四區(qū)一體式脫氮反應(yīng)裝置制造方法
【專利摘要】四區(qū)一體式脫氮反應(yīng)裝置屬于污水處理領(lǐng)域。該裝置好氧區(qū)、微氧區(qū)、缺氧區(qū)、澄清區(qū)4區(qū)池壁共用，各區(qū)之間簡潔緊湊，各區(qū)之間不需管道連接、節(jié)省因污泥回流、硝化液回流投加的設(shè)備和能源、微生物群落豐富多樣、分點進水進一步提升脫氮效能，為分散型污水處理提供一種可靠的裝置。廢水流入好氧生物膜區(qū)(A)底部進行同步硝化反硝化及去除有機物；從好氧生物膜區(qū)(A)上部溢流出的廢水與分點進水的廢水共同進入微氧區(qū)(B)；經(jīng)過微氧區(qū)(B)的廢水包含大量的NO3-與有機物進入反應(yīng)器底部的缺氧區(qū)(C)進行反硝化；廢水自缺氧區(qū)(C)經(jīng)斜管澄清區(qū)(D)后出水，污泥由于重力作用返回缺氧區(qū)。
【專利說明】四區(qū)一體式脫氮反應(yīng)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于污水處理【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 分散型污水處理有污染面廣、難收集、來源廣、有機物濃度低、污水中含有較高的 人畜糞尿成分，氮含量高等特點，如：農(nóng)村、旅游區(qū)、加油站、郊區(qū)別野廢水等分散地區(qū)的污 水。現(xiàn)行的城市污水處理技術(shù)Α/Α/0、A/0等工藝雖然可行，但投資高，運行費用大，管理要 求高，在分散地區(qū)難以推廣使用；目前在國內(nèi)得到廣泛關(guān)注的土地處理技術(shù)、生物生態(tài)組合 技術(shù)雖然運行成本低、操作簡單，但是受環(huán)境因素影響明顯，從而影響處理效果。因此高效 率、低投入、低運行成本、操作維護簡單的污水處理技術(shù)更符合分散型污水處理。
[0003] -體化污水處理設(shè)備作為分散型污水處理的有效手段，具有占地小、見效快、操作 管理方便等特點。好氧移動床生物膜系統(tǒng)MBBR是一種高效污水處理技術(shù)，該系統(tǒng)是活性污 泥、生物膜共存體系，生物量大，脫氮效果好，能耗低、不堵塞、不需反沖洗的優(yōu)點，但缺點是 填料容易流失；凈化槽具有高效去除有機物、營養(yǎng)鹽的能力、安裝方便、操作簡單等優(yōu)點，但 是在國產(chǎn)化過程中需要解決配套設(shè)備等相關(guān)問題。于是尋求一種占地小、能耗低、污泥少、 操作簡單、耐沖擊的一體式反應(yīng)裝置用于處理分散地區(qū)的污水是目前研究的熱點。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實用新型是針對分散型污水去除氮素及有機物，提供一種利用多環(huán)境生物 膜-活性污泥系統(tǒng)一體式脫氮裝置，具有占地小、能耗小、剩余污泥產(chǎn)量小、操作維護簡單、 設(shè)備投入少等優(yōu)點，具有較好的去除有機物和脫氮功能；具有以下特點：①在反應(yīng)器結(jié)構(gòu) 設(shè)計上，將傳統(tǒng)的分置式處理階段結(jié)合優(yōu)化到同一反應(yīng)器中，即4區(qū)一體式反應(yīng)器，該反應(yīng) 器包括敞口的好氧生物膜區(qū)、微氧區(qū)、缺氧區(qū)、澄清區(qū)，好氧生物膜區(qū)位于反應(yīng)器中心，微氧 區(qū)環(huán)繞好氧生物膜區(qū)，缺氧區(qū)環(huán)繞微氧區(qū)，缺氧區(qū)設(shè)置在好氧生物膜區(qū)、微氧區(qū)、澄清區(qū)正 下方；好氧生物膜區(qū)設(shè)置有有機填料(如：軟性填料、半軟性填料、組合式填料、彈性填料、 多孔球型懸浮填料等)，表面粗糙的紋理及填料內(nèi)部所撐開的空間結(jié)構(gòu)，使生物膜很好的固 