公布日：2023.03.28
申请日：2022.11.21
分类号：C02F3/30(2023.01)I
摘要
本发明公开了一种全自养深度脱氮工艺处理高浓度农村点源生活污水的装置和方法，属于污水处理技术领域。本发明将MBBR、硫自养反硝化两种工艺有机结合，形成互补的组合工艺，以农村生活污水原水作为反应器的进水进行试验，利用MBBR工艺段实现氨氮的硝化；硫自养反硝化实现硝态氮的去除，完成脱氮过程，取得了良好的总氮和氨氮去除效果，实验结果表明，该组合工艺出水的总氮和氨氮等主要污染物指标分别低于15mg/L和5mg/L，达到了污染物排放标准，可满足一级A出水的要求。
权利要求书
1.一种全自养深度脱氮工艺处理高浓度农村点源生活污水的装置，其特征在于，包括原水罐、MBBR池和硫自养滤池；MBBR池内设有悬浮填料，悬浮填料上附着有生物膜，MBBR池底部设有曝气装置；硫自养滤池内由下至上依次设有硫粒填料层和陶粒层；原水罐与MBBR池之间通过提升泵连接，MBBR池出水流至硫自养滤池内，硫自养滤池出水接入MBBR池内，经硫自养滤池处理后流出。
2.根据权利要求1所述的全自养深度脱氮工艺处理高浓度农村点源生活污水的装置，其特征在于，MBBR池内设有拦截网，悬浮填料位于拦截网内。
3.根据权利要求1所述的全自养深度脱氮工艺处理高浓度农村点源生活污水的装置，其特征在于，MBBR池的进水口位于池体下部，MBBR池的进水口通过提升泵与原水罐的出水口连接。
4.根据权利要求1所述的全自养深度脱氮工艺处理高浓度农村点源生活污水的装置，其特征在于，悬浮填料高密度聚乙烯悬浮载体材料。
5.根据权利要求1所述的全自养深度脱氮工艺处理高浓度农村点源生活污水的装置，其特征在于，MBBR池的出水口位于MBBR池的上部，MBBR池的出水流入硫自养滤池内。
6.根据权利要求1所述的全自养深度脱氮工艺处理高浓度农村点源生活污水的装置，其特征在于，硫粒填料层由粒径为2-4mm，孔隙率为50％的片状硫粒组成。
7.根据权利要求6所述的全自养深度脱氮工艺处理高浓度农村点源生活污水的装置，其特征在于，片状硫粒表面富集脱氮硫杆菌，形成自养脱氮生物膜。
8.根据权利要求1所述的全自养深度脱氮工艺处理高浓度农村点源生活污水的装置，其特征在于，硫粒填料层下方设有承托层
9.一种全自养深度脱氮工艺处理高浓度农村点源生活污水的方法，其特征在于，使用权利要求1-8中任一项所述的装置，该处理方法为：原水罐中的废水经提升泵流入MBBR池底部，在完全混合的条件下，由生物膜去除废水中的有机物，并通过曝气处理将氨氮降解为硝态氮，MBBR池的出水进入硫自养滤池，经过硫粒填料层处理实现氮磷的去除，使试验出水总氮范围达到3.6-8.6mg/L，平均值达到5.7mg/L。
10.根据权利要求9所述的全自养深度脱氮工艺处理高浓度农村点源生活污水的方法，其特征在于，MBBR池水力停留时间为15h，硫自养滤池水力停留时间为12h。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种全自养深度脱氮工艺处理高浓度农村点源生活污水的装置，包括原水罐、MBBR池和硫自养滤池；MBBR池内设有悬浮填料，悬浮填料上附着有生物膜，MBBR池底部设有曝气装置；硫自养滤池内由下至上依次设有硫粒填料层和陶粒层；原水罐与MBBR池之间通过提升泵连接，MBBR池出水流至硫自养滤池内，经硫自养滤池处理后流出。
作为本发明全自养深度脱氮工艺处理高浓度农村点源生活污水的装置的一种优选方案，其中：MBBR池内设有拦截网，悬浮填料位于拦截网内。
作为本发明全自养深度脱氮工艺处理高浓度农村点源生活污水的装置的一种优选方案，其中：MBBR池的进水口位于池体下部，MBBR池的进水口通过提升泵与原水罐的出水口连接。
作为本发明全自养深度脱氮工艺处理高浓度农村点源生活污水的装置的一种优选方案，其中：悬浮填料为高密度聚乙烯悬浮载体材料(HDPE)。
作为本发明全自养深度脱氮工艺处理高浓度农村点源生活污水的装置的一种优选方案，其中：MBBR池的出水口位于MBBR池的上部，MBBR池的出水自下而上流入硫自养滤池内。
作为本发明全自养深度脱氮工艺处理高浓度农村点源生活污水的装置的一种优选方案，其中：硫粒填料层由粒径为2-4mm，孔隙率为50％的片状硫粒组成。
作为本发明全自养深度脱氮工艺处理高浓度农村点源生活污水的装置的一种优选方案，其中：片状硫粒表面富集脱氮硫杆菌，形成自养脱氮生物膜。
作为本发明全自养深度脱氮工艺处理高浓度农村点源生活污水的装置的一种优选方案，其中：硫粒填料层下方设有承托层。
本发明的另一个目的是使用如上述所述的装置进行全自养深度脱氮工艺处理高浓度农村点源生活污水的方法，该处理方法为：
原水罐中的废水经提升泵流入MBBR池底部，在完全混合的条件下，由生物膜去除废水中的有机物，并通过曝气处理将氨氮降解为硝态氮，MBBR池的出水进入硫自养滤池，经过硫粒填料层处理实现氮磷的去除，使试验出水总氮范围达到3.6-8.6mg/L，平均值达到5.7mg/L。
作为本发明进行全自养深度脱氮工艺处理高浓度农村点源生活污水的方法的一种优选方案，其中：MBBR池水力停留时间为15h，硫自养滤池水力停留时间为12h。
本发明将MBBR、硫自养反硝化两种工艺有机结合，形成互补的组合工艺，以农村生活污水原水作为反应器的进水进行试验，利用MBBR工艺段实现氨氮的硝化；硫自养反硝化实现硝态氮的去除，完成脱氮过程，取得了良好的总氮和氨氮去除效果。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明硝化和反硝化过程均为自养菌，其效果不受进水COD浓度的影响，突破了传统脱氮碳源水平的限制，对于进水水量水质波动大的农村污水有很好的适应性，实验结果表明，该组合工艺出水的总氮和氨氮等主要污染物指标分别低于15mg/L和5mg/L，达到了污染物排放标准，可满足一级A出水的要求。
(2)本发明采用硫自养处理工艺组合方式，可充分利用垂直空间，综合占地面积较传统工艺可节省30％以上；无需投加有机碳源，运行费用节省40％左右，且无有毒有害副产物产生；硫填料使用周期长，运维简单，是农村点源生活污水处理领域具有极大应用前景的新型高效处理技术。
(3)本发明采用硫自养脱氮技术，针对低C/N比废水脱氮处理具有微生物浓度高，运行简单，处理效果好，反硝化效率高，处理费用低的优点，能够在满足脱氮要求的前提下节省投资和运营成本。
（发明人：徐卫东;陆绪科;申萍萍;李激;王秉政;胡健双;郑凯凯;王燕）
