CN109384358B - 一种带电絮凝装置的一体化反硝化滤池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带电絮凝装置的一体化反硝化滤池，包括主体、入水口、调节池、电絮凝池、沉淀池、磁粉回收装置、反硝化池、消毒反应池、出水口和PLC控制器，入水口处设置有入水检测装置，调节池设置在主体内部左侧，调节池包括分析处理器、调节装置和搅拌装置一，电絮凝池电絮凝池包括电源板、正电极、负电极、电极板和搅拌装置二，沉淀池包括挡墙、斜管槽组、刮泥装置和分水槽，反硝化池设置在沉淀池的右侧，消毒反应池设置在反硝化池的右侧，出水口设置在主体的右侧壁上，出水口处设置有残氯检测装置，PLC控制器设置在出水口上方的主体右侧壁上。

Description

一种带电絮凝装置的一体化反硝化滤池

技术领域

本发明属于污水处理设备技术领域，具体是涉及一种带电絮凝装置的一体化反硝化滤池。

背景技术

反硝化滤池是一种集反硝化生物脱氮及过滤功能于一体的污水深度处理技术，其工作原理是，污水流经滤池内部的填料时，填料上所附着的生物膜在缺氧的状态下，将亚硝酸盐和硝酸盐还原为氮气等还原气体；与此同时，在填料的物理截留和吸附作用下，一部分进水悬浮固体也被去除。

为降低反硝化滤池的进水悬浮固体含量、延长滤池反冲洗周期，通常采用高效混凝沉淀的前处理方式，通过高效混凝沉淀去除污水中大部分悬浮固体和有机污染物，从而降低反硝化滤池的运行负荷，提高滤池对总氮的去除效率，然而，PAM、PAC等混凝剂易流失进入滤池，导致滤池中污水粘度升高、渗水速度下降及反硝化细菌生长不良等不利影响。

另一方面，由于出水水质标准的不断攀升，进水中痕量毒性污染物也应进一步去除，以尽可能削减出水毒性、保障生态安全。在现有的污水处理技术中，污水的深度脱氮、毒性削减依赖于复杂、繁多的处理工艺才能实现目标。目前多数采用臭氧和生物处理的组合工艺，如：中国专利201711447463.2公开了臭氧处理及生物滤池连用废水处理系统及方法，该发明包括臭氧处理装置和生物滤池，能够有效去除废水中的难降解有机物，但含臭氧的空气气流中臭氧含量较低，所需臭氧量较多，能耗较大，且系统达不到深度脱氮的要求。因此，设计更加简洁高效、操作方便的污水深度脱氮及毒性削减的反硝化滤池工艺显得尤为重要。

电絮凝法的反应原理是以铝、铁等金属为阳极，在直流电的作用下，阳极被溶蚀，产生Al、Fe等离子，在经一系列水解、聚合及亚铁的氧化过程，形成各种羟基络合物、多核羟基络合物以至氢氧化物，使废水中的胶态杂质、悬浮杂质凝聚沉淀而分离；带电的污染物颗粒部分电荷被电极中和，促使其脱稳聚沉。在此过程中，污水中胶体物质和重金属离子得到较大去除，同时，电解作用将难降解有机物转化为成小分子，提高了可生化性，而痕量毒性污染物通过电解处理，其毒性也得到降低。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供了一种带电絮凝装置的一体化反硝化滤池。

本发明的技术方案是：一种带电絮凝装置的一体化反硝化滤池，主要包括主体、入水口、调节池、电絮凝池、沉淀池、磁粉回收装置、反硝化池、消毒反应池、出水口和PLC控制器，所述主体固定设置在地面上，所述入水口设置在主体的左侧上部，入水口处设置有入水检测装置；

所述调节池设置在主体内部左侧，调节池包括分析处理器、调节装置和搅拌装置一，所述分析处理器设置在主体的左侧面上方，与入水检测装置连接，所述调节装置设置在调节池上方的主体外壁上，所述搅拌装置一设置在调节池底部，调节池上方右侧的主体内壁上设置有提升泵，所述提升泵将调节池内的水泵入所述电絮凝池；

所述电絮凝池设置在调节池右侧的主体内，电絮凝池包括电源板、正电极、负电极、电极板和搅拌装置二，所述电源板设置在电絮凝池上方的主体内壁上，所述正电极、负电极分别设置在电源板的左右两侧，所述电极板共有两个，分别设置在电絮凝池内部两侧，且分别与正电极、负电极电性连接，所述搅拌装置二设置在电絮凝池的底部，电絮凝池右侧上部设有溢水口，所述溢水口用于将电絮凝池内的污水流至沉淀池内；

