用於汙水強化脫氮的雙缺氧脫氮設備的製作方法
2023-12-02 17:52:46 1
專利名稱：用於汙水強化脫氮的雙缺氧脫氮設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及汙水處理領域，尤其是一種用於汙水強化脫氮的雙缺氧脫氮設備。
背景技術：
隨著湖泊、河流富營養化問題日益嚴重，城鎮汙水處理廠排放標準日趨嚴格。特別是太湖藍藻事件以來，許多地方都執行了最嚴格的《城鎮汙水處理廠汙染物排放標準》中的一級A排放標準，儘管如此，一級A排放標準總氮限值(< 15mg/L)仍然遠高於地表V類水的限制(< ang/L)。一些環境容量較小地區如北京，甚至將汙水排放(再生水利用)標準與地表水指標掛鈎，除了總氮指標其他指標均達到地表IV類水要求，受到脫氮技術或成本的限制，將總氮排放限值控制在10mg/L。因此，開發高效強化脫氮技術迫在眉睫，首先要達到一級A排放標準要求，其次要達到更嚴格出水水質要求。缺氧-好氧為基礎的脫氮除磷工藝成為應用最廣泛的汙水處理技術，典型的如A2/ 0、A/0、UCT工藝等，其脫氮原理都是通過回流硝化液至缺氧區進行脫氮，但是一直存在脫氮效率不高、效果不穩定、高能耗等問題。主要原因在於這種通過回流硝化液的單一脫氮模式，理論上脫氮不能徹底，為了提高脫氮效果必須提高回流比，故增加了能耗，同時，大量的硝酸鹽回流抑制除磷效果，也降低原水中碳源的利用效率。因此，這些工藝難以勝任更嚴格的排放標準要求，為了提高強化脫氮的能力，目前提標升級改造中，往往採用(1)生化處理後增加深度處理設施，如反硝化濾池、曝氣生物濾池等進行強化脫氮；(2)原處理構築物不變，通過減少進水量、提高停留時間、回流比等方式降低運行負荷，或者通過投加填料方式提高生物量來提高處理能力。從實際應用效果來看，增加深度處理設施效果顯著，但大幅增加投資和運行費用，特別是需補充外來碳源的費用；而通過降低運行負荷、提高回流比等方式提高脫氮能力，實際上提高了噸水的投資成本、減少了處理水量、且處理效果不穩定，也難以達到更嚴格的出水排放要求，如TN < 5-10mg/L。
發明內容針對上述問題中存在的不足之處，本實用新型提供一種通過在傳統脫氮工藝基礎上增設一個缺氧區，並在該缺氧區中安裝生物填料利用生物膜脫氮，通過兩個缺氧區實現了活性汙泥和生物膜的雙重脫氮的用於汙水強化脫氮的雙缺氧脫氮設備。為實現上述目的，本實用新型提供一種用於汙水強化脫氮的雙缺氧脫氮設備，包括缺氧區A與好氧區A，所述缺氧區A與所述好氧區A相連通，在所述缺氧區A的前端設有進水口並連接預處理裝置，在所述缺氧區A中安裝有推流器，還包括缺氧區B，所述缺氧區B 設置在所述好氧區A的末端並且與所述好氧區A相連通，在所述缺氧區B中安裝有生物填料；所述缺氧區B為所述缺氧區A容積的1/2-1/3。所述生物填料為彈性填料或纖維填料。在所述缺氧區B的末端還設有好氧區B，所述缺氧區B與所述好氧區B相連通，所
3述好氧區B好氧區A總容積的1/6-1/8。在所述好氧區B的末端設出水口並連接二沉池，汙水經過裝置處理後排入二沉澱分離澄清。所述好氧區A、所述缺氧區B以及好氧區B均為推流廊道式結構，所述缺氧區A為帶導流環的溝渠式結構。在所述缺氧區B中還設有進水分配點，所述進水分配點設置在所述缺氧區B的前端或所述好氧區A的末端，在所述缺氧區B中安裝有攪拌器。在所述缺氧區A與所述好氧區A之間安裝有回流泵，所述缺氧區A前端進水並連接預處理裝置。在所述好氧區A與所述好氧區B中安裝有曝氣系統。在所述缺氧區A與所述預處理裝置之間還可設有厭氧區用於除磷，在所述厭氧區中也安裝有推流器。