CN105836901A - 一种微增氧脱氮生物滤池 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种微增氧脱氮生物滤池，所述生物滤池的进水主管与进水配水槽相连，所述碳源储罐通过碳源投加泵与进水主管相连，所述进水配水槽通过进水管道连接至滤池池体的配水室；所述荧光溶氧仪、氧化还原电位测定仪和COD传感器设置在出水区内并分别与所述PLC控制系统电连接，所述PLC控制系统还分别与第一变频器和第二变频器相连，所述第一变频器连接至所述碳源投加泵，所述第二变频器与鼓风机相连，所述鼓风机与微孔曝气管相连，所述微孔曝气管埋设在卵石承托层内。本发明实现智能控制，可有效的控制水中溶解氧的浓度和精确控制水中碳源投加量，为微生物提供进行同步硝化反硝化的条件，进而可实现出水总氮小于15mg/L，氨氮小于5mg/L。

Description

一种微增氧脱氮生物滤池

【技术领域】

本发明涉及一种微增氧脱氮生物滤池。

【背景技术】

国内外目前众多的生物脱氮系统及其改进工艺，均是采取缺氧好氧条件的组合变化，构建不同的有氧、兼氧环境，实现脱氮的活性污泥处理过程。因活性污泥脱氮处理系统受生物泥龄、水温、碳源、硝酸盐和生物体代谢物质转化等因素的影响，且各因素之间相互制约，即硝化菌和反硝化菌在有机负荷、泥龄以及碳源需求上存在着矛盾和竞争，很难在同一系统中同时获得去除。随着市政污水水质排放标准的提高，城镇污水处理需采用更先进的处理工艺来实现有效深度脱氮的功能，使进入地面水体的氮磷营养元素全面达到严格的排放标准。现有的生物滤池多采用好氧硝化滤池和缺氧反硝化滤池两级滤池结合，实现脱氮处理效果。但现有采用好氧硝化滤池和缺氧反硝化滤池两级滤池结合实现脱氮的生物滤池，存在占地面积大、曝气量大、能耗高、需要添加酸碱药剂进行中和的缺点。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题，在于提供一种微增氧脱氮生物滤池，能够实现智能控制，不仅减少曝气量，实现节能降耗，提高氧的传质效率，而且可有效的控制水中溶解氧的浓度和精确控制水中碳源投加量，为微生物提供进行同步硝化反硝化的条件；其可有效去除废水中的氨氮、总氮、硝酸盐氮、悬浮物，实现出水总氮小于15mg/L，氨氮小于5mg/L。

本发明是这样实现的：

一种微增氧脱氮生物滤池，所述生物滤池包括一滤池池体、进水主管、进水配水槽、碳源储罐、碳源投加泵、PLC控制系统、荧光溶氧仪、氧化还原电位测定仪、COD传感器、第一变频器、第二变频器、鼓风机、微孔曝气管、反冲洗水管以及反冲洗气管，

所述滤池池体从下到上依次为配水室、滤头、卵石承托层、陶粒滤料层、以及出水区，所述出水区的出口向外依次设有一反冲洗排水渠和一出水渠，所述反冲洗排水渠底部设置有一反冲洗排放管，所述出水渠底部设置有一出水排放管；

所述进水主管与进水配水槽相连，所述碳源储罐通过碳源投加泵与进水主管相连，所述进水配水槽通过进水管道连接至滤池池体的配水室；所述PLC控制系统分别与荧光溶氧仪、氧化还原电位测定仪和COD传感器电连接，所述荧光溶氧仪、氧化还原电位测定仪和COD传感器设置在出水区内，所述PLC控制系统还分别与第一变频器和第二变频器相连，所述第一变频器连接至所述碳源投加泵，所述第二变频器与鼓风机相连，所述鼓风机与微孔曝气管相连，所述微孔曝气管埋设在卵石承托层内，所述反冲洗水管和反冲洗气管连接在所述配水室底部。