所述沉淀池设置在电絮凝池右侧的主体内，沉淀池包括挡墙、斜管槽组、刮泥装置和分水槽，所述挡墙与沉淀池左侧壁形成导流腔，用于将电絮凝池内的污水经导流腔进入沉淀池底部，所述斜管槽组设置在挡墙与沉淀池右侧壁之间，所述刮泥装置设置在沉淀池内部，所述分水槽设置在沉淀池上部，分水槽用于将溢入分水槽的水送至反硝化池，沉淀池下方还设有污泥泵，污泥泵分别与磁粉回收装置和调节池连接，用于将沉淀池的沉淀物送入磁粉回收装置或调节池内；

所述反硝化池设置在沉淀池右侧的主体内，反硝化池右侧内壁上设有溢水口二，所述溢水口二用于将反硝化池反应后的水流至消毒反应池内；

所述消毒反应池设置在反硝化池右侧的主体内，所述出水口设置在主体的右侧壁上，且与消毒反应池连接，出水口处设置有残氯检测装置，所述PLC控制器设置在出水口上方的主体右侧壁上，PLC控制器分别与分析处理器、电磁阀一、搅拌装置一、提升泵、搅拌装置二、刮泥电机、污泥泵、电磁阀二、自喷阀和残氯检测装置电性连接。

进一步地，所述入水检测装置包括入水量检测、离子浓度检测和pH浓度检测，通过入水检测装置检测入水的水量、离子浓度和pH浓度，分析处理器分析后根据入水水量调整磁粉的添加量，根据离子浓度和pH浓度调整HCl和NaOH的添加量。

进一步地，所述调节装置包括HCl存储罐、NaOH存储罐和磁粉存储罐，所述HCl存储罐、NaOH存储罐和磁粉存储罐依次设置在调节池上方的主体上表面，HCl存储罐、NaOH存储罐和磁粉存储罐的下方分别通过管道连接有电磁阀一，调节装置根据分析处理器分析入水参数后，对添加物质的量进行控制，避免调节物质的不足或过量影响处理效果。

进一步地，所述刮泥装置包括刮泥电机、传动杆、刮泥架、刮泥板和疏通装置，所述刮泥电机设置在沉淀池上方的主体内壁上，所述传动杆连接在刮泥电机的传动轴上，所述刮泥架共有四组，分别安装在传动轴的下部，所述刮泥板均匀设置在每组刮泥架的下方，所述疏通装置设置在传动轴的底端，用于疏通沉淀池底端的排泥口，将沉淀池底沉淀的污泥刮下，并且设置疏通装置避免沉淀池底的排泥口堵塞。

进一步地，所述磁粉回收装置与污泥泵连接中部还设有高剪机，絮状污泥经高剪机破碎后再进行磁粉回收，回收效率高。

进一步地，所述反硝化池还包括进水堰、填料槽、甲醇存储罐和电磁阀二，所述进水堰环状设置在反硝化池的内壁上部，所述填料槽设置在反硝化池的中部，所述甲醇存储罐设置在反硝化池上方的主体内壁上，所述电磁阀二设置在甲醇存储罐的排放管底端，添加甲醇可以补充填料槽内填料的碳源。

进一步地，所述消毒反应池上方的主体内壁上设有氯液罐，氯液罐下方设有自喷阀，向处理后的水中加入液氯进行消毒，消毒效果好且成本低。

本发明的工作原理是：污水经入水口进入调节池，入水检测装置对入水参数进行检测，分析处理器计算调节方案，通过PLC控制器控制HCl存储罐、NaOH存储罐和磁粉存储罐的添加量，搅拌装置一搅拌均匀后，由提升泵将污水泵入电絮凝池，电源板通电，使含有磁粉的污水在电极板之间进行电絮凝作用12h，后经溢水口和挡墙之间的导流腔进入沉淀池底部进行沉淀，含有磁粉的污泥沉淀在沉淀池的底部，由刮泥装置和污泥泵将沉淀污泥送入磁粉回收装置和调节池内，磁粉回收装置将高剪机打散后污泥内的磁粉回收再利用，沉淀池上层的水经分水槽进入反硝化池内，水从进水堰处从上往下进入反硝化池内，经填料槽内填料反硝化处理，处理过程中周期性加入甲醇溶液，以添加碳源，反硝化处理后的水经溢水口二进入消毒反应池内，通过添加氯液进行消毒，后经出水口排出，出水口上的残氯检测装置可以检测排出水的氯含量，用来控制氯液的添加量。

