罐体串联式颗粒污泥自养脱氮一体化装置制造方法
【专利摘要】罐体串联式颗粒污泥自养脱氮一体化装置，由圆柱形的罐体串联组成，并在串联后的罐体串联竖流式的二沉池，每个罐体内安装斜板沉淀装置、穿孔曝气管，在最末端的罐体内安装pH值在线检测仪、溶解氧在线检测仪、氨氮在线检测仪和硝态氮在线检测仪，二沉池内安装中心进水筒、浮泥挡板和集水堰；斜板沉淀装置内安装聚丙烯的斜板、储泥斗、集水堰，在储泥斗底部设有污泥回流缝，整套装置设有进水管道、出水管道、中间连接管、空气管道、污泥管道；中间连接管连接在串联的罐体之间；空气管道的一端连接鼓风机。本实用新型适用于中高浓度氨氮污水脱氮处理，结构简单，设备成套化、自动化程度高，脱氮效果好，运行成本低。
【专利说明】罐体串联式颗粒污泥自养脱氮一体化装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及罐体串联式颗粒污泥自养脱氮一体化装置，属于生化法污水脱氮处理【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着世界范围内水体富营养化现象的不断加剧，工业污水处理已从单纯的去除有机污染物转变为同步去除氮磷污染物，“十二五”国民经济和社会发展规划纲要中，明确提出氨氮总量减排10%的目标。在我国多种行业的工业污水排放标准中都将氮指标作为严格的限制性指标，如制药废水、食品废水、垃圾渗滤液等，如何实现氨氮减排的目标还需在实践中探索。
[0003]传统的生物脱氮技术一般采用硝化一反硝化工艺，该工艺先通过硝化菌将污水中的氨氮氧化成硝态氮，再通过反硝化菌利用有机物将硝态氮还原为氮气。传统的污水脱氮工艺操作复杂、运行费用高、并产生大量反硝化污泥。80年代末荷兰代尔夫特大学研究人员在厌氧反应器中发现了厌氧氨氧化菌，并通过原子示踪技术发现厌氧氨氧化菌可以直接利用亚硝酸盐直接将氨氮氧化为氮气，大大缩短了污水脱氮的反应过程，厌氧氨氧化工艺与传统脱氮工艺相比具有明显的优势:厌氧氨氧化菌以亚硝酸盐为电子受体，脱氮过程中不需要有机碳源；硝化过程只需将1/2的氨氮氧化至亚硝酸盐，约节省曝气能耗62.5%;厌氧氨氧化菌为化能自养菌，在脱氮过程中污泥产量仅为传统硝化反硝化污泥产量的10%左右，大大节省后续污泥处置费用；另外，厌氧氨氧化技术还有高负荷，减少温室气体排放等有点。厌氧氨氧化技术应用于高氨氮废水处理中，可较大幅度节省运行费用，产生显著的经济效益。同时厌氧氨氧化工艺与传统工艺相比可减少温室气体氧化亚氮的排放，环境效益明显。
[0004]厌氧氨氧化工艺是可持续发展的生物脱氮技术，有着广泛和良好的前景。但是厌氧氨氧化菌生长缓慢，理论世代时间为11天，不易在反应器内形成优势菌种，另外在反应器启动初期厌氧氨氧化菌极易流失，导致厌氧氨氧化菌富集更加困难，为缩短厌氧氨氧化工艺的启动时间，需要强化反应器的污泥持留能力，以促进厌氧氨氧菌的快速富集。目前促进厌氧氨氧化菌富集的有效手段为投加高效生物填料或培养厌氧氨氧化颗粒污泥，投加生物填料会大幅度提高工程造价，而颗粒污泥工艺只能在间歇运行的反应器内形成，导致以上两种方法在推广应用阶段都受到一定程度的制约，因此如果能在连续流反应器内实现厌氧氨氧化颗粒污泥的富集可有效解决以上问题。
[0005]综上，目前厌氧氨氧化技术推广应用需要解决的问题包括:如何在反应器内富集高浓度的厌氧氨氧化菌；如何规避厌氧氨氧化颗粒污泥反应器间歇操作的复杂性；如何降低厌氧氨氧化生物膜技术工程应用的投资；因此，需要开发一种新型的连续流厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮装置。
【发明内容】
[0006]为了克服现有技术的不足，本实用新型提供罐体串联式颗粒污泥自养脱氮一体化装置。
