CN213231899U

CN213231899U - 一种混凝沉淀脱氮除磷水处理系统

Info

Publication number: CN213231899U
Application number: CN202021337593.8U
Authority: CN
Inventors: 金孟; 田晓峰; 陈崇; 姜涛
Original assignee: Jiangsu Julian Environmental Technology Co ltd
Current assignee: Jiangsu Julian Environmental Technology Co ltd
Priority date: 2020-07-09
Filing date: 2020-07-09
Publication date: 2021-05-18
Anticipated expiration: 2030-07-09

Abstract

本实用新型公开了一种混凝沉淀脱氮除磷水处理系统，涉及水处理领域，包括深床滤池、混凝反应池、初级絮凝反应池、二级絮凝反应池和沉淀池，其中深床滤池进料端连接进水管路和碳源投加系统，进料管内的源水经碳源投加系统投加碳源后经深床滤池过滤并流入到中间水池，中间水池连接混凝反应池，混凝反应池、初级絮凝反应池、二级絮凝反应池依次连接，二级絮凝反应池通过配水墙连接沉淀池，生化二沉出水直接进入反硝化深床滤池，可有效避免进水充氧带来的额外碳源损耗，消除PAM投加对深床滤池的影响，同时提高了出水的标准。

Description

一种混凝沉淀脱氮除磷水处理系统

技术领域

本实用新型涉及水处理领域，具体涉及一种混凝沉淀脱氮除磷水处理系统。

背景技术

21世纪以来，虽然我国在污水处理方面取得了长足的进步，但是我国整体水环境保护形式依然严峻，市政污水处理面临着巨大的挑战。2017年中国市政污水处理量已经高达49.2×109m³，然而大部分污水处理厂污水脱氮除磷效率较低，运行成本较高。深化市政污水脱氮除磷技术处理改造已经刻不容缓，有着巨大的市场需求。

目前市政污水脱氮除磷工艺主要采用的是高效沉淀池/深度滤床的组合工艺，本身具有絮凝沉淀效果好、沉淀速度快、抗冲击能力强等优点，然而该工艺也有显著不足：(1)高效沉淀池充氧效果明显，生化二沉池出水经高效池后，水中DO值可由1-2mg/L上升至6-8mg/L，DO的上升会导致深床滤池投加COD增加8-12mg/L，从而增加脱氮成本；(2)深床滤池运行阻力对高效沉淀池使用的PAM较为敏感，PAM用量增加可能会导致深床滤池运行阻力大幅增加，反洗频繁，因而在某些项目中要求高效池PAM用量应低于0.3mg/L。但PAM用量的减少又会带来出水SS指标上升，进而导致后续深床滤池反洗频次增加。因此，PAM投加量控制成为系统运营的难题；(3)深床滤池作为末端工艺，仅能保证出水SS<10mg/L一级A标准，对于某些地方更为严格的标准(SS<5mg/L)，此工艺则很难满足相应需要。因此我们有必要针对现有技术的不足而提供一种混凝沉淀脱氮除磷水处理系统。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本实用新型提出一种混凝沉淀脱氮除磷水处理系统，其可有效避免进水充氧带来的额外碳源损耗，消除PAM投加对深床滤池的影响，同时提高了出水的标准。

为了实现上述目的，本实用新型的一种混凝沉淀脱氮除磷水处理系统，包括深床滤池、混凝反应池、初级絮凝反应池、二级絮凝反应池和沉淀池，其中深床滤池进料端连接进水管路和碳源投加系统，进水管路内的源水经碳源投加系统投加碳源后经深床滤池过滤并经出水管路流入到中间水池，中间水池连接混凝反应池，混凝反应池、初级絮凝反应池、二级絮凝反应池依次连接，二级絮凝反应池通过配水墙连接沉淀池，沉淀池顶部设置用于完成固液分离的斜管，沉淀池内部设置刮泥机将絮体收集至污泥浓缩区，污泥浓缩区通过磁介质絮体总管路分别连通磁介质絮体回流管路和磁介质絮体回收管路，且磁介质絮体回流管路和磁介质絮体回收管路均设置磁介质絮体泵，其中磁介质絮体回流管连接初级絮凝池，磁介质絮体回收管路依次连接解絮机和磁介质分离机，磁介质分离机两出料口分别连接剩余污泥排放管路和初级絮凝池。

