本發(fā)明涉及廢水、污水處理領(lǐng)域，特別是涉及一種改性稻殼填料生物濾池和脫氮工藝。

背景技術(shù)：

近年來，隨著社會工業(yè)化和城市化發(fā)展，大量未經(jīng)處理的污染物進入自然水體，帶來嚴(yán)重的水環(huán)境污染，引起水產(chǎn)養(yǎng)殖病害頻發(fā)，養(yǎng)殖生物品質(zhì)下降。另一方面，水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中，養(yǎng)殖生物僅能將飼料內(nèi)20%-50%的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化成自身組織蛋白，其余的通過尿液、殘餌糞便等形式排放進入養(yǎng)殖水體，溶解或被微生物分解利用后，產(chǎn)生小分子有機物、氨氮、亞硝酸鹽等物質(zhì)，進一步加劇了養(yǎng)殖水質(zhì)的惡化，嚴(yán)重制約了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖以養(yǎng)殖水凈化后循環(huán)利用為特征，循環(huán)水養(yǎng)殖過程中可以最大程度的減少系統(tǒng)補水，并能對小流量、經(jīng)過濃縮的有害物質(zhì)進行集中有效處理，是一種集約化生產(chǎn)與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展兼容的新型養(yǎng)殖模式。

水處理是工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖的核心，主要是通過截留過濾、氣浮等物理方式去除顆粒性的殘餌糞便等物質(zhì)，氨氮、亞硝酸鹽氮等溶解性物質(zhì)則主要通過氨氧化細(xì)菌和亞硝酸鹽氧化細(xì)菌的新陳代謝作用去除。然而，海水養(yǎng)殖排放水處理中，由于鹽度對亞硝酸鹽氧化的強抑制作用，亞硝酸鹽氮難以轉(zhuǎn)化成硝酸鹽氮而易在系統(tǒng)中累積。另一方面，養(yǎng)殖排放水中碳源不足，反硝化效率低，亞硝酸鹽難以通過反硝化去除，造成處理后的養(yǎng)殖排放水難以回用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提高脫氮效果的改性稻殼填料生物濾池。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種改性稻殼填料生物濾池，包括好氧硝化濾池和連接好氧硝化濾池出口的缺氧反硝化濾池，好氧硝化濾池以及缺氧反硝化濾池的過水通道內(nèi)分別設(shè)有填料層，其中缺氧反硝化濾池內(nèi)的填料層的填料主體為改性稻殼。

作為本發(fā)明的進一步改進，改性稻殼采用2%～8%的naoh溶液處理。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述好氧硝化濾池和缺氧反硝化濾池均為底部進水、頂部出水的結(jié)構(gòu)，好氧硝化濾池的出口高于缺氧反硝化濾池的出口。

作為本發(fā)明的進一步改進，好氧硝化濾池和缺氧反硝化濾池的底端接有排泥管。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述好氧硝化濾池包括位于底部的氣水混合區(qū)、位于中部的填料層以及位于頂部的出水區(qū)，好氧硝化濾池的進口位于氣水混合區(qū)，所述氣水混合區(qū)內(nèi)設(shè)有曝氣部件。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述好氧硝化濾池的高徑比為5:1～15:1，填料層高度占好氧硝化濾池總高度的75%～80%，填料層填充無碳源釋放的懸浮生物活性填料，填充比為50%～60%。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述缺氧反硝化濾池高徑比為5:1～15:1，對應(yīng)填料層的高度占缺氧反硝化濾池總高度的75%～80%，改性稻殼的填充比為70%～90%。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述缺氧反硝化濾池的填料層上方設(shè)有擋網(wǎng)。

本發(fā)明還提供一種基于上述生物濾池的脫氮工藝，其采用的技術(shù)方案是：

進水進入好氧硝化濾池硝化后，流進缺氧反硝化濾池，以改性稻殼釋放的有機物為碳源進行反硝化。

上述的工藝可以用于海水水產(chǎn)養(yǎng)殖排放水的處理。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明由改性稻殼作為反硝化的碳源而無需在濾池中加入額外的碳源，從而提高反硝化的效率和成本；另外稻殼經(jīng)過改性之后能夠去除難降解的木質(zhì)素和表面硅質(zhì)，增加稻殼的孔隙率和可生化性，從而更有利于減少稻殼的生物惰性。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明進一步說明。

圖1是生物濾池的示意圖；

圖2是實驗后亞硝酸鹽氮去除性能曲線；

圖3是硝酸鹽氮去除性能曲線。

具體實施方式

如圖1所示的改性稻殼填料生物濾池，包括好氧硝化濾池1和連接好氧硝化濾池1出口的缺氧反硝化濾池2。污水先從配水池5內(nèi)通過泵6抽至好氧硝化濾池1內(nèi)，之后污水在好氧硝化濾池1的過水通道流過并硝化之后流入缺氧反硝化濾池2，硝化后的水體在流過缺氧反硝化濾池2的過水通道中進行反硝化，最后排出生物濾池外。在好氧硝化濾池1以及缺氧反硝化濾池2的過水通道內(nèi)分別設(shè)有填料層，其中缺氧反硝化濾池2內(nèi)的填料層7的填料主體為改性稻殼。

