CN214167719U - 稀土尾水脱氮处理装置 - Google Patents
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Abstract
一种稀土尾水脱氮处理装置，耦合反应系统由若干个交替设置并同时进行的亚硝化反应阶段、厌氧氨氧化反应阶段与设置在末端的反硝化反应阶段构成，稀土尾水通过PLC控制系统控制的进水泵泵入耦合反应系统，同时控制搅拌器的搅拌速度，根据条件需要控制好氧段的曝气量，在第一级的亚硝化反应阶段实现部分亚硝化，在厌氧氨氧化反应阶段产生的亚硝氮与其中剩余的部分氨氮，通过挂膜的厌氧氨氧化填料实现厌氧氨氧化脱氮，在反硝化反应阶段通过投加适量碳源反硝化去除厌氧氨氧化产生的硝态氮；耦合系统出水进入沉淀池进行泥水分离，污泥沉在底部并通过循环泵泵回至进水端。本实用新型能够实现稀土尾水的高效节能脱氮，可大大降低脱氮处理成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种脱氮处理装置，具体是一种稀土尾水脱氮处理装置，属于污染废水生物脱氮技术领域。
背景技术
稀土矿山的开采会产生稀土尾水，稀土尾水的处理作为稀土全产业链中的一个关键环节，对稀土产业的绿色可持续发展起着至关重要的作用。稀土尾水含有高浓度的氨氮，并且盐度较高、C/N极低，若不经过处理直接排放则会导致严重的环境问题。部分废液流失至外环境经过地表水和地下水的稀释，氨氮含量也可达到80mg/L～200mg/L，严重影响矿区的生态环境与经济发展。
稀土尾水最为典型的水质特点为低C/N和高氨氮，这导致对其进行脱氮处理难度较大。目前在运行的稀土矿山尾水处理工艺主要有三种：一是生物滤池硝化/反硝化工艺，二是生物膜硝化/反硝化工艺，三是原水反渗透过滤+浓水硝化/反硝化工艺；以上工艺所采用的脱氮原理均为传统硝化-反硝化工艺，传统的硝化-反硝化脱氮工艺需要硝化所需的大量曝气以及反硝化所需的大量有机碳源投加，从而导致稀土尾水处理运行成本较高。此外，稀土原位开采产生的尾水还存在水量和水质波动较大的情况，从而导致系统运行控制难。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种稀土尾水脱氮处理装置，能够实现稀土尾水的高效节能脱氮，可大大降低脱氮处理成本。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种稀土尾水脱氮处理装置，包括稀土尾水原水调节水箱，稀土尾水原水调节水箱通过管路连接耦合反应系统，并在管路上安装进水泵，耦合反应系统由若干个交替设置并同时进行的亚硝化反应阶段、厌氧氨氧化反应阶段与设置在末端的反硝化反应阶段构成，亚硝化反应阶段与厌氧氨氧化反应阶段与末端设置的反硝化反应阶段同时进行；其中任一个亚硝化反应阶段均包括好氧池、搅拌器以及曝气盘，搅拌器设置在好氧池中，曝气盘设置在好氧池的底部并通过曝气管与曝气泵连通，在曝气管上安装气体转子流量计；
任一个厌氧氨氧化反应阶段包括缺氧池、搅拌器、海绵填料，搅拌器设置在缺氧池中，海绵填料投加在缺氧池中；所述好氧池与缺氧池之间通过底部开有孔洞的隔板隔开；反硝化反应阶段包括反应池、搅拌器、海绵填料，搅拌器设置在反应池中，海绵填料投加在反应池中；缺氧池与反应池之间通过底部开有孔洞的隔板隔开；
还包括储药桶，储药桶通过管路连接反应池，并在管路上安装加药泵，耦合反应系统出水口通过管路连接竖流式沉淀池，竖流式沉淀池中设有中心管，在竖流式沉淀池的一侧设有用于清水排出的出水口，
在竖流式沉淀池的底端连通一回流管路，回流管路的另一端连接在进水泵与耦合反应系统之间，并在回流管路上安装循环泵；PLC控制系统分别连接进水泵、搅拌器、加药泵、循环泵、曝气泵。
