CN215208999U - 一种用于应急处理乡镇及农村污水的脱氮一体化设备 - Google Patents

Abstract

一种用于应急处理乡镇及农村污水的脱氮一体化设备，涉及水处理技术领域，其包括：提升泵输出端与过滤器的输入端连接；过滤器输出端与多路阀的一个输入端连接，多路阀的输出端与树脂交换罐的输入端连接；树脂交换罐的输出端分别与清水罐的输入端、再生废液罐的输入端连接；潜水泵设置在清水罐底部且与氯化钠再生溶液罐连接；氯化钠再生溶液罐输出端通过计量泵与多路阀的另一个输入端连接；再生废液罐的输出端与盐生植物固氮人工湿地系统连接。该设备工艺简单灵活、脱氮效率快，确保在出水总氮异常情况下，能够快速应用于尾水脱氮使用，确保出水达标排放。

Description

一种用于应急处理乡镇及农村污水的脱氮一体化设备

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，尤其是涉及一种用于应急处理乡镇及农村污水的脱氮一体化设备。

背景技术

乡镇及农村生活污水指农村生产和生活中产生的污水，如厨房炊事、沐浴、洗涤衣服和其它生活用品、粪便及其冲洗过程中产生的各种废水。农村生活污水具有如下特征：分散、污水成分复杂、量大、增长快等特点。这些生活污水如不经过处理，通过非点源和点源排放至遍布农村附近的河流中，因污水中含有大量的有机物、氮磷等营养物质，导致河流水体出现富营养化，水体中蓝藻疯长，水体遭到严重污染。因此，必须对此类污水进行集中式处理。

常见的农村生活污水集中处理工艺有：厌氧-接触氧化-人工湿地、厌氧滤池-氧化塘-生态渠、地埋式氧化沟、人工快速渗滤，其中，厌氧-接触氧化-人工湿地工艺虽能有效去除氮磷，但占地面积较大；厌氧滤池-氧化塘-生态渠技术可利用村庄自然地形落差，动力消耗低，但更适用于拥有自然池塘和闲置沟渠的村庄；地埋式氧化沟虽然占地小，但工程造价较高；人工快速渗滤工艺水力负荷较高，出水水质高，但占地较大、容易堵塞、需定期翻动或更换填料。

对于农村生活污水的处理工艺，必须结合农村的自然地形及土地资源紧张程度，同时确保稳定去除污水中COD和氮、磷等营养元素。

传统乡镇及农村污水的处理由一级、二级生化处理单元组成，一般正常情况下基本上可以实现稳定达标排放，当设施故障或负荷突然增高时，可能导致出水水质中总氮的超标。

因此，实有必要设计一种用于应急处理乡镇及农村污水的脱氮一体化设备，以解决上述问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，故设计一种用于应急处理乡镇及农村污水的脱氮一体化设备，工艺简单灵活、脱氮效率快，确保在出水总氮异常情况下，能够快速应用于尾水脱氮使用，确保出水达标排放。

本实用新型提供的一种用于应急处理乡镇及农村污水的脱氮一体化设备，包括：提升泵、过滤器、多路阀、树脂交换罐、清水罐、潜水泵、氯化钠再生溶液罐、计量泵、再生废液罐和盐生植物固氮人工湿地系统；

提升泵输出端与过滤器的输入端连接，用于将乡镇及农村污水的二级生化处理异常出水送入过滤器内；过滤器输出端与多路阀的一个输入端连接，多路阀的输出端与树脂交换罐的输入端连接；树脂交换罐的输出端分别与清水罐的输入端、再生废液罐的输入端连接且分别设有控制开关的阀门；清水罐上部设有溢流的出水口，潜水泵设置在清水罐底部且与氯化钠再生溶液罐连接，用于将清水罐内的液体输入氯化钠再生溶液罐内；氯化钠再生溶液罐输出端通过计量泵与多路阀的另一个输入端连接；再生废液罐的输出端与盐生植物固氮人工湿地系统连接。

优选地，还包括一控制系统，控制连接多路阀、计量泵及阀门。

优选地，树脂交换罐内填充有氨根阳离子选择性交换树脂和硝酸根阴离子选择性交换树脂。

优选地，氨根阳离子选择性交换树脂和硝酸根阴离子选择性交换树脂分别为大孔阳离子氨根离子和大孔阴离子硝酸根离子树脂，外观形态为球状颗粒，骨架为聚乙烯-二乙烯基苯，粒度范围为250～1200μm。

优选地，盐生植物固氮人工湿地系统进水含盐量为1.5％～3.0％，种植有用于自然植物除氮的耐盐植物芦苇和盐地碱蓬。

6、如权利要求1中所述用于应急处理乡镇及农村污水的脱氮一体化设备，其特征在于：氯化钠再生溶液罐内配置有NaCl的再生溶液含量为4.0％～5.0％。

优选地，树脂交换罐内的树脂层下方铺设有粒径0.5～2mm均粒砾石、石英砂层，树脂填充体积为处理水量的约1/1000，树脂装填密度约为650-750g/L。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