與現有技術相比，本實用新型具有以下優點1、本實用新型解決了缺氧-好氧工藝硝化液回流脫氮的瓶頸，在增加了一個缺氧區後，可將未回流的硝化液進行反硝化脫氮，使其理論脫氮效率由傳統的50 75% ( 一般回流比在100 300% )提高至100%，脫氮效果更顯著；2、由於新增缺氧區的反硝化脫氮，且採用重力流方式，因此可以有效緩解傳統工藝回流硝化液脫氮的壓力，大幅降低硝化液回流比從而降低能耗；同時，較低的回流比下硝態氮的去除率更高，減少脫氮與除磷之間的矛盾，還有利於同步脫氮除磷；3、由於設置了兩個缺氧區，因此可以實現對原水中碳源的多點利用，使碳源的利用率更高，運行成本可遠遠低於目前投加碳源的深度處理工藝；另外，採用末端缺氧區利用碳源，也緩解了前置反硝化菌與釋磷菌對碳源的爭奪；4、裝置結構緊湊、布局合理，推流廊道式結構便於利用穿牆的回流泵回流硝化液， 不僅使回流點處的硝化反應更完全，還可以大幅提高運行效率和減少管路水頭損失，因此也更加節能。
圖1為本實用新型平面結構圖 圖2為圖1中A-A的剖面圖；圖3為本實用新型設備的另一實施例的平面圖主要元件符號說明如下1缺氧區A2好氧區A3缺氧區B4好氧區B5推流器6回流器7進水分配點8攪拌器9生物填料10曝氣器11厭氧區12進水口13出水口
具體實施方式如圖1與圖2所示，本實用新型提供一種用於汙水強化脫氮的雙缺氧脫氮設備，主要由缺氧區Al好氧區A2、缺氧區B3與好氧區B4構成，缺氧區B為缺氧區A容積的1/2-1/3， 好氧區B好氧區A總容積的1/6-1/8。好氧區A2、缺氧區B3以及好氧區B4均為推流廊道式結構，缺氧區A2為帶導流環的溝渠式結構。進水口 12設置在缺氧區Al的前端並且連接預處理裝置(圖中未描述)，缺氧區Al還與好氧區A2相連通。好氧區A2為推流廊道式結構。 缺氧區B3設置在好氧區A2的末端並且與好氧區A2通過底部的孔洞連通，好氧區B4設置在缺氧區B3的末端並且與缺氧區B3通過底部的孔洞連通，好氧區A2依次與缺氧區B3以及好氧區B4相連通，好氧區B4的末端出水口 13連接二沉池(圖中未描述)，二沉池中的活性汙泥回流至缺氧區Al以及缺氧區B4中。在缺氧區Al中安裝有推流器5，在缺氧區A與好氧區A2之間安裝有回流泵6，該回流泵6用於將在好氧區A2中處理後的汙水回流至缺氧區Al中。在缺氧區B3中安裝有生物填料9，生物填料9為彈性填料、纖維填料或組合填料中的一種。缺氧區B中的生物填料和活性汙泥構成複合缺氧系統，具有微生物更多樣性、食物鏈更長、生態系統更穩定，同時實現了泥齡與水流的分離，因此反硝化脫氮效果更高效、 穩定。生物填料可在低濃度汙水中發揮自身優勢，吸附脫氮微生物和與硝酸鹽進行反硝化脫氮，提高碳源的利用率，同時適合於低濃度的汙水處理。在缺氧區B3中還設有進水分配點7，該進水分配點可設置在缺氧區B的前端或好氧區A的末端，通過進水分配點可解決缺氧區B中反硝化碳源不足的問題。當原汙水中碳源不足時，進水分配點也可利用外加碳源， 如甲醇、乙酸等。在缺氧區B中還安裝有攪拌器8，通過該攪拌器使缺氧區B中始終保持缺氧狀態，該攪拌器為潛水攪拌器，另外也可以通過在缺氧區B中還安裝有推流器進行攪拌， 使缺氧區B中始終保持缺氧狀態。在好氧區A與好氧區B中也安裝有曝氣器10，通過該曝氣器可將多碳源氧化分解，同時補充出水的溶解氧。上述設備為一體化池體，缺氧區A採用導流環的溝渠結構，其他區採用推流式廊道結構，包括兩個用於反硝化脫氮的缺氧區，一個主反應的好氧區、一個補充氧化的好氧區。其中，好氧區A設置在缺氧區A的後端，主反應的好氧區B設置在缺氧區B的後端。汙水由缺氧區A進入並反應處理後，再分別經過好氧區A、缺氧區B、好氧區B以及二沉池處理後最終排放。如圖3所示，為了同步進行除磷處理，在缺氧區Al與預處理裝置之間還可設有厭氧區11，在厭氧區11中也安裝有推流器5。