專利名稱：污水脫氮處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及污水處理設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種污水脫氮處理裝置。
背景技術(shù)：
目前，我國水環(huán)境污染狀況依然較重，高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量和氨氮仍為主要污染指標(biāo)。根據(jù)全國水環(huán)境污染物主要特征，“十二五”規(guī)劃明確了主要水污染物的減排目標(biāo)，提出2015年化學(xué)需氧量排放要在^一五”基礎(chǔ)上減少8%，氨氮排放減少10%。氨氮是新增加的約束性指標(biāo)，減排的制度和措施尚需在實踐中探索。根據(jù)第一次全國污染源普查結(jié)果，2007年全國氨氮總排放量172. 91萬噸。其中，工業(yè)企業(yè)產(chǎn)生氨氮201. 67萬噸，實際排放出廠30. 4萬噸，經(jīng)城鎮(zhèn)污水處理廠及工業(yè)廢水集 中處理設(shè)施削減后，實際排入環(huán)境水體20. 76萬噸；農(nóng)業(yè)源氨氮排放量約31. 4萬噸，93%來自于種植業(yè)和規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖業(yè)；各類生活污染源排放量達(dá)到148. 93萬噸，占全部總排放量的86%，是氨氮的主要排放源。2007年，全國總污水處理量210. 31億噸，削減氨氮37. 62萬噸，通過城鎮(zhèn)污水處理廠出水排放氨氮18萬噸。綜合以上數(shù)據(jù)，生活污染是氨氮的主要排放源，城鎮(zhèn)污水處理是氨氮削減的主要手段，將成為氨氮減排的最主要領(lǐng)域。截至2010年底，設(shè)市城市、縣累計建成城鎮(zhèn)污水處理廠2832座，污水處理能力達(dá)到I. 25億立方米/日，與“十五”末相比分別增長了 2. I倍和I. 2倍，這也是到目前為止世界上所有國家污水處理能力增長的最快速度。全國已有1034個縣城建成了污水處理廠，約占縣城總數(shù)的63. 2%，較2009年底翻了一番，有16個省、自治區(qū)、直轄市實現(xiàn)了“每個縣(市)建有污水處理廠”的目標(biāo)。2010年全國城鎮(zhèn)污水處理廠全年累計處理污水343. 33億立方米，平均運行負(fù)荷率達(dá)到78. 95%，全年累計削減化學(xué)需氧量總量920萬噸，削減氨氮70萬噸。上述數(shù)據(jù)表明，目前我國在建的和“十一五”期間已經(jīng)投入運行的污水處理廠的處理能力已經(jīng)與美國相當(dāng)，但美國已經(jīng)完成了城鎮(zhèn)化進(jìn)程，而我國人口基數(shù)是美國的5倍，還處在城鎮(zhèn)化快速發(fā)展過程中?！笆濉钡某擎?zhèn)化率目標(biāo)要達(dá)到51. 5%，意味著我國的城鎮(zhèn)化將迎來一個拐點，城鎮(zhèn)人口數(shù)將首次超過農(nóng)村人口數(shù)，城鎮(zhèn)污水量會持續(xù)增加，污水處理廠的建設(shè)也將持續(xù)高速發(fā)展。按照規(guī)劃，“十二五”新建污水處理廠的總處理能力將超過3000萬立方米/日。這些污水處理廠的陸續(xù)投入運營，將為氨氮減排發(fā)揮關(guān)鍵作用。目前，污水脫氮常用的技術(shù)為硝化反硝化，硝化是在有氧的條件下，通過好氧氨氧化細(xì)菌(ammonia-oxidizing bacteria, A0B,又稱亞硝酸細(xì)菌)和亞硝酸鹽氧化細(xì)菌(nitrite-oxidizing bacteria, NOB,又稱硝酸細(xì)菌)的先后作用，先將氨氮轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽氮，再將亞硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮的過程；反硝化是在缺氧的環(huán)境條件下，反硝化細(xì)菌利用有機(jī)碳源作為能源，將硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮還原成氮氣的過程。同步硝化反硝化(simultaneousnitrification and denitrification, SND)是指在同一反應(yīng)器內(nèi)，同樣的運行操作條件下，同時發(fā)生硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)的過程。目前SND已經(jīng)應(yīng)用于各種不同的生物處理工藝中，如SBR、氧化溝，生物轉(zhuǎn)盤、流化床、曝氣生物濾池等工藝。對于SND的反應(yīng)機(jī)理，目前主要有好氧/缺氧環(huán)境理論和異養(yǎng)硝化/好氧反硝化微生物理論兩方面的解釋。