CN208747732U - 基于好氧颗粒污泥的连续流生物脱氮装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于好氧颗粒污泥的连续流生物脱氮装置，包括：反应器主体，其设置为至少一端开口的内部中空的壳体，所述壳体内竖直设置隔板，所述隔板两侧与壳体内壁相抵顶，所述隔板底部与壳体底部之间设置空隙，以将所述壳体分隔为彼此连通的第一区间与第二区间，所述壳体与第一区间对应的一侧上端设置出水口，所述壳体与第二区间对应的一侧底端设置进水口；其中，所述第二区间底端设置有曝气装置，所述第二区间内部设置有搅拌装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及污水处理技术领域，特别涉及一种基于好氧颗粒污泥的连续流生物脱氮装置。
背景技术
近年来，随着我国城镇化建设的迅速发展，我国的水环境污染和水体富营养化状况越来越严重，许多湖泊水体已不能发挥其正常功能而严重地影响了工农业和渔业生产，越来越严重地阻碍着我国国民经济的发展。氮素是造成水体富营养化的主要污染物，对排放的污水中总氮含量的控制尤为重要，为此国家出台了更为严格的城镇污水处理标准，《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)对城镇污水处理厂的氮排放提出了更高的要求，脱氮已成为城市污水处理的重要任务，我国许多城市污水属典型的低C/N污水，很多时候，低碳氮比污水本身所能提供的碳源已经不能满足同步高效脱氮的要求，颗粒污泥是20世纪80年代研究人员首次在厌氧系统中发现的，此后广泛应用于高浓度的有机废水处理中，1991年首次在好氧向上流反应器中发现了好氧颗粒污泥。好氧颗粒污泥具有良好的沉降性、密实的结构、较高的生物量、具有很强的抗冲击负荷和耐有毒物质的能力，具有广阔的应用前景。
目前好氧颗粒污泥的形成机制以及稳定运行取得了一定的进展。但是大多数研究人员都是在序批式反应器中进行好氧颗粒污泥的培养以及脱氮性能研究，而连续流中应用很少，因为其存在污泥流失，污泥解体等现象，使得好氧颗粒污泥不能长期稳定的在连续流反应器中运行，目前，解决连续流好氧颗粒污泥反应器中的污泥流失问题有多种方式，例如在出水口前端加格栅或者拦网对好氧颗粒污泥进行拦截，或者通过调节进水流量改变桶内水流上升流速来对不同沉降速度的好氧颗粒污泥进行筛选等，虽然采用了这些方法，但因为格栅拦网堵塞造成的滞水，实际过程中水流上升流速不好控制等原因，这些方法并没有得到很好的推广应用，因此，改变传统反应器的构造，使得好氧颗粒污泥在反应器中维持长时间的稳定是很有必要的。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本实用新型还有一个目的是提供一种基于好氧颗粒污泥的连续流生物脱氮装置，通过隔板将反应器分为具有适宜高径比的第二区间和第一区间，第二区间中较大的水力剪切力以及上升流液体中携带的气体沿着反应器的高度产生的同向循环流等均为好氧颗粒污泥提供了好氧颗粒污泥形成及稳定的必要条件，同时第一区间弥补了其他连续流好氧颗粒污泥反应器较弱的污泥筛选机制，亦有利于好氧颗粒污泥的稳定。
为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种基于好氧颗粒污泥的连续流生物脱氮装置，包括：
反应器主体，其设置为至少一端开口的内部中空的壳体，所述壳体内竖直设置隔板，所述隔板两侧与壳体内壁相抵顶，所述隔板底部与壳体底部之间设置空隙，以将所述壳体分隔为彼此连通的第一区间与第二区间，所述壳体与第一区间对应的一侧上端设置出水口，所述壳体与第二区间对应的一侧底端设置进水口；
其中，所述第二区间底端设置有曝气装置，所述第二区间内部设置有搅拌装置。
优选的是，所述开口上部设置有盖体，所述盖体的一端与所述开口铰接，所述盖体边缘设置有密封条。
优选的是，所述搅拌装置由转轴、连接在所述转轴底端的浆片及驱动所述转轴转动的动力机构组成，所述转轴以可伸缩的方式设置在所述第二区间的侧壁。
优选的是，所述隔板上端低于所述壳体的上部边缘，还包括引流板，所述引流板倾斜设置在所述第一区间的底端，且倾斜角度不低于大于30°。
优选的是，所述进水口处设置第一阀门及进水泵，所述出水口处设置第二阀门及滤网。
