CN206142993U - 高效深度脱氮除磷水处理一体化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高效深度脱氮除磷水处理一体化装置，包括池体，池体内依次设有好氧室、缺氧室、深度曝气室和沉淀室，缺氧室设有进水管，好氧室、缺氧室、深度曝气室和沉淀室均设有溢流管和排空管，缺氧室通过反硝化液回流管与好氧室连通，沉淀室通过污泥回流管与好氧室相连通，好氧室和深度曝气室内均设有曝气器，缺氧室内设有搅拌机，沉淀室设有竖流式沉淀模块。本实用新型可对各类废水进行深度处理，采用反向布局的A/O工艺协同改性的多孔吸附材料进行高效深度脱氮除磷，具有高效、节能降耗、安装维护方便的优点，广泛适用于各类类似化工、印染等二级生化不达标的废水。

Description

高效深度脱氮除磷水处理一体化装置

技术领域

本实用新型涉及一种废水处理装置，特别是一种高效深度脱氮除磷一体化装置。

背景技术

近30年来，随着中国经济的高速发展，尤其是城镇化的快速推进，造成大量的未经处理或者处理不达标的工业废水、生活污水排入江河湖海，大量的氮、磷在水体中积累，造成日益严重的水体富营养化。针对此类污染，氮、磷的深度处理将成为最主要的、最直接的污染控制途径。随着社会的进步，氮、磷的排放标准也越来越严格，尤其是2015年4月新出台的“水十条”中指出将全面控制氮、磷等污染物的排放，专项整治造纸、印染、化工等“十大”重点氮、磷集中排放行业，要求敏感区域城镇污水处理设施全面提标，2017年底前出水应达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18919−2002)一级A标准，甚至达到地表水IV类标准；尽管国内外污水处理厂常用的A/O、A²/O等工艺装置在脱氮除磷方面技术成熟、运行简单可靠，但是其装置出水中常残留8-10mg/L的硝氮和亚硝氮，使得总氮出去率不高，一般为50~70%，另外生物脱氮和生物除磷之间存在泥龄和有机负荷的矛盾，使得其在实际工程应用中很难达到国家一级A排放标准的要求。

因此，具有高效脱氮除磷效果的深度水处理装置将备受青睐，特别是其中成熟可靠、成本低廉的生物脱氮除磷装置将得到广泛应用。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的缺陷而提供一种高效、稳定、节能、结构紧凑、安装、运行管理及维护方便的高效深度脱氮除磷水处理一体化装置，保证出水稳定达到国家一级A排放标准，特别是总氮小于5mg/L。

为了达到以上目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高效深度脱氮除磷水处理一体化装置，包括池体，所述池体内依次设有好氧室、缺氧室、深度曝气室和沉淀室，所述缺氧室设有进水管，所述好氧室、缺氧室、深度曝气室和沉淀室均设有溢流管和排空管，所述缺氧室通过反硝化液回流管与所述好氧室连通，所述沉淀室通过污泥回流管与所述好氧室相连通，所述好氧室和深度曝气室内均设有曝气器，所述缺氧室内设有搅拌机，所述沉淀室设有竖流式沉淀模块。

作为优选，所述好氧室、缺氧室、深度曝气室和沉淀室内均添加有多孔吸附材料小球。所述的改性多孔吸附材料小球能同时高效去除废水中氨氮和磷酸根；颗粒直径2-5mm，可作为微生物的载体，促进硝化细菌、反硝化细菌等快速生长繁殖，提高生化处理系统中的微生物量；密度与水接近，不易沉于池底，易搅拌悬浮，能够在整个生化工艺系统中循环流动，提升生化脱氮除磷效果。

所述好氧室设有曝气器，一方面为了提供足够氧满足好氧室硝化细菌进行硝化反应，另一方面起到搅拌均匀作用，让活性污泥、改性的多孔吸附材料小球以及进入到好氧室的反硝化液、回流污泥进行完全接触，充分进行硝化反应，利用粘附在小球表面或者悬浮在废水中的硝化菌把氨氮氧化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，与小球脱附，从而使被铵所吸附饱和的改性多孔吸附材料小球得以连续生物再生，再次恢复具有吸附氨的能力。

