CN209226674U - 厌氧氨氧化水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种厌氧氨氧化水处理装置。所述水处理装置包括围出反应容腔的反应器，反应容腔自下而上依次布置为自养脱氮区、三相分离区、排水排气区；所述自养脱氮区的底部设置有进水管；所述自养脱氮区填充附着厌氧氨氧化细菌的污泥；所述排水排气区设置有排气管和出水管；所述三相分离区内设置有三相分离器，三相分离器上部连通所述排气管；所述自养脱氮区处设置有温控单元，所述温控单元包括伴热结构和温度传感器，伴热结构和温度传感器均与外部温控器相连接，以使得温控器能够依照所述温度传感器的感测结果控制所述伴热结构启动或关闭。本实用新型可避免污泥流失，维持适宜的温度条件，保证处理效果的稳定性和厌氧氨氧化工艺的启动速度。

Description

厌氧氨氧化水处理装置

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，涉及一种厌氧氨氧化水处理装置。

背景技术

随着污水排放要求的日益严格，总氮控制被列为水处理的一项重要内容。通常生物脱氮工艺因其经济性而备受关注，常规生物脱氮工艺主要包括两个阶段：第一阶段，硝化过程，即硝化细菌在有氧状态下将氨氮氧化成亚硝酸盐、硝酸盐；第二阶段，反硝化过程，即反硝化细菌在缺氧状态下将亚硝酸盐、硝酸盐还原为氮气。

然而，在硝化过程中，为了将氨氮全部氧化，需要提供大量氧气；而在反硝化过程中，反硝化细菌属于异养型兼性厌氧菌，需要提供足量的有机物作为电子供体和营养源。因此常规生物脱氮具有较高的运行成本。

厌氧氨氧化是一种新型生物脱氮工艺，其原理为：厌氧氨氧化细菌在厌氧条件下，将氨氮和亚硝酸盐直接转化成氮气。其中，厌氧氨氧化细菌属于化能自养型微生物，因此，厌氧氨氧化生物脱氮与常规生物脱氮相比，不仅可节省曝气能耗，而且无需有机物，是一种很有市场前景的脱氮工艺。

然而，在现有的厌氧氨氧化生物脱氮过程中，存在以下问题：附着厌氧氨氧化细菌的污泥容易随污水流失，导致厌氧氨氧化细菌流失，厌氧氨氧化工艺启动慢甚至无法启动；而且，厌氧氨氧化细菌的最适温度是35℃，低温会严重影响附着厌氧氨氧化细菌的污泥的脱氮活性和沉降性能，导致水处理效果不稳定，厌氧氨氧化工艺启动慢。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种厌氧氨氧化水处理装置。

为实现上述目的，本实用新型一实施例提供了一种厌氧氨氧化水处理装置，所述水处理装置包括围出反应容腔的反应器，所述反应容腔自下而上依次布置为自养脱氮区、三相分离区、排水排气区；所述自养脱氮区底部设置有进水管；所述自养脱氮区填充附着厌氧氨氧化细菌的污泥；所述排水排气区设置有排气管和出水管；所述三相分离区内设置有三相分离器，所述三相分离器上部连通所述排气管；所述自养脱氮区处设置有温控单元，所述温控单元包括伴热结构和温度传感器，所述伴热结构和所述温度传感器均与外部温控器相连接，以使得所述温控器能够依照所述温度传感器的感测结果控制所述伴热结构启动或关闭。

作为本实用新型一实施例的进一步改进，所述伴热结构设置于所述自养脱氮区内并且被所述污泥覆盖，或者，所述伴热结构设置于所述自养脱氮区处的反应器的内壁表面或外壁表面或壁内。