优选的是，还包括控制装置，其包括设置在所述壳体一侧的控制按钮、与所述控制按钮相连的控制器、设置在所述壳体外侧的NH4 +-N在线监测仪以及设置在所述进水口及污水排出口之间的液体流量计，所述NH4 +-N在线监测仪与所述液体流量计分别与所述控制器相连，所述控制器通过接收所述NH4 +-N在线监测仪及所述液体流量计的信号控制所述第一阀门的启闭。
优选的是，所述壳体的侧壁及底端设置为具有夹层的双层结构，所述侧壁的夹层内设置加热器，所述曝气装置包括空气压缩机及微米曝气盘，所述空气压缩机设置在所述底端的夹层内，所述曝气装置的微米曝气盘设置在所述第二区间底部，且所述微米曝气盘与所述空气压缩机气体连通。
本实用新型至少包括以下有益效果：
本实用新型同现有技术相比，通过在反应器主体内设置隔板，隔板将反应器分为具有适宜高径比的第一区间和第二区间，第二区间中较大的水力剪切力以及上升流液体中携带的气体沿着反应器本体的高度产生的同向循环流等均为好氧颗粒污泥提供了好氧颗粒污泥形成及稳定的必要条件，同时第一区间弥补了其他连续流好氧颗粒污泥反应器较弱的污泥筛选机制，亦有利于好氧颗粒污泥的稳定，第二区间内设有曝气装置和搅拌装置，在第二区间的下端设有进水口，污水通过进水泵进入反应器本体；在所述的第一区间的上端设有出水口，通常，SBR比较适合处理小水量的废水，也不易与其他连续运行构筑物串联，相比之下，本实用新型利用连续流反应器，具有灵活、运行简便、设备利用率高等特点。
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本实用新型所述的基于好氧颗粒污泥的连续流生物脱氮装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1所示，本实用新型提供一种基于好氧颗粒污泥的连续流生物脱氮装置，包括：
反应器主体，其设置为至少一端开口的内部中空的壳体101，所述壳体101内竖直设置隔板108，所述隔板108两侧与壳体101内壁相抵顶，所述隔板108底部与壳体101底部之间设置空隙，以将所述壳体101分隔为彼此连通的第一区间112与第二区间113，所述壳体与第一区间112对应的一侧上端设置出水口111，所述壳体101与第二区间113对应的一侧底端设置进水口114；
其中，所述第二区间113底端设置有曝气装置107，所述第二区间113内部设置有搅拌装置104。
在上述方案中，通过在反应器主体内设置隔板108，隔板108将反应器本体分为具有适宜高径比的第二区间113和第一区间112，通过对隔板108的位置进行限定，可以保证污水反应器中更充分的脱氮以及沉淀后的好氧颗粒污泥通过隔板108的底端与壳体101底端留有污泥流动的空间进入第二区间113进行进一步的脱氮，第二区间113中较大的水力剪切力以及上升流液体中携带的气体沿着反应器的高度产生的同向循环流等均为好氧颗粒污泥提供了好氧颗粒污泥形成及稳定的必要条件，同时第一区间112弥补了其他连续流好氧颗粒污泥反应器较弱的污泥筛选机制，亦有利于好氧颗粒污泥的稳定，第二区间113内设有曝气装置107和搅拌装置104，在第二区间113的下端设有进水口，污水通过进水泵进入反应器本体；在所述的第一区间112的上端设有出水口111，反应器本体内还设置有污水脱氧的常规装置，例如溶解氧监测仪、pH检测仪、温度检测仪以及电脑，通常，SBR比较适合处理小水量的废水，也不易与其他连续运行构筑物串联，相比之下，本实用新型利用连续流反应器，具有灵活、运行简便、设备利用率高等特点。
一个优选方案中，所述开口上部设置有盖体103，所述盖体103的一端与所述开口铰接，所述盖体边缘设置有密封条。
在上述方案中，通过设置可开合的盖体103，可以保证反应器本体内部的卫生，且通过设置密封条，可以进一步保证反应器本体在不使用以及反应过程中的清洁。
一个优选方案中，所述搅拌装置104由转轴、连接在所述转轴底端的浆片及驱动所述转轴转动的动力机构组成，所述转轴以可伸缩的方式设置在所述第二区间113的侧壁。
在上述方案中，通过将搅打装置104设置在第二区间113的侧壁，且转轴可伸缩，通过转轴的伸缩及浆片的转动可以给第二区间113提供足够的溶氧量，保证污水的脱氮效果。
一个优选方案中，所述隔板108上端低于所述壳体101的上部边缘，还包括引流板109，所述引流板109倾斜设置在所述第一区间112的底端，且倾斜角度不低于大于30°。