本发明具有如下优点：

1)通过外加碳源系统和采用微增氧在线监测自控技术，为附着在滤料表面的生物膜提供同步硝化反硝化的生物生长环境，代替传统曝气系统，实现智能控制，不仅减少曝气量，实现节能降耗，提高氧的传质效率，而且可有效的控制水中溶解氧的浓度和精确控制水中碳源投加量，为微生物提供进行同步硝化反硝化的条件。

2)通过滤池中大量的微生物进行同步硝化反硝化，使低浓度的污水实现脱氮处理，同时结合滤池过滤作用去除水中大部分悬浮物质，实现出水总氮小于15mg/L，氨氮小于5mg/L。对比于传统好氧硝化滤池和缺氧反硝化滤池的两级滤池构造，本发明不需要设置缺氧反应池，减少了投资。反硝化产生OH^-可就地中和硝化产生的H⁺，简化系统的设计和操作。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明方法结构示意图。

【具体实施方式】

请参阅图1所示，对本发明的实施例进行详细的说明。

如图1所示，本发明所涉及的一种微增氧脱氮生物滤池，所述生物滤池包括一滤池池体1、进水主管2、进水配水槽3、碳源储罐4、碳源投加泵5、PLC控制系统6、荧光溶氧仪7、氧化还原电位测定仪8、COD传感器9、第一变频器10、第二变频器11、鼓风机12、微孔曝气管13、反冲洗水管14以及反冲洗气管15，

所述滤池池体1从下到上依次为配水室16、滤头17、卵石承托层18、陶粒滤料层19、以及出水区20，所述出水区20的出口向外依次设有一反冲洗排水渠21和一出水渠22，所述反冲洗排水渠21底部设置有一反冲洗排放管23，所述出水渠22底部设置有一出水排放管24；

所述进水主管2与进水配水槽3相连，所述碳源储罐4通过碳源投加泵5与进水主管2相连，所述进水配水槽3通过进水管道25连接至滤池池体1的配水室16；所述PLC控制系统6分别与荧光溶氧仪7、氧化还原电位测定仪8和COD传感器9电连接，所述荧光溶氧仪7、氧化还原电位测定仪8和COD传感器9设置在出水区20内并位于水面下，所述PLC控制系统6还分别与第一变频器10和第二变频器11相连，所述第一变频器10连接至所述碳源投加泵5，所述第二变频器11与鼓风机12相连，所述鼓风机12与微孔曝气管13相连，所述微孔曝气管13埋设在卵石承托层18内，所述反冲洗水管14和反冲洗气管15连接在所述配水室16底部。

所述碳源储罐4、碳源投加泵5、PLC控制器6、第一变频器10以及COD传感器9构成碳源投加系统，所述反冲洗水管14、反冲洗气管15、反冲洗排水渠21、反冲洗排放管23构成反冲洗系统，所述荧光溶氧仪7、氧化还原电位测定仪8、PLC控制系统6、第二变频器11、鼓风机12和微孔曝气管13构成微增氧在线监测自控系统。

本发明工作过程如下：

废水首先由进水总管2进入进水配水槽3，再经由进水管道25进入滤池池体1配水室16内并经滤头17通过卵石承托层18进入陶粒滤料层19进行生物同步硝化反硝化处理，陶粒滤料层19填装于卵石承托层18上部；通过荧光溶氧仪7和氧化还原电位测定仪8实时监测生物滤池中溶解氧浓度和氧化还原电位，将实时监测数据输送至PLC控制系统6中，PLC控制系统6根据实际监测数据确定供氧量，将指令输送至第二变频器11，第二变频器11对指令做出反应控制鼓风机12供氧量、输出空气输送至位于卵石承托层18中的微孔曝气管13，微孔曝气管13向生物滤池内水中通气供氧。附着生长在陶粒滤料层19上的微生物膜表面为好氧区进行硝化反应，将氨氮氧化为硝酸盐氮，微生物膜内部为缺氧区进行反硝化反应，结合外加碳源将废水中的硝酸盐氮还原为氮气从水中溢出而完成脱氮过程，实现同步硝化反硝化的处理过程。废水中的大部分悬浮物被截留在生物滤池陶粒滤料层19的滤料间空隙中，使废水得到澄清，最终处理出水由出水区20并经出水渠22通过出水排放管24排出，排出的处理出水实现总氮小于15mg/L，氨氮小于5mg/L。反硝化过程中所需的外加碳源可以选用甲醇、乙酸、乙酸钠或葡萄糖等物质的溶液储存于碳源储罐4中，通过COD传感器9实时监测水中COD浓度，将监测到的数据传到PLC控制系统6中，PLC控制系统6对数据进行处理，确定所需要添加的碳源投加量并将指令传到第一变频器10中，第一变频器10对指令做出反应控制碳源投加泵5投加碳源的量，碳源投加泵5将外加碳源投加于进水总管2中。

