CN218321041U - 一种iasbr工艺耦合磁性生物炭的生活污水处理系统 - Google Patents

Abstract

一种IASBR工艺耦合磁性生物炭的生活污水处理系统，其包括一体化IASBR反应系统，净化消毒系统。所述一体化IASBR反应系统包括厌氧区，间歇曝气反应区。所述厌氧区及间歇曝气反应区内投放悬浮生物膜填料。所述间歇曝气反应区内还设置有曝气沙盘，一个曝气机。控制所述间歇曝气反应区内氧浓度为缺氧或好氧环境交替运行，提高了反应器脱氮效率，更节省了在反应过程中因碱度不足而需要添加化学药剂的费用，并使用一种悬浮生物膜填料，来提高反应区内的氧的转移率和利用率。所述净化消毒系统包括人工湿地，消毒池。通过设置所述人工湿地，利用磁性生物碳的强吸附力提升所述人工湿地的去磷效果，并且由于生物炭制备简单，可以有效减少制备成本。

Description

一种IASBR工艺耦合磁性生物炭的生活污水处理系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理设备技术领域，特别涉及一种IASBR工艺耦合磁性生物炭的生活污水处理系统。

背景技术

随着农村生活水平的不断提高，农村地区生活污水的排放量逐年增加，生活污水的处理已经成为农村地区主要的环境问题。农村生活污水的主要来源为农家的厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣机排水、淋浴排水及其他排水，具有来源多，分布散，氨氮(NH⁴⁺-N)浓度高、碳氮比(COD/TN)低，可生化性好，变化系数大等特点，若采用传统生物方法处理，污水脱氮除磷困难，无法满足日益严格的排放标准。

目前，国内外由不同技术组合而成的农村生活污水处理工艺形式很多，主要分为4种：“厌氧+生态”工艺、“好氧+生态”工艺、“厌氧+好氧”工艺和“厌氧+好氧+生态”工艺。如专利号为CN201320864103.3的一种A2/O法的脱氮除磷装置，在A2/O工艺将厌氧、缺氧和好氧三种不同的环境条件交替运行和不同种类的微生物菌群如聚磷菌(PAO)反硝化菌和硝化菌共存于同一污泥系统中的传统工艺上，针对传统A2/O工艺碳源不足的的问题，将缺氧池前置，在缺氧段微生物直接利用进水有机物为碳源，使回流污泥带来的硝态氮反硝化，同时解决工艺碳源不足及其引起的硝酸盐进入厌氧区干扰释磷的问题，实现同步脱氮、除磷的目的。

但是当污水处理规模较小时，很难选择合适的耐污堵进水泵来实现连续稳定的进水，厌氧、缺氧和好氧区的曝气条件和回流液比不易控制，从而导致在设计规模较小时，A2/O工艺脱氮除磷效果欠佳，尤其是在进水碳氮比低时。此外，传统的人工湿地复氧主要依靠植物的根系泌氧和液面扩散，但是其复氧能力仍不能满足微生物硝化作用，进而影响了湿地的脱氮的能力。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种可以解决上述问题的IASBR工艺耦合磁性生物炭的生活污水处理系统。

一种IASBR工艺耦合磁性生物炭的生活污水处理系统，其包括一个一体化 IASBR反应系统，以及一个设置在所述一体化IASBR反应系统后的净化消毒系统。所述一体化IASBR反应系统包括一个设置在所述调节池后的厌氧区，以及一个位于所述厌氧区后的间歇曝气反应区。所述厌氧区及间歇曝气反应区内投放悬浮生物膜填料。所述间歇曝气反应区内还设置有曝气沙盘，以及一个曝气机。控制所述间歇曝气反应区内氧浓度为缺氧或好氧环境交替运行。所述净化消毒系统包括一个人工湿地，以及一个设置在所述人工湿地后的消毒池。所述消毒池由二氧化氯定量投加至池内。

进一步地，所述IASBR工艺耦合磁性生物炭的生活污水处理系统还包括一个过滤调节系统，所述过滤调节系统包括一个位于进水处的格栅沉淀池，以及一个设置在所述格栅沉淀池后的调节池。

进一步地，所述一体化IASBR反应系统还包括一个位于所述间歇曝气反应区后的二沉池，以及用于分区的隔板。

进一步地，所述二沉池为一个二次沉淀池，所述隔板分别位于所述厌氧区与间歇曝气反应区之间以及所述间歇曝气反应区与二沉池之间。

进一步地，所述隔板上设置有一个供污水流通的连接口，所述连接口位于所述隔板的靠近顶部处。

进一步地，所述曝气沙盘设置在所述间歇曝气反应区的底部。

进一步地，所述曝气机与所述曝气沙盘连接，为一个风机，是曝气设备的主要装置。

进一步地，所述人工湿地包括从底层至顶层依次设置一个厚度为20cm的鹅卵石层(粒径30－50mm)，一个厚度为20cm的沸石层(粒径15－25mm)，一个厚度为40cm的磁性生物炭层(粒径10－15mm)，以及一个厚度为20cm的高岭土层(粒径5-10mm)。