稻殼是一種農(nóng)業(yè)廢棄物，價廉易得，從結(jié)構(gòu)上來看，稻殼表面及內(nèi)部具有大量的毛細(xì)孔結(jié)構(gòu)和細(xì)小孔隙，質(zhì)地粗糙，有較大的表面積，可以作為微生物吸附載體。從化學(xué)組成上來看，稻殼中粗纖維的含量約占50%，主要包括木質(zhì)素、纖維素；碳糖聚合物的含量約占20%，主要為和半纖維素，此外還含有少量粗蛋白、粗脂肪等有機化合物，可作為反硝化碳源。然而，由于稻殼的纖維組織覆蓋著堅硬的硅酸物,且木質(zhì)素和硅質(zhì)較高,使得稻殼中的纖維素半纖維素等營養(yǎng)物質(zhì)難以被微生物降解。為此，實施例中的稻殼進行了改性處理，將稻殼中難降解的木質(zhì)素和表面硅質(zhì)去除，增加其孔隙率和可生化性。

實施例中的生物濾池，在缺氧反硝化濾池2內(nèi)設(shè)置了改性稻殼，改性稻殼自身為反硝化釋放提供了足夠的碳源，因此無需額外在工藝路線內(nèi)添加碳源，從而節(jié)省了成本。

實施例中的好氧硝化濾池1、缺氧反硝化濾池2、配水池5不一定是一個大型的水池，也可以分別看作是一個容器，比如說當(dāng)其用作實驗用途時，上述的各水池即可以是玻璃容器。

實施例中的稻殼可采用2%～8%的naoh溶液浸泡進行改性處理。

實施例中的好氧硝化濾池1和缺氧反硝化濾池2均為底部水、頂部出水的結(jié)構(gòu)，好氧硝化濾池1的出口高于缺氧反硝化濾池2的出口，兩者出口液位的高程差在10cm以上，利用重力自流的方式完成水體在兩個濾池內(nèi)的流動。

優(yōu)選的，好氧硝化濾池和缺氧反硝化濾池2的底端分別接有排泥管8，兩根排泥管8接入一根總管后排出生物濾池外，排泥管主要用于排放兩個濾池內(nèi)產(chǎn)生的剩余污泥。

以下對好氧硝化濾池1進行說明。

好氧硝化濾池1包括位于底部的氣水混合區(qū)3、位于中部的填料層9以及位于頂部的出水區(qū)10。好氧硝化濾池1的進水口位于氣水混合區(qū)3，即配水池5的污水先進入氣水混合區(qū)3內(nèi)再上升，另外氣水混合區(qū)3內(nèi)設(shè)有并未圖示的曝氣部件，如曝氣管，該所述曝氣管連接至好氧硝化濾池1外部的風(fēng)機11上。

好氧硝化濾池1的高徑比為5:1～15:1，而填料層9高度占好氧硝化濾池1總高度的75%～80%，填料層9填充無碳源釋放的懸浮生物活性填料，填充比為50%～60%，以保證充分的硝化效果。填料層上部設(shè)置有濾網(wǎng)12，以阻止懸浮生物活性填料流失，填料層的下方設(shè)有承托層13，用于支撐懸浮生物活性填料。

以下對缺氧反硝化濾池2進行說明。

缺氧反硝化濾池2的高徑比為5:1～15:1，對應(yīng)填料層7的高度占缺氧反硝化濾池2總高度的75%～80%，改性稻殼的填充比為70%～90%，以保證充分的反硝化效果。

另外，在改性稻殼的填料層7上方設(shè)有擋網(wǎng)4，以阻止改性稻殼填料的流失，改性稻殼填料層的下方也設(shè)有承托層14，用于支撐對應(yīng)的填料。

上述的生物濾池進行污水脫氮處理的主要工藝流程如下：

進水進入好氧硝化濾池1硝化后，流進缺氧反硝化濾池2，以改性稻殼釋放的有機物為碳源進行反硝化，而無需額外添加碳源。

以上的工藝方法主要還可以用于海水水產(chǎn)養(yǎng)殖排放水的處理。

實施例中模擬上述的生物濾池和工藝進行一個實驗。實驗所用作為好氧硝化濾池1、缺氧反硝化濾池2的容器材料均為有機玻璃圓柱，直徑10cm，總高100cm，容積為6.28l，反硝化濾池填充的材料為經(jīng)6%naoh處理的稻殼，填充率80%。實驗采用石斑魚養(yǎng)殖排放水，并添加氯化銨使得好氧硝化濾池1進水氨氮45-50mg/l，亞硝酸鹽氮0.5-1.0mg/l，經(jīng)硝化后流進缺氧反硝化濾池2，以改性稻殼釋放的有機物為碳源進行反硝化，運行17d。根據(jù)實驗的時間繪制出曲線，如圖2和圖3所示，缺氧反硝化濾池進水亞硝酸鹽氮在5mg/l-27mg/l變動，出水亞硝酸鹽氮接近0mg/l，去除率接近100%，硝酸鹽氮也達到較高的去除。

以上所述只是本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，其并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限制。