧生物曝气池需要提供高曝气强度维持悬浮填料的悬浮状态，悬浮填料的密度要求特别窄（最优密度通常略小于水密度），部分载体在形成生物膜后因填料密度的升高而易沉入曝气池底部而无法充分发挥作用。加之载体孔隙率非常高，系统有效微生物量受到限制。同时，高强度曝气使得曝气池的DO浓度维持在非常高的水平，通常接近于饱和状态甚至过饱和状态，提高了系统的运行成本且不利于反硝化作用的发生，且曝气搅动幅度增大会增加原水中的浊度水平，增加后续混凝工艺药品投加量，不利于降低运行成本。对于生物滤池工艺，载体孔隙率虽然较低，但载体密度通常较大，工艺启动时间过长，水力阻力大，DO扩散困难，且容易堵塞造成大量死区，在进行反冲洗时动力消耗大，运行成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用分流式进水和有机碳源室调控水质和系统处理性能，生物截留能力强，载体层不易发生堵塞、反冲洗方便且能耗较低，无二次污染，降低反应器死区，氮素去除率高的一种强化污染源水脱氮性能的生物预处理装置。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：一种强化污染源水脱氮性能的生物预处理装置，包括本体，本体内左侧设有的前处理室，本体右侧设有的后处理室，前处理室左侧设有上部进水区，前处理室与后处理室之间设有缓释有机碳源室，缓释有机碳源室靠后处理室一侧设有折流室，前处理室和后处理室下方设有底部进水区，底部进水区之间设有在缓释有机碳源室底部的透水多孔砖层，上部进水区与后处理室下方的底部进水区内设有曝气管，上部进水区的上方设有Y形进水管，后处理室侧面上方设有出水管，设有的前处理室、后处理室和缓释有机碳源室能够同时为好氧及缺氧微生物提供适宜的生存环境，提高生物预处理系统中的微生物多样性，进而实现高效去除污染原水中的氮素，Y形进水管、前处理室和上部进水区可实现分流式进水来调控进水量，配合缓释有机碳源室提高生物预处理系统的处理能力，装置操作简单，生物截留能力强，系统反应死区小，污染原水经过多级净化，氮素的去除率高。