与现有技术相比，本实用新型提供的IASBR工艺耦合磁性生物炭的生活污水处理系统通过在传统A2/O工艺中的SBR基础上改变曝气方式形成一个所述一体化IASBR反应系统，形成缺氧/好氧交替运行的环境，提高了反应器脱氮效率，更节省了在反应过程中因碱度不足而需要添加化学药剂的费用，并使用一种悬浮生物膜填料，来提高反应区内的氧的转移率和利用率。通过设置一个多层并包括一层磁性生物碳的所述人工湿地，利用磁性生物碳的强吸附力提升所述人工湿地的去磷效果，并且由于生物炭制备简单，可以有效减少制备成本。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种IASBR工艺耦合磁性生物炭的生活污水处理系统的结构示意图。

图2为图1的一种IASBR工艺耦合磁性生物炭的生活污水处理系统的过滤调节系统的结构示意图。

图3为图1的一种IASBR工艺耦合磁性生物炭的生活污水处理系统的净化消毒系统的结构示意图。

具体实施方式

以下对本实用新型的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本实用新型实施例的说明并不用于限定本实用新型的保护范围。

如图1至图3所示，其为本实用新型提供的一种IASBR工艺耦合磁性生物炭的生活污水处理系统的结构示意图。所述IASBR工艺耦合磁性生物炭的生活污水处理系统包括一个过滤调节系统10，一个设置在所述过滤调节系统10后的一体化IASBR反应系统20，以及一个设置在所述一体化IASBR反应系统20后的净化消毒系统30。可以想到的是，所述IASBR工艺耦合磁性生物炭的生活污水处理系统还包括其他的一些功能模块如连接用的水管，曝气用的风机等等，其为本领域技术人员所习知的技术，在此不再赘述。

所述过滤调节系统10包括一个位于进水处的格栅沉淀池11，以及一个设置在所述格栅沉淀池11后的调节池12。所述格栅沉淀池11内设置有格栅，以过滤水中的大型悬浮物和大颗粒的可沉降物质，并将沉淀的浮渣和沉渣清运至系统外。所述调节池12设置在所述格栅沉淀池11与所述一体化IASBR反应系统20之间，用于调节水质、水量。

所述一体化IASBR反应系统20为一个一体化IASBR反应器，IASBR是在SBR 基础上改变曝气方式形成的一种改良工艺，将单个曝气段和厌氧段分割成若干个曝气段和缺氧段，从而形成缺氧/好氧交替运行的环境，好氧段产生的NO_x-N 能够及时的在后一个缺氧段通过反硝化作用去除，同时反硝化作用产生的OH^-刚好中和了硝化过程中产生的H+，促进了下一个阶段的反应，提高了反应器脱氮效率，更节省了在反应过程中因碱度不足而需要添加化学药剂的费用。

所述一体化IASBR反应系统20包括一个设置在所述调节池12后的厌氧区 21，一个位于所述厌氧区21后的间歇曝气反应区22，一个位于所述间歇曝气反应区22后的二沉池23，以及用于分区的隔板24。所述厌氧区21、间歇曝气反应区22及二沉池23的区段体积比1:2:1。所述厌氧区21及间歇曝气反应区22 内投放一种悬浮生物膜填料221，这种填料既能挂膜，又能有效切割气泡，提高氧的转移速率和利用率，使水中有机物能够得到高效处理。所述悬浮生物膜填料221在所述厌氧区21内时，增加生物膜的表面积，使得聚磷菌进行厌氧释磷，同时有机氮经氨化反应转化为氨氮；在所述间歇曝气反应区22内，实现挂膜和切割气泡的作用，增加氧转移率和利用率。所述间歇曝气反应区22内还设置有曝气沙盘222，以及一个曝气机223。所述曝气沙盘222设置在所述间歇曝气反应区22的底部，以控制所述间歇曝气反应区22内的氧气浓度实现缺氧/好氧环境交替运行，具体地，缺氧环境溶解氧在1mg/L左右，好氧环境溶解氧在2-6mg/L 左右，使得在好氧条件下，聚磷菌过量吸磷，形成含磷污泥，从而实现污水除磷；除此之外，亚硝化菌将氨氮转化为亚硝态氮，硝化菌再将亚硝态氮转化为硝态氮；在缺氧条件下，反硝化细菌将硝态氮转化为氮气，实现生活污水的脱氮处理。所述曝气机223与所述曝气沙盘222连接，其本质为一个风机，是曝气设备的主要装置。所述二沉池23为一个二次沉淀池，用于泥水分离，使得经过在所述间歇曝气反应区22内生物处理的混合液澄清，其中上清液通过管道流入所述净化消毒系统30，污泥则进行浓缩烘干后外运。所述隔板24分别位于所述厌氧区21与间歇曝气反应区22之间以及所述间歇曝气反应区22与二沉池23 之间，以分隔各个反应池。所述隔板24上设置有一个供污水流通的连接口241，所述连接口241位于所述隔板24的靠近顶部处，以保证流通的污水为各反应池的上清液。