作为本实用新型的进一步改进，亚硝化反应阶段、厌氧氨氧化反应阶段设置为两级，好氧池、缺氧池、反应池均设置为等体积的方形水池。
作为本实用新型的进一步改进，隔板上的孔洞设置有拦网。
与现有技术相比，本实用新型的耦合反应系统由若干个交替设置并同时进行的亚硝化反应阶段、厌氧氨氧化反应阶段与设置在末端的反硝化反应阶段构成，其中任一个亚硝化反应阶段均包括好氧池、搅拌器以及曝气盘，搅拌器设置在好氧池中，曝气盘设置在好氧池的底部并通过曝气管与曝气泵连通，在曝气管上安装气体转子流量计，在好氧条件下亚硝化菌将氨氮氧化成亚硝氮；任一个厌氧氨氧化反应阶段包括缺氧池、搅拌器、海绵填料，搅拌器设置在缺氧池中，海绵填料投加在缺氧池中，在缺氧或厌氧条件下厌氧氨氧化菌将亚硝氮与氨氮反应生成氮气去除；反硝化反应阶段包括反应池、搅拌器、海绵填料，搅拌器设置在反应池中，海绵填料投加在反应池中；所述好氧池与缺氧池之间通过底部开有孔洞的隔板隔开；缺氧池与反应池之间通过底部开有孔洞的隔板隔开；稀土尾水经过收集贮存在原水调节水箱，通过PLC控制系统控制进水泵将原水调节水箱的稀土尾水泵入亚硝化与厌氧氨氧化耦合反应阶段，同时控制好氧池、缺氧池、反应池中搅拌器的搅拌速度，根据条件需要控制好氧段的曝气量，在第一级的第一段实现部分亚硝化，在第二段产生的亚硝氮与其中剩余的部分氨氮，通过挂膜的厌氧氨氧化填料实现厌氧氨氧化脱氮，在第二级继续重复亚硝化与厌氧氨氧化的步骤；在耦合系统的末端通过投加适量碳源反硝化去除厌氧氨氧化产生的硝态氮；耦合系统出水进入沉淀池进行泥水分离，污泥沉在底部并通过循环泵泵回至进水端；本实用新型能够实现稀土尾水的高效节能脱氮，可大大降低脱氮处理成本。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1中隔板的结构示意图。
图中：1、稀土尾水原水调节水箱，2、进水泵，3、耦合反应系统，3.1、好氧池，3.2、缺氧池，3.3、反应池，4、、搅拌器，5、隔板，6、加药泵，7、储药桶，8、耦合反应系统出水口，9、竖流式沉淀池，10、出水口，11、循环泵，12、海绵填料，13、曝气泵，14、气体转子流量计，15、曝气盘，16、PLC控制系统。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1和图2所示，一种稀土尾水脱氮处理装置，包括稀土尾水原水调节水箱1，稀土尾水原水调节水箱1通过管路连接耦合反应系统3，并在管路上安装进水泵2，耦合反应系统3由若干个交替设置并同时进行的亚硝化反应阶段、厌氧氨氧化反应阶段与设置在末端的反硝化反应阶段构成，亚硝化反应阶段与厌氧氨氧化反应阶段与最后设置的反硝化反应阶段同时进行，其中任一个亚硝化反应阶段均包括好氧池3.1、搅拌器4以及曝气盘15，搅拌器4设置在好氧池3.1中，曝气盘15设置在好氧池3.1的底部并通过曝气管与曝气泵13连通，在曝气管上安装气体转子流量计14；通过气体转子流量计14控制好氧池3.1中的曝气量；任一个厌氧氨氧化反应阶段包括缺氧池3.2、搅拌器4、海绵填料12，搅拌器4设置在缺氧池3.2中，海绵填料12投加在缺氧池3.2中；
所述好氧池3.1与缺氧池3.2之间通过底部开有孔洞的隔板5隔开；
反硝化反应阶段包括反应池3.3、搅拌器4、海绵填料12，搅拌器4设置在反应池3.3中，海绵填料12投加在反应池3.3中；
缺氧池3.2与反应池3.3之间通过底部开有孔洞的隔板5隔开；
还包括储药桶7，储药桶7通过管路连接反应池3.3，并在管路上安装加药泵6，耦合反应系统出水口8通过管路连接竖流式沉淀池9，竖流式沉淀池9中设有中心管，在竖流式沉淀池9的一侧设有用于清水排出的出水口10，在竖流式沉淀池9的底端连通一回流管路，回流管路的另一端连接在进水泵2与耦合反应系统3之间，并在回流管路上安装循环泵11；PLC控制系统16分别连接进水泵2、搅拌器4、加药泵6、循环泵11、曝气泵13，通过中央控制系统17控制进水泵2、加药泵6、回流泵11、曝气泵13和搅拌器4工作。
