CN219839573U - 一种反硝化深床滤池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种反硝化深床滤池，其包括池体，池体设有配水槽和滤池，配水槽设置在滤池的顶部，滤池自上而下依次设有进水腔、滤床和出水腔，配水槽的进水端外接有进水管，进水管上设有进水阀、流量计和第一硝态氮分析仪；配水槽的出水端设有配水堰；出水腔内设有布水布气系统和集水渠，集水渠与布水布气系统连通；集水渠外接有出水管和反冲洗进水管，出水管上设有出水阀、水头损失分析仪和第二硝态氮分析仪；反冲洗进水管上设有反冲洗水泵。采用本实用新型，能够使得驱氮过程与过滤的实际工况更加匹配，实现滤池驱氮自动化，有效地解决下向流式反硝化深床滤池形成“气堵”现象，同时提升了驱氮控制的可靠性与精确性。

Description

一种反硝化深床滤池

技术领域

本实用新型属于污水处理设备技术领域，具体涉及一种反硝化深床滤池。

背景技术

反硝化深床滤池按照水力流态分为下向流式和上向流式，下向流式反硝化深床滤池顾名思义，污水从滤池上部流入下部出水，滤料内微生物利用碳源通过反硝化作用将污水的NO₃--N还原为N2，同时滤料截留吸附作用能够去除污水中的SS。在此过程中，产生的氮气上升方向与过滤方向相反，被滞留在滤料间隙中无法排出，形成“气堵”现象，加之滤料层截留的SS和滤料表面生长的微生物膜共同作用下，滤池的水头损失逐渐增大，会导致滤池处理水量减少，如果不及时进行氮气释放(该过程称为驱氮)，最终会引起滤池溢流。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种反硝化深床滤池，能够使得驱氮过程与过滤的实际工况更加匹配，实现滤池驱氮自动化，有效地解决下向流式反硝化深床滤池形成“气堵”现象，同时提升了驱氮控制的可靠性与精确性。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种反硝化深床滤池，其包括池体，所述池体设有配水槽和滤池，所述配水槽设置在所述滤池的顶部，所述滤池自上而下依次设有进水腔、滤床和出水腔，所述配水槽的进水端外接有进水管，所述进水管上设有用于控制反硝化深床滤池进水的进水阀、用于监测进水流量的流量计以及用于检测进水硝态氮浓度的第一硝态氮分析仪；所述配水槽的出水端设有配水堰，所述配水堰能够控制配水槽的出水水位，使配水槽的水中溢流至所述进水腔；所述出水腔内设有布水布气系统和集水渠，所述集水渠与所述布水布气系统连通；所述集水渠外接有出水管和反冲洗进水管，所述出水管上设有用于控制反硝化深床滤池出水的出水阀、用于检测滤池水头损失的水头损失分析仪以及用于检测出水硝态氮浓度的第二硝态氮分析仪；所述反冲洗进水管上设有反冲洗水泵和反冲洗进水阀。

作为本实用新型的优选方案，所述出水腔内还设有与所述布水布气系统连通的配气渠，所述配气渠外接有进气管，所述进气管上设有风机和进气阀。

作为本实用新型的优选方案，所述出水腔内还设有与所述布水布气系统连通的配气渠，所述配气渠外接有进气管，所述进气管上设有风机。

作为本实用新型的优选方案，所述进水腔的上方设有用于监控滤池液位的液位计。

作为本实用新型的优选方案，所述进水管并联连接有废水排水管，所述废水排水管上设有废水排水阀。

作为本实用新型的优选方案，所述的反硝化深床滤池还包括PLC控制器，所述PLC控制器设有中央处理模块、驱氮周期计时模块、反冲洗周期计时模块、硝态氮去除量计算模块和水头损失计算模块；所述中央处理模块分别与所述驱氮周期计时模块、所述反冲洗周期计时模块、所述硝态氮去除量计算模块、所述水头损失计算模块、所述液位计、所述进水阀、所述出水阀、所述反冲洗水泵、所述风机、所述废水排水阀、所述反冲洗进水阀和所述进气阀电连接；所述硝态氮去除量分别与所述流量计、所述第一硝态氮分析仪和所述第二硝态氮分析仪电连接；所述水头损失计算模块与所述水头损失分析仪电连接。

