一種可滲透硫自養反硝化生物墻強化廢水脫氮工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種可滲透硫自養反硝化生物墻強化廢水脫氮工藝，屬于水處理技術的應用領域。該工藝在A/O或A2/O系統中的缺氧反硝化池內構建一道生物墻，該生物墻由不銹鋼架作支撐，在其內放入空心聚乙烯塑料球，在聚乙烯塑料球內填充單質硫，聚乙烯塑料球在不銹鋼架內緊密排布，由鋼絲或尼龍網固定在墻內，墻體兩側水可自由流入流出。脫氮墻內填充硫磺，彌補缺氧段碳源不足的問題，硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮被生物墻內的硫自養菌反硝化還原為氮氣逸散入空氣中，實現高效脫氮的目的。利用本發明對現有A/O或A2/O系統進行改造，缺氧段無需外加碳源，具有工藝簡單，成本低廉，易于維護，適應性強等優點。
【專利說明】
一種可滲透硫自養反硝化生物墻強化廢水脫氮工藝
技術領域
[0001] 本發明屬于水處理技術的應用領域，廢水脫氮處理工藝，具體涉及一種采用硫自 養脫氮生物墻處理廢水的工藝。
【背景技術】
[0002] 氮素污染是引起水質惡化的一個重要的原因，隨著我國農業生產的發展，工業化 進程的加快，污水排放總量的不斷增加，環境污染問題日益加劇。生活污水及某些工業廢水 中都含有一定的氮，特別是煤加壓氣化廢水、焦化廢水、氮肥廢水等。大量未經處理或未經 適當處理的各種含氮廢水排入江河，會給環境造成嚴重的破壞。相關研究表明，當自然水體 中TN超過50mg/L時，水體中藻類將會迅速繁殖生長，從而引起水體富營養化現象。隨著氮素 污染問題的日趨尖銳化以及公眾環境意識的增強，越來越多的國家和地區都制定了嚴格的 氮素限制和排放標準，對脫氮技術的發展提出了更為迫切的要求。中國污水排放標準要求 排放污水中氨氮濃度低于5mg/L，總氮濃度低于30mg/L。
[0003] 常規生物脫氮過程由硝化反應和反硝化反應兩部分組成，在硝化反應中，廢水中 的有機氮經過氨化反應生成氨氮，氨氮在化能自養菌的作用下轉化為硝酸氮和亞硝酸氮； 在反硝化反應中，硝酸氮和亞硝酸氮作為電子受體，有機物作為電子供體，由反硝化的異養 菌將硝態氮還原為氮氣，排入大氣，實現對廢水中總氮的去除。由于傳統的廢水生物處理工 藝以含碳有機物和懸浮固體為主要處理目標，通過微生物同化去除污水中的氮素量很少， 通常只有10%~13%，因此對生活污水和含氮的工業廢水采用常規的活性污泥法處理，出水仍 含有大量的氮素。這就促使人們對常規的活性污泥工藝流程進行改造，以提高氮的去除率。 A/0及A2A)工藝是由傳統活性污泥法發展而來的，該工藝將反硝化段設置在系統的前面，反 硝化反應以污水中的有機物為碳源，曝氣池混合液中含有大量的硝酸鹽，通過內循環回流 至缺氧池中，在缺氧池內進行反硝化脫氮。A/0及A 2/0工藝的脫氮效率一般在70%左右，缺氧 池中有機物不足導致反硝化效率下降是影響總氮去除的主要原因。工程上常采用額外補充 有機碳源的方式提高缺氧段反硝化效率，從而保證較理想的總氮去除率。
【發明內容】
[0004] 本發明針對A/0或A2/0系統中缺氧段中有機物不足引起反硝化效率下降的問題， 提出如下技術方案，在缺氧反硝化池內構建一道可滲透的生物墻，在其內放入聚乙烯塑料 球，在聚乙烯塑料球內填充單質硫，該聚乙烯塑料球在不銹鋼架內緊密排布。硝化液回流至 缺氧反硝化池，硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮被生物墻內的硫自養菌反硝化處理為氮氣逸散入空 氣中，達到強化反硝化效果的目的。