在上述方案中，第一区间112沉淀下来的好氧颗粒污泥需要再次回流到第二区间进行再一次的脱氮反应，因此通过设置倾斜的引流板109，可以使沉淀下来的好氧颗粒污泥尽可能的回流至第二区间113，隔板108上端低于壳体101中反应液的工作高度，可以保证脱氮处理后的液体尽快由出水口111排出，更进一步的保证污水的脱氮效果。
一个优选方案中，所述进水口处设置第一阀门106及进水泵，所述出水口处设置第二阀门110及滤网。
在上述方案中，通过在进水口及出水口111处设置第一阀门106及第二阀门110可以有效的控制污水进入反应器本体的流速，使流速得到有效控制，设备异常时，可以及时关闭，避免污水对设备的损伤，通过设置滤网，可以进一步拦截排出水中的好氧颗粒污泥，进一步保证污水的脱氮效果。
一个优选方案中，还包括控制装置，其包括设置在所述壳体101一侧的控制按钮、与所述控制按钮相连的控制器、设置在所述壳体101外侧的NH4 +-N在线监测仪102以及设置在所述进水口及污水排出口之间的液体流量计105，所述NH4 +-N在线监测仪102与所述液体流量计105分别与所述控制器相连，所述控制器通过接收所述NH4 +-N在线监测仪102及所述液体流量计105的信号控制所述第一阀门106的启闭。
在上述方案中，通过设置NH4 +-N在线监测仪102，可以准确的测定反应器本体中NH4 +-N的浓度实时发送至控制器，所述液体流量计以及第一阀门106的启闭均由所述控制器控制，只需触动与所述控制器相连的控制按钮即可控制所述第一阀门106的启闭程度，从而更加准确的保证污水的脱氮效果，方便省力高效。
一个优选方案中，所述壳体101的侧壁及底端设置为具有夹层的双层结构，所述侧壁的夹层内设置加热器，所述曝气装置107包括空气压缩机及微米曝气盘，所述空气压缩机设置在所述底端的夹层内，所述曝气装置的微米曝气盘设置在所述第二区间113底部，且所述微米曝气盘与所述空气压缩机气体连通。
在上述方案中，通过设置在壳体101的侧壁及底端设置夹层，且侧壁的夹层内设置加热器，可以更好的保证设备使用过程中所需温度的恒定，空气压缩机设置在底端的夹层内，与第二区间彼此互不影响，进一步保证脱氮效果。
以某大学家属区的生活污水作为研究对象，进水水质：COD 200～300mg/L，BOD5150～200mg/L，TN 110～130mg/L，NH4 +70～80mg/L，TP 4～7mg/L，SS 80～160mg/L。
实施例一：采用连续流好氧颗粒污泥工艺，反应器本体中不设置隔板108，在出水口111处增设滤网用来拦截好氧颗粒污泥，接种好氧颗粒污泥：接种污泥取自在SBR中培育成熟的全程硝化好氧颗粒污泥，接种污泥沉降性能良好，平均粒径0.5～2mm；将接种污泥接种到反应器中，维持反应器本体中的污泥浓度在2500～3500mg/L；向反应器本体中注入污水并启动装置：污水中NH4 +-N的浓度为60±5mg/L、COD为300±20mg/L；启动进水泵，进水泵将污水加入反应器中，开启第二区间113中的搅拌装置104及其曝气装置107，搅拌速度为220r/min；通过测定反应器本体中NH4 +-N的浓度控制进水流量，温度为25±1℃，pH为7.7～8.0。经过1周左右的培养，好氧颗粒污泥即可适应连续流反应器本体的环境，NH4 +-N的去除率大于50％，亚硝酸盐氮积累率＞80％，可以实现稳定的短程硝化。但是在运行过程中会发现破碎的颗粒污泥堵塞在滤网的前面，使得反应器本体中水面高于出水口，需要随时检查清空。而且在运行20天后，好氧颗粒污泥出现解体现象，反应器本体中丝状菌大量繁殖，脱氮效果逐渐变差，继续运行10天后很难分辨出完整形态的颗粒污泥。
实施例二：采用连续流好氧颗粒污泥工艺，反应器本体添加隔板108，使得第二区间113与第一区间112的体积分别为1.4L和0.7L。接种好氧颗粒污泥：接种污泥取自在SBR中培育成熟的全程硝化好氧颗粒污泥，接种污泥沉降性能良好，平均粒径0.5～2mm；将接种污泥接种到反应器本体中，维持反应器本体中的污泥浓度在2500～3500mg/L；向反应器本体中注入污水并启动装置：污水中NH4 +-N的浓度为60±5mg/L、COD为300±20mg/L；启动进水泵，进水泵将污水加入反应器本体中，开启第二区间113中的搅拌装置104及其曝气装置107，搅拌速度为220r/min；通过测定反应器本体中NH4 +-N的浓度控制进水流量，温度为25±1℃，pH为7.7～8.0，经过1周左右的培养，好氧颗粒污泥即可适应连续流反应器的环境，NH4 +-N的去除率大于50％，亚硝酸盐氮积累率＞80％，可以实现稳定的短程硝化。在运行过程中会未发现破碎的颗粒污泥堵塞出水口的情况，而且在运行45天后，好氧颗粒污泥出现解体现象，反应器中逐渐出现丝状菌繁殖的现象，脱氮效果逐渐变差，继续运行22天后，完整形态的颗粒污泥变得很少。