作为本实用新型一实施例的进一步改进，所述温度传感器设置于所述自养脱氮区内。

作为本实用新型一实施例的进一步改进，所述伴热结构设置为蒸汽伴热管、电伴热带、电伴热管、热水伴热管等结构中的任意一个或多个的组合。

作为本实用新型一实施例的进一步改进，所述伴热结构布设于整个所述自养脱氮区的高度范围内。

作为本实用新型一实施例的进一步改进，所述自养脱氮区的底部还设置有排泥口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：通过设置所述三相分离器，可避免污泥流失，保证厌氧氨氧化细菌有效存留在所述自养脱氮区内，进而保证厌氧氨氧化工艺更快地启动；通过设置所述伴热结构，可以维持厌氧氨氧化细菌处在适宜温度条件下，提高厌氧氨氧化细菌的活性，保证处理效果的稳定性，并保证厌氧氨氧化工艺更快地启动。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的厌氧氨氧化水处理装置的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

如图1所示，本实用新型一实施例提供一种水处理装置100，该水处理装置100应用于厌氧氨氧化生物脱氮工艺中，也称之为厌氧氨氧化水处理装置100。

水处理装置100包括反应器1，反应器1围出反应容腔10，该反应容腔10优选为圆柱形空间。反应容腔10自下而上依次布置为自养脱氮区、三相分离区、排水排气区。

所述自养脱氮区的底部设置有用于引入待处理污水的进水管2，也就是说，待处理污水经进水管2进入反应容腔10底部，并向上升流。进水管2可与外部的污水储水池相连通，一种情况下，所述污水储水池可高于反应器1，在重力作用下，待处理污水自所述污水储水池经进水管2自动流入反应容腔10内；另一种情况下，所述污水储水池下游设置动力泵，在所述动力泵的驱动下，待处理污水自所述污水储水池经进水管2流入反应容腔10内。

所述自养脱氮区填充附着厌氧氨氧化细菌的污泥5，在使用过程中，当污水在所述自养脱氮区时，厌氧氨氧化细菌在厌氧条件下将污水中的氨氮和亚硝酸盐转化成氮气，从而将污水处理为洁净水。当然，本实施例中，洁净水仅代指经厌氧氨氧化生物脱氮之后的水，以便于与厌氧氨氧化生物脱氮之前的污水进行区别，该洁净水并非表示水完全洁净无污染。

所述排水排气区位于反应容腔10的顶部，其设置有排气管9和出水管8。这样，在使用过程中，在所述自养脱氮区内生成的氮气可通过排气管9排出反应器1外，洁净水可通过出水管8排出反应器1外。

所述三相分离区内设置三相分离器7，三相分离器7上部连通排气管9。在使用过程中，裹挟有污泥、氮气的污水向上升流至所述三相分离区，在三相分离器7的分离作用下，污泥回落至所述自养脱氮区，氮气经排气管9排出反应器1外，洁净水继续升流至反应容腔10顶部并且经出水管8排出反应器1外。这样，通过三相分离器7，可避免污泥流失，保证厌氧氨氧化细菌有效存留在所述自养脱氮区内，进而保证厌氧氨氧化工艺更快地启动。

所述自养脱氮区处设置温控单元，所述温控单元包括伴热结构4和温度传感器。伴热结构4和所述温度传感器均与反应器1外部的温控器相连接，以使得所述温控器能够依照所述温度传感器的感测结果控制伴热结构4启动或关闭。这样，通过伴热结构4，能够维持厌氧氨氧化细菌处在适宜温度(例如35℃)条件下，提高厌氧氨氧化细菌的活性，保证处理效果的稳定性，并保证厌氧氨氧化工艺更快地启动。

在一实施例中，当所述温度传感器感测到所述自养脱氮区处的温度未低于预设值时，在所述温控器的控制下，伴热结构4保持关闭；而当所述温度传感器感测到所述自养脱氮区处的温度低于预设值时，例如冬天寒冷天气下，在所述温控器的控制下，伴热结构4启动，以使得伴热结构4产热。