[0007]罐体串联式颗粒污泥自养脱氮一体化装置，由圆柱形的罐体串联组成，并在串联后的罐体串联竖流式的二沉池，每个罐体内安装斜板沉淀装置、穿孔曝气管，在最末端的罐体内安装pH值在线检测仪、溶解氧在线检测仪、氨氮在线检测仪和硝态氮在线检测仪，二沉池内安装中心进水筒、浮泥挡板和集水堰；斜板沉淀装置内安装聚丙烯的斜板、储泥斗、集水堰，在储泥斗底部设有污泥回流缝，整套装置设有进水管道、出水管道、中间连接管、空气管道、污泥管道，进水管道上设置有进水泵，进水泵连接罐体；出水管道连接二沉池；中间连接管连接在串联的罐体之间；空气管道的一端连接鼓风机；空气管道的另一端连接电动阀门，电动阀门的另一端连接气体流量计，气体流量计的另一端连接罐体；污泥管道的一端连接罐体，污泥管道的另一端连接污泥回流泵，污泥回流泵的另一端连接手动阀门。
[0008]污泥回流缝的缝隙宽度为5mm ;斜板间距为6mm。
[0009]空气管道上的气体流量计为在线气体流量计，
[0010]进水泵与鼓风机均设有变频控制器，并设有PLC控制器；
[0011]电动阀门为电动调节蝶阀或菱形阀，并配有PLC控制器；
[0012]反应池内的pH值在线检测仪、溶解氧在线检测仪、氨氮在线检测仪、硝态氮在线检测仪，PH值在线检测仪、溶解氧在线检测仪、氨氮在线检测仪、气体流量计均与PLC控制器进行信号连接。
[0013]设有、设置和配有为连接.
[0014]与传统的高氨氮污水处理装置相比，本实用新型具有如下优点:
[0015]I)在连续流反应器内实现厌氧氨氧化颗粒污泥的持留，既弥补了间歇式厌氧氨氧化颗粒污泥工艺操作复杂的缺点，相比与生物膜工艺又降低了工程造价。
[0016]2)充分利用氨氧化菌与厌氧氨氧化菌的生态特性，创造适合其生长的微氧环境，利用絮体污泥对溶解氧的利用，利用悬浮活性污泥为氨氧化菌生长提供充足的溶解氧等适宜的生长条件，避免污泥絮体中过高的溶解氧对厌氧氨氧化菌的抑制作用。
[0017]3)本装置属于推流运行的反应器，其出水水质优于完全混合式反应器。
[0018]4) 一体化厌氧氨氧化工艺较传统脱氮工艺可节省约50%的曝气能耗，且本装置颗粒污泥与絮体污泥同时存在，可维持反应器在较低溶解氧水平，进一步提高氧的利用效率，使得整个装置的曝气能耗进一步降低。
[0019]本实用新型的优点是通过在单个罐体内设置斜板沉淀装置，增强了颗粒污泥在反应器内的持留能力，使得在连续流反应器内成功实现厌氧氨氧化颗粒污泥工艺，缩短反应器启动时间至1-3个月，与厌氧氨氧化生物膜工艺相比降低10-20%工程造价，通过悬浮污泥在整个装置内的循环，可有效发挥悬浮污泥的硝化作用，弥补了单纯颗粒污泥硝化能力不足的缺点，通过合理的反应器结构和水力流态为不同功能的微生物提供的适宜生长环境，实现装置的快速启动与稳定运行。
[0020]本实用新型适用于中高浓度氨氮污水脱氮处理，结构简单，设备成套化、自动化程度高，脱氮效果好，运行成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本实用新型以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定，如图其中:
[0022]图1为本实用新型的结构示意图。
[0023]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
【具体实施方式】
[0024]显然，本领域技术人员基于本实用新型的宗旨所做的许多修改和变化属于本实用新型的保护范围。
[0025]实施例1:如图1所示，罐体串联式颗粒污泥自养脱氮一体化装置，整个装置由圆柱形的罐体7串联组成，并在串联后的罐体7串联竖流式的二沉池19，
[0026]每个罐体7内安装斜板沉淀装置3、穿孔曝气管4，