优选的，深床滤池内部由下至上依次铺设滤砖和滤床，其中滤床由特殊级配滤料组成，滤料粒径2-8mm，材料为石英砂或陶粒或火山岩，且滤料表面附着生物膜。

优选的，深床滤池外部设置鼓风机，鼓风机的通风管道伸入到深床滤池内，中间水池通过反洗管道连接深床滤池，且反洗管道上设置反洗水泵。

优选的，深床滤池通过反洗污水收集管连接反洗污水收集池。

优选的，其中混凝反应池内设置混凝搅拌机，且混凝反应池连接混凝剂投加系统，初级絮凝反应池内设置初级絮凝搅拌机，且初级絮凝反应池连接助凝剂投加系统，二级絮凝反应池内设置二级絮凝搅拌机。

优选的，斜管上方设置集水渠，且集水渠上连接出水管路。

优选的，初级絮凝搅拌机、二级絮凝搅拌机、混凝剂投加系统、助凝剂投加系统、磁质絮体泵、碳源投加系统、鼓风机、反洗水泵均电性连接精细控制系统。

本实用新型具有以下有益效果：

生化二沉出水直接进入反硝化深床滤池，可有效避免进水充氧带来的额外碳源损耗；将磁介质混凝沉淀工艺调整至末端，PAM投加对滤池运行无影响；磁介质混凝工艺的应用可以满足出水TP<0.3mg/L，SS<5mg/L这类严格的地方标准，该组合工艺可应用范围更广。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步描写和阐述。

图1是本实用新型首选实施方式的一种混凝沉淀脱氮除磷水处理系统的整体结构示意图。

附图标记：1、进水管路；2、碳源投加系统；3、滤砖；4、鼓风机； 5、滤床；6、出水管路；7、反洗污水收集管路；8、反洗污水收集池；9、反洗水泵；10、中间水池；11、混凝反应池；12、混凝搅拌机；13、初级絮凝反应池；14、初级絮凝搅拌机；15、二级絮凝反应池；16、二级絮凝搅拌机；17、磁介质补充系统；18、混凝剂投加系统；19、助凝剂投加系统；20、磁介质絮体总管路；21、磁介质絮体泵；22、磁介质絮体回流管路；23、磁介质絮体回收管路；24、解絮机；25、磁介质分离机；26、剩余污泥排放管路；27、沉淀池；28、斜管；29、集水渠；30、刮泥机；31、排水管路；32、精细控制系统。

具体实施方式

下面将结合附图、通过对本实用新型的优选实施方式的描述，更加清楚、完整地阐述本实用新型的技术方案。

实施例

如图1所示，本实用新型的一种混凝沉淀脱氮除磷水处理系统，包括深床滤池、混凝反应池11、初级絮凝反应池13、二级絮凝反应池15和沉淀池27，其中深床滤池进料端连接进水管路1和碳源投加系统2，进水管路内的源水经碳源投加系统2投加碳源后经深床滤池过滤并经出水管路流入到中间水池10，中间水池10连接混凝反应池11，混凝反应池11、初级絮凝反应池13、二级絮凝反应池15依次连接，二级絮凝反应池15通过配水墙连接沉淀池27，沉淀池27顶部设置用于完成固液分离的斜管28，沉淀池27内部设置刮泥机30将絮体收集至污泥浓缩区，污泥浓缩区通过磁介质絮体总管路20分别连通磁介质絮体回流管路22和磁介质絮体回收管路23，且磁介质絮体回流管路22和磁介质絮体回收管路23均设置磁介质絮体泵21，其中磁介质絮体回流管连接初级絮凝池，磁介质絮体回收管路 23依次连接解絮机24和磁介质分离机25，磁介质分离机25两出料口分别连接剩余污泥排放管路26和初级絮凝池。