作为本实用新型的优选方案，所述集水渠设置于所述布水布气系统的下方。

作为本实用新型的优选方案，所述进水管通过第一取样管与所述第一硝态氮分析仪。

作为本实用新型的优选方案，所述出水管通过第二取样管与所述第二硝态氮分析仪。

实施本实用新型提供的一种反硝化深床滤池，与现有技术相比，其有益效果在于：

本实用新型通过配置流量计、第一硝态氮分析仪、第二硝态氮分析仪和水头损失分析仪等监控元件，能够实时获得反硝化深床滤池的过滤工况，并根据各个监控元件采集到的数据来控制驱氮程序的开启或关闭，使得驱氮过程与过滤的实际工况更加匹配，实现滤池驱氮自动化，有效地解决下向流式反硝化深床滤池形成“气堵”现象；同时，通过综合多种不同监测数据来控制驱氮工作，其精准度更高，提升了驱氮控制的可靠性与精确性，既能解决提前驱氮(频繁驱氮)导致反硝化效果差的问题，又能防止因延后驱氮导致滤池溢流的风险，节省冲洗水耗，有利于提高反硝化效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

图1是本实用新型实施例提供的反硝化深床滤池的结构示意图；

图2是反硝化深床滤池中PLC控制器的连接结构图。

图中标记：

1、池体；2、配水槽；3、滤池；4、进水腔；5、滤床；6、出水腔；7、液位计；8、进水管；9、进水阀；10、流量计；11、第一硝态氮分析仪；12、配水堰；13、布水布气系统；14、集水渠；15、配气渠；16、出水管；17、反冲洗进水管；18、出水阀；19、水头损失分析仪；20、第二硝态氮分析仪；21、反冲洗水泵；22、进气管；23、风机；24、废水排水管；25、废水排水阀；26、反冲洗进水阀；27、进气阀；28、PLC控制器；281、中央处理模块；282、驱氮周期计时模块；283、反冲洗周期计时模块；284、硝态氮去除量计算模块；285、水头损失计算模块。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

请一并参阅图1和图2，现对本实用新型实施例提供的反硝化深床滤池进行说明。

如图1所示，本实用新型实施例的反硝化深床滤池，其包括池体1，所述池体1设有配水槽2和滤池3，所述配水槽2设置在所述滤池3的顶部，所述滤池3自上而下依次设有进水腔4、滤床5和出水腔6，所述配水槽2的进水端外接有进水管8，所述进水管8上设有用于控制反硝化深床滤池进水的进水阀9、用于监测进水流量的流量计10以及用于检测进水硝态氮浓度的第一硝态氮分析仪11；所述配水槽2的出水端设有配水堰12，所述配水堰12能够控制配水槽2的出水水位，使配水槽2的水中溢流至所述进水腔4；所述出水腔6内设有布水布气系统13和集水渠14，所述集水渠14与所述布水布气系统13连通；所述集水渠14外接有出水管16和反冲洗进水管17，所述出水管16上设有用于控制反硝化深床滤池出水的出水阀18、用于检测滤池3水头损失的水头损失分析仪19以及用于检测出水硝态氮浓度的第二硝态氮分析仪20；所述反冲洗进水管17上设有反冲洗水泵21和反冲洗进水阀26。

过滤时，污水经过进水管8进入到池体1内，由配水槽2上的配水堰12实现均匀配水至进水区，然后进入到滤床5截留污水中的悬浮物质，由于滤床5内繁殖了大量反硝化微生物，利用碳源将硝态氮转变成氮气，实现脱氮，滤床5净化后的水进入出水腔6，并经布水布气系统13由集水渠14收集，最终经出水管16流出池体1外，完成生化过滤步骤。