实施例三：采用连续流好氧颗粒污泥工艺，反应器本体添加隔板108，使得第二区间113与第一区间112的体积分别为0.7L和1.4L。接种好氧颗粒污泥：接种污泥取自在SBR中培育成熟的全程硝化好氧颗粒污泥，接种污泥沉降性能良好，平均粒径0.5～2mm；将接种污泥接种到反应器中，维持反应器本体中的污泥浓度在2500～3500mg/L；向反应器中注入污水并启动装置：污水中NH4 +-N的浓度为60±5mg/L、COD为300±20mg/L；启动进水泵，进水泵将污水加入反应器本体中，开启第二区间中的搅拌装置104及其曝气装置107，搅拌速度为220r/min；通过测定反应器本体中NH4 +-N的浓度控制进水流量，温度为25±1℃，pH为7.7～8.0。经过1周左右的培养，好氧颗粒污泥即可适应连续流反应器本体的环境，NH4 +-N的去除率大于50％，亚硝酸盐氮积累率＞80％，可以实现稳定的短程硝化，在运行过程中会未发现破碎的颗粒污泥堵塞出水口的情况，而且在运行72天后，好氧颗粒污泥出现解体现象，反应器中逐渐出现丝状菌繁殖的现象，脱氮效果逐渐变差，继续运行28天后，完整形态的颗粒污泥变得很少。
实施例三是实施例二的基础上进行改进，通过对比实施例二和三，可以看出隔板108的位置不同导致第二区间113的高径比的变化以及第一区间112体积的变化可以对沉降性能良好的好氧颗粒污泥进行有效的筛选，进而会影响连续流好氧颗粒污泥反应器的稳定性以及脱氮性能。通过实施例一、二和三的对比分析可以看出，本实用新型能够使好氧颗粒污泥在连续流反应器本体中稳定存在的时间延长，并且具有很好的脱氮效果。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (7)
1.一种基于好氧颗粒污泥的连续流生物脱氮装置，其特征在于，包括：
反应器主体，其设置为至少一端开口的内部中空的壳体，所述壳体内竖直设置隔板，所述隔板两侧与壳体内壁相抵顶，所述隔板底部与壳体底部之间设置空隙，以将所述壳体分隔为彼此连通的第一区间与第二区间，所述壳体与第一区间对应的一侧上端设置出水口，所述壳体与第二区间对应的一侧底端设置进水口；
其中，所述第二区间底端设置有曝气装置，所述第二区间内部设置有搅拌装置。
2.如权利要求1所述的基于好氧颗粒污泥的连续流生物脱氮装置，其特征在于，所述开口上部设置有盖体，所述盖体的一端与所述开口铰接，所述盖体边缘设置有密封条。
3.如权利要求1所述的基于好氧颗粒污泥的连续流生物脱氮装置，其特征在于，所述搅拌装置由转轴、连接在所述转轴底端的浆片及驱动所述转轴转动的动力机构组成，所述转轴以可伸缩的方式设置在所述第二区间的侧壁。
4.如权利要求1所述的基于好氧颗粒污泥的连续流生物脱氮装置，其特征在于，所述隔板上端低于所述壳体的上部边缘，还包括引流板，所述引流板倾斜设置在所述第一区间的底端，且倾斜角度不低于大于30°。
5.如权利要求1所述的基于好氧颗粒污泥的连续流生物脱氮装置，其特征在于，所述进水口处设置第一阀门及进水泵，所述出水口处设置第二阀门及滤网。
6.如权利要求5所述的基于好氧颗粒污泥的连续流生物脱氮装置，其特征在于，还包括控制装置，其包括设置在所述壳体一侧的控制按钮、与所述控制按钮相连的控制器、设置在所述壳体外侧的NH4 +-N在线监测仪以及设置在所述进水口及污水排出口之间的液体流量计，所述NH4 +-N在线监测仪与所述液体流量计分别与所述控制器相连，所述控制器通过接收所述NH4 +-N在线监测仪及所述液体流量计的信号控制所述第一阀门的启闭。
7.如权利要求1所述的基于好氧颗粒污泥的连续流生物脱氮装置，其特征在于，所述壳体的侧壁及底端设置为具有夹层的双层结构，所述侧壁的夹层内设置加热器，所述曝气装置包括空气压缩机及微米曝气盘，所述空气压缩机设置在所述底端的夹层内，所述曝气装置的微米曝气盘设置在所述第二区间底部，且所述微米曝气盘与所述空气压缩机气体连通。
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