为了保证海绵填料维持在各自反应池中，本实用新型在隔板5的孔洞上设置有拦网。
本实用新型的工作原理：
收集后的稀土尾水源源不断地流至稀土尾水原水调节水箱1中，本实用新型的亚硝化反应阶段、厌氧氨氧化反应阶段设置为两级，将稀土尾水原水调节水箱1的内径为40cm，高度为60cm，有效容积为60升；耦合反应系统3为方形水池，并将耦合反应系统3的尺寸设置为长×宽×高＝100cm×20cm×40cm，有效容积为70升，其中，每格好氧池、厌氧池、反应池的有效容积均为14升，通过PLC控制系统17控制进水泵2将稀土尾水泵入亚硝化反应阶段、厌氧氨氧化反应阶段、反硝化反应阶段，同时控制各反应池中搅拌器4的搅拌速度，根据条件需要控制好氧池的曝气量，在第一级的亚硝化反应阶段实现部分亚硝化，在第二段产生的亚硝氮与其中剩余的部分氨氮，通过挂膜的厌氧氨氧化填料实现厌氧氨氧化脱氮，在第二级继续重复亚硝化与厌氧氨氧化的步骤；在末端的反硝化反应阶段通过投加适量碳源反硝化去除厌氧氨氧化产生的硝态氮；反应后的水经耦合反应系统出水口8进入竖流式沉淀池9进行泥水分离，污泥沉在底部并通过循环泵11泵回至耦合反应系统的进水端；稀土尾水经本实用新型的耦合装置的处理，总氮去除率为90％-95％。
本实用新型将亚硝化、厌氧氨氧化与反硝化有机结合，可大大降低稀土尾水脱氮运行成本，还可根据水质水量变化情况和处理要求设计处理级数，实现稀土尾水高效稳定脱氮。
Claims (3)
1.一种稀土尾水脱氮处理装置，包括稀土尾水原水调节水箱(1)，稀土尾水原水调节水箱(1)通过管路连接耦合反应系统(3)，并在管路上安装进水泵(2)，其特征在于，
耦合反应系统(3)由若干个交替设置并同时进行的亚硝化反应阶段、厌氧氨氧化反应阶段与设置在末端的反硝化反应阶段构成，其中任一个亚硝化反应阶段均包括好氧池(3.1)、搅拌器(4)以及曝气盘(15)，搅拌器(4)设置在好氧池(3.1)中，曝气盘(15)设置在好氧池(3.1)的底部并通过曝气管与曝气泵(13)连通，在曝气管上安装气体转子流量计(14)；
任一个厌氧氨氧化反应阶段包括缺氧池(3.2)、搅拌器(4)、海绵填料(12)，搅拌器(4)设置在缺氧池(3.2)中，海绵填料(12)投加在缺氧池(3.2)中；所述好氧池(3.1)与缺氧池(3.2)之间通过底部开有孔洞的隔板(5)隔开；
反硝化反应阶段包括反应池(3.3)、搅拌器(4)、海绵填料(12)，搅拌器(4)设置在反应池(3.3)中，海绵填料(12)投加在反应池(3.3)中；缺氧池(3.2)与反应池(3.3)之间通过底部开有孔洞的隔板(5)隔开；
还包括储药桶(7)，储药桶(7)通过管路连接反应池(3.3)，并在管路上安装加药泵(6)，耦合反应系统出水口(8)通过管路连接竖流式沉淀池(9)，竖流式沉淀池(9)中设有中心管，在竖流式沉淀池(9)的一侧设有出水口(10)，在竖流式沉淀池(9)的底端连通一回流管路，回流管路的另一端连接在进水泵(2)与耦合反应系统(3)之间，并在回流管路上安装循环泵(11)；PLC控制系统(16)分别连接进水泵(2)、搅拌器(4)、加药泵(6)、循环泵(11)、曝气泵(13)。
2.根据权利要求1所述的稀土尾水脱氮处理装置，其特征在于，亚硝化反应阶段、厌氧氨氧化反应阶段设置为两级，好氧池(3.1)、缺氧池(3.2)、反应池(3.3)均设置为等体积的方形水池。
3.根据权利要求2所述的稀土尾水脱氮处理装置，其特征在于，隔板(5)上的孔洞设置有拦网。
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