CN211770557U - 一种无运动部件的单步脱氮的序批式反应装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无运动部件的单步脱氮的序批式反应装置，包括反应器主体、进水装置、出水装置、鼓风装置、排泥装置和控制装置；反应器主体的底部设有曝气装置，反应器主体的上部设有固定式集水装置，反应器主体内部的液位下设有溶解氧或ORP传感器以及氨氮传感器；进水装置位于反应器主体的下部，出水装置位于反应器主体中部的一侧并与集水装置相连；鼓风装置位于反应器主体的顶部与曝气装置相连。本实用新型的设备高度精简，没有传统SBR的机械搅拌装置和滗水器，池内没有任何运动部件，易于维护、故障率低；具有良好的调节能力，可以有效去除有机物，特别是氨氮和总氮，可以用于生活污水、面源污染、有机废水等受污染水的集中和分散处理。
Description
技术领域
本实用新型属于资源与环境的技术领域，更具体涉及一种无机械搅拌、无滗水器、池内无运动部件的单步脱氮的序批式反应装置，适用于城镇乡村生活污水、各类有机废水、混流污水以及黑臭水体的处理。
背景技术
传统的污水处理工艺包括活性污泥法、膜法及自然处理等3大类。前两者处理负荷高、占地少，但设备量大、维护复杂，对冲击负荷的适应能力较低、能耗高，往往在高峰负荷时或低峰负荷过后的一段时间内出水水质下降；后者能耗低，有一定的负荷抵抗能力，但占地大、处理负荷低。
然而现状需要处理的大量场所，水质变化幅度大、水量变化幅度大，而用地有限，特别是为保护水质，往往需要对BOD、氨氮、总氮等污染物有严格限值，而现场人员力量有限，这些需求将推动无机械搅拌、无滗水器、池内无运动部件的单步脱氮的序批式反应装置的广泛应用。
实用新型内容
针对上述现有技术存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题在于提供了一种无运动部件的单步脱氮的序批式反应装置，设备高度精简，没有传统SBR的机械搅拌装置和滗水器，池内没有任何运动部件，易于维护、故障率低；同时具有良好的调节能力，可以有效去除有机物，特别是氨氮和总氮，可以用于生活污水、面源污染、有机废水等受污染水的集中和分散处理。
为了实现上述的目的，本实用新型采用以下技术措施：
本实用新型的一种无运动部件的单步脱氮的序批式反应装置，包括反应器主体、进水装置、出水装置、鼓风装置、排泥装置和控制装置；
所述反应器主体的底部设有曝气装置，反应器主体的上部设有固定式集水装置，反应器主体内部的液位下设有溶解氧或ORP传感器以及氨氮传感器；
所述进水装置位于所述反应器主体下部的一侧并与反应器主体壳体的内腔相连；
所述出水装置位于所述反应器主体中部的一侧并与所述反应器主体内的集水装置相连；
所述鼓风装置位于所述反应器主体的顶部与所述反应器主体内的曝气装置相连；
所述排泥装置位于所述反应器主体下部的另一侧并与反应器主体壳体的内腔相连；
所述控制装置分别与所述进水装置、出水装置、鼓风装置、溶解氧或ORP传感器以及氨氮传感器相连。
进一步的，所述进水装置包括与所述反应器主体壳体的内腔相连的进水管，所述进水管上设有进水阀。
所述出水装置包括与所述反应器主体内的集水装置相连的出水管，所述出水管上设有出水阀。
所述鼓风装置包括与所述反应器主体内的曝气装置相连的空气管道，所述空气管道的另一端与鼓风机相连。
所述排泥装置包括与反应器主体壳体的内腔相连的排泥管道，所述排泥管道上设有排泥阀。
所述控制装置包括PLC控制器，所述PLC控制器通过第一控制线与所述鼓风机相连，所述PLC控制器通过第二控制线与所述进水阀相连，所述PLC控制器通过第三控制线与所述出水阀相连，所述PLC控制器通过第四控制线与所述氨氮传感器相连，所述PLC控制器通过第五控制线与所述溶解氧或ORP传感器相连。
本实用新型所采取的技术措施的关键技术方案是：