作为本实用新型的一种技术优化方案，深床滤池内部由下至上依次铺设滤砖3和滤床5，其中滤床5由特殊级配滤料组成，滤料粒径2-8mm，材料为石英砂或陶粒或火山岩，且滤料表面附着生物膜。

通过采用上述技术方案，从而进水管路内的源水在由下至上经过滤砖3和滤床5的时候，源水经过滤砖3过滤，同时源水中的硝态氮与滤料表面生长的生物膜接触发生反硝化作用进行脱氮，同时滤料的过滤作用截留水中的SS，保障出水SS<10mg/L。

作为本实用新型的一种技术优化方案，深床滤池外部设置鼓风机4，鼓风机4的通风管道伸入到深床滤池内，中间水池10通过反洗管道连接深床滤池，且反洗管道上设置反洗水泵9，深床滤池通过反洗污水收集管连接反洗污水收集池8。

通过采用上述技术方案，在深床滤床5运行期间，随着滤池污染物累积，水头损失逐渐增大，产水水量会逐渐下降，则利用鼓风机4和反洗水泵9定时进行气、水反洗，气、水反洗分别需通过鼓风机4、反洗水泵9 供气、供水经相应的气、水管路后由滤砖3进行均匀布气布水，反洗污水经反洗污水收集管路7流入反洗污水收集池8。

作为本实用新型的一种技术优化方案，其中混凝反应池11内设置混凝搅拌机12，且混凝反应池11连接混凝剂投加系统18，初级絮凝反应池 13内设置初级絮凝搅拌机14，且初级絮凝反应池13连接助凝剂投加系统 19，二级絮凝反应池15内设置二级絮凝搅拌机16。

通过采用上述技术方案，从而可以利用混凝搅拌机12保证混凝剂能够与需要反应的水充分接触，利用初级絮凝搅拌机14保证助凝剂与需要反应的水充分接触，利用二级絮凝搅拌机16保证在二级絮凝反应池15助凝剂能够与需要反应的水充分接触。

作为本实用新型的一种技术优化方案，斜管28上方设置集水渠29，且集水渠29上连接排水管路31。

通过采用上述技术方案，从而可以利用集水渠29手机斜管28固液分离出的水，并通过排水管路31将集水渠29收集的水导出。

作为本实用新型的一种技术优化方案，初级絮凝搅拌机14、二级絮凝搅拌机16、混凝剂投加系统18、助凝剂投加系统19、磁质絮体泵、碳源投加系统2、鼓风机4、反洗水泵9均电性连接精细控制系统32。

通过采用上述技术方案，可以利用精细控制系统32实现自动化控制，且初级絮凝搅拌机14、二级絮凝搅拌机16、混凝剂投加系统18、助凝剂投加系统19、磁质絮体泵、碳源投加系统2、鼓风机4、反洗水泵9均需设置变频调节以便于精细自动控制。