本发明的有益效果是：本方提供的一种带电絮凝装置的一体化反硝化滤池与现有技术相比，具有以下优点：

（1）在入水口处设置入水检测装置，检测入水参数，根据入水参数进行调解方案的调整，避免调节物质的不足或过量影响处理效果；

（2）通过采用电絮凝工艺代替添加混凝剂处理工艺，避免混凝剂流失而影响滤池内反硝化细菌的生长情况和处理效率；

（3）采用电絮凝一体化工艺处理，占地小且运行管理方便，对污水中各类污染物均具有良好的处理效果，同时提高了污水的可生化性，便于后续生物处理；

（4）本一体化装置功能分区合理、结构紧凑，并实现同步深度脱氮及削减污染物毒性的目标，适用于对现有反硝化滤池的升级改造，操作及运行管理方便，易于推广。

附图说明

图1是本发明的整体结构图。

其中，1-主体、2-入水口、21-入水检测装置、3-调节池、31-分析处理器、32-HCl存储罐、33-NaOH存储罐、34-磁粉存储罐、35-电磁阀一、36-搅拌装置一、37-提升泵、4-电絮凝池、41-电源板、42-正电极、43-负电极、44-电极板、45-搅拌装置二、46-溢水口、5-沉淀池、51-挡墙、52-斜管槽组、53-刮泥电机、54-传动杆、55-刮泥架、56-刮泥板、57-疏通装置、58-分水槽、59-污泥泵、6-磁粉回收装置、61-高剪机、7-反硝化池、71-进水堰、72-填料槽、73-甲醇存储罐、74-电磁阀二、75-溢水口二、8-消毒反应池、81-氯液罐、82-自喷阀、9-出水口、91-残氯检测装置、10-PLC控制器。

具体实施方式

为便于对本发明技术方案的理解，下面结合附图1和具体实施例对本发明做进一步的解释说明，实施例并不构成对发明保护范围的限定。

如图1所示，一种带电絮凝装置的一体化反硝化滤池，主要包括主体1、入水口2、调节池3、电絮凝池4、沉淀池5、磁粉回收装置6、反硝化池7、消毒反应池8、出水口9和PLC控制器10；

主体1固定设置在地面上，入水口2设置在主体1的左侧上部，入水口2处设置有入水检测装置21，入水检测装置21包括入水量检测、离子浓度检测和pH浓度检测；

调节池3设置在主体1内部左侧，调节池3包括分析处理器31、调节装置和搅拌装置一36，分析处理器31设置在主体1的左侧面上方，与入水检测装置21连接，调节装置设置在调节池3上方的主体1外壁上，调节装置包括HCl存储罐32、NaOH存储罐33和磁粉存储罐34，HCl存储罐32、NaOH存储罐33和磁粉存储罐34依次设置在调节池3上方的主体1上表面，HCl存储罐32、NaOH存储罐33和磁粉存储罐34的下方分别通过管道连接有电磁阀一35，搅拌装置一36设置在调节池底部，调节池3上方右侧的主体1内壁上设置有提升泵37，提升泵37将调节池3内的水泵入电絮凝池4；

电絮凝池4设置在调节池3右侧的主体1内，电絮凝池4包括电源板41、正电极42、负电极43、电极板44和搅拌装置二45，电源板41设置在电絮凝池4上方的主体1内壁上，正电极42、负电极43分别设置在电源板41的左右两侧，电极板44共有两个，分别设置在电絮凝池4内部两侧，且分别与正电极42、负电极43电性连接，搅拌装置二45设置在电絮凝池4的底部，电絮凝池4右侧上部设有溢水口46，溢水口46用于将电絮凝池4内的污水流至沉淀池5内；

