CN110627211A - 一种同步硝化反硝化脱氮处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及是一种同步硝化反硝化脱氮处理系统，包括一级脱氮处理装置和二级脱氮处理装置，一级脱氮处理装置和二级脱氮处理装置上方设置有供气总管和排气总管，一级脱氮处理装置的出液口通过连接管与二级脱氮处理装置的进液口连通，二级脱氮处理装置的排污口通过回流管与一级脱氮处理装置的进污口连通，供气总管对一级脱氮处理装置和二级脱氮处理装置的供气，且一级脱氮处理装置和二级脱氮处理装置中反应后氮气由排气总管排出。解决了现有同步硝化反硝化装置存在硝化回流结构，在曝气处理时能耗较高，同时采用单级脱氮系统脱氮效果不理想的问题。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及是一种同步硝化反硝化脱氮处理系统。
背景技术
污水中含有大量的含氮化合物，未经脱出直接排放会导致水体营养富集，产生一定的环境问题，现有污水处理中进行对含氮化合物脱离多基于氨化处理，硝化处理和反硝化处理，将含氮化合物最终转换为N2进行排出。
公开号为CN208667247U的中国专利公开了一种同步硝化反硝化处理装置，其通过包埋技术对菌种起到保护作用，能够减轻废水中有毒或抑制性物质对微生物带来的不利影响，但是其整体设计时存在硝化回流，在曝气处理时能耗较高，同时采用单级脱氮系统脱氮效果不理想。
发明内容
本发明针对现有同步硝化反硝化装置存在硝化回流结构，在曝气处理时能耗较高，同时采用单级脱氮系统脱氮效果不理想的问题，提供一种同步硝化反硝化脱氮处理系统。
采用的技术方案是，一种同步硝化反硝化脱氮处理系统包括一级脱氮处理装置和二级脱氮处理装置，一级脱氮处理装置和二级脱氮处理装置上方设置有供气总管和排气总管，一级脱氮处理装置的出液口通过连接管与二级脱氮处理装置的进液口连通，二级脱氮处理装置的排污口通过回流管与一级脱氮处理装置的进污口连通，供气总管对一级脱氮处理装置和二级脱氮处理装置的供气，且一级脱氮处理装置和二级脱氮处理装置中反应后氮气由排气总管排出。
进一步的，一级脱氮处理装置内部设置有第一兼氧腔和第一曝气腔，一级脱氮处理装置的进液口位于靠近第一兼氧腔的一侧，且与进液管连通，一级脱氮处理装置的出液口位于靠近第一曝气腔的一侧，且与连接管连通；二级脱氮处理装置内部设置有第二兼氧腔、第二曝气腔和沉淀腔，第二曝气腔位于第二兼氧腔和沉淀腔之间，二级脱氮处理装置的进液口位于靠近第二兼氧腔的一侧，且与连接管连通，二级脱氮处理装置的出液口位于靠近沉淀腔的一侧，且与出液管连通，排气总管上设置有第一排气支管和第二排气支管，第一排气支管一端与一级脱氮处理装置连通，第二排气支管一端与二级脱氮处理装置连通。
进一步的，供气总管上设置有第一供气支管、第二供气支管、第三供气支管和第四供气支管，第一供气支管穿过一级脱氮处理装置顶部并插入第一兼氧腔内，第二供气支管从一级脱氮处理装置侧壁插入，并与设于第一曝气腔底部的第一布气装置连通，第三供气支管穿过二级脱氮处理装置顶部并插入第二兼氧腔内，第四供气支管从二级脱氮处理装置侧壁插入，并与设于第二曝气腔底部的第二布气装置连通。
可选的，出液管上设置有第一动力泵，连接管上设置有第二动力泵，回流管上设置有第三动力泵。
可选的，第一兼氧腔内壁设置有第一生物填料，第二兼氧腔内壁设置有第二生物填料。
可选的，第一曝气腔与第一兼氧腔的容积比为1:4，所述第二曝气腔与第二兼氧腔的容积比为1:4。
本发明的有益效果至少包括以下之一；
1、通过设置由一级脱氮处理装置和二级脱氮处理装置组成的同步硝化反硝化脱氮处理系统，污水先经过一级脱氮处理装置中的同步硝化反硝化脱氮处理后再输送至二级脱氮处理装置再次进行同步硝化反硝化脱氮处理，最终从排液管排出的液体整体含氮化合物含量大幅度降低。