[0005] 本發明技術方案具體是:該生物墻由不銹鋼架作支撐，生物墻厚度20~50cm;在其 內放入直徑為3-7cm的空心聚乙烯塑料球，球體表面布滿小孔，孔徑為20~30目，在聚乙烯 塑料球內填充粒徑為1~3mm的單質硫;球體緊密排列，由鋼絲或尼龍網固定在墻內，墻體兩 側水可自由流入流出。硝化液回流至缺氧反硝化段時，在生物墻內停留時間為20~150分 鐘，硝酸氮和亞硝酸氮被生物墻內的硫自養菌反硝化處理為氮氣逸散入空氣中，達到高效 脫氮的目的。
[0006] 本發明的優點：結合了現有A/0或A2/0系統缺氧池的特點，構建可滲透的硫自養反 硝化生物墻，僅需在缺氧池中增設一道生物墻，單質硫被填充于聚乙烯塑料球內，水力損失 小，廢水可自由流入流出，無需改造其它構筑物及設備，適用性和實用性強。將傳統的外加 碳源異養反硝化改變為在生物墻內進行硫自養反硝化，在異養反硝化中，當水中的有機物 濃度不夠時，甲醇是最常用的外加電子供體，但是甲醇及其氧化中間產物甲醛對任何生物 都有毒害作用，需要后續處理。乙酸或乙醇雖然無毒，但其脫氮效率低于甲醇，且污泥產量 高，操作費用高。本工藝的硫自養反硝化不僅沒有上述種種弊端，反而由于元素硫作為石油 生產過程中的副產物，與甲烷和酒精相比更便宜，降低了處理成本，并且減少了污泥產量， 將總氮去除率提高至90%~98%。
【附圖說明】
[0007] 圖1為本發明生物墻平面圖。
[0008] 附圖標記:1、生物墻框架;2、裝填硫磺顆粒的聚乙烯塑料球。
【具體實施方式】
[0009] 在某A/0廢水處理系統中安裝如附圖1所示的生物墻，生物墻厚度30cm;在其內放 入直徑為5cm的空心聚乙烯塑料球，球體表面布滿小孔，孔徑為25目，在球內填充粒徑為2mm 的單質硫;球體緊密排列，由尼龍網固定在墻內，硝化液回流至缺氧反硝化段時，在生物墻 內停留時間為30分鐘。
[0010]改造前后，系統出水指標變化如下表所示，本發明提供的脫氮工藝對缺氧段反硝 化具有強化作用，進而顯著改善總氮去除效果。
【主權項】
1. 一種可滲透硫自養反硝化生物墻強化廢水脫氮工藝，其特征在于:在A/ο或A2/0系統 中的缺氧反硝化池內構建一道可滲透的生物墻，該生物墻由不銹鋼架作支撐，在其內放入 聚乙烯塑料球，在聚乙烯塑料球內填充單質硫，該聚乙烯塑料球在不銹鋼架內緊密排布;硝 化液回流至缺氧反硝化池，硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮被生物墻內的硫自養菌反硝化處理為氮 氣逸散入空氣中，達到高效脫氮的目的。2. 根據權利要求書1所述的一種采用硫自養脫氮生物墻處理廢水的工藝，其特征在于： 生物墻厚度20~50cm，空心聚乙烯塑料球直徑為3~7cm，球體表面布滿小孔，孔徑為20~30 目；在聚乙烯塑料球內填充粒徑為1~3mm的單質硫;球體緊密排列，由鋼絲或尼龍網固定在 墻內，墻體兩側水可自由流入流出。3. 根據權利要求書1所述的工藝，其特征在于:聚乙稀球內單質硫的粒徑為1~3mm。4. 根據權利要求書1所述的工藝，其特征在于:廢水在生物墻內的停留時間為20~150分 鐘。
【文檔編號】C02F101/16GK105923763SQ201610446053
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月21日
【發明人】李海松, 閻登科
【申請人】知和環保科技有限公司