CN212504210U - 一种连续流无碳源生物脱氮装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及环境保护污水处理技术领域，且公开了一种连续流无碳源生物脱氮装置，包括均匀布水系统、内循环洗砂系统、排渣系统和出水系统，所述均匀布水系统包含进水管和布水器，所述的进水管由外到内穿过反应筒与布水器相连，所述反应筒的底部为锥形，连通有内循环洗砂系统的动力水管，所述反应筒顶部固定连接有固定梁。该连续流无碳源生物脱氮装置，提高了布水的均匀性，布水口高速水流防止了布水系统堵塞，提高了反应器的容积利用率；无需外加碳源，避免了出水中COD超标的风险，解决了当前以碳源为电子供体的反硝化生物滤池COD超标、硫源为电子供体的反硝化生物滤池填料易流失和固定床反硝化生物滤池反冲洗需停机的问题。

Description

一种连续流无碳源生物脱氮装置

技术领域

本实用新型涉及于环境保护污水处理技术领域，具体为一种连续流无碳源生物脱氮装置。

背景技术

随着水环境质量恶化，我国执行的污染物排放标准越来越严格。全国通用的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A排放标准要求污水处理厂排放的尾水TN含量不高于15mg/L，与国际水平存在较大的差距。2007年太湖蓝藻事件后，一些环境敏感区域甚至要求执行《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的IV类水排放标准(IV除外，TN不高10mg/L)；“水十条”颁布后，各地陆续出台了地方排放标准，以昆明地区最严格，最高的排放标准要求TN含量不高于5mg/L。降低TN含量是污水处理领域必然的趋势。

然而现行的各种降TN含量的技术在推广过程中遇到一些技术问题，传统的活性污泥法通过在处理系统中投加外加碳源(如乙酸钠)，实现生物脱氮，但运行中发现微生物对乙酸钠之类的小分子碳源的依耐性很强，且投加的碳源又增加的趋势，例如无锡某污水处理厂第一年在最冷三个月(11月、12月和次年1月)投加碳源，第二年需要在四个月运行、五年后基本上从秋末到夏初半年时间需要投加碳源；以碳源为电子供体的反硝化生物滤池，控制精度很高，稍有不慎会造成碳源投加过量，面临COD超标的风险，且在反冲洗时需停止处理半小时左右。以硫为电子供体的固定床反硝化生物滤池，运行一段时间后会颗粒硫会粉化，在反冲洗时会导致粉末硫的大量流失，增加运行的费用。因此，开发无COD超标风险、原料流失量低，运行成本省的深度反硝化脱氮工艺具有非常广阔的市场前景。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种连续流无碳源生物脱氮装置，具备无COD超标的风险，系统的自净能力强，在线免水反冲洗，填料不流失的优点，解决了当前以碳源电子供体的反硝化生物滤池COD超标、以硫源为电子供体的反硝化生物滤池填料易流失和固定床反硝化生物滤池反冲洗需停机的问题。

(二)技术方案

为实现上述无COD超标的风险，系统的自净能力强，在线免水反冲洗，填料不流失目的，本实用新型提供如下技术方案：一种连续流无碳源生物脱氮装置，包括均匀布水系统、内循环洗砂系统、排渣系统和出水系统，所述均匀布水系统包含进水管和单向阀布水器，所述进水管穿过反应筒，与单向阀布水器相连，所述反应筒的底部为锥形，连通有内循环洗砂系统动力水管，所述反应筒的左侧连通有清水区进气管，所述反应筒顶部固定连接有固定梁，所述固定梁用于固定离心式气流动力洗砂器，所述离心式气流动力洗砂器的内部设置洗砂器排渣堰，所述离心式气流动力洗砂器的外部设置有清水区排渣堰，所述离心式气流动力洗砂器的左侧连通有洗砂器动力气源进气管。

所述反应筒的外部设有用于固定排渣总管的管道支架，所述排渣总管的分别与离心式气流动力洗砂器排渣管和清水区排渣管连通，所述离心式气流动力洗砂器排渣管起端通过45°弯头，从上到下依次斜穿离心式气流动力洗砂器和反应筒，终端通过45°斜三通与排渣总管相连，所述清水区排渣管起端通过45°弯头与清水区排渣堰，所述反应筒后通过45°斜三通与排渣总管相连，所述离心式气流动力洗砂器的上部与固定梁相连，下部通过洗砂器固定支架与上下贯通的提砂管相连，所述单向阀布水器下方连接有大导砂锥，所述大导砂锥底端设置有小导砂锥，所述反应筒的内壁在浮渣挡板和集水堰的下方设置分相导流环，所述反应筒的顶端外侧设有集水渠。