2、在二级脱氮处理装置的排污口通过回流管将一部分沉淀后的淤泥回流至一级脱氮处理装置中，将其未脱氮完毕的沉淀物再次循环脱氮，大幅降低排液管排出的液体整体含氮化合物含量。
3、两级脱氮处理装置均包含兼氧腔和曝气腔，兼氧区内同时存在好氧区和厌氧区，随着污水从进液管注入带动兼氧区内液体流动并提供充足的碳源，有利于反硝化的顺利进行，同时取消了硝化回流，降低曝气时的能量消耗。
4、解决了现有同步硝化反硝化装置存在硝化回流结构，在曝气处理时能耗较高，同时采用单级脱氮系统脱氮效果不理想的问题。
附图说明
图1为一种同步硝化反硝化脱氮处理系统结构示意图；
图2为一种同步硝化反硝化脱氮处理系统俯视结构示意图；
图中标记为：1为一级脱氮处理装置、2为二级脱氮处理装置、3为进液管、4为供气总管、5为排气总管、6为出液管、7为第一动力泵、8为第一兼氧腔、10为第一曝气腔、11为第一布气装置、12为连接管、13为第一生物填料、14为第二生物填料、15为第二兼氧腔、17为第二曝气腔、18为第二曝气腔、19为第三隔板、20为沉淀腔、21为第一供气支管、22为第一排气支管、23为第二供气支管、24为第三供气支管、25为第二排气支管、26为第四供气支管、27为第二动力泵、28为回流管、31为第三穿孔、32为第三动力泵。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点能够更加清晰明白，以下结合附图和实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明保护内容。
如图1和图2所示，一种同步硝化反硝化脱氮处理系统包括一级脱氮处理装置1和二级脱氮处理装置2，一级脱氮处理装置1和二级脱氮处理装置2上方设置有供气总管4和排气总管5，一级脱氮处理装置1的出液口通过连接管12与二级脱氮处理装置2的进液口连通，二级脱氮处理装置2的排污口通过回流管28与一级脱氮处理装置1的进污口连通。供气总管4对一级脱氮处理装置1和二级脱氮处理装置2的供气，且一级脱氮处理装置1和二级脱氮处理装置2中反应后氮气由排气总管5排出。
使用中，通过设置由一级脱氮处理装置和二级脱氮处理装置组成的同步硝化反硝化脱氮处理系统，污水先经过一级脱氮处理装置中的同步硝化反硝化脱氮处理后再输送至二级脱氮处理装置再次进行同步硝化反硝化脱氮处理，最终从排液管排出的液体整体含氮化合物含量大幅度降低。在二级脱氮处理装置的排污口通过回流管将一部分沉淀后的淤泥回流至一级脱氮处理装置中，将其未脱氮完毕的沉淀物再次循环脱氮，大幅降低排液管排出的液体整体含氮化合物含量。同时取消了硝化回流，降低曝气时的能量消耗。解决了现有同步硝化反硝化装置存在硝化回流结构，在曝气处理时能耗较高，同时采用单级脱氮系统脱氮效果不理想的问题。
本实施例中，一级脱氮处理装置1内部设置有第一兼氧腔8和第一曝气腔10；一级脱氮处理装置1的进液口位于靠近第一兼氧腔8的一侧，且与进液管3连通，一级脱氮处理装置1的出液口位于靠近第一曝气腔10的一侧，且与连接管12连通；二级脱氮处理装置2内部设置有第二兼氧腔15、第二曝气腔18和沉淀腔20，第二曝气腔18位于第二兼氧腔15和沉淀腔20之间；二级脱氮处理装置2的进液口位于靠近第二兼氧腔15的一侧，且与连接管12连通，二级脱氮处理装置2的出液口位于靠近沉淀腔20的一侧，且与出液管6连通。
使用中，污水先从进液管进入一级脱氮处理装置中的第一兼氧腔，同步硝化反硝化，然后从第一隔板进入第一曝气腔再次进行脱氮，然后通过连接管导入至二级脱氮处理装置中，再次经过兼氧腔和曝气腔的处理，最终在沉淀腔进行沉淀，沉淀后的淤泥从排污口经过回流管回流至第一兼氧腔，液体从出液管中排出，含氮化合物的污水两级脱氮处理装置均包含兼氧腔和曝气腔，兼氧区内同时存在好氧区和厌氧区，随着污水从进液管注入带动兼氧区内液体流动并提供充足的碳源，有利于反硝化的顺利进行。