生物滤池运行一段时间后，出水水质达不到出水标准，需要进行反冲洗。反冲洗时，关闭进水总管2与出水排放管24，外加碳源系统和微增氧在线监测自控系统停止运行。开启反冲洗排放管23、反冲洗水管14和反冲洗气管15。反冲洗水和反冲洗气分别由反冲洗水管14和反冲洗气管15送入配水室16，再经滤头17由下而上穿过卵石承托层18及陶粒滤料层19，均匀地分布于整个生物滤池内。陶粒滤料层19在由下而上均匀分布的水流中处于悬浮状态，滤料得到清洗，附着在滤料表面的生物膜脱落更新，实现滤池长期高效的运行。滤料间隙中截留的悬浮物和脱落的生物膜流入反冲洗排水渠21，通过反冲洗排放管23排放。

综上所述，本发明通过外加碳源系统和采用微增氧在线监测自控技术，为附着在滤料表面的生物膜提供同步硝化反硝化的生物生长环境，代替传统曝气系统，实现智能控制，不仅减少曝气量，实现节能降耗，提高氧的传质效率，而且可有效的控制水中溶解氧的浓度和精确控制水中碳源投加量，为微生物提供进行同步硝化反硝化的条件。

本发明通过滤池中大量的微生物进行同步硝化反硝化，使低浓度的污水实现脱氮处理，同时结合滤池过滤作用去除水中大部分悬浮物质，实现出水总氮小于15mg/L，氨氮小于5mg/L。对比于传统好氧硝化滤池和缺氧反硝化滤池的两级滤池构造，本发明不需要设置缺氧反应池，减少了投资。反硝化产生OH^-可就地中和硝化产生的H⁺，简化系统的设计和操作。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (1)

1.一种微增氧脱氮生物滤池，其特征在于：所述生物滤池包括一滤池池体、进水主管、进水配水槽、碳源储罐、碳源投加泵、PLC控制系统、荧光溶氧仪、氧化还原电位测定仪、COD传感器、第一变频器、第二变频器、鼓风机、微孔曝气管、反冲洗水管以及反冲洗气管，

所述滤池池体从下到上依次为配水室、滤头、卵石承托层、陶粒滤料层、以及出水区，所述出水区的出口向外依次设有一反冲洗排水渠和一出水渠，所述反冲洗排水渠底部设置有一反冲洗排放管，所述出水渠底部设置有一出水排放管；

所述进水主管与进水配水槽相连，所述碳源储罐通过碳源投加泵与进水主管相连，所述进水配水槽通过进水管道连接至滤池池体的配水室；所述PLC控制系统分别与荧光溶氧仪、氧化还原电位测定仪和COD传感器电连接，所述荧光溶氧仪、氧化还原电位测定仪和COD传感器设置在出水区内，所述PLC控制系统还分别与第一变频器和第二变频器相连，所述第一变频器连接至所述碳源投加泵，所述第二变频器与鼓风机相连，所述鼓风机与微孔曝气管相连，所述微孔曝气管埋设在卵石承托层内，所述反冲洗水管和反冲洗气管连接在所述配水室底部。