过滤过程中，流量计10、第一硝态氮分析仪11、第二硝态氮分析仪20和水头损失分析仪19等监控元件能够实时获得反硝化深床滤池的过滤工况，当过滤工况出异常时，例如：监控到反硝化深床滤池的驱氮周期达到预设驱氮周期，且反硝化深床滤池的水头损失大于或等于预设驱氮水头损失时，或者监控到反硝化深床滤池的出水阀18开度达到100％，且滤池3液位超过恒液位设定值时，将启动驱氮工作。驱氮时，关闭进水阀9和出水阀18，停止反硝化深床滤池进出水，开启反冲洗水泵21，将过滤后清水快速抽进池体1内，对滤床5进行扰动，通过向上涌动的水将滤料间产生的氮气带出水面释放，驱氮时间一般为1min～3min；此外，驱氮工作过程中，无需对驱氮后的废水进行排水处理。

由此，根据本实用新型实施例的反硝化深床滤池，其通过配置流量计10、第一硝态氮分析仪11、第二硝态氮分析仪20和水头损失分析仪19等监控元件，能够实时获得反硝化深床滤池的过滤工况，并根据各个监控元件采集到的数据来控制驱氮程序的开启或关闭，使得驱氮过程与过滤的实际工况更加匹配，实现滤池驱氮自动化，有效地解决下向流式反硝化深床滤池形成“气堵”现象；同时，通过综合多种不同监测数据来控制驱氮工作，其精准度更高，提升了驱氮控制的可靠性与精确性，既能解决提前驱氮(频繁驱氮)导致反硝化效果差的问题，又能防止因延后驱氮导致滤池3溢流的风险，节省冲洗水耗，有利于提高反硝化效率。

进一步地，为了防止滤床5堵塞导致驱氮后水头损失也无法小于预设驱氮水头损失的情况发生，所述反硝化深床滤池还具有反冲洗功能，具体的，所述出水腔6内还设有与所述布水布气系统13连通的配气渠15，所述配气渠15外接有进气管22，所述进气管22上设有风机23和进气阀27。

反冲洗时，先关闭进水阀9，停止反硝化深床滤池进水，待水位降低至滤床上方0.5m-1.0m后，再关闭出水阀18，停止出水(目的是为了保护反洗风机，防止启动压力过大导致风机无法正常运行，影响其使用寿命)，然后开启风机23将空气由配气渠15通过布水布气系统13均匀分配至滤床5，先松动滤床5滤料；2min～5min后，开启反冲洗水泵21将清水由集水渠14通过布水布气系统13均匀分配至滤床5，进行气水联合冲洗，充分对滤料进行搓洗；5min～10min后停止进气，进行水冲洗，将经气水联和洗冲后的颗粒物清洗干净；6min～10min后停止反冲洗水泵21，恢复正常进出水。此外，反冲洗工作过程中，需要对反冲洗后的废水进行排水处理，以维持滤池3液位平衡。

还需要说明的是，系统无论是执行驱氮指令还是执行反冲洗指令的过程中，均需要向池体内提供反冲水，但在执行驱氮指令时，无需对废水进行排水处理，这样会引起滤池液位上升而超过恒液位设定值，甚至当滤池液位超过恒液位设定值的105％～130％时，使得应在执行驱氮指令时而错误地执行了反冲洗指令，因此，在执行驱氮指令的过程中，即使当滤池液位超过恒液位设定值的105％～130％时，属于驱氮过程中达到的条件，也无需执行反冲洗指令，只需要完成现阶段的驱氮指令，打开出水阀门降低滤池液位至恒液位设定值以内后，从零开始计时下一个驱氮指令的驱氮周期，恢复滤池正常运行。

