CN202022787U - 一种小型生活污水高效复合式除氨氮设备 - Google Patents

一种小型生活污水高效复合式除氨氮设备 Download PDF

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左金龙
李俊生
黄丽坤
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Abstract

一种小型生活污水高效复合式除氨氮设备，包括设备池体、曝气泵、反冲洗水泵、进水管、反冲洗出水管、出水管以及配套的阀门。设备池体中装填沸石层，在设备池体下方设有曝气泵和反冲洗水泵；在设备池体上方设有进水管和反冲洗出水管，下方设有出水管。所述的曝气泵安装在设备的底部，通过向污水中曝气充氧，向沸石中的微生物提供溶解氧。沸石填充在设备池体中，污水从进水管流入沸石层，通过离子交换和生物硝化作用达到高效去除氨氮的目的。当过滤水头损失较大时，开启反冲洗水泵，通过水流剪力将沸石上的老化生物膜冲洗掉。本实用新型采用沸石作为填料，曝气泵为微生物氧化氨氮创造了适宜的条件，提高了沸石的吸附容量，延长了沸石的使用周期，具有出水水质好，占地面积小，运行成本低等特点。

Description

一种小型生活污水高效复合式除氨氮设备
技术领域
本实用新型涉及小型生活污水处理设备，特别是涉及除氨氮的生活污水处理设备。
背景技术
随着我国经济高速发展，部分城市生活污水直接排放至受纳水体中。这部分污水的排放不仅污染了环境和水源，更加重了水资源的恶化。目前生物好氧有机物的污染经二级处理后已基本得到有效的控制，但是由氮、磷等营养物质引起的水体水华、赤潮等富营养化现象却逐渐加重，严格控制氮、磷等营养性污染物的排放指标已成为业界的普遍共识，生活污水脱氨氮技术逐渐成为污水处理的热点问题。
传统上生物法去除氨氮工艺，普遍存在投资大、占地面积大、难以实现氨氮完全去除等缺点，寻求一种提高氨氮去除率同时进行生物脱氮的新设备势在必行。大量研究发现沸石作为一种呈结晶阴离子型架状结构的多孔铝硅酸盐，对NH4 +具有特殊的离子交换和吸附性能，并可以作为生物载体吸附硝化菌，从而达到生物脱氮的目的。由于沸石对氨氮具有较高的选择性，利用沸石吸附技术去除生活污水中氨氮已得到广泛发展。只将沸石作为离子交换树脂吸附水相中的氨氮，而对亚硝氮、硝态氮、有机氮等除氨氮以外的其它形态的氮污染物没有去除作用，限制了沸石在生活污水处理领域的应用。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题，采用沸石作为该设备的填料，利用沸石的离子交换作用去除水中的氨氮后，通过曝气泵向生活污水中曝气充氧，有利于沸石表面生长大量微生物，通过微生物的硝化作用进一步去除沸石上吸附的NH4 +，实现沸石的生物再生，从而实现快速去除氨氮的高效复合式除氨氮设备。
采用的技术方案是：
一种小型生活污水高效复合式除氨氮设备，包括设备池体、曝气泵、反冲洗水泵、进水管、反冲洗出水管、出水管以及配套的阀门。设备池体中装填沸石层，在设备池体下方设有曝气泵和反冲洗水泵；在设备池体上方设有进水管和反冲洗出水管，下方设有出水管。所述的曝气泵安装在设备的底部，通过向污水中曝气充氧，向生物沸石中的微生物提供溶解氧。生物沸石填充在设备池体中，污水从进水管流入生物沸石层，通过离子交换和生物硝化作用达到高效去除氨氮的目的。当过滤水头损失较大时，开启反冲洗水泵，通过水流剪力将生物沸石上的老化生物膜冲洗掉。
进一步地，所述的沸石层的高度为2.5-3m。所述的反冲洗水泵、进水管、反冲洗出水管、出水管上配套设置有阀门。
本实用新型采用生物沸石作为设备的载体，同时具有离子交换和生物硝化作用的功能，曝气泵为微生物氧化创造了适宜的生长环境，具有出水水质好，氨氮去除率高，占地面积小，运行成本低等特点。