其中，好氧/缺氧環(huán)境理論從物理學(xué)角度進(jìn)行了解釋，認(rèn)為由于曝氣方式、反應(yīng)器構(gòu)型等造成了宏觀好氧/缺氧環(huán)境，或者受微生物種群結(jié)構(gòu)、基質(zhì)分布和生物代謝反應(yīng)不均勻性的相互作用，在活性污泥菌膠團(tuán)局部形成了微觀好氧/缺氧環(huán)境，從而導(dǎo)致了 TN的損失。而異養(yǎng)硝化/好氧反硝化微生物理論則從微生物學(xué)方面進(jìn)行了解釋，它認(rèn)為SND脫氮系統(tǒng)中存在異養(yǎng)硝化菌和好氧反硝化菌，這些微生物能夠在好氧條件下直接把NH4+轉(zhuǎn)化為氣態(tài)產(chǎn)物而逸出系統(tǒng)。目前，國內(nèi)外市場上脫氮工藝流程較為復(fù)雜,處理能耗和物耗成本較高,而已有的同步硝化反硝化脫氮裝置尚處于探索階段。本實用新型是在本課題組大量的試驗研究基礎(chǔ)上的進(jìn)一步創(chuàng)新。

實用新型內(nèi)容本實用新型實施方式提供一種污水脫氮處理裝置，可以解決目前國內(nèi)外市場上脫 氮工藝流程較為復(fù)雜，處理能耗和物耗成本較高的問題。為解決上述問題本實用新型提供的技術(shù)方案如下本實用新型實施例提供一種污水脫氮一體化處理裝置，包括圓形的一體化生化反應(yīng)池，所述一體化生化反應(yīng)池中間部位為內(nèi)沉淀池，內(nèi)沉淀池外周為環(huán)形反應(yīng)池，內(nèi)沉淀池與環(huán)形反應(yīng)池相互連通，環(huán)形反應(yīng)池上設(shè)有與其內(nèi)部連通的污水進(jìn)水管，內(nèi)沉淀池上設(shè)有與其內(nèi)部連通的污泥回流管；所述內(nèi)沉淀池內(nèi)設(shè)有排泥和污泥回流裝置，與所述內(nèi)沉淀池上的污泥回流管連通；所述環(huán)形反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有生物懸浮填料，環(huán)形反應(yīng)池內(nèi)底部設(shè)有曝氣裝置。由上述提供的技術(shù)方案可以看出，本實用新型實施方式提供的裝置中，一體化生化反應(yīng)池采用圓形結(jié)構(gòu)，且使用于生化反應(yīng)的環(huán)形反應(yīng)池與用于泥水分離的內(nèi)沉淀池呈一體化設(shè)計，可大大減小占地面積小，減少基建投資；由于在環(huán)形反應(yīng)池中加入生物懸浮填料，有效增加了活性污泥尤其是硝化污泥的生物持留量，有利于提高系統(tǒng)的污泥濃度，減少污泥回流量和污泥產(chǎn)量；從而使該裝置中懸浮污泥和生物膜可協(xié)同作用，能在較低能耗的條件下，實現(xiàn)污水中有機(jī)物及氨氮的高效去除；其處理效果和經(jīng)濟(jì)性能，均優(yōu)于現(xiàn)有污水處理裝置系統(tǒng)。

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。圖I為本實用新型實施例提供的處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中各標(biāo)號為1- 一體化生化反應(yīng)池；2-內(nèi)沉淀池；3-環(huán)形反應(yīng)池；4_污水進(jìn)水管；5-污泥回流管；6_曝氣管。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本實用新型中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦偷膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。下面對本實用新型實施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。本實用新型實施例提供一種污水脫氮處理裝置，該裝置如圖I所示，包括一體化生化反應(yīng)池，一體化生化反應(yīng)池中間部位為內(nèi)沉淀池，內(nèi)沉淀池外周為環(huán)形反應(yīng)池，內(nèi)沉淀池與環(huán)形反應(yīng)池相互連通，環(huán)形反應(yīng)池上設(shè)有與其內(nèi)部連通的污水進(jìn)水管，內(nèi)沉淀池上設(shè)有與其內(nèi)部連通的污泥回流管；內(nèi)沉淀池內(nèi)設(shè)有排泥和污泥回流裝置，與所述內(nèi)沉淀池上的污泥回流管連通；環(huán)形反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有生物懸浮填料，環(huán)形反應(yīng)池內(nèi)底部設(shè)有曝氣裝置。 上述裝置中的一體化生化反應(yīng)池為圓形池，一體化生化反應(yīng)池的內(nèi)沉淀池為圓形；環(huán)形反應(yīng)池為圓環(huán)形。