其中曝气腔与兼氧腔的容积比为1:4。其中第一兼氧腔、第一曝气腔、第二兼氧腔和第二曝气腔为根据区域功能进行划分的区域功能腔体，第二曝气腔与沉淀腔之间通过设置的第三隔板19进行物理分隔，同时在实际使用中为了便于区分亦可通过隔板进行物理分隔，如在第一兼氧腔和第一曝气腔之间设置第一隔板，在第二曝气腔与第二兼氧腔之间设置第二隔板。第一隔板上设置有连通第一兼氧腔8和第一曝气腔10的第一穿孔，第一隔板下部与一级脱氮处理装置1内壁连接，且第一隔板上部与一级脱氮处理装置1顶部存在间隙；第二隔板上设置有连通第二兼氧腔15和第二曝气腔18的第二穿孔，第二隔板下部与二级脱氮处理装置2内壁连接，且第二隔板16上部与二级脱氮处理装置2顶部存在间隙；第三隔板19上设置有连通第二曝气腔18和沉淀腔20的第三穿孔31，第三隔板19下部与二级脱氮处理装置2内壁连接，且第三隔板19上部与二级脱氮处理装置2顶部存在间隙。第一穿孔29、第二穿孔30和第三穿孔31沿一级脱氮处理装置1和二级脱氮处理装置2内液体流动方向均倾斜向上。
使用中，在三块隔板上均设置有穿孔，且穿孔分别设置在隔板的上部，从进液管进入的污水先填满第一兼氧腔，然后从穿孔穿过进入第一曝气腔中，由于穿孔设置的方式为沿一级脱氮处理装置和二级脱氮处理装置内液体流动方向均倾斜向上，因此靠近兼氧腔一侧穿孔开口的高度低于靠近曝气腔一侧穿孔开口的高度，从而曝气腔产生的气泡无法从穿孔穿过影响兼氧腔中同步硝化反硝化反应。
同时由于三块隔板均与脱氮处理装置存在间隙，同步硝化反硝化产生的氮气直接能够汇聚在脱氮处理装置上部并从排气总管导出，用于平衡脱氮处理装置内的气压。
需要指出的是，虽然图1和图2中均为画出第一隔板、第二隔板、第一穿孔和第二穿孔，但是其结构与第三隔板和第三穿孔类似，且通过以上文字描述本领域技术人员可以显而易见得出其具体安装和实施结构。
本实施例中，供气总管4上设置有第一供气支管21、第二供气支管23、第三供气支管24和第四供气支管26，第一供气支管21穿过一级脱氮处理装置1顶部并插入第一兼氧腔8内，第二供气支管23从一级脱氮处理装置1侧壁插入，并与设于第一曝气腔10底部的第一布气装置11连通，第三供气支管24穿过二级脱氮处理装置2顶部并插入第二兼氧腔15内，第四供气支管26从二级脱氮处理装置2侧壁插入，并与设于第二曝气腔17底部的第二布气装置17连通；排气总管5上设置有第一排气支管22和第二排气支管25，第一排气支管22一端与一级脱氮处理装置1连通，第二排气支管25一端与二级脱氮处理装置2连通。
使用中，供气总管通过第一供气支管、第二供气支管、第三供气支管和第四供气支管分别对一级脱氮处理装置和二级脱氮处理装置进行供气，其中第一供气支管插入第一兼氧腔中，仅能在一个区域产生一定量含有氧气的区域，其他区域无法获得足够的氧气为无氧或厌氧区域，因此兼氧区内存在好氧区和厌氧区，分别进行一下两种含氮化合物的同步硝化反硝化反应：
NH4 +→NO3 -和NO3 -→N2；
随着污水从进液管注入带动兼氧区内液体流动并提供充足的碳源，有利于反硝化的顺利进行。
本实施例中，出液管6上设置有第一动力泵7，连接管12上设置有第二动力泵27，回流管28上设置有第三动力泵32。
通过设置三个动力泵，对出液管、连接管和回流管提供必要的动力，使得液体或淤泥能够进行移动。
本实施例中，第一兼氧腔8内壁设置有第一生物填料13，第二兼氧腔15内壁设置有第二生物填料14。
其中生物填料主要为便于硝化细菌富集的颗粒物，以便于利用硝化细菌将含氮化合物进行转换，同时生物填料主要设置在兼氧区内。
需要指出的是，本申请仅列举了整个系统的主要部件，为了使整个系统能够正常运行和维护，必然存在便于排污或者排液的排污管，同时为了便于安装，本领域技术人员可以选择可拆卸的管道进行拼接。
Claims (6)