沉淀池5设置在电絮凝池4右侧的主体1内，沉淀池5包括挡墙51、斜管槽组52、刮泥装置和分水槽58，挡墙51与沉淀池5左侧壁形成导流腔，用于将电絮凝池4内的污水经导流腔进入沉淀池5底部，斜管槽组52设置在挡墙51与沉淀池5右侧壁之间，刮泥装置设置在沉淀池5内部，刮泥装置包括刮泥电机53、传动杆54、刮泥架55、刮泥板56和疏通装置57，刮泥电机53设置在沉淀池5上方的主体1内壁上，传动杆54连接在刮泥电机53的传动轴上，刮泥架55共有四组，分别安装在传动杆54的下部，刮泥板56均匀设置在每组刮泥架55的下方，疏通装置57设置在传动杆54的底端，用于疏通沉淀池5底端的排泥口，分水槽58设置在沉淀池5上部，分水槽58用于将溢入分水槽58的水送至反硝化池7；

沉淀池5下方还设有污泥泵59，污泥泵59分别与磁粉回收装置6和调节池3连接，用于将沉淀池5的沉淀物送入磁粉回收装置6或调节池3内，磁粉回收装置6与污泥泵59连接中部还设有高剪机61；

反硝化池7设置在沉淀池5右侧的主体1内，反硝化池7包括进水堰71、填料槽72、甲醇存储罐73和电磁阀二74，进水堰71环状设置在反硝化池7的内壁上部，填料槽72设置在反硝化池7的中部，甲醇存储罐73设置在反硝化池7上方的主体1内壁上，电磁阀二74设置在甲醇存储罐73的排放管底端，反硝化池7右侧内壁上设有溢水口二75，溢水口二75用于将反硝化池7反应后的水流至消毒反应池8内；

消毒反应池8设置在反硝化池7右侧的主体1内，消毒反应池8上方的主体1内壁上设有氯液罐81，氯液罐81下方设有自喷阀82；

出水口9设置在主体1的右侧壁上，且与消毒反应池8连接，出水口9处设置有残氯检测装置91；

PLC控制器10设置在出水口9上方的主体1右侧壁上，PLC控制器10分别与分析处理器31、电磁阀一35、搅拌装置一36、提升泵37、搅拌装置二45、刮泥电机53、污泥泵59、电磁阀二74、自喷阀82和残氯检测装置91电性连接。

本实施例的工作方法是：污水经入水口2进入调节池3，入水检测装置21对入水参数进行检测，分析处理器31计算调节方案，通过PLC控制器10控制HCl存储罐32、NaOH存储罐33和磁粉存储罐34的添加量，搅拌装置一36搅拌均匀后，由提升泵37将污水泵入电絮凝池4，电源板41通电，使含有磁粉的污水在电极板44之间进行电絮凝作用12h，后经溢水口46和挡墙51之间的导流腔进入沉淀池5底部进行沉淀，含有磁粉的污泥沉淀在沉淀池5的底部，由刮泥装置和污泥泵59将沉淀污泥送入磁粉回收装置6和调节池3内，磁粉回收装置6将高剪机61打散后污泥内的磁粉回收再利用，沉淀池5上层的水经分水槽58进入反硝化池7内，水从进水堰71处从上往下进入反硝化池7内，经填料槽72内填料反硝化处理，处理过程中周期性加入甲醇溶液，以添加碳源，反硝化处理后的水经溢水口二75进入消毒反应池8内，通过添加氯液进行消毒，后经出水口9排出，出水口9上的残氯检测装置91可以检测排出水的氯含量，用来控制氯液的添加量。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种带电絮凝装置的一体化反硝化滤池，其特征在于，包括主体（1）、入水口（2）、调节池（3）、电絮凝池（4）、沉淀池（5）、磁粉回收装置（6）、反硝化池（7）、消毒反应池（8）、出水口（9）和PLC控制器（10），所述主体（1）固定设置在地面上，所述入水口（2）设置在主体（1）的左侧上部，入水口（2）处设置有入水检测装置（21）；

所述调节池（3）设置在主体（1）内部左侧，调节池（3）包括分析处理器（31）、调节装置和搅拌装置一（36），所述分析处理器（31）设置在主体（1）的左侧面上方，与入水检测装置（21）连接，所述调节装置设置在调节池（3）上方的主体（1）外壁上，所述搅拌装置一（36）设置在调节池（3）底部，调节池（3）上方右侧的主体（1）内壁上设置有提升泵（37），所述提升泵（37）将调节池（3）内的水泵入所述电絮凝池（4）；