所述深度曝气室也设有曝气器，一方面为了去除剩余反硝化液中剩余的COD，另一方面为了提高其中污泥的沉降性，但是曝气量控制得当，防止被吸附在改性多孔吸附材料小球上的氨氮被氧化。

所述缺氧室设有电动搅拌机，让含氮磷的被处理废水、自好氧池流出的硝化液以及来自加药箱的碳源充分混合均匀，利用好氧室中得到再生的多孔吸附材料小球吸附被处理废水中的氨氮和磷酸根，同时活性污泥中的微生物依靠小球为载体增值细胞，去除部分氨氮、磷和COD ，此外在充足碳源以及缺氧的条件下，利用反硝化细菌将被处理废水以及来硝化液中的硝态氮和亚硝态氮还原为氮气逸到达大气中经缺氧室流作用后的含改性多孔吸附材料小球和活性污泥的反硝化液，一部分经反硝化液回流泵输送至好氧室中，剩余部分自流进入深度曝气室中。

所述竖流式沉淀模块，可有效的沉淀深度曝气室所产生的含有吸附有氨氮和磷酸根的多孔吸附材料小球的污泥。

作为优选，所述池体内室与室之间采用插槽插板隔开。这样可以根据处理负荷需要，调节不同室大小，满足生物处理所需停留时间，以获得很好的脱氮除磷效果。

作为优选，所述好氧室中设有在线pH计和在线溶氧传感器，所述缺氧室中设有在线ORP计。

作为优选，反硝化液回流管上设有反硝化液回流泵；污泥回流管上设有污泥泵。

作为优选，还包括进水调节池、加药箱、空压机和电控柜，所述进水调节池通过进水管与所述缺氧室相连接，所述进水管上设有进水泵，所述空压机通过气管与所述曝气器连接。

作为优选，所述加药箱分为三格，一格为碱箱与好氧室连通，另外两格分别为碳源箱、改性多孔吸附材料箱，均与缺氧室相连通，所述加药箱的每个格内均设有小型搅拌机、计量泵、浮球液位计和加药管。根据在线pH在线分析仪、电控柜、计量泵，实现好氧室维持在适合微生物生长的pH环境，促进硝化反应的顺利进行。所述改性多孔吸附材料箱的目的为了向系统中补充少量的材料小球，弥补少量的多孔吸附材料小球随剩余污泥排出造成系统材料减少。

作为优选，所述进水调节池设有自动加热系统和浮球液位计。自动加热系统保证冬天生化处理所需温度，进水泵、浮球液位计与电控柜联动，保证调节池在无足够水位的情况下，自动停泵，防止泵以及加热器损坏。同时调节池设有穿孔曝气管，保证被处理废水加热均匀，水质均匀。

作为优选，所述曝气器为OHR曝气器。基于航空动力学，利用OHR内部可以形成强烈负压，将密度约为空气1.3倍的活性污泥吸入至其中，通过OHR交叉板形成的强烈的漩涡，搅动空气和活性污泥，同时空气和活性污泥被蘑菇型的刀杆破碎为微粒簇团，极大促进氧的溶解，同时流速高的上升流可以均匀搅拌池中整个面积。此外OHR曝气器不堵塞，产品寿命长达15年。

作为优选，所述竖流式沉淀模块由圆形中心筒和锥形沉泥斗组成，所述沉泥斗的底端设有排空管，排空管上接三通，一通与污泥回流管连通，将一部分含有多孔材料小球的活性污泥输送好氧室，剩余部分排除系统外。

本实用新型取得的有益效果为：

1、对常规A/O生化处理工艺流程进行反向布局，协同改性多孔吸附材料小球进行废水深度脱氮除磷处理，突破常规A/O工艺总氮去除率在80%以下的技术瓶颈，实现整个一体化装置总氮、总磷去除率在90%以上的技术创新，确保深度处理出水各项指标稳定优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级标准A标准的要求，特别总氮≤5 mg/L。