厭氧區用於除磷處理，汙水進入厭氧區後同時通過進水分配點補充碳源，硝化液通過回流泵至缺氧區A中，回流汙泥也回流至厭氧區中。 經過除磷處理後的汙水進入缺氧區A反應處理中，再分別經過好氧區A、缺氧區B、好氧區B 以及二沉池處理後最終排放。本實施方案應用於城市汙水脫氮除磷試驗，以崑山市生活汙水為處理對象進行試驗，試驗裝置採用有機玻璃製作，內回流和汙泥回流通過蠕動泵控制，設計水量為15L/h，厭氧區、缺氧區A、好氧區A、缺氧區B、好氧區B的停留時間分別為:1. 5h、2. 5h、6. 5h、l. Oh、 0. 75h，MLSS為3000-3500mg/L，汙泥回流比70%，內回流比100%。進行了 2個月的連續試驗，主要進出水指標如表1 表1小試試驗進出水水質(單位mg/L)
權利要求1.一種用於汙水強化脫氮的雙缺氧脫氮設備，包括缺氧區A與好氧區A，所述缺氧區A 與所述好氧區A相連通，在所述缺氧區A的前端設有進水口並連接預處理裝置，在所述缺氧區A中安裝有推流器，其特徵在於，還包括缺氧區B，所述缺氧區B設置在所述好氧區A的末端並且與所述好氧區A相連通，在所述缺氧區B中安裝有生物填料；所述缺氧區B為所述缺氧區A容積的1/2-1/3。
2.如權利要求1所述的一種用於汙水強化脫氮的雙缺氧脫氮設備，其特徵在於，所述生物填料為彈性填料或纖維填料。
3.如權利要求1所述的一種用於汙水強化脫氮的雙缺氧脫氮設備，其特徵在於，在所述缺氧區B的末端還設有好氧區B，所述缺氧區B與所述好氧區B相連通，所述好氧區B好氧區A總容積的1/6-1/8。
4.如權利要求3所述的一種用於汙水強化脫氮的雙缺氧脫氮設備，其特徵在於，在所述好氧區B的末端設出水口並連通二沉澱池。
5.如權利要求3或4所述的一種用於汙水強化脫氮的雙缺氧脫氮設備，其特徵在於，所述好氧區A、所述缺氧區B以及好氧區B均為推流廊道式結構，所述缺氧區A為帶導流環的溝渠式結構。
6.如權利要求3所述的一種用於汙水強化脫氮的雙缺氧脫氮設備，其特徵在於，在所述缺氧區B中還設有進水分配點，所述進水分配點設置在所述缺氧區B的前端或所述好氧區A的末端，在所述缺氧區B中安裝有攪拌器。
7.如權利要求1所述的一種用於汙水強化脫氮的雙缺氧脫氮設備，其特徵在於，在所述缺氧區A與所述好氧區A之間安裝有回流泵，所述缺氧區A與所述進水口相連通。
8.如權利要求3所述的一種用於汙水強化脫氮的雙缺氧脫氮設備，其特徵在於，在所述好氧區A與所述好氧區B中安裝有曝氣系統。
9.如權利要求1所述的一種用於汙水強化脫氮的雙缺氧脫氮設備，其特徵在於，在所述缺氧區A與所述預處理裝置之間還設有厭氧區，在所述厭氧區中也安裝有推流器。
專利摘要本實用新型涉及一種用於汙水強化脫氮的雙缺氧脫氮設備，由缺氧區A、好氧區A、缺氧區B與好氧區B構成，缺氧區A與好氧區A相連通，缺氧區B設置在好氧區A的末端並與好氧區A相連通，在缺氧區B中安裝有生物填料與攪拌器，好氧區B設置在缺氧區B的末端並與其相連通，汙水由缺氧區A進入並反應處理後，再分別經過好氧區A、缺氧區B、好氧區B以及二沉池處理後排出；缺氧區B為缺氧區A容積的1/2-1/3，好氧區B好氧區A總容積的1/6-1/8。本實用新型利用其內部的生物膜和活性汙泥對汙水進行反硝化脫氮，其理論脫氮效率提高到100％，改變了傳統脫氮工藝中通過回流硝化液脫氮的單一模式，處理後出水總氮在5-10mg/L。
文檔編號C02F9/14GK202007177SQ20112001956
公開日2011年10月12日 申請日期2011年1月21日 優先權日2011年1月21日
發明者陳亞松 申請人:北京建工環境發展有限責任公司