定生長，且不易大面積脫落，同時，在填料中氣水可以再其中自由流動，為生物膜系統(tǒng)的生 長提供良好的條件；微氧區(qū)圓柱母線與圓臺母線設(shè)大于90°、小于180°夾角，防止由好氧 生物膜區(qū)的水流重力作用垂直沖刷缺氧區(qū)，破壞缺氧區(qū)水力環(huán)境；微氧區(qū)下部低于好氧生 物膜區(qū)下部；澄清區(qū)設(shè)置斜管，缺氧區(qū)反硝化脫氮產(chǎn)生的污泥上浮，上浮的污泥附著在斜管 上面達到一定量后重力作用自動下沉到缺氧區(qū)，在攪拌漿的作用下促使污泥與硝化液充分 接觸，進行反硝化脫氮；缺氧區(qū)底部設(shè)有排泥閥門，用于定期排泥；該反應(yīng)裝置4區(qū)一體式 的設(shè)計與分點進水工藝相結(jié)合增強生物脫氮能力為處理分散型污水提供一種經(jīng)濟可行的 處理裝置和處理方法。
[0005] 四區(qū)一體式脫氮反應(yīng)裝置，其特征在于：它包括原水桶1、進水蠕動泵2、進水管3、 生物脫氮反應(yīng)器4、氣泵5、轉(zhuǎn)子流量計6、輸氣管7、曝氣頭8、填料9、分點進水蠕動泵10、分 點進水管11、攪拌機12、斜攪拌槳13、斜管14、排泥閥門15、出水口 16 ;其中生物脫氮反應(yīng) 器4由敞口的好氧生物膜區(qū)A、微氧區(qū)B、缺氧區(qū)C、澄清區(qū)D組成，好氧生物膜區(qū)A位于最中 間，微氧區(qū)B環(huán)繞在好氧生物膜區(qū)A外部，微氧區(qū)B圓柱母線與圓臺母線夾角大于90°小于 180°，澄清區(qū)D環(huán)繞在微氧區(qū)B外部，缺氧區(qū)C在好氧生物膜區(qū)A、微氧區(qū)B、澄清區(qū)D的正 下方，好氧生物膜區(qū)A上部低于微氧區(qū)上部B，微氧區(qū)B下部低于好氧生物膜區(qū)A下部，斜管 安裝于澄清區(qū)D內(nèi)。進水管3、曝氣頭8、填料9設(shè)置在好氧生物膜區(qū)A內(nèi)；分點進水管11 設(shè)置在微氧區(qū)B ;斜攪拌槳13通過好氧生物膜A區(qū)設(shè)置在缺氧區(qū)C，排泥閥門15設(shè)置在缺 氧區(qū)C底部；斜管14設(shè)置在澄清區(qū)D ;進水蠕動泵2與進水管3相連；分點進水蠕動泵10 與分點進水管11相連；氣泵5、轉(zhuǎn)子流量計6、輸氣管7、曝氣頭8依次相連；曝氣頭8設(shè)置 在好氧生物膜區(qū)A底部；填料9位于好氧生物膜區(qū)A內(nèi)，曝氣頭8的正上方；分點進水管11 位于微氧區(qū)B的中部；斜攪拌槳13位于缺氧區(qū)C中部；出水口位于澄清區(qū)D。
[0006] 本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，4區(qū)一體立式反應(yīng)裝置的設(shè)計具有以下優(yōu)點及突出 效果：
[0007] (1)4區(qū)池壁共用。好氧區(qū)、微氧區(qū)、缺氧區(qū)、澄清區(qū)4區(qū)池壁共用，各區(qū)之間簡潔 緊湊，大大減少了占地面積，并且各區(qū)之間不需管道連接，降低了反應(yīng)裝置的造價。
[0008] (2)無動力回流。中心好氧生物膜區(qū)底部的曝氣推動水氣向上流動，溢流進入微氧 區(qū)在重力作用下進入缺氧區(qū)，節(jié)省了常規(guī)水流推動能量；泥水分離時污泥附著在斜管上面， N2與污泥分離，污泥在重力作用下自動下沉到缺氧區(qū)，節(jié)省因污泥回流投加的設(shè)備和能源； 硝化液自動回流到缺氧區(qū)，節(jié)省因硝化液回流投加的設(shè)備和能源。
[0009] (3)微生物群落豐富。立式空間設(shè)計，延長了水流路徑，使各組分充分反應(yīng)；各區(qū) 不同的條件形成豐富多樣的微生物群落，從根源上提升脫氮效能；