采用本一体化脱氮设备，可对污水中氨氮和硝态氮起到快速吸附交换的目的，在应急情况下可立马投入使用，设备自动化程度高、操作简单、运行管理方便、反应迅速灵敏，脱氮效率高等优点。与现有脱氮技术相比，本发明所选用的氨根阳离子选择性交换树脂和硝酸根阴离子选择性交换树脂，对象离子吸附性能稳定，耐有机物污染能力强，脱氮效率高,采用普通较低浓度的NaCl溶液即可实现对吸附饱和树脂的脱附再生，且该组合树脂能够重复利用；利用乡镇和农村地区有较广阔的土地资源，采用人工湿地盐生植物固氮系统，通过采用耐盐的优先植物-芦苇和盐地碱蓬，可实现对有较高盐度的再生废液的植物固氮能力，既避免了二次污染，又合理利用了现有资源，同时，收割后的固氮植物芦苇和盐地碱蓬可用于造纸等用途，具有一定经济可利用价值。

附图说明

图1为本实用新型一优选实施例的用于应急处理乡镇及农村污水的脱氮一体化设备的结构示意图；

附图标号说明：

1、提升泵，2、过滤器，3、多路阀，4、树脂交换罐，5、清水罐，6、潜水泵，7、氯化钠再生溶液罐，8、计量泵，9、再生废液罐，10、盐生植物固氮人工湿地系统，11、阀门，12、出水口。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实施例提供的一种用于应急处理乡镇及农村污水的脱氮一体化设备，包括：提升泵1、过滤器2、多路阀3、树脂交换罐4、清水罐5、潜水泵6、氯化钠再生溶液罐7、计量泵8、再生废液罐9和盐生植物固氮人工湿地系统10。

其中，提升泵1输出端与过滤器2的输入端连接，用于将乡镇及农村污水的二级生化处理异常出水送入过滤器2内。过滤器2的输出端与多路阀3的一个输入端连接，多路阀3的输出端与树脂交换罐4的输入端连接。同时，树脂交换罐4的输出端分别与清水罐5的输入端、再生废液罐9的输入端连接且分别设有控制开关的阀门11；其中，经过树脂交换罐4处理后的水会进入清水罐5，而树脂交换罐4内树脂进行脱附再生后产生的废液将会进入再生废液罐9，再生废液罐9的输出端与盐生植物固氮人工湿地系统10连接。在清水罐5上部设有溢流的出水口12，潜水泵6设置在清水罐5底部且与氯化钠再生溶液罐7连接，用于将清水罐5内的液体输入氯化钠再生溶液罐7内。且氯化钠再生溶液罐7输出端通过计量泵8与多路阀3的另一个输入端连接。

且，该设备还包括一控制系统，控制连接多路阀3、计量泵8及阀门11，能控制进入树脂交换罐4内液体的进入量及排出线路。

其中，树脂交换罐4内填充有氨根阳离子选择性交换树脂和硝酸根阴离子选择性交换树脂。且氨根阳离子选择性交换树脂和硝酸根阴离子选择性交换树脂分别为大孔阳离子氨根离子和大孔阴离子硝酸根离子树脂，外观形态为球状颗粒，骨架为聚乙烯-二乙烯基苯，粒度范围为250～1200μm。同时，树脂交换罐4内的树脂层下方铺设有粒径0.5～2mm均粒砾石、石英砂层，树脂填充体积为处理水量的约1/1000，树脂装填密度约为650-750g/L。

而盐生植物固氮人工湿地系统10进水含盐量为1.5％～3.0％，种植有用于自然植物除氮的耐盐植物芦苇和盐地碱蓬。氯化钠再生溶液罐7内配置有NaCl的再生溶液含量为4.0％～5.0％，且是由清水罐5中的液体进行配置。

实际使用时，以乡镇及农村污水的二级生化处理异常出水为系统进水，经提升泵1送入多介质自清洗保安过滤器2，去除进水中的悬浮物、胶体等物质后，使其SS降至1mg/L左右，起到保护树脂交换罐44及延长其使用寿命及反冲洗时间间隔的作用。

经由设定好运行程序、自动控制的控制系统控制的多路阀3进入到树脂交换罐4中，树脂罐内填充了按一定比例填充的氨根阳离子选择性交换树脂和硝酸根阴离子选择性交换树脂。且在树脂层下方铺设约15公分的粒径0.5～2mm均粒砾石、石英砂层，树脂填充体积为处理水量的约1/1000，树脂装填密度约为650-750g/L，用于应急脱除污水中的氨氮和硝酸盐氮，离子交换后的净水送入清水罐55收集后，溢流排放。