(1)以PLC控制鼓风机，实现限制曝气或间歇曝气，用以替代机械搅拌装置；
(2)以固定式的集水装置和PLC控制下的出水装置组合，替代了滗水器；
(3)每个周期包括进水/出水、曝气、沉淀3阶段模式，或者进水、曝气、沉淀、出水、闲置等5阶段模式，如此周而复始，实现水的净化；
(4)曝气阶段分为前期(混合阶段)、中期(碳化和同步硝化/反硝化阶段)、后期(完全硝化阶段)等3个子阶段，并分别采取不同的曝气参数。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
本实用新型的设备高度精简，没有传统SBR的机械搅拌装置和滗水器等设备，全池内没有任何运动部件，因而易于维护、运行可靠性高、故障率低；通过三段式曝气控制，可以有效分阶段实现COD/TN的去除和氨氮的去除，运行控制灵活，对水质、水量冲击负荷适应能力强，处理效果稳定；相对传统的序批式反应器，在低C/N比下，脱氮效率提高10％-20％以上；单位水量处理能耗降低10％以上。
本实用新型的装机功率小、对电源外线要求较低；同时具有良好的调节能力，可以有效去除有机物，特别是氨氮和总氮，可以用于生活污水、面源污染、有机废水等受污染水的集中和分散处理。
本实用新型具有针对COD、BOD、氨氮、TN等污染物的高处理效率，特别适用于对BOD、氨氮、总氮有严格限值的场所，具有耐水质水量冲击负荷、低能耗、易管理、占地少的特点。
附图说明
图1为本实用新型的无运动部件的单步脱氮的序批式反应装置的结构示意图。
其中：1－反应器主体、2－进水装置、3－出水装置、4－鼓风装置、5－排泥装置、6－控制装置、7－反应器主体壳体、8－曝气装置、9－固定式集水装置、10－溶解氧或ORP传感器、11－进水阀、12－进水管、13－出水阀、14－出水管、15－鼓风机、16－空气管道、17－排泥阀、18－排泥管道、19－PLC、20－氨氮传感器、21－第一控制线、22－第二控制线、23－第三控制线、24－第四控制线、25－第五控制线。
具体实施方式
实施例1：
根据图1所示，本实用新型采用一种无机械搅拌、无滗水器、池内无运动部件的单步脱氮的序批式反应装置，技术方案如下：
(1)以PLC控制鼓风机15，实现限制曝气或间歇曝气，用以替代机械搅拌装置；
(2)以固定式的集水装置9和PLC控制下的出水装置组合，替代了滗水器；
(3)每个周期包括进水/出水、曝气、沉淀3阶段模式，或者进水、曝气、沉淀、出水、闲置等5阶段模式，如此周而复始，实现水的净化，控制参数为：单次进水量或出水量不超过总池容的46％、溢流率不超过1.7m/h，沉淀时间15～60min，闲置时间一般0～360min(来水量高时较低、来水量少时较长)；
(4)曝气阶段分为前期(混合阶段)、中期(碳化和同步硝化/反硝化阶段)、后期(完全硝化阶段)等3个子阶段，并分别采取不同的曝气参数。
优选的，每个周期的曝气阶段前期和中期通过溶解氧或ORP传感器的反馈辅助控制鼓风。每个周期的曝气阶段后期结合溶解氧或ORP传感器和氨氮传感器的反馈辅助控制鼓风。
本实用新型的无机械搅拌、无滗水器、池内无运动部件的单步脱氮的序批式反应工艺，其步骤在于：
①每个周期包括进水/出水、曝气、沉淀3阶段模式，或者进水、曝气、沉淀、出水、闲置等5阶段模式，如此周而复始，实现水的净化；
②曝气初期，鼓风机通过曝气装置，向反应器内鼓风，实现水的搅拌和混合，曝气初期结束，60％以上有机物被菌体吸附；本阶段据经验预设限制曝气参数或根据溶解氧、ORP或氨氮传感器的上、下限值控制限制曝气参数；
③曝气中期，随着曝气的进行，有机物得到有效降解、总氮得到有效去除；本阶段据经验预设限制曝气参数或根据溶解氧、ORP或氨氮传感器的上、下限值控制限制曝气参数；
④曝气后期，随着曝气的进行，残余的氨氮得到有效去除，可达到1mg/L以内；本阶段据经验预设限制曝气参数或根据氨氮传感器的上、下限值控制限制曝气参数；
