CN207418392U - 一种脉冲曝气型活性污泥融合水生植物净化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种脉冲曝气型活性污泥融合水生植物净化装置，包括池体、鼓风曝气装置、控制器、变频器、活性污泥和水生植物，所述池体的一端设有进水口，所述池体的另一端设有出水口，所述控制器连接变频器，变频器连接鼓风曝气装置，所述活性污泥分布于整个池体内，所述水生植物包括水生植物根系，所述水生植物根系分布于池体内的水体上部。本实用新型将水生植物与曝气池联用，利用水生的吸收净化及根际微生物的降解作用，与活性污泥协同作用净化污水；同时，采用PLC可编程控制器控制曝气，减少曝气池的耗能，加强净化效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及含氮磷有机废水净化领域，具体涉及一种脉冲曝气型活性污泥融合水生植物净化装置。
背景技术
当前我国水环境污染严重，污水特别是城镇污水排放量日益增长，污水处理厂数量也在不断增加。目前，城镇污水处理的核心技术是活性污泥法，主要设施（构筑物）是曝气池，通过曝气系统向曝气池提供充分的溶解氧，依赖好氧微生物实现对污水的净化。其缺点是曝气系统的能耗较高，可占总污水处理能耗的55%—65%。此外，单独曝气池一般只能有效降解有机物和氨氮硝化，对于脱氮和除磷还要借助反硝化池和厌氧池。
近年来，SBR技术得到广泛应用，其运行周期上可实现好氧、缺氧两个阶段可获得较好的脱氮效果。根据处理水质不同，SBR每周期曝气时间为2-6小时，其曝气阶段是稳定的连续曝气。脉冲曝气则是通过高频度的曝气、停曝营造高强度的硝化、反硝化环境，加强脱氮效果。
水生植物因可从水中直接吸收氮磷，减少水体氮磷含量，已成为目前净化水体的一种常用而有效的方法。其中，根系发达，生长迅速的水生植物更是得到广泛应用。
专利CN201410326721.1公开了“一种完全混合曝气池脉冲曝气脱氮方法”，通过PLC可编程控制器控制变频风机实现脉冲曝气频率、峰值及谷值等参数的调节，使活性污泥处于频繁的周期性好氧—缺氧交替环境中从而提高脱氮效果。该方法仅着眼提高脱氮效果，而对污水中磷的去除考虑不周。用于脱氮的反硝化菌与用于除磷的聚磷菌会争抢污水中的碳源，当碳源一定时，脱氮效果提高会使除磷效果变差。
专利CN201420366127.0公开了“一种太阳能曝气水葫芦生态浮岛”，选用去污能力强的水生植物——水葫芦作为浮岛植物构建水生植物生态浮岛，以曝气设备为生态浮岛供氧，避免水生植物呼吸作用过度耗氧造成水体缺氧。该专利仅靠水葫芦对微污染湖泊水体进行生态修复，净化效能有限，虽然有曝气系统，也是防止水体缺氧，不适合处理污染物浓度较高的城镇污水。
专利CN201120440807.9公开了“一种利用水葫芦净化生活污水的小型周年复合净化系统”， 污水依次通过缓冲池、曝气池、厌氧发酵池、水葫芦养殖池等，通过一套综合系统技术方案，解决市政污水深度净化、营养盐资源回收、湿地植物处理与资源化、系统周年高效运行等方面的问题。该处理系统复杂，曝气池与过水葫芦养殖池完全分开，占地面积大。
发明内容
针对上述技术比较单一且污水出水氮磷含量较高等缺陷，本实用新型提供一种脉冲曝气方型活性污泥融合水生植物净化装置，具有节能减排、净化效果加强、回收利用增大效益、具有景观效应等优点。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种脉冲曝气型活性污泥融合水生植物净化装置，其特征在于，所述净化装置包括池体、鼓风曝气装置、控制器、变频器、活性污泥和水生植物，所述池体的一端设有进水口，所述池体的另一端设有出水口，所述控制器连接变频器，变频器连接鼓风曝气装置，所述活性污泥分布于整个池体内，所述水生植物包括水生植物根系，所述水生植物根系分布于池体内的水体上部。
进一步地，所述鼓风曝气装置包括罗茨风机、风管和空气扩散装置，所述罗茨风机通过风管与空气扩散装置相接，所述罗茨风机设于池体外侧，所述空气扩散装置设于池体内部的底端，变频器连接所述罗茨风机。
进一步地，所述净化装置还包括移动式水生植物打捞机，所述移动式水生植物打捞机设于池体上部。
进一步地，所述控制器为PLC控制器。
进一步地，所述水生植物为浮水植物。
进一步地，所述浮水植物为大薸或水葫芦。
进一步地，所述进水口处设置有用于使进水水流均匀地分布在整个池宽的横断面的进水口挡板，所述出水口处设置有用于截留水面浮渣的出水口挡板。
本实用新型的有益效果在于：
1、节能：本实用新型一方面发挥活性污泥和水生植物协同净化效能，另一方面利用PLC可编程控制器控制变频风机进而控制曝气方式，在达到同样排放标准的条件下降低曝气量，进而降低能耗，降低处理成本。
2.操作灵活，出水水质可保证：能够根据进入污水调节PLC可编程控制器进而调节曝气方式和曝气量，营造非稳态环境，加强反硝化作用，加强脱氮效果。同时，活性污泥与水生植物联合作用，依靠水生植物本身吸收及根际作用加强除磷效果。
3、减少占地，具有景观效应：本实用新型创造性地将水生植物种养在曝气池表面，合理利用曝气池表面大量闲置空间，种养的水生植物覆盖曝气池表面可形成大片绿色景观，且阻碍曝气池异味逸出，美化环境。
4、回收利用增大效益：回收利用生产肥料、饲料、造纸原料和沼气原料，讲究环境效益的同时，追求经济效益的最大化。
附图说明
图1为本实用新型的脉冲曝气型活性污泥融合水生植物净化装置结构示意图；
图2为实施例1步骤一中一天曝气比例随时间变化图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步详述。