优选的，所述进水管由外到内贯穿反应筒与单向阀布水器连通。

优选的，所述内循环洗砂系统动力水管在反应筒底部锥斗的下方穿过反应筒伸入小导砂锥的中间，所述提砂管的内部设有螺旋导流器。

优选的，所述清水区进气管从分相导流环的下方与反应筒切向连通。

优选的，所述洗砂器动力气源进气管由外到内贯穿反应筒与离心式气流动力洗砂器切向连通，所述洗砂器动力气源进气管的设置高度与提砂管顶部齐平。

优选的，所述分相导流环的顶部设置有集水堰，所述集水堰的内部设置有锚固螺杆，所述锚固螺杆的侧表面设置有浮渣挡板。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种连续流无碳源生物脱氮装置，具备以下有益效果：

1.该连续流无碳源生物脱氮装置，通过设置单向阀布水器，单向阀布水系统的布水口采用硅胶鸭嘴阀，孔口射流速度不小于2m/s，安装密度25～36 个/㎡，孔口周围形成局部“空穴”，且水停机运行时不会倒灌，避免了传统补水方式中可能形成的布水孔堵塞的问题。

2.该连续流无碳源生物脱氮装置，以生物硫填料可以为电子供体，无需外加碳源，避免了出水COD超标的风险。

3.该连续流无碳源生物脱氮装置，采用内循环方式实现填料的流动化状态和填料脱膜，以高速、高压水流和气流冲刷填料实现泥、水和填料的三相分离，避免了填料流失。

4.该连续流无碳源生物脱氮装置，集水堰周边安装一圈浮渣挡板，底部与分相导流环间距10cm左右，利用分相导流环和浮渣挡板分割浮渣与清水，延长反应器运行周期，并且避免了出水SS超标风险，不需要增加后续处理设施。

附图说明

图1为本实用新型主视结构示意图；

图2为本实用新型图1中A的局部结构放大图；

图3为本实用新型图2中B的局部结构放大图。

其中：1、进水管；2、单向阀布水器；3、出水管；4、清水区排渣管；5、离心式气流动力洗砂器排渣管；6、排渣总管；7、清水区进气管；8、洗砂器动力气源进气管；9、内循环洗砂系统动力水管；10、放空管；11、清水区排渣堰；12、洗砂器排渣堰；13、浮渣挡板；14、集水堰；15、锚固螺杆；16、分相导流环；17、大导砂锥；18、小导砂锥；19、提砂管；20、离心式气流动力洗砂器；21、固定梁；22、集水渠；23、反应筒；24、管道支架；25、洗砂器固定支架；26、反应器固定支座。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供了一种连续流无碳源生物脱氮装置，包括均匀布水系统、内循环洗砂系统、排渣系统和出水系统，进水管1从外到内贯穿反应筒23，在反应筒23内与单向阀布水器2连通，单向阀布水器2的布水口采用硅胶鸭嘴阀，孔口射流速度不小于2m/s，安装密度25～36个/㎡，孔口周围形成局部“空穴”，且水停机运行时不会倒灌，避免了传统补水方式中可能形成的布水孔堵塞的问题，反应筒23的底部连通有内循环洗砂系统动力水管9，反应筒23的左侧连通有清水区进气管7，清水区进气管7从分相导流环16的下方与反应筒23切向连通，内循环洗砂系统动力水管9在反应筒23底部锥斗的下方穿过反应筒23伸入小导砂锥18的中间，提砂管19 的内部设有螺旋导流器，反应筒23顶部固定连接有固定梁21，固定梁21用于固定中间的离心式气流动力洗砂器20，离心式气流动力洗砂器20的切向连通有洗砂器动力气源进气管8，洗砂器动力气源进气管8由外到内贯穿反应筒 23与离心式气流动力洗砂器20切向连通，洗砂器动力气源进气管8的设置高度与提砂管19顶部齐平，离心式气流动力洗砂器20的内侧设置有洗砂器排渣堰12，离心式气流动力洗砂器20的外侧设置有清水区排渣堰11，利用离心分离与气浮原理实现实现泥、水和填料的三相分离，清水区高速气流从分相导流环16的底部切向进入，在反应筒23内老化的生物膜通过黏附气泡，上升到表面，清水区排渣堰11和清水区排渣管4排除，离心式气流动力洗砂器20内的浮渣通过洗砂器排渣堰12和离心式气流动力洗砂器排渣管5排除，离心式气流动力洗砂器20的左侧连通有洗砂器动力气源进气管8。

反应筒23的外部设有用于固定排渣总管6的管道支架24，排渣总管6的分别与离心式气流动力洗砂器排渣管5和清水区排渣管4连通，离心式气流动力洗砂器排渣管5起端通过45°弯头与洗砂器排渣堰12，从上到下依次斜穿离心式气流动力洗砂器20和反应筒23，终端通过45°斜三通与排渣总管6 相连，清水区排渣管4起端通过45°弯头与清水区排渣堰11，反应筒23后通过45°斜三通与排渣总管6相连，离心式气流动力离心式气流动力洗砂器 20的上部与固定梁21相连，下部通过洗砂器固定支架25与上下贯通的提砂管19相连，提砂管19的内部设有螺旋导流器，在单向阀布水器2下方与大导砂锥17相连，底端设置有小导砂锥18，小导砂锥18的侧表面连通有放空管10，反应筒23的内壁在浮渣挡板13和集水堰14的下方设置分相导流环 16，分相导流环16的顶部设置有集水堰14，集水堰14的内部设置有锚固螺杆15，锚固螺杆15的侧表面设置有浮渣挡板13，反应筒23的顶端外侧设有集水渠22，反应筒23的左侧固定连接有反应器固定支座26，集水渠22的左侧连通有出水管3。