⑤随着水处理过程，污泥会增加，定期通过排泥装置排除污泥，维持反应器内适宜的污泥浓度和保持活性。
本实用新型的无机械搅拌、无滗水器、池内无运动部件的单步脱氮的序批式反应装置，包括：反应器主体1、进水装置2、出水装置3、鼓风装置4、排泥装置5、控制装置6。
反应器主体壳体7内底部设有曝气装置8，反应器主体1的上部设有固定式集水装置9，液位下设有溶解氧或ORP传感器10以及氨氮传感器20。
本实用新型的进水装置2位于所述反应器主体1下部的一侧并与反应器主体壳体7的内腔相连，所述进水装置2包括进水管12，进水管12的一端与进水阀11相连，进水管12的另一端与反应器主体1的反应器主体壳体7的内腔相连。
本实用新型的出水装置3位于所述反应器主体1中部的一侧并与所述反应器主体1内的集水装置9相连，所述出水装置3包括出水管14，出水管14的一端与反应器主体1内的集水装置9相连，出水管14的另一端与出水阀13相连。
本实用新型的鼓风装置4位于所述反应器主体1的顶部与所述反应器主体1内的曝气装置8相连，所述鼓风装置4包括空气管道16，空气管道16的一端与鼓风机15相连，空气管道16另一端与反应器主体1内的曝气装置8相连。
本实用新型的排泥装置5位于所述反应器主体1下部的另一侧并与反应器主体壳体7的内腔相连，所述排泥装置5包括排泥管道18，排泥管道18的一端与反应器主体1的反应器主体壳体7内腔下部相连，排泥管道18的另一端与排泥阀17相连。
本实用新型的控制装置6包括PLC控制器19，第一控制线21的一端与PLC控制器19相连，另一端与鼓风机15相连，第二控制线22的一端与PLC控制器19相连，另一端与进水装置2的进水阀11相连；第三控制线23的一端与PLC控制器19相连，另一端与出水装置3的出水阀13相连；第四控制线24的一端与PLC控制器19相连，另一端与反应器主体1内的氨氮传感器20相连；第五控制线25的一端与PLC控制器19相连，另一端与反应器主体1内的溶解氧或ORP传感器10相连。
采用本实用新型的无机械搅拌、无滗水器、池内无运动部件的单步脱氮的序批式反应装置，对于生活污水或合流污水的典型处理效果如下表所示：
| 项目 | COD | TN | 氨氮 | TP | SS |
| 进水(mg/L) | 300 | 50 | 40 | 3.0 | 150 |
| 出水(mg/L) | 50 | 13 | 1 | 0.5 | 14 |
| 去除率 | 83％ | 74％ | 97％ | 83％ | 91％ |
实施例2：
实施例2的结构与连接关系与实施例1相同，采用实施例2的无机械搅拌、无滗水器、池内无运动部件的单步脱氮的序批式反应装置，用于某有机废水，其典型处理效果如下表所示：
| 项目 | COD | BOD | TP | 氨氮 | SS |
| 进水(mg/L) | 600 | 300 | 4.0 | 60 | 300 |
| 出水(mg/L) | 40 | 10 | 0.5 | 0.9 | 30 |
| 去除率 | 93％ | 97％ | 87％ | 98％ | 90％ |
实施例3：
实施例3除了在反应器主体1内的液位下设溶解氧或ORP传感器10外，其结构与连接关系与实施例1相同。采用实施例3的无机械搅拌、无滗水器、池内无运动部件的单步脱氮的序批式反应装置，用于某村镇污水，其典型处理效果如下表所示：
| 项目 | COD | BOD | TP | 氨氮 | SS |
| 进水(mg/L) | 100 | 50 | 4.0 | 30 | 180 |
| 出水(mg/L) | 35 | 15 | 1.0 | 5 | 20 |
| 去除率 | 65％ | 70％ | 75％ | 83％ | 89％ |
Claims (6)
1.一种无运动部件的单步脱氮的序批式反应装置，其特征在于：包括反应器主体(1)、进水装置(2)、出水装置(3)、鼓风装置(4)、排泥装置(5)和控制装置(6)；