本实用新型在工作时，系统源水来自于生化二沉池，在原水泵作用下经进水管路1流入，与碳源投加系统2投加碳源充分混合后进入深床滤池，水自下而上通过滤砖3、滤床5后经由出水管路6流入中间水池10。滤床 5由特殊级配滤料组成，滤料粒径2-8mm，可为石英砂、陶粒和火山岩等，水中硝态氮与滤料表面生长的生物膜接触发生反硝化作用进行脱氮，同时滤料的过滤作用截留水中的SS，保障出水SS<10mg/L。深床滤床运行期间，随着滤池污染物累积，水头损失逐渐增大，产水水量会逐渐下降。需定时进行气、水反洗。气、水反洗分别需通过鼓风机4、反洗水泵9供气、供水经相应的气、水管路后由滤砖3进行均匀布气布水。反洗污水经反洗污水收集管路7流入反洗污水收集池8。经过滤床完成脱氮处理的污水自中间水池10进入混凝反应池11，在进水的同时，依次启动混凝剂投加系统 18、混凝搅拌机12、初级絮凝搅拌机14、二级絮凝搅拌机16和助凝剂投加系统19，助凝剂投加点为初级絮凝反应池。二级絮凝反应完成后通过配水墙在重力流作用下进沉淀池27，水流自下而上经过斜管28完成固液分离，絮体沉淀至池底，经刮泥机30收集至污泥浓缩区，在磁介质絮体泵 21作用下经磁介质絮体总管路20分配至磁介质絮体回流管路22和磁介质絮体回收管路23，回流磁介质絮体直接至初级絮凝池13参与反应。回收磁质絮体需首先经过解絮机24完成磁介质微粒与污泥的分离，然后进入磁介质分离机25完成磁介质回收，回收的磁介质微粒直接落入初级絮凝池13参与反应，剩余污泥经剩余污泥排放管路26排至污泥浓缩池。沉淀池水由集水渠29收集后经由出水管路31流出系统。

运行参数：深床滤池运行水力负荷5-8m³m^-2h^-1，反冲洗水洗强度10-15m³m^-2h^-1，水洗时间3-5min，反冲洗气洗强度70-110m³m^-2h^-1，气洗时间3-5min，气水反洗时间10-20min。磁介质混凝沉淀池，混凝搅拌时间0.5-3min，G值300-1000s^-1，初级絮凝1.5-3min，G值100-500s^-1，二级絮凝3-10min，G值70-200s^-1，沉淀池水力负荷15-30m³m^-2h^-1，磁介质投加量5-20g/L，助凝剂投加量0.5-1mg/L。碳源、混凝剂、助凝剂等投加需根据污染物削减量定比例投加，视具体水质而定。

系统进水水质：COD_cr<100mg/L，SS<50mg/L，TN<25mg/L，TP<5mg/L。系统出水水质，完全可以满足或优于一级A(GB18918-2002)：COD_cr<50mg/L，SS<5 mg/L，TN<15mg/L，TP<0.3mg/L。

案例1：

某市政污水厂，生活污水：工业污水比例(70％:30％)，系统进水水质： CODcr＝36-58mg/L，SS＝20-30mg/L，NO3+-N＝12.1-18.6mg/L， TN＝14.2-20.4mg/L，TP＝1.1-2.3mg/L。系统运行参数：深床滤池水力负荷6m3m-2h-1，反冲洗水洗强度12m3m-2h-1，水洗时间3min，反冲洗气洗强度90m3m-2h-1，气洗时间3min，气水反洗时间10min，碳源CH3COONa(25％浓度溶液)投加量50-180mg/L。混凝搅拌时间1min，G值500s-1，初级絮凝2min，G值200s-1，二级絮凝5min，G值150s-1，沉淀池水力负荷25m3m-2h-1，磁介质投加量10g/L，助凝剂PAM投加量0.5mg/L，混凝剂PAFC(液体商品)投加量60-80mg/L。系统出水水质：CODcr＝25-48 mg/L，SS<10mg/L，NO3+-N<3mg/L，TN<15mg/L，TP<0.3mg/L，出水 95％以上满足或优于一级A排放标准。直接处理成本为0.136-0.308元/t 水。