上述裝置的環(huán)形反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有生物懸浮填料為生物懸浮填料的體積占環(huán)形反應(yīng)池有效容積(即填充率)為30% 50%。上述裝置的環(huán)形反應(yīng)池與內(nèi)沉淀池的連通處設(shè)有阻檔生物懸浮填料的格網(wǎng)。上述裝置中，環(huán)形反應(yīng)池的污水進(jìn)水管設(shè)置在環(huán)形反應(yīng)池底部，設(shè)置在環(huán)形反應(yīng)池內(nèi)的污水進(jìn)水管端部采用穿孔管，穿孔管的延長線通過一體化生化反應(yīng)池中心圓點；污水進(jìn)水管的穿孔管上設(shè)有一排管孔，管孔出流方向平行于環(huán)形反應(yīng)池的池底-且管孔與穿孔管本身垂直；污泥回流管設(shè)置在內(nèi)沉淀池底部，設(shè)置在內(nèi)沉淀池內(nèi)的污泥回流管端部采用穿孔管，穿孔管的延長線通過一體化生化反應(yīng)池中心圓點；污泥回流管的穿孔管上設(shè)有一排管孔，管孔出流方向平行于內(nèi)沉淀池的池底，且管孔與穿孔管本身垂直。上述裝置中，曝氣裝置的曝氣管采用多個穿孔曝氣管，多個穿孔曝氣管分布固定設(shè)置在所述環(huán)形反應(yīng)池底部，各穿孔曝氣管的延長線通過一體化生化反應(yīng)池中心圓點。穿孔曝氣管上設(shè)有一排管孔，管孔出流方向平行于環(huán)形反應(yīng)池的池底，且管孔與穿孔管本身垂直。下面結(jié)合具體實施例對上述裝置作進(jìn)一步說明。實施例處理規(guī)模為100m3/d,原污水C0D&為100 300mg/L,氨氮為30 50mg/L。一體化反應(yīng)池的池型采用圓形設(shè)計，具體分為內(nèi)圓形的內(nèi)沉淀池和外環(huán)形的環(huán)形反應(yīng)池兩個主要區(qū)域，其中，內(nèi)沉淀池主要用于污泥沉淀，并設(shè)有排泥和污泥回流裝置；夕卜環(huán)形的環(huán)形反應(yīng)池主要用于污水脫氮，在外環(huán)池底布有曝氣裝置，在外環(huán)池中投加占40%池容的生物懸浮填料，在污水進(jìn)入內(nèi)圓形的內(nèi)沉淀池之前通過格網(wǎng)對外環(huán)池中的懸浮填料進(jìn)行有效地攔截。對于原污水、污泥回流管路的設(shè)計，采用底部淹沒入流方式，且管端采用穿孔管，穿孔管延長線過圓形反應(yīng)池中心圓點，穿孔管設(shè)一排管孔，管孔出流方向平行于池底，且垂直于穿孔管本身。對于曝氣管路的設(shè)計，采用穿孔曝氣管，穿孔曝氣管固定于反應(yīng)池池底，穿孔管延長線過圓形反應(yīng)池中心圓點，穿孔管設(shè)一排管孔，管孔出流方向平行于池底，且垂直于穿孔管本身。由于系統(tǒng)內(nèi)布設(shè)的原污水進(jìn)水管、污泥回流管及曝氣管的特殊設(shè)計，可為外環(huán)反應(yīng)區(qū)內(nèi)泥水混合物及懸浮填料的流化提供動力，使其局部呈混合式，整體呈推流式。常溫條件下，在一體化裝置水力停留時間約為6小時、污泥回流比約為50%、反應(yīng)區(qū)DO約為I. 5mg/L的運行工況下，可使出水C0D&小于50mg/L，氨氮小于5mg/L，TN小于15mg/L。與現(xiàn)有污水脫氮裝置相比較，本實用新型具有以下有益效果I)由于一體化反應(yīng)池采用圓形結(jié)構(gòu)，且作為生化反應(yīng)系統(tǒng)的環(huán)形反應(yīng)池與作為泥水分離系統(tǒng)的內(nèi)沉淀池采用一體化設(shè)計，因此，噸水平均占地面積、基建投資可節(jié)省20以上。2)由于一體化反應(yīng)池上的污水進(jìn)水管、污泥回流管及曝氣管采用穿孔管結(jié)構(gòu)，充分利用了裝置內(nèi)水流和氣流的動力，無需其他混合攪拌動力，且無需硝化液回流裝置，因此，系統(tǒng)運行動力費用可以降低30%以上。3)由于在環(huán)形反應(yīng)池中設(shè)置生物懸浮填料，有效增加了脫氮菌在反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的持留量，延長了其污泥齡，有利于提高系統(tǒng)的污泥濃度，污泥回流量可以減少50%以上，污泥產(chǎn)量可以減少30%以上。在同一曝氣條件下，可使裝置內(nèi)同時存在硝化和反硝化作用，大大提高了污水脫氮負(fù)荷，可有效解決目前污水處理氨氮難以達(dá)標(biāo)的問題。4)由于裝置中懸浮污泥和生物膜的協(xié)同作用，在較低能耗的條件下，實現(xiàn)了污水中有機(jī)物及氨氮的高效去除，出水可以達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)的要求。5)該污水脫氮一體化裝置耐沖擊性強(qiáng)，可實現(xiàn)全自動化運行，維護(hù)管理方便。