附图说明
图1是本实用新型实例的结构示意图。
其中1为设备池体，2为沸石层，3为曝气泵，4为反冲洗水泵，5为出水管，6为进水管，7为反冲洗出水管。
具体的实施方式
一种小型生活污水高效复合式除氨氮设备，包括设备池体1，沸石层2，曝气泵3，反冲洗水泵4，出水管5，进水管6，反冲洗出水管7。所述的曝气泵3安装在设备的底部，向设备中曝气充氧，生活污水从进水管5流入，在重力作用下流过沸石层2，生活污水中的氨氮通过离子交换作用得以去除，另外吸附在沸石层上的氨氮为微生物的生长提供了载体，形成生物沸石，使得吸附在沸石上的氨氮通过生物硝化作用得以去除。
沸石作为离子交换剂吸附生活污水中的氨氮，同时又作为微生物生长繁殖的载体，为微生物提供生长介质。生物沸石高效复合去除氨氮过程实质是沸石离子交换、沸石生物再生和生物硝化过程的综合。因此该设备的反冲洗周期较长，可以达到7-10天，可以长期循环使用。
填装的沸石的粒径为1～2mm，一般30～40天沸石表面和孔隙中可自然形成生物膜，从而形成生物沸石，经测定生物沸石上的生物量为3～6mgVSS/g；当废水过滤的水头损失增大时，开启反冲洗水泵，将老化的生物膜冲洗掉，控制反冲洗时生物沸石曝气强度2～4L/m2·s；改反冲洗时间为15～20min；反冲洗水强度为15～20L/m2·s。
本实用新型与传统的沸石处理生活污水中氨氮相比，具有如下优点：
①在本实用新型填充的沸石，同时具有离子交换和生物硝化性能，生活污水中NH4 +首先被吸附到沸石表面，同时曝气泵进行充分曝气，沸石表面和内部的微生物，可以将已经吸附的NH4 +、溶液中的NH4+氧化成NO3 -，从而实现生物沸石的原位生物再生，反冲洗周期比传统沸石处理生活污水延长1-2倍，达到了生物沸石长期使用的目标。
②现有的沸石再生工艺，普遍采用化学再生工艺，需要大量使用解吸的化学试剂，对环境污染较大，而采用本实用新型沸石再生只需在同一反应器中完成。因此，本实用新型中生物沸石可连续生物再生，达到长期循环使用的目标。具有操作费用小、占地面积小、处理效率高等优点。
③生物沸石不仅对氨氮具有一定的离子交换选择性，而且对溶解性有机物也具有良好的吸附性能，可以进一步保证出水水质。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种小型生活污水高效复合式除氨氮设备，包括设备池体(1)，其特征在于，设备池体(1)中装填沸石层(2)，在设备池体(1)下方设有曝气泵(3)和反冲洗水泵(4)；在设备池体(1)上方设有进水管(6)和反冲洗出水管(7)，下方设有出水管(5)。
2.如权利要求1所述的一种小型生活污水高效复合式除氨氮设备，其特征是所述的沸石层(2)的高度为2.5-3m。
3.如权利要求1所述的一种小型生活污水高效复合式除氨氮设备，其特征是所述的反冲洗水泵(4)、进水管(6)、反冲洗出水管(7)、出水管(5)上配套设置有阀门。
4.如权利要求1-3任一所述的一种小型生活污水高效复合式除氨氮设备，其特征是，所述沸石的粒径为1-2mm。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103253817A (zh) * 2013-06-09 2013-08-21 谭振光 利用无菌水自然曝气反冲沸石再生工艺技术
CN103833127A (zh) * 2012-11-26 2014-06-04 杨志勇 一种新型氨氮生物处理器
CN108002512A (zh) * 2018-01-04 2018-05-08 清华大学 一种以包覆型压电材料cpm为主要填料的除氨装置及方法

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