案例2：

某工业园区污水厂，其中农药、化工废水占比约80％，重介质混凝沉淀/深床滤池系统进水水质：CODcr＝61-110mg/L，SS＝30-45mg/L，NO3+-N＝12.5-21.3mg/L，TN＝15.2-25.4mg/L，TP＝2.8-4.5mg/L。深床滤池水力负荷5m3m-2h-1，反冲洗水洗强度15m3m-2h-1，水洗时间5min，反冲洗气洗强度100m3m-2h-1，气洗时间3min，气水反洗时间15min，碳源CH3COONa(25％浓度溶液)投加量60-180mg/L。混凝搅拌时间3min，G 值800s-1，初级絮凝2min，G值200s-1，二级絮凝10min，G值70s-1，沉淀池水力负荷15m3m-2h-1，磁介质投加量15g/L，助凝剂PAM投加量 1mg/L，混凝剂PAFC(液体商品)投加量80-180mg/L，粉末活性炭投加 10-100mg/L。系统出水水质：CODcr＝22-51mg/L，SS＝5-10mg/L，NO3+-N＝2-4 mg/L，TN<15mg/L，TP<0.5mg/L，出水95％以上满足一级A排放标准。直接处理成本为0.287-0.953元/t水。

上述具体实施方式仅仅对本实用新型的优选实施方式进行描述，而并非对本实用新型的保护范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思和精神范畴的前提下，本领域的普通技术人员根据本实用新型所提供的文字描述、附图对本实用新型的技术方案所作出的各种变形、替代和改进，均应属于本实用新型的保护范畴。本实用新型的保护范围由权利要求确定。

Claims

1.一种混凝沉淀脱氮除磷水处理系统，其特征在于，包括深床滤池、混凝反应池、初级絮凝反应池、二级絮凝反应池和沉淀池，其中所述深床滤池进料端连接进水管路和碳源投加系统，所述进水管路内的源水经碳源投加系统投加碳源后经深床滤池过滤并经出水管路流入到中间水池，所述中间水池连接混凝反应池，所述混凝反应池、初级絮凝反应池、二级絮凝反应池依次连接，所述二级絮凝反应池通过配水墙连接沉淀池，所述沉淀池顶部设置用于完成固液分离的斜管，所述沉淀池内部设置刮泥机将絮体收集至污泥浓缩区，所述污泥浓缩区通过磁介质絮体总管路分别连通磁介质絮体回流管路和磁介质絮体回收管路，且所述磁介质絮体回流管路和磁介质絮体回收管路均设置磁介质絮体泵，其中所述磁介质絮体回流管连接初级絮凝池，所述磁介质絮体回收管路依次连接解絮机和磁介质分离机，所述磁介质分离机两出料口分别连接剩余污泥排放管路和初级絮凝池。

2.根据权利要求1所述的一种混凝沉淀脱氮除磷水处理系统，其特征在于，所述深床滤池内部由下至上依次铺设滤砖和滤床，其中所述滤床由滤料组成，所述滤料粒径2-8mm，材料为石英砂或陶粒或火山岩，且所述滤料表面附着生物膜。

3.根据权利要求2所述的一种混凝沉淀脱氮除磷水处理系统，其特征在于，所述深床滤池外部设置鼓风机，所述鼓风机的通风管道伸入到深床滤池内，所述中间水池通过反洗管道连接深床滤池，且所述反洗管道上设置反洗水泵。

4.根据权利要求3所述的一种混凝沉淀脱氮除磷水处理系统，其特征在于，所述深床滤池通过反洗污水收集管连接反洗污水收集池。

5.根据权利要求1所述的一种混凝沉淀脱氮除磷水处理系统，其特征在于，其中所述混凝反应池内设置混凝搅拌机，且所述混凝反应池连接混凝剂投加系统，所述初级絮凝反应池内设置初级絮凝搅拌机，且所述初级絮凝反应池连接助凝剂投加系统，所述二级絮凝反应池内设置二级絮凝搅拌机。

6.根据权利要求1所述的一种混凝沉淀脱氮除磷水处理系统，其特征在于，所述斜管上方设置集水渠，且所述集水渠上连接出水管路。

7.根据权利要求5所述的一种混凝沉淀脱氮除磷水处理系统，其特征在于，所述初级絮凝搅拌机、二级絮凝搅拌机、混凝剂投加系统、助凝剂投加系统、磁质絮体泵、碳源投加系统、鼓风机、反洗水泵均电性连接精细控制系统。