2、本一体化装置的室与室之间采用插槽插板隔开，这样可以根据处理负荷需要，调节不同室大小，满足生物处理所需停留时间，以获得很好的脱氮除磷效果；

3、整个一体化装置系统中都含有能够高效吸附去除氨氮和磷酸根的改性多孔吸附材料小球，颗粒直径2-5mm，密度与水接近，一方面可作为微生物的载体，促进硝化细菌、反硝化细菌等快速生长繁殖，提高生化处理系统中的微生物量，另一方面不易沉于池底，易搅拌悬浮，能够在整个生化工艺系统中循环流动，提升生化脱氮除磷效果。

4、装置设有OHR曝气器，可以搅动空气和活性污泥，极大促进氧的溶解，同时可以均匀搅拌池中整个面积。此外OHR曝气器不堵塞，产品寿命长达15年。

5、沉淀池内可根据水量和水池宽度设置不同的沉淀模块，短时快速实现固液分离。

6、整个一体化装置可以实现全自动化运行，无需专职的人员看管，只需定时给加药箱配制药剂、设定运行的参数（如DO、pH、污泥负荷等）即可。

综上所述，本实用新型得到的高效深度脱氮除磷一体化水处理装置可对各类废水进行深度处理，采用反向布局的A/O工艺协同改性的多孔吸附材料进行高效深度脱氮除磷，使出水中COD、NH₃-N、TN、TP等指标优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准，特别是TN≤5mg/L，具有高效、节能降耗、安装维护方便的优点，广泛适用于各类类似化工、印染等二级生化不达标的废水。

附图说明

图1、本实用新型高效深度脱氮除磷一体化水处理装置的结构示意图；

图2、本实用新型高效深度脱氮除磷一体化水处理装置的俯视图。

附图标记列表：

图中：池体1、好氧室2、缺氧室3、深度曝气室4、沉淀室5、反硝化液回流管6、污泥回流管7、曝气器8、电动搅拌机9、竖流式沉淀模块10、在线pH计11、在线溶氧传感器12、在线ORP计13、排空管14、进水调节池15、加药箱16、空压机17、进水泵18、反硝化液回流泵19、污泥泵20、电控柜21、自动加热系统22、浮球液位计23、进水管24、气管25、圆形中心筒26、锥形泥斗27、小型搅拌机28、计量泵29、加药管30、溢流管31。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

如图1、图2所示，本实施例提供的高效深度脱氮除磷一体化水处理本装置，包括池体1的前排包括依次连接的好氧室2、缺氧室3、深度曝气室4和沉淀池5，同时缺氧室3通过反硝化液回流管6与好氧室2连通，沉淀室5通过污泥回流管7与好氧池2连通，好氧室2和深度曝气室4均设有曝气器8，沉淀室5设有竖流式沉淀模块10，好氧室2、缺氧室3、深度曝气室4和沉淀室5均设有溢流管31，底部均有排空管14；缺氧室3设有电动搅拌机9。

池体内室与室之间采用插槽插板隔开。这样可以根据处理负荷需要，调节不同室大小，满足生物处理所需停留时间，以获得很好的脱氮除磷效果。

好氧室2中设有在线pH计11和在线溶氧传感器12，缺氧室3中设有在线ORP计13。

在池体1的后排设有进水调节池15、加药箱16、空压机17、进水泵18、反硝化液回流泵19、污泥泵20以及电控柜21。进水调节池15设有自动加热系统22、浮球液位计23和进水泵18，进水调节池15通过进水管道24与缺氧室3相连，加药箱16分三格，一格与好氧室2连通，另外两格与缺氧室3相连通，加药箱单格由小型搅拌机28、计量泵29和加药管30组成。加药箱16通过加药管30分别与好氧室2和缺氧室3连通。空压机17通过气管25与曝气器8连通，进水泵18与进水管24连通，反硝化液回流泵19与反硝化液回流管6连通，污泥泵20与污泥回流管7连通。

本实施例中曝气器8优选为OHR曝气器，分别位于好氧室2和深度曝气室4的底部。

沉淀室5内的竖流式沉淀模块10由圆形中心筒26和锥形泥斗27组成，锥形泥斗27位于沉淀室5的底部。沉泥斗的底端设有排空管14，排空管14上接三通，一通与污泥回流管连通，将一部分含有多孔材料小球的活性污泥输送好氧室，剩余部分排除系统外。

