申请日2015.01.29
公开(公告)日2015.08.26
IPC分类号C02F101/16; C02F9/14
摘要
本实用新型涉及一种高效的粉末活性炭生物处理总氮及氨氮的污水处理装置，其包括多级重复串联的缺氧池与好氧池，进一步包括与最后一级好氧池相连的絮凝槽和澄清池，其中，至少在第一缺氧池中投加活性炭填料，所述污水按有机碳源需求比例分配入各缺氧池，所述澄清池的剩余生物碳泥废弃处置。利用本实用新型设计的结构，活性炭投放量仅为原投放量的最多50%(甚至可以仅为10%)即可实现污水的高效净化，有效节约了活性炭的使用量。另外，无需额外添加有机碳源，无需内循环，简易实现污水中氮的高效去除。
权利要求书
1.一种粉末活性炭生物处理总氮及氨氮的污水处理装置，其特征在于，所述装置包括多级重复串联的缺氧池与好氧池，进一步包括与最后一级好氧池相连的絮凝槽和澄清池，其中，至少在第一缺氧池中投加活性炭填料，所述污水按有机碳源需求比例分配入各缺氧池，所述澄清池的剩余生物碳泥废弃处置。
2.根据权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于，所述装置包括两级、三级或超过三级重复串联的缺氧池与好氧池。
3.根据权利要求2所述的污水处理装置，其特征在于，在第一级中的好氧池和缺氧池分别记为第一好氧池、第一缺氧池，在第二级中的好氧池和缺氧池分别记为第二好氧池、第二缺氧池，所述第一好氧池与第一缺氧池的体积比约为2:1;所述第二好氧池与第二缺氧池的体积比为(2～1):1。
4.根据权利要求3所述的污水处理装置，其特征在于，所述装置包括两级重复串联的缺氧池与好氧池，所述污水分两股分别进入第一缺氧池和第二缺氧池;所述两股污水的分配系数中，第一缺氧池的分配系数用n1表示，第二缺氧池的分配系数用n2表示，若仅在第一缺氧池中添加活性炭，则n1:n2=(6～9):(1～4);若第一和第二缺氧池中均投放了活性炭，则n1:n2=(5～9):(1～5)。
5.根据权利要求4所述的污水处理装置，其特征在于，若仅在第一缺氧池中添加活性炭，则n1:n2为(7～8):(2～3);若第一和第二缺氧池中均投放了活性炭，则n1:n2=(6～8):(2～4)。
6.根据权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于，所述各级缺氧池中设置有搅拌装置。
7.根据权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于，所述各级好氧池中设置有曝气装置。
说明书
一种高效的粉末活性炭生物处理总氮及氨氮的污水处理装置
技术领域
本实用新型涉及污水处理领域，特别是涉及一种高效的粉末活性炭生物处理总氮及氨氮的污水处理装置。
背景技术
粉末活性炭处理工艺方法不仅保持了传统活性污泥法的优点，同时也由于活性炭吸附剂的加入而大幅度提升了有机、无机污染物的去除率。该法一经产生就因其在经济和处理效率方面的优势广泛地应用于工业废水，如：炼油、石油化工、印染废水、焦化废水、有机化工废水的处理，该法用于城市污水处理可明显改善硝化效果，因此各国环境工作者对粉末活性炭处理工艺表现了极大的兴趣并进行了广泛深入的研究。
现有的粉末活性炭生物处理方法的缺陷是：(1)好氧硝化池产生的硝酸氮须由内循环带回缺氧脱氮池进行脱氮，脱氮需消耗有机碳源。(2)内循环比决定了能带回缺氧脱氮池的硝酸氮比例，总氮浓度高时就需很高的内循环比，高内循环比不仅能耗大，同时内循环液带回大量溶解氧又会降低缺氧脱氮池的效能。(3)总氮排放要求严时就无法达标。
中国公开专利CN101445311A中公开了一种印染废水的高效组合处理方法，其利用水解酸化-粉末活性炭处理生物强化-混凝过滤的组合工艺，实现了印染废水的有效处理，具有占地面积小、污泥产量低、投资运行成本低、效果稳定等优势。中国公开专利CN102659280A中公开了一种印染污水有效的处理方法，其也是将水解酸化、粉末活性炭处理和絮凝工艺组 合来实现所述污水的处理，解决了传统工艺处理效果差、出水水质不稳定、占地面积大、产泥量大、处理成本高等问题。中国公开专利CN103086503A中公开了一种改进的粉末活性炭处理工艺，其是培养了一种活性炭-微生物菌胶团，从而增加了活性炭的粒径和比重，增强了处理效果。
为了解决粉末活性炭处理方法的污泥量大的问题，国外提出了粉末活性炭处理-WAO(Wet Air Oxidation，湿式氧化法)系统，它结合了传统的粉末活性炭处理法的诸多优点，并在适当的温度及压力水的液相氧化程序下，将过剩的生物污泥摧毁并氧化粉末填料生物污泥中吸附的污染物质，即将WAO流程与粉末活性炭处理法有机结合，融为一体，藉以实现废弃污泥的回收再利用，是一种从结构上取代传统的活性废水生物处理流程，并简化了污泥处理单元，无污染物排放的新型工艺。