綜上所述，本實用新型實施例提供的處理裝置在處理效果和經(jīng)濟(jì)性能上，均優(yōu)于現(xiàn)有污水處理裝置。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種污水脫氮處理裝置，其特征在于，包括 圓形的一體化生化反應(yīng)池，所述一體化生化反應(yīng)池中間部位為內(nèi)沉淀池，內(nèi)沉淀池外周為環(huán)形反應(yīng)池，內(nèi)沉淀池與環(huán)形反應(yīng)池相互連通，環(huán)形反應(yīng)池上設(shè)有與其內(nèi)部連通的污水進(jìn)水管，內(nèi)沉淀池上設(shè)有與其內(nèi)部連通的污泥回流管； 所述內(nèi)沉淀池內(nèi)設(shè)有排泥和污泥回流裝置，與所述內(nèi)沉淀池上的污泥回流管連通； 所述環(huán)形反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有生物懸浮填料，環(huán)形反應(yīng)池內(nèi)底部設(shè)有曝氣裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述一體化生化反應(yīng)池的內(nèi)沉淀池為圓形；所述環(huán)形反應(yīng)池為圓環(huán)形。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述環(huán)形反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有生物懸浮填料為生物懸浮填料的體積占環(huán)形反應(yīng)池有效容積為30% 50%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述環(huán)形反應(yīng)池與內(nèi)沉淀池的連通處設(shè)有阻檔生物懸浮填料的格網(wǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述污水進(jìn)水管設(shè)置在環(huán)形反應(yīng)池底部，設(shè)置在環(huán)形反應(yīng)池內(nèi)的污水進(jìn)水管端部采用穿孔管，穿孔管的延長線通過一體化生化反應(yīng)池中心圓點； 所述污泥回流管設(shè)置在內(nèi)沉淀池底部，設(shè)置在內(nèi)沉淀池內(nèi)的污泥回流管端部采用穿孔管，穿孔管的延長線通過一體化生化反應(yīng)池中心圓點。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述污水進(jìn)水管的穿孔管上設(shè)有一排管孔，管孔出流方向平行于環(huán)形反應(yīng)池的池底，且管孔與穿孔管本身垂直； 所述污泥回流管的穿孔管上設(shè)有一排管孔，管孔出流方向平行于內(nèi)沉淀池的池底，且管孔與穿孔管本身垂直。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述曝氣裝置的曝氣管采用多個穿孔曝氣管，多個穿孔曝氣管分布固定設(shè)置在所述環(huán)形反應(yīng)池底部，各穿孔曝氣管的延長線通過一體化生化反應(yīng)池中心圓點。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述穿孔曝氣管上設(shè)有一排管孔，管孔出流方向平行于環(huán)形反應(yīng)池的池底，且管孔與穿孔管本身垂直。
專利摘要本實用新型公開了一種污水脫氮處理裝置，屬污水處理設(shè)備領(lǐng)域。該裝置包括圓形的一體化生化反應(yīng)池，一體化生化反應(yīng)池中間部位為內(nèi)沉淀池，內(nèi)沉淀池外周為環(huán)形反應(yīng)池，內(nèi)沉淀池與環(huán)形反應(yīng)池相互連通，環(huán)形反應(yīng)池上設(shè)有與其內(nèi)部連通的污水進(jìn)水管，內(nèi)沉淀池上設(shè)有與其內(nèi)部連通的污泥回流管；內(nèi)沉淀池內(nèi)設(shè)有排泥和污泥回流裝置，與所述內(nèi)沉淀池上的污泥回流管連通；環(huán)形反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有生物懸浮填料，環(huán)形反應(yīng)池內(nèi)底部設(shè)有曝氣裝置。該裝置占地面積小，減少基建投資；環(huán)形反應(yīng)池中加入生物懸浮填料，有效增加了活性污泥尤其是硝化污泥的生物持留量，有利于提高系統(tǒng)的污泥濃度，減少污泥回流量和污泥產(chǎn)量。
文檔編號C02F3/12GK202594855SQ201220271258
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月8日
發(fā)明者王俊安, 劉杰, 趙雪蓮, 劉俊英, 姜安平, 王凱 申請人:北京伊普國際水務(wù)有限公司