配置氯化钠再生溶液是由潜水泵6从清水罐5转移至氯化钠再生溶液罐7中进行配置的。氯化钠再生溶液罐7与树脂交换罐4连接，由控制系统控制多路阀3输送，使用计量泵8将NaCl再生溶液加至树脂交换罐4内，起到氨根阳离子选择性交换树脂和硝酸根阴离子选择性交换树脂吸附饱和后，即经由树脂吸附交换后出水总氮＜5mg/L后，启动再生程序。利用一定浓度(质量比约4.0～5.0％)的NaCl溶液对树脂进行脱附再生，再生废液排至再生废液罐9，然后再生废液流至盐生植物固氮人工湿地系统10进行植物脱氮。可实现对有较高盐度的再生废液的植物固氮能力，既避免了二次污染，又合理利用了现有资源。同时，收割后的固氮植物芦苇和盐地碱蓬可用于造纸等用途，具有一定经济可利用价值，可保证出水所有指标均可稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB81918-2002中一级A类标准。

该设备运行使用时，包括以下步骤：

步骤1：以乡镇及农村污水的二级生化处理异常出水为系统进水，经一级提升泵1送入多介质自清洗保安过滤器2，去除进水中的悬浮物、胶体等物质，出水悬浮物含量＜1mg/L；

步骤2：经由设定好运行程序、自动控制的控制系统控制多路阀3进入到树脂交换罐4(树脂填充体积为处理水量的约1/1000)中，按一定比例填充的氨根阳离子选择性交换树脂和硝酸根阴离子选择性交换树脂，实现应急脱除污水中的氨氮和硝酸盐氮，经由树脂吸附交换后出水总氮＜5mg/L；

步骤3：离子交换后的净水送入清水罐5收集后，溢流排放，50％二级生化处理异常出水进入树脂交换罐4系统，与另外50％异常出水进行混合后检测达标后排放；

步骤4：树脂吸附饱和后(树脂交换罐4出水口12总氮超过5mg/L),由控制系统控制启动再生程序，使用计量泵8将4.0％～5.0％NaCl再生溶液加至树脂交换罐4内，起到使氨根阳离子选择性交换树脂和硝酸根阴离子选择性交换树脂脱附、再生的目的；

步骤5：之后用清水罐5收集水反冲洗树脂交换罐4，树脂再生废液由控制系统控制开启通向再生废液罐9的阀门11流入再生废液罐9；

步骤6：再生废液罐9出水引至人工湿地盐生植物固氮系统，通过芦苇和盐地碱蓬进行植物除氮。

该设备工艺简单灵活、脱氮效率快，确保在出水总氮异常情况下，能够快速应用于尾水脱氮使用，确保出水达标排放。

新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种用于应急处理乡镇及农村污水的脱氮一体化设备，其特征在于，包括：提升泵、过滤器、多路阀、树脂交换罐、清水罐、潜水泵、氯化钠再生溶液罐、计量泵、再生废液罐和盐生植物固氮人工湿地系统；

提升泵输出端与过滤器的输入端连接，用于将乡镇及农村污水的二级生化处理异常出水送入过滤器内；过滤器输出端与多路阀的一个输入端连接，多路阀的输出端与树脂交换罐的输入端连接；树脂交换罐的输出端分别与清水罐的输入端、再生废液罐的输入端连接且分别设有控制开关的阀门；清水罐上部设有溢流的出水口，潜水泵设置在清水罐底部且与氯化钠再生溶液罐连接，用于将清水罐内的液体输入氯化钠再生溶液罐内；氯化钠再生溶液罐输出端通过计量泵与多路阀的另一个输入端连接；再生废液罐的输出端与盐生植物固氮人工湿地系统连接。

2.如权利要求1中所述用于应急处理乡镇及农村污水的脱氮一体化设备，其特征在于：还包括一控制系统，控制连接多路阀、计量泵及阀门。

3.如权利要求1中所述用于应急处理乡镇及农村污水的脱氮一体化设备，其特征在于：树脂交换罐内填充有氨根阳离子选择性交换树脂和硝酸根阴离子选择性交换树脂。

4.如权利要求3中所述用于应急处理乡镇及农村污水的脱氮一体化设备，其特征在于：氨根阳离子选择性交换树脂和硝酸根阴离子选择性交换树脂分别为大孔阳离子氨根离子和大孔阴离子硝酸根离子树脂，外观形态为球状颗粒，骨架为聚乙烯-二乙烯基苯，粒度范围为250～1200μm。

5.如权利要求1中所述用于应急处理乡镇及农村污水的脱氮一体化设备，其特征在于：盐生植物固氮人工湿地系统进水含盐量为1.5％～3.0％，种植有用于自然植物除氮的耐盐植物芦苇和盐地碱蓬。

6.如权利要求1中所述用于应急处理乡镇及农村污水的脱氮一体化设备，其特征在于：氯化钠再生溶液罐内配置有NaCl的再生溶液含量为4.0％～5.0％。

7.如权利要求1中所述用于应急处理乡镇及农村污水的脱氮一体化设备，其特征在于：树脂交换罐内的树脂层下方铺设有粒径0.5～2mm均粒砾石、石英砂层，树脂填充体积为处理水量的约1/1000，树脂装填密度约为650-750g/L。

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