1.一种同步硝化反硝化脱氮处理系统，其特征在于：包括一级脱氮处理装置（1）和二级脱氮处理装置（2），所述一级脱氮处理装置（1）和二级脱氮处理装置（2）上方设置有供气总管（4）和排气总管（5），一级脱氮处理装置（1）的出液口通过连接管（12）与二级脱氮处理装置（2）的进液口连通，所述二级脱氮处理装置（2）的排污口通过回流管（28）与一级脱氮处理装置（1）的进污口连通；
所述供气总管（4）对一级脱氮处理装置（1）和二级脱氮处理装置（2）的供气，且一级脱氮处理装置（1）和二级脱氮处理装置（2）中反应后氮气由排气总管（5）排出。
2.根据权利要求1所述的一种同步硝化反硝化脱氮处理系统，其特征在于：所述一级脱氮处理装置（1）内部设置有第一兼氧腔（8）和第一曝气腔（10）；
一级脱氮处理装置（1）的进液口位于靠近第一兼氧腔（8）的一侧，且与进液管（3）连通，一级脱氮处理装置（1）的出液口位于靠近第一曝气腔（10）的一侧，且与连接管（12）连通；
所述二级脱氮处理装置（2）内部设置有第二兼氧腔（15）、第二曝气腔（18）和沉淀腔（20），所述第二曝气腔（18）位于第二兼氧腔（15）和沉淀腔（20）之间；
二级脱氮处理装置（2）的进液口位于靠近第二兼氧腔（15）的一侧，且与连接管（12）连通，二级脱氮处理装置（2）的出液口位于靠近沉淀腔（20）的一侧，且与出液管（6）连通。
3.根据权利要求2所述的一种同步硝化反硝化脱氮处理系统，其特征在于：所述供气总管（4）上设置有第一供气支管（21）、第二供气支管（23）、第三供气支管（24）和第四供气支管（26），所述第一供气支管（21）穿过一级脱氮处理装置（1）顶部并插入第一兼氧腔（8）内，所述第二供气支管（23）从一级脱氮处理装置（1）侧壁插入，并与设于第一曝气腔（10）底部的第一布气装置（11）连通，所述第三供气支管（24）穿过二级脱氮处理装置（2）顶部并插入第二兼氧腔（15）内，所述第四供气支管（26）从二级脱氮处理装置（2）侧壁插入，并与设于第二曝气腔（17）底部的第二布气装置（17）连通；
所述排气总管（5）上设置有第一排气支管（22）和第二排气支管（25），所述第一排气支管（22）一端与一级脱氮处理装置（1）连通，所述第二排气支管（25）一端与二级脱氮处理装置（2）连通。
4.根据权利要求3所述的一种同步硝化反硝化脱氮处理系统，其特征在于：所述出液管（6）上设置有第一动力泵（7），所述连接管（12）上设置有第二动力泵（27），所述回流管（28）上设置有第三动力泵（32）。
5.根据权利要求4所述的一种同步硝化反硝化脱氮处理系统，其特征在于：所述第一兼氧腔（8）内壁设置有第一生物填料（13），所述第二兼氧腔（15）内壁设置有第二生物填料（14）。
6.根据权利要求5所述的一种同步硝化反硝化脱氮处理系统，其特征在于：所述第一曝气腔（10）与第一兼氧腔（8）的容积比为1:4，所述第二曝气腔（18）与第二兼氧腔（15）的容积比为1:4。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Sun Bo Inventor after: Liao Zejun Inventor after: Zhong Ping Inventor after: Du Yong Inventor after: Wang Ping Inventor after: Yang Shuai Inventor after: Yang Xiaojun Inventor before: Liao Zejun Inventor before: Zhong Ping Inventor before: Du Yong Inventor before: Wang Ping Inventor before: Yang Shuai Inventor before: Yang Xiaojun |
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| CB03 | Change of inventor or designer information |