在具体使用过程中，经过二级生化处理的不达标废水由经调节池15加热升温后由进水管24进入缺氧室3底部，同时进入缺氧室3底部的还有来自于好氧室2的硝化液，此外向缺氧室3中补充少量的改性多孔吸附材料小球悬浮液和碳源，启动电动搅拌机9使进水、硝化液、活性污泥和补加的碳源、改性多孔吸附材料小球混合均匀，吸附去除废水中的氨氮和磷酸根，同时利用进水中的有机物和外加充足的碳源进行反硝化作用将废水和硝化液中的硝态氮和亚硝态氮还原为氮气去除。

缺氧室3处理后的反硝化液再经缺氧室3上部的管道收集，一部分经反硝化液回流管6被泵至好氧室2，吸附于改性多孔吸附材料小球上的氨氮经硝化菌的作用从小球上脱附从而使其得以生物再生；剩余部分自流进入深度深度曝气室4底部，经过短时曝气，去除部分有机物，提高污泥沉降性。

自深度深度曝气室4处理后的混合液由上部管道收集进入沉淀室5，经沉淀室5内的竖流式沉淀模块10，可有效的沉淀含有改性多孔吸附材料小球(吸附有氨氮和磷酸根)的活性污泥，沉淀的污泥一部分经污泥回3流管7泵至好氧室，剩余部分排出。沉淀室5最终排放的的上清液优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准（COD为50mg/L，NH₃-N为5mg/L，TN为5mg/L，TP为0.5mg/L）。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种高效深度脱氮除磷水处理一体化装置，包括池体，其特征在于，所述池体内依次设有好氧室、缺氧室、深度曝气室和沉淀室，所述缺氧室设有进水管，所述好氧室、缺氧室、深度曝气室和沉淀室均设有溢流管和排空管，所述缺氧室通过反硝化液回流管与所述好氧室连通，所述沉淀室通过污泥回流管与所述好氧室相连通，所述好氧室和深度曝气室内均设有曝气器，所述缺氧室内设有搅拌机，所述沉淀室设有竖流式沉淀模块。

2.如权利要求1所述的高效深度脱氮除磷水处理一体化装置，其特征在于，所述好氧室、缺氧室、深度曝气室和沉淀室内均添加有多孔吸附材料小球。

3.如权利要求1所述的高效深度脱氮除磷水处理一体化装置，其特征在于，所述池体内室与室之间采用插槽插板隔开。

4.如权利要求1所述的高效深度脱氮除磷水处理一体化装置，其特征在于，所述好氧室中设有在线pH计和在线溶氧传感器，所述缺氧室中设有在线ORP计。

5.如权利要求1任意一项所述的高效深度脱氮除磷水处理一体化装置，其特征在于，反硝化液回流管上设有反硝化液回流泵；污泥回流管上设有污泥泵。

6.如权利要求1至5任意一项所述的高效深度脱氮除磷水处理一体化装置，其特征在于，还包括进水调节池、加药箱、空压机和电控柜，所述进水调节池通过进水管与所述缺氧室相连接，所述进水管上设有进水泵，所述空压机通过气管与所述曝气器连接。

7.如权利要求6所述的高效深度脱氮除磷水处理一体化装置，其特征在于，所述加药箱分为三格，一格与好氧室相连通，另外两个与所述缺氧室相连通，所述加药箱的每个格内均设有小型搅拌机、计量泵、浮球液位计和加药管。

8.如权利要求6所述的高效深度脱氮除磷水处理一体化装置，其特征在于，所述进水调节池设有自动加热系统和浮球液位计。

9.如权利要求1至5任意一项所述的高效深度脱氮除磷水处理一体化装置，其特征在于，所述曝气器为OHR曝气器。

10.如权利要求1至5任意一项所述的高效深度脱氮除磷水处理一体化装置，其特征在于，所述竖流式沉淀模块由圆形中心筒和锥形泥斗组成，所述锥形泥斗位于沉淀室的底部。