所述净化消毒系统30包括一个人工湿地31，以及一个设置在所述人工湿地 31后的消毒池32。所述人工湿地31为一个潮汐硫人工湿地，采用进水—滞留—排水—闲置的方式运行，依靠床体饱和浸润面周期性变化将大气中的氧气吸入湿地基质内，提高湿地床体中的氧传输量；同时采用穿孔布水管进水，保证湿地均匀进水，穿孔布水管位于基质上方，通过跌水的进水方式来提高湿地进水溶解氧浓度，进而提升湿地对氨氮和有机物的去除。所述人工湿地31包括从底层至顶层依次设置一个厚度为20cm的鹅卵石层(粒径30－50mm)，一个厚度为20cm的沸石层(粒径15－25mm)，一个厚度为40cm的磁性生物炭层(粒径 10－15mm)，以及一个厚度为20cm的高岭土层(粒径5-10mm)。其中，生物炭是有机物在缺氧条件下通过热化学转化产生的一种固体物质，可由农作物秸秆制备而成，不仅能“变废为宝”，节约资源，还由于其“碳中性”的特点，可以减少二氧化碳(CO2)的排放，磁性生物炭不仅吸附能力强，而且成功克服了粉末生物炭使用后难以从液相溶液中分离回收的缺点。湿地植物选用香根草、千屈菜、菖蒲。所述消毒池32为由二氧化氯定量投加至池内，以灭杀生活污水中有害的病原微生物。

与现有技术相比，本实用新型提供的IASBR工艺耦合磁性生物炭的生活污水处理系统通过在传统A2/O工艺中的SBR基础上改变曝气方式形成一个所述一体化IASBR反应系统20，形成缺氧/好氧交替运行的环境，提高了反应器脱氮效率，更节省了在反应过程中因碱度不足而需要添加化学药剂的费用，并使用一种悬浮生物膜填料221，来提高反应区内的氧的转移率和利用率。通过设置一个多层并包括一层磁性生物碳的所述人工湿地31，利用磁性生物碳的强吸附力提升所述人工湿地31的去磷效果，并且由于生物炭制备简单，可以有效减少制备成本。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于局限本实用新型的保护范围，任何在本实用新型精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本实用新型的权利要求范围内。

Claims (8)

1.一种IASBR工艺耦合磁性生物炭的生活污水处理系统，其特征在于：所述IASBR工艺耦合磁性生物炭的生活污水处理系统包括一个一体化IASBR反应系统，以及一个设置在所述一体化IASBR反应系统后的净化消毒系统，所述一体化IASBR反应系统包括一个设置在调节池后的厌氧区，以及一个位于所述厌氧区后的间歇曝气反应区，所述厌氧区及间歇曝气反应区内投放悬浮生物膜填料，所述间歇曝气反应区内还设置有曝气沙盘，以及一个曝气机，控制所述间歇曝气反应区内氧浓度为缺氧或好氧环境交替运行，所述净化消毒系统包括一个人工湿地，以及一个设置在所述人工湿地后的消毒池，所述消毒池由二氧化氯定量投加至池内。

2.如权利要求1所述的IASBR工艺耦合磁性生物炭的生活污水处理系统，其特征在于：所述IASBR工艺耦合磁性生物炭的生活污水处理系统还包括一个过滤调节系统，所述过滤调节系统包括一个位于进水处的格栅沉淀池，以及一个设置在所述格栅沉淀池后的所述调节池。

3.如权利要求1所述的IASBR工艺耦合磁性生物炭的生活污水处理系统，其特征在于：所述一体化IASBR反应系统还包括一个位于所述间歇曝气反应区后的二沉池，以及用于分区的隔板。

4.如权利要求3所述的IASBR工艺耦合磁性生物炭的生活污水处理系统，其特征在于：所述二沉池为一个二次沉淀池，所述隔板分别位于所述厌氧区与间歇曝气反应区之间以及所述间歇曝气反应区与二沉池之间。

5.如权利要求3所述的IASBR工艺耦合磁性生物炭的生活污水处理系统，其特征在于：所述隔板上设置有一个供污水流通的连接口，所述连接口位于所述隔板的靠近顶部处。

6.如权利要求1所述的IASBR工艺耦合磁性生物炭的生活污水处理系统，其特征在于：所述曝气沙盘设置在所述间歇曝气反应区的底部。

7.如权利要求1所述的IASBR工艺耦合磁性生物炭的生活污水处理系统，其特征在于：所述曝气机与所述曝气沙盘连接，为一个风机，是曝气设备的主要装置。

8.如权利要求1所述的IASBR工艺耦合磁性生物炭的生活污水处理系统，其特征在于：所述人工湿地包括从底层至顶层依次设置一个厚度为20cm的鹅卵石层(粒径30－50mm)，一个厚度为20cm的沸石层(粒径15－25mm)，一个厚度为40cm的磁性生物炭层(粒径10－15mm)，以及一个厚度为20cm的高岭土层(粒径5-10mm)。

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