[0010] (4)分點進水強化脫氮。分點進水位置設(shè)在微氧區(qū)和缺氧區(qū)：在微氧區(qū)設(shè)置分水 進水點，硝化細菌將NH4+氧化為N(V，C0D與好氧生物膜區(qū)的硝化液一同在缺氧區(qū)參與反硝 化脫氮；在缺氧區(qū)設(shè)置分水進水點，減少微氧區(qū)對C0D的損失，使得參與反硝化脫氮的C源 充足，提高反硝化效能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1為本實用新型示意圖。
[0012] 圖2為應(yīng)用本實用新型的方法示意圖。
[0013] 圖中：1_原水桶進水蠕動泵進水管4_生物脫氮反應(yīng)器氣泵6_轉(zhuǎn)子 流量計7-輸氣管8-曝氣頭9-填料10-分點進水蠕動泵11-分點進水管12-攪拌機 13-斜攪拌槳14-斜管15-排泥閥門16-出水口 A-好氧生物膜區(qū)B-微氧區(qū)C-缺氧區(qū) D-澄清區(qū)

【具體實施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖1、2及實施例詳細加以說明，以進一步理解本實用新型。
[0015] 裝置見圖1，四區(qū)一體式脫氮反應(yīng)裝置，其特征在于：它包括原水桶1、進水蠕動泵 2、進水管3、生物脫氮反應(yīng)器4、氣泵5、轉(zhuǎn)子流量計6、輸氣管7、曝氣頭8、填料9、分點進水 蠕動泵1 〇、分點進水管11、攪拌機12、斜攪拌槳13、斜管14、排泥閥門15、出水口 16 ;其中生 物脫氮反應(yīng)器4由敞口的好氧生物膜區(qū)A、微氧區(qū)B、缺氧區(qū)C、澄清區(qū)D組成，好氧生物膜區(qū) A位于最中間，微氧區(qū)B環(huán)繞在好氧生物膜區(qū)A外部，微氧區(qū)B圓柱母線與圓臺母線夾角大 于90°小于180°，澄清區(qū)D環(huán)繞在微氧區(qū)B外部，缺氧區(qū)C在好氧生物膜區(qū)A、微氧區(qū)B、 澄清區(qū)D的正下方，好氧生物膜區(qū)A上部低于微氧區(qū)上部B，微氧區(qū)B下部低于好氧生物膜 區(qū)A下部，斜管安裝于澄清區(qū)D內(nèi)。進水管3、曝氣頭8、填料9設(shè)置在好氧生物膜區(qū)A內(nèi)； 分點進水管11設(shè)置在微氧區(qū)B ;斜攪拌槳13通過好氧生物膜A區(qū)設(shè)置在缺氧區(qū)C，排泥閥 門15設(shè)置在缺氧區(qū)C底部；斜管14設(shè)置在澄清區(qū)D ;進水蠕動泵2與進水管3相連；分點 進水蠕動泵10與分點進水管11相連；氣泵5、轉(zhuǎn)子流量計6、輸氣管7、曝氣頭8依次相連； 曝氣頭8設(shè)置在好氧生物膜區(qū)A底部；填料9位于好氧生物膜區(qū)A內(nèi)，曝氣頭8的正上方； 分點進水管11位于微氧區(qū)B的中部；斜攪拌槳13位于缺氧區(qū)C中部；出水口位于澄清區(qū) D〇
[0016] 圖2表示的方法，其特征在于：它具有如下工藝流程步驟：
[0017] (1)廢水經(jīng)進水蠕動泵抽吸，經(jīng)進水管以流量2?4L/h流入好氧生物膜區(qū)（A)底 部；
[0018] (2)好氧生物膜區(qū)（A):廢水進入到好氧生物膜區(qū)（A)底部，該區(qū)懸掛有填料，位于 區(qū)（A)底部的曝氣頭進行連續(xù)曝氣，控制D0在2?4mg/L，HRT為4?24h，通過曝氣產(chǎn)生 的上升氣體帶動液體向上流動，溢流出好氧生物膜區(qū)（A);
[0019] (3)微氧區(qū)（B):部分廢水經(jīng)分點進水蠕動泵抽吸，經(jīng)分點進水管（11)流入微氧B 區(qū)，分點進水流量與好氧生物膜區(qū)（A)進水流量比例按1:1?4設(shè)置，D0在1.2mg/L以下， 分點進水與好氧生物膜區(qū)（A)出水在重力作用下一同流入缺氧區(qū)（C);