所述反应器主体(1)的底部设有曝气装置(8)，反应器主体(1)的上部设有固定式集水装置(9)，反应器主体(1)内部的液位下设有溶解氧或ORP传感器(10)以及氨氮传感器(20)；
所述进水装置(2)位于所述反应器主体(1)下部的一侧并与反应器主体壳体(7)的内腔相连；
所述出水装置(3)位于所述反应器主体(1)中部的一侧并与所述反应器主体(1)内的集水装置(9)相连；
所述鼓风装置(4)位于所述反应器主体(1)的顶部与所述反应器主体(1)内的曝气装置(8)相连；
所述排泥装置(5)位于所述反应器主体(1)下部的另一侧并与反应器主体壳体(7)的内腔相连；
所述控制装置(6)分别与所述进水装置(2)、出水装置(3)、鼓风装置(4)、溶解氧或ORP传感器(10)以及氨氮传感器(20)相连。
2.根据权利要求1所述的一种无运动部件的单步脱氮的序批式反应装置，其特征在于：所述进水装置(2)包括与所述反应器主体壳体(7)的内腔相连的进水管(12)，所述进水管(12)上设有进水阀(11)。
3.根据权利要求2所述的一种无运动部件的单步脱氮的序批式反应装置，其特征在于：所述出水装置(3)包括与所述反应器主体(1)内的集水装置(9)相连的出水管(14)，所述出水管(14)上设有出水阀(13)。
4.根据权利要求3所述的一种无运动部件的单步脱氮的序批式反应装置，其特征在于：所述鼓风装置(4)包括与所述反应器主体(1)内的曝气装置(8)相连的空气管道(16)，所述空气管道(16)的另一端与鼓风机(15)相连。
5.根据权利要求4所述的一种无运动部件的单步脱氮的序批式反应装置，其特征在于：所述排泥装置(5)包括与反应器主体壳体(7)的内腔相连的排泥管道(18)，所述排泥管道(18)上设有排泥阀(17)。
6.根据权利要求5所述的一种无运动部件的单步脱氮的序批式反应装置，其特征在于：所述控制装置(6)包括PLC控制器(19)，所述PLC控制器(19)通过第一控制线(21)与所述鼓风机(15)相连，所述PLC控制器(19)通过第二控制线(22)与所述进水阀(11)相连，所述PLC控制器(19)通过第三控制线(23)与所述出水阀(13)相连，所述PLC控制器(19)通过第四控制线(24)与所述氨氮传感器(20)相连，所述PLC控制器(19)通过第五控制线(25)与所述溶解氧或ORP传感器(10)相连。
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| CN202020113853.7U CN211770557U (zh) | 2020-01-19 | 2020-01-19 | 一种无运动部件的单步脱氮的序批式反应装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111153495A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-05-15 | 武汉德同宜环境科技有限公司 | 一种无运动部件的单步脱氮的序批式反应工艺及装置 |
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2020
- 2020-01-19 CN CN202020113853.7U patent/CN211770557U/zh active Active
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| CN111153495A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-05-15 | 武汉德同宜环境科技有限公司 | 一种无运动部件的单步脱氮的序批式反应工艺及装置 |
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