所述电絮凝池（4）设置在调节池（3）右侧的主体（1）内，电絮凝池（4）包括电源板（41）、正电极（42）、负电极（43）、电极板（44）和搅拌装置二（45），所述电源板（41）设置在电絮凝池（4）上方的主体（1）内壁上，所述正电极（42）、负电极（43）分别设置在电源板（41）的左右两侧，所述电极板（44）共有两个，分别设置在电絮凝池（4）内部两侧，且分别与正电极（42）、负电极（43）电性连接，所述搅拌装置二（45）设置在电絮凝池（4）的底部，电絮凝池（4）右侧上部设有溢水口（46），所述溢水口（46）用于将电絮凝池（4）内的污水流至沉淀池（5）内；

所述沉淀池（5）设置在电絮凝池（4）右侧的主体（1）内，沉淀池（5）包括挡墙（51）、斜管槽组（52）、刮泥装置和分水槽（58），所述挡墙（51）与沉淀池（5）左侧壁形成导流腔，用于将电絮凝池（4）内的污水经导流腔进入沉淀池（5）底部，所述斜管槽组（52）设置在挡墙（51）与沉淀池（5）右侧壁之间，所述刮泥装置设置在沉淀池（5）内部，所述分水槽（58）设置在沉淀池（5）上部，分水槽（58）用于将溢入分水槽（58）的水送至反硝化池（7），沉淀池（5）下方还设有污泥泵（59），污泥泵（59）分别与磁粉回收装置（6）和调节池（3）连接，用于将沉淀池（5）的沉淀物送入磁粉回收装置（6）或调节池（3）内；

所述反硝化池（7）设置在沉淀池（5）右侧的主体（1）内，反硝化池（7）右侧内壁上设有溢水口二（75），所述溢水口二（75）用于将反硝化池（7）反应后的水流至消毒反应池（8）内；

所述消毒反应池（8）设置在反硝化池（7）右侧的主体（1）内，所述出水口（9）设置在主体（1）的右侧壁上，且与消毒反应池（8）连接，出水口（9）处设置有残氯检测装置（91），所述PLC控制器（10）设置在出水口（9）上方的主体（1）右侧壁上，PLC控制器（10）分别与分析处理器（31）、电磁阀一（35）、搅拌装置一（36）、提升泵（37）、搅拌装置二（45）、刮泥电机（53）、污泥泵（59）、电磁阀二（74）、自喷阀（82）和残氯检测装置（91）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种带电絮凝装置的一体化反硝化滤池，其特征在于，所述入水检测装置（21）包括入水量检测、离子浓度检测和pH浓度检测。

3.根据权利要求1所述的一种带电絮凝装置的一体化反硝化滤池，其特征在于，所述调节装置包括HCl存储罐（32）、NaOH存储罐（33）和磁粉存储罐（34），所述HCl存储罐（32）、NaOH存储罐（33）和磁粉存储罐（34）依次设置在调节池（3）上方的主体（1）上表面，HCl存储罐（32）、NaOH存储罐（33）和磁粉存储罐（34）的下方分别通过管道连接有电磁阀一（35）。

4.根据权利要求1所述的一种带电絮凝装置的一体化反硝化滤池，其特征在于，所述刮泥装置包括刮泥电机（53）、传动杆（54）、刮泥架（55）、刮泥板（56）和疏通装置（57），所述刮泥电机（53）设置在沉淀池（5）上方的主体（1）内壁上，所述传动杆（54）连接在刮泥电机（53）的传动轴上，所述刮泥架（55）共有四组，分别安装在传动轴的下部，所述刮泥板（56）均匀设置在每组刮泥架（55）的下方，所述疏通装置（57）设置在传动轴的底端，用于疏通沉淀池（5）底端的排泥口。

5.根据权利要求1所述的一种带电絮凝装置的一体化反硝化滤池，其特征在于，所述磁粉回收装置（6）与污泥泵（59）连接中部还设有高剪机（61）。

6.根据权利要求1所述的一种带电絮凝装置的一体化反硝化滤池，其特征在于，所述反硝化池（7）还包括进水堰（71）、填料槽（72）、甲醇存储罐（73）和电磁阀二（74），所述进水堰（71）环状设置在反硝化池（7）的内壁上部，所述填料槽（72）设置在反硝化池（7）的中部，所述甲醇存储罐（73）设置在反硝化池（7）上方的主体（1）内壁上，所述电磁阀二（74）设置在甲醇存储罐（73）的排放管底端。

7.根据权利要求1所述的一种带电絮凝装置的一体化反硝化滤池，其特征在于，所述消毒反应池（8）上方的主体（1）内壁上设有氯液罐（81），氯液罐（81）下方设有自喷阀（82）。

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