[0027]在最末端的罐体7内安装pH值在线检测仪8、溶解氧在线检测仪9、氨氮在线检测仪10和硝态氮在线检测仪11，
[0028]二沉池19内安装中心进水筒16、浮泥挡板17和集水堰18 ；
[0029]斜板沉淀装置3内安装聚丙烯的斜板、储泥斗、集水堰，斜板间距为6mm，在储泥斗底部设有污泥回流缝，污泥回流缝的缝隙宽度为5mm ；
[0030]整套装置设有进水管道1、出水管道20、中间连接管6、空气管道21、污泥管道23，
[0031]进水管道I上设置有进水泵2，进水泵2连接罐体7 ；
[0032]出水管道20连接二沉池19 ；
[0033]中间连接管6连接在串联的罐体7之间；
[0034]空气管道21的一端连接鼓风机14 ;空气管道21的另一端连接电动阀门15，电动阀门15的另一端连接气体流量计5，气体流量计5的另一端连接罐体7 ；
[0035]污泥管道23的一端连接罐体7，污泥管道23的另一端连接污泥回流泵12，污泥回流泵12的另一端连接手动阀门13 ；
[0036]空气管道21上的气体流量计5为在线气体流量计，
[0037]进水泵2与鼓风机14均设有变频控制器，并设有PLC控制器；
[0038]电动阀门15为电动调节蝶阀或菱形阀，并配有PLC控制器；
[0039]反应池内的pH值在线检测仪8、溶解氧在线检测仪9、氨氮在线检测仪10、硝态氮在线检测仪11，PH值在线检测仪8、溶解氧在线检测仪9、氨氮在线检测仪10、气体流量计5均与PLC控制器进行信号连接。
[0040]整个装置由4个及4个以上罐体串联而成。
[0041]多次实验结果表明，本实用新型总氮去除率达到80%以上，氨氮去除负荷达到1.0kg/(m3.d)以上，整个装置的启动时间缩短至I个月，突破了厌氧氨氧化技术实际工程应用的瓶颈。
[0042]如上所述，对本实用新型的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本实用新型的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.罐体串联式颗粒污泥自养脱氮一体化装置，其特征在于由圆柱形的罐体串联组成，并在串联后的罐体串联竖流式的二沉池，每个罐体内安装斜板沉淀装置、穿孔曝气管，在最末端的罐体内安装PH值在线检测仪、溶解氧在线检测仪、氨氮在线检测仪和硝态氮在线检测仪，二沉池内安装中心进水筒、浮泥挡板和集水堰；斜板沉淀装置内安装聚丙烯的斜板、储泥斗、集水堰，在储泥斗底部设有污泥回流缝，整套装置设有进水管道、出水管道、中间连接管、空气管道、污泥管道，进水管道上设置有进水泵，进水泵连接罐体；出水管道连接二沉池；中间连接管连接在串联的罐体之间；空气管道的一端连接鼓风机；空气管道的另一端连接电动阀门，电动阀门的另一端连接气体流量计，气体流量计的另一端连接罐体；污泥管道的一端连接罐体，污泥管道的另一端连接污泥回流泵，污泥回流泵的另一端连接手动阀门。
2.根据权利要求1所述的罐体串联式颗粒污泥自养脱氮一体化装置，其特征是污泥回流缝的缝隙宽度为5mm ;斜板间距为6mm。
3.根据权利要求1所述的罐体串联式颗粒污泥自养脱氮一体化装置，其特征是:空气管道上的气体流量计为在线气体流量计， 进水泵与鼓风机均设有变频控制器，并设有PLC控制器； 电动阀门为电动调节蝶阀或菱形阀，并配有PLC控制器； 反应池内的pH值在线检测仪、溶解氧在线检测仪、氨氮在线检测仪、硝态氮在线检测仪，PH值在线检测仪、溶解氧在线检测仪、氨氮在线检测仪、气体流量计均与PLC控制器进行信号连接。
【文档编号】C02F3/30GK204211536SQ201420514052
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】闵祥发 申请人:北京坦思环保科技有限公司