在本实施例中，伴热结构4设置在所述自养脱氮区内，并且伴热结构4被污泥5覆盖，这样，可通过伴热结构4直接对污泥5进行加热。当然，在可行的替代实施例中，伴热结构4还可以设置于所述自养脱氮区处的反应器1的内壁表面或外壁表面或壁内(也即埋于所述内壁表面和所述外壁表面之间)。

伴热结构4具体可设置为蒸汽伴热管、电伴热带、电伴热管、热水伴热管等结构中的任意一个，还可设置为蒸汽伴热管、电伴热带、电伴热管、热水伴热管等结构中的任意多个的组合。

优选地，伴热结构4布设于整个所述自养脱氮区的高度范围内，也就是说，所述自养脱氮区在任意高度上均布设了伴热结构4，从而使得所述自养脱氮区的不同高度上温度保持均衡。

所述温度传感器设置于所述自养脱氮区内，这样便于直接对所述自养脱氮区内的污水进行温度感测，从而避免污水温度过低或过高而影响厌氧氨氧化细菌的活性。

例如，在伴热结构4处于启动的状态下，当所述温度传感器感测到所述自养脱氮区处的温度超过第二预设值时，在所述温控器的控制下，伴热结构4关闭。其中，所述第二预设值可以大于或等于所述预设值。

所述自养脱氮区的底部还设置有排泥口3，这样，便于在清理反应容腔10时将污泥5或其他杂质清除干净。

进一步地，三相分离器7包括导流结构6，导流结构6自反应器1内壁表面向反应容腔10的中心延伸，其包括上表面61和下表面62，上表面61、下表面62与反应器1配合使得导流结构6整体呈三角形状。这样，一方面在下表面62的引导作用下，便于氮气的聚集和排出；另一方面在上表面61的引导作用下以及下表面62的阻挡作用下，便于从裹挟有污泥、氮气的污水中分离出污泥，并且便于分离出的污泥顺利回落至所述自养脱氮区。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：通过三相分离器7，可避免污泥流失，保证厌氧氨氧化细菌有效存留在所述自养脱氮区内，进而保证厌氧氨氧化工艺更快地启动；通过伴热结构4，可以维持厌氧氨氧化细菌处在适宜温度条件下，提高厌氧氨氧化细菌的活性，保证处理效果的稳定性，并保证厌氧氨氧化工艺更快地启动。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种厌氧氨氧化水处理装置，其特征在于：所述水处理装置包括围出反应容腔的反应器，所述反应容腔自下而上依次布置为自养脱氮区、三相分离区、排水排气区；所述自养脱氮区的底部设置有进水管；所述自养脱氮区填充附着厌氧氨氧化细菌的污泥；所述排水排气区设置有排气管和出水管；所述三相分离区内设置有三相分离器，所述三相分离器上部连通所述排气管；所述自养脱氮区处设置有温控单元，所述温控单元包括伴热结构和温度传感器，所述伴热结构和所述温度传感器均与外部温控器相连接，以使得所述温控器能够依照所述温度传感器的感测结果控制所述伴热结构启动或关闭。

2.根据权利要求1所述的厌氧氨氧化水处理装置，其特征在于：所述伴热结构设置于所述自养脱氮区内并且被所述污泥覆盖，或者，所述伴热结构设置于所述自养脱氮区处的反应器的内壁表面或外壁表面或壁内。

3.根据权利要求2所述的厌氧氨氧化水处理装置，其特征在于：所述温度传感器设置于所述自养脱氮区内。

4.根据权利要求1所述的厌氧氨氧化水处理装置，其特征在于：所述伴热结构设置为蒸汽伴热管、电伴热带、电伴热管、热水伴热管结构中的任意一个或多个的组合。

5.根据权利要求1所述的厌氧氨氧化水处理装置，其特征在于：所述伴热结构布设于整个所述自养脱氮区的高度范围内。

6.根据权利要求1所述的厌氧氨氧化水处理装置，其特征在于：所述自养脱氮区的底部还设置有排泥口。