[0020] (4)缺氧區(qū)（C):位于好氧生物膜區(qū)⑷和微氧區(qū)⑶正下方的缺氧區(qū)（C)D0在 0. 3mg/L以下，攪拌機以30?80r/min帶動攪拌槳；
[0021] (5)澄清區(qū)（D):廢水從缺氧區(qū)（C)底部向上流經(jīng)斜管（14)，進入澄清區(qū)（D)，泥水 混合物在澄清區(qū)（D)分離，活性污泥回到缺氧區(qū)（C)繼續(xù)進行反硝化作用；
[0022] (6)出水：流經(jīng)澄清區(qū)（D)的廢水，通過出水口（15)直接排放。結(jié)果：
[0023] 原水取自北京工業(yè)大學(xué)西區(qū)教工生活小區(qū)化糞池上清液，C0D=119. 5?675. 7mg/ L、NH4+-N=85. 4?116. 4mg/L、TN=87?119. 6mg/L ;操作條件為：好氧生物膜A區(qū)的進水蠕動 泵2控制進水流量為3. 8L/h，轉(zhuǎn)子流量計5控制D0為3. 2mg/L，水力停留時間為4. 75h，分 點進水流量與好氧生物膜A區(qū)的進水流量比為1:3,微氧B區(qū)D0為lmg/L，缺氧C區(qū)MLSS為 2300mg/L，，出水主要指標平均值可以達到：C0D=28mg/L，ΝΗ 4+-Ν=0· 8mg/L，N(V_N=0· 25mg/ L，N(V_N=18. 5mg/L ;去除率平均值分別為 C0D=98. 3%，NH4+-N=98. 7%，ΤΝ=75· 9%。
【權(quán)利要求】
1.四區(qū)一體式脫氮反應(yīng)裝置，其特征在于：它包括原水桶（1)、進水蠕動泵（2)、進水 管（3)、生物脫氮反應(yīng)器（4)、氣泵（5)、轉(zhuǎn)子流量計（6)、輸氣管（7)、曝氣頭（8)、填料（9)、 分點進水蠕動泵（10)、分點進水管（11)、攪拌機（12)、斜攪拌槳（13)、斜管（14)、排泥閥門 (15)、出水口（16);其中生物脫氮反應(yīng)器（4)由敞口的好氧生物膜區(qū)（A)、微氧區(qū)（B)、缺氧 區(qū)（C)、澄清區(qū)（D)組成，好氧生物膜區(qū)（A)位于最中間，微氧區(qū)（B)環(huán)繞在好氧生物膜區(qū) (A)外部，微氧區(qū)（B)圓柱母線與圓臺母線夾角大于90°小于180°，澄清區(qū)（D)環(huán)繞在微 氧區(qū)（B)外部，缺氧區(qū)（C)在好氧生物膜區(qū)（A)、微氧區(qū)（B)、澄清區(qū)（D)的正下方，好氧生 物膜區(qū)（A)上部低于微氧區(qū)上部（B)，微氧區(qū)（B)下部低于好氧生物膜區(qū)（A)下部，斜管安 裝于澄清區(qū)（D)內(nèi)；進水管（3)、曝氣頭（8)、填料（9)設(shè)置在好氧生物膜區(qū)（A)內(nèi)；分點進 水管（11)設(shè)置在微氧區(qū)（B);斜攪拌槳（13)通過好氧生物膜（A)區(qū)設(shè)置在缺氧區(qū)（C)，排 泥閥門（15)設(shè)置在缺氧區(qū)（C)底部；斜管（14)設(shè)置在澄清區(qū)⑶；進水蠕動泵⑵與進水 管（3)相連；分點進水蠕動泵（10)與分點進水管（11)相連；氣泵（5)、轉(zhuǎn)子流量計（6)、輸 氣管（7)、曝氣頭（8)依次相連；曝氣頭（8)設(shè)置在好氧生物膜區(qū)（A)底部；填料（9)位于 好氧生物膜區(qū)（A)內(nèi)，曝氣頭（8)的正上方；分點進水管（11)位于微氧區(qū)（B)的中部；斜攪 拌槳（13)位于缺氧區(qū)（C)中部；出水口位于澄清區(qū)（D)。
【文檔編號】C02F3/30GK203877967SQ201420172610
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】張巖, 孫鳳俠, 張中, 陳敬, 甘志明, 史揚, 王修平, 謝杭冀 申請人:鎮(zhèn)江清水環(huán)境科技有限公司