示例性的，为进一步提升驱氮控制的可靠性与精确性，所述进水腔4的上方设有用于监控滤池3液位的液位计7。

示例性的，为方便反冲洗后的废水能够及时排出池外，所述进水管8并联连接有废水排水管24，所述废水排水管24上设有废水排水阀25。

示例性的，为实现驱氮控制自动化，所述的反硝化深床滤池还包括PLC控制器28，所述PLC控制器28设有中央处理模块281、驱氮周期计时模块282、反冲洗周期计时模块283、硝态氮去除量计算模块284和水头损失计算模块285；所述中央处理模块281分别与所述驱氮周期计时模块282、所述反冲洗周期计时模块283、所述硝态氮去除量计算模块284、所述水头损失计算模块285、所述液位计7、所述进水阀9、所述出水阀18、所述反冲洗水泵21、所述风机23、所述废水排水阀25、反冲洗进水阀26和进气阀27电连接；所述硝态氮去除量分别与所述流量计10、所述第一硝态氮分析仪11和所述第二硝态氮分析仪20电连接；所述水头损失计算模块285与所述水头损失分析仪19电连接。由此，通过流量计10、第一硝态氮分析仪11、第二硝态氮分析仪20、水头损失分析仪19和液位计7分别采集进水流量、进水硝氮值、进水硝氮值、水头损失值和滤池3液位等实时数据，并将这些实时数据发送至PLC控制器28；PLC控制器28基于采集到的实时数据进行处理，从而获得相应的执行指令(如：驱氮指令和反冲洗指令)，控制进水阀9、出水阀18、反冲洗水泵21、风机23、废水排水阀25、反冲洗进水阀26和进气阀27的开启或关闭。

示例性的，所述集水渠14设置于所述布水布气系统13的下方，使得出水腔6内的水在重力下自然流入集水渠14。

示例性的，由于第一硝态氮分析仪11和第二硝态氮分析仪20均为间隔采样检测设备，为了方便采样，所述进水管8通过第一取样管与所述第一硝态氮分析仪11；所述出水管16通过第二取样管与所述第二硝态氮分析仪20。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种反硝化深床滤池，其特征在于，包括池体，所述池体设有配水槽和滤池，所述配水槽设置在所述滤池的顶部，所述滤池自上而下依次设有进水腔、滤床和出水腔，所述配水槽的进水端外接有进水管，所述进水管上设有用于控制反硝化深床滤池进水的进水阀、用于监测进水流量的流量计以及用于检测进水硝态氮浓度的第一硝态氮分析仪；所述配水槽的出水端设有配水堰，所述配水堰能够控制配水槽的出水水位，使配水槽的水中溢流至所述进水腔；所述出水腔内设有布水布气系统和集水渠，所述集水渠与所述布水布气系统连通；所述集水渠外接有出水管和反冲洗进水管，所述出水管上设有用于控制反硝化深床滤池出水的出水阀、用于检测滤池水头损失的水头损失分析仪以及用于检测出水硝态氮浓度的第二硝态氮分析仪；所述反冲洗进水管上设有反冲洗水泵和反冲洗进水阀。

2.根据权利要求1所述的反硝化深床滤池，其特征在于，所述出水腔内还设有与所述布水布气系统连通的配气渠，所述配气渠外接有进气管，所述进气管上设有风机和进气阀。

3.根据权利要求2所述的反硝化深床滤池，其特征在于，所述进水腔的上方设有用于监控滤池液位的液位计。

4.根据权利要求3所述的反硝化深床滤池，其特征在于，所述进水管并联连接有废水排水管，所述废水排水管上设有废水排水阀。

5.根据权利要求4所述的反硝化深床滤池，其特征在于，还包括PLC控制器，所述PLC控制器设有中央处理模块、驱氮周期计时模块、反冲洗周期计时模块、硝态氮去除量计算模块和水头损失计算模块；所述中央处理模块分别与所述驱氮周期计时模块、所述反冲洗周期计时模块、所述硝态氮去除量计算模块、所述水头损失计算模块、所述液位计、所述进水阀、所述出水阀、所述反冲洗水泵、所述风机、所述废水排水阀、所述反冲洗进水阀和所述进气阀电连接；所述硝态氮去除量分别与所述流量计、所述第一硝态氮分析仪和所述第二硝态氮分析仪电连接；所述水头损失计算模块与所述水头损失分析仪电连接。

6.根据权利要求1所述的反硝化深床滤池，其特征在于，所述集水渠设置于所述布水布气系统的下方。

7.根据权利要求1所述的反硝化深床滤池，其特征在于，所述进水管通过第一取样管与所述第一硝态氮分析仪。

8.根据权利要求1所述的反硝化深床滤池，其特征在于，所述出水管通过第二取样管与所述第二硝态氮分析仪。