在使用时，反应器以生物硫填料可以为电子供体，无需外加碳源，避免了出水COD超标的风险，内循环洗砂系统动力水管9内的水以超过20m/s的流速在小导砂锥18内形成“真空”，利用负压抽吸原理，带动生物硫填料通过提砂管19进入到离心式气流动力洗砂器20内，生物填料在提砂管19与螺旋导流器多次摩擦、碰撞，表面老化生物膜脱落，在离心式气流动力洗砂器 20内，洗砂器动力气源进气管8提供的高速空气黏附在生物膜表面，形成浮渣通过洗砂器排渣堰12和离心式气流动力洗砂器排渣管5排除，干净的生物填料则通过离心式气流动力洗砂器20和提砂管19之间的缝隙回到填料层，由于采用了内循环方式实现填料的流动化状态和填料脱膜，以高速、高压气流冲刷填料实现泥、水和填料的三相分离，避免了填料流失，采用生物硫填料，填料类型可根据具体水质选用如仅需要去除TN可选用标准自养微生物脱氮型填料，如需要同时脱氮除磷可采用除磷强化型自养微生物脱氮型填料，如进水中的碱度不足可选用碱度强化型自养微生物脱氮型填料。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种连续流无碳源生物脱氮装置，包括均匀布水系统、内循环洗砂系统、排渣系统和出水系统，其特征在于：所述均匀布水系统包含进水管(1)和单向阀布水器(2)，所述进水管(1)穿过反应筒(23)，与单向阀布水器(2)相连，所述反应筒(23)的底部为锥形，连通有内循环洗砂系统动力水管(9)，所述反应筒(23)的左侧连通有清水区进气管(7)，所述反应筒(23)顶部固定连接有固定梁(21)，所述固定梁(21)用于固定离心式气流动力洗砂器(20)，所述离心式气流动力洗砂器(20)的内部设置洗砂器排渣堰(12)，所述离心式气流动力洗砂器(20)的外部设置有清水区排渣堰(11)，所述离心式气流动力洗砂器(20)的左侧连通有洗砂器动力气源进气管(8)；

所述反应筒(23)的外部设有用于固定排渣总管(6)的管道支架(24)，所述排渣总管(6)分别与离心式气流动力洗砂器排渣管(5)和清水区排渣管(4)连通，所述离心式气流动力洗砂器排渣管(5)起端通过45°弯头，从上到下依次斜穿离心式气流动力洗砂器(20)和反应筒(23)，终端通过45°斜三通与排渣总管(6)相连，所述清水区排渣管(4)起端通过45°弯头与清水区排渣堰(11)，所述反应筒(23)后通过45°斜三通与排渣总管(6)相连，所述离心式气流动力洗砂器(20)的上部与固定梁(21)相连，下部通过洗砂器固定支架(25)与上下贯通的提砂管(19)相连，所述单向阀布水器(2)下方连接有大导砂锥(17)，所述大导砂锥(17)底端设置有小导砂锥(18)，所述反应筒(23)的内壁在浮渣挡板(13)和集水堰(14)的下方设置分相导流环(16)，所述反应筒(23)的顶端外侧设有集水渠(22)。

2.根据权利要求1所述的一种连续流无碳源生物脱氮装置，其特征在于：所述进水管(1)由外到内贯穿反应筒(23)与单向阀布水器(2)连通。

3.根据权利要求1所述的一种连续流无碳源生物脱氮装置，其特征在于：所述内循环洗砂系统动力水管(9)在反应筒(23)底部锥斗的下方穿过反应筒(23)伸入小导砂锥(18)的中间，所述提砂管(19)的内部设有螺旋导流器。

4.根据权利要求1所述的一种连续流无碳源生物脱氮装置，其特征在于：所述清水区进气管(7)从分相导流环(16)的下方与反应筒(23)切向连通。

5.根据权利要求1所述的一种连续流无碳源生物脱氮装置，其特征在于：所述洗砂器动力气源进气管(8)由外到内贯穿反应筒(23)与离心式气流动力洗砂器(20)切向连通，所述洗砂器动力气源进气管(8)的设置高度与提砂管(19)顶部齐平。

6.根据权利要求1所述的一种连续流无碳源生物脱氮装置，其特征在于：所述分相导流环(16)的顶部设置有集水堰(14)，所述集水堰(14)的内部设置有锚固螺杆(15)，所述锚固螺杆(15)的侧表面设置有浮渣挡板(13)。

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