但上述工艺繁琐，而且污泥量仍较大，除氮能力和效果也还有待提高，开发新型的简易高效的工艺和设备势在必行。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种高效的粉末活性炭生物处理总氮及氨氮的污水处理装置，所述装置保留一级缺氧池与好氧池串联(A-O)能利用进水COD为有机碳源的特性，却改善总氮浓度高时需很高的内循环比的缺点，同时还解决总氮排放要求严时就无法达标的缺陷。该装置适用性强，简易且高效，适于工业化。
本实用新型通过如下技术方案实现：
一种高效的粉末活性炭生物处理总氮及氨氮的污水处理装置(“CBRS-R”)，其包括多级重复串联的缺氧池(A)与好氧池(O)，进一步包括与最后一级好氧池相连的絮凝槽和澄清池，其中，至少在第一 缺氧池中投加活性炭填料，所述污水按有机碳源需求比例分配入各缺氧池，所述澄清池的剩余生物碳泥废弃处置。
根据本实用新型，所述污水处理装置中，活性炭填料的总投加量为0.5-3g/L。
根据本实用新型，包括两级、三级或超过三级重复串联的缺氧池(A)与好氧池(O)。
其中，在第一级中的好氧池和缺氧池分别记为第一好氧池、第一缺氧池，在第二级中的好氧池和缺氧池分别记为第二好氧池、第二缺氧池，以此类推。
根据本实用新型，若为两级重复串联的，所述第二缺氧池中也投加活性炭填料;若为三级重复串联的，所述第二、第三缺氧池中也投加活性炭填料;以此类推。
根据本实用新型，所述活性炭填料全部加入缺氧池。
根据本实用新型，所述活性炭填料全部一级加入，或者分两级、三级或更多级加入。若为两级重复串联的，所述活性炭填料或者全部加入第一缺氧池，或者一部分加入第一缺氧池而另一部分加入第二缺氧池;若为三级重复串联的，所述活性炭填料或者全部加入第一缺氧池，或者分三部分分别加入三个缺氧池中;以此类推。
根据本实用新型，所述活性炭填料全部加入第一缺氧池，优选地，其投加量为0.6-2.8g/L，更优选1-2g/l。例如0.8、1.0、1.5、2.0、2.5g/L。
根据本实用新型，若分两级投加，则第一缺氧池中的投加量占总投加量的50-90%，第二缺氧池中的投加量占总投加量的10-50%。
根据本实用新型，若分两级投加，则所述第一缺氧池中的投加量占总投加量的60-80%，第二缺氧池中的投加量占总投加量的20-40%。更优选 地，所述第一缺氧池中的投加量占总投加量的65-75%，第二缺氧池中的投加量占总投加量的25-45%。
根据本实用新型，所述第一好氧池与第一缺氧池的体积比约为2:1。
根据本实用新型，所述第二好氧池与第二缺氧池的体积比为(2～1):1。
根据本实用新型，若为两级重复串联的，所述污水分两股分别进入第一缺氧池和第二缺氧池;若为三级重复串联的，所述污水分三股分别进入第一缺氧池、第二缺氧池和第三缺氧池;以此类推。
根据本实用新型，所述两股污水的分配系数中，第一缺氧池的分配系数用n1表示，第二缺氧池的分配系数用n2表示，若仅在第一缺氧池中添加活性炭，则n1:n2=(6～9):(1～4)。分配系数比n1:n2还可以为(7～8):(2～3)。
根据本实用新型，若第一和第二缺氧池中均投放了活性炭，则n1:n2=(5～9):(1～5)，优选(6～8):(2～4);还可以为(5～6):(4～5)。
根据本实用新型，所述各级缺氧池中设置有搅拌装置。
根据本实用新型，所述各级好氧池中设置有曝气装置。
根据本实用新型，所述装置的各好氧池和缺氧池之间无需内循环。
根据本实用新型，可以根据需要在在后的缺氧池(如二级重复串联时，在第二缺氧池)中补充有机碳源。
本实用新型的装置可以适用于多种污水的处理，包括工业废水如：炼油、石油化工、印染废水、煤化工废水、焦化废水、有机化工废水的处理;以及城市污水处理。
本实用新型的有益效果是：
1、利用本实用新型设计的结构，活性炭采用单级或分级投放，且投放量仅为原投放量的最多50%(甚至可以仅为10%)即可实现污水的高效净 化，有效节约了活性炭的使用量。
2、采用简单的手段，有机结合了传统的活性污泥法和粉末活性炭处理法，无需额外添加有机碳源，无需内循环，简易实现污水中氮的高效去除。
3、在不需要传统的WAO工艺的情况下，也可以实现污泥量的减少(仅为传统工艺的90%甚至更少)。
4、利用本实用新型的结构，各级好氧池产生的硝酸氮立即在后续的缺氧池脱氮处理，高总氮浓度污水不需要提高内循环比，甚至可取消内循环。另外，因硝酸氮被有效处理，总氮排放要求严时仍能达标。