如图1所示，本实用新型的脉冲曝气型活性污泥融合水生植物净化装置包括池体1、鼓风曝气装置、控制器10、变频器9、活性污泥4和水生植物5，所述池体1的一端设有进水口7，所述池体1的另一端设有出水口8，所述控制器10连接变频器9，变频器9连接鼓风曝气装置，所述活性污泥4分布于整个池体1内，所述水生植物5包括水生植物根系6，所述水生植物根系6分布于池体1内的水体上部。
所述鼓风曝气装置包括罗茨风机2、风管和空气扩散装置3，所述罗茨风机2通过风管与空气扩散装置3相接，所述罗茨风机2设于池体1外侧，所述空气扩散装置3设于池体1内部的底端，变频器9连接所述罗茨风机2。
净化装置还包括移动式水生植物打捞机11，所述移动式水生植物打捞机11设于池体上部。当水生植物如大薸或水葫芦等生长盖度达到90%~95%时，开启移动式水生植物打捞机进行打捞。移动式水生植物打捞机11的初始移动打捞方向如图1中箭头所示，移动式水生植物打捞机沿着水面导轨进行移动，将水生植物聚集，后放下耙斗，耙斗闭合，将水生植物抓起，带至池边收集斗，张开耙斗，打捞起的水生植物掉入收集斗。移动式水生植物打捞机回复原位，完成打捞。
所述控制器优选为PLC控制器，水生植物可以为浮水植物，浮水植物例如是大薸或水葫芦。
进水口7处还设置有进水口挡板12，出水口8处设置有出水口挡板13。进水口挡板12使进水水流均匀地分布在整个池宽的横断面，出水口挡板用于截留水面浮渣。
本实用新型将水生植物与曝气池联用，利用水生植物的吸收净化及根际微生物的降解作用，与活性污泥协同作用净化污水。同时，采用PLC可编程控制器控制曝气，减少曝气池的耗能，强化反硝化过程，加强净化效果。符合当今生态文明建设的要求，科学有效，绿色环保。
该方法过程简单，操作灵活，效果显著，适宜推广使用。
本实用新型可直接用于净化城镇污水和含氮磷有机废水。
实施例1
采用上述脉冲曝气型活性污泥融合水生植物净化装置对含氮磷有机废水进行处理的步骤如下：
步骤一、含氮磷有机废水由进水口7进入池体1。每年四月初至十一月末，控制池体1中混合液悬浮固体浓度（MLSS） 2000~2500mg/L；由PLC控制器控制变频器，变频器控制罗茨风机2改变曝气量，如图2所示，9点曝气的气水比为5：1，10点为2：1，11点为4：1，12点为2：1，13点为4：1，14点为2：1，15点为4：1，16点为2：1，17点为5：1，18点到次日9点曝气的气水比为9：1；每年四月初向池体1水面投放水生植物5，控制水生植物的覆盖度为池体1水面的65~75%；
步骤二、在池体1顶部安装移动式水生植物打捞机，待水生植物的覆盖度达到85～95%左右时，打捞水生植物使覆盖度恢复至65～75%；
步骤三、每年十一月末水生植物停止生长时，将水生植物全部打捞出，同时减少剩余污泥排出量实现控制MLSS浓度达到3000～4000mg/L，并且控制罗茨风机2的运行方式为连续运行，曝气的气水比提高到10:1~15：1，一直到次年四月初。
Claims (7)
1.一种脉冲曝气型活性污泥融合水生植物净化装置，其特征在于，所述净化装置包括池体（1）、鼓风曝气装置、控制器（10）、变频器（9）、活性污泥（4）和水生植物（5），所述池体（1）的一端设有进水口（7），所述池体（1）的另一端设有出水口（8），所述控制器（10）连接变频器（9），变频器（9）连接鼓风曝气装置，所述活性污泥（4）分布于整个池体（1）内，所述水生植物（5）包括水生植物根系（6），所述水生植物根系（6）分布于池体（1）内的水体上部。
2.根据权利要求1所述的脉冲曝气型活性污泥融合水生植物净化装置，其特征在于，所述鼓风曝气装置包括罗茨风机（2）、风管和空气扩散装置（3），所述罗茨风机（2）通过风管与空气扩散装置（3）相接，所述罗茨风机（2）设于池体（1）外侧，所述空气扩散装置（3）设于池体（1）内部的底端，变频器（9）连接所述罗茨风机（2）。
3.根据权利要求1所述的脉冲曝气型活性污泥融合水生植物净化装置，其特征在于，所述净化装置还包括移动式水生植物打捞机，所述移动式水生植物打捞机设于池体上部。
4.根据权利要求1所述的脉冲曝气型活性污泥融合水生植物净化装置，其特征在于，所述控制器为PLC控制器。
5.根据权利要求1所述的脉冲曝气型活性污泥融合水生植物净化装置，其特征在于，所述水生植物为浮水植物。
6.根据权利要求5所述的脉冲曝气型活性污泥融合水生植物净化装置，其特征在于，所述浮水植物为大薸或水葫芦。
7.根据权利要求1所述的脉冲曝气型活性污泥融合水生植物净化装置，其特征在于，所述进水口（7）处设置有用于使进水水流均匀地分布在整个池宽的横断面的进水口挡板（12），所述出水口（8）处设置有用于截留水面浮渣的出水口挡板（13）。
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Cited By (1)
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| CN114620888A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-06-14 | 重庆市生态环境科学研究院 | 一种湖泊水库前置净化系统 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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