一种短程反硝化与厌氧氨氧化反应污水处理装置

1.本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种短程反硝化与厌氧氨氧化反应污水处理装置。


背景技术：

2.本实用新型对于背景技术的描述属于与本实用新型相关的相关技术，仅仅是用于说明和便于理解本实用新型的

技术实现要素：
，不应理解为申请人明确认为或推定申请人认为是本实用新型在首次提出申请的申请日的现有技术。
3.我国是水产养殖大国，在我国水产养殖业快速发展的背景下，水产养殖动物所产生的粪便加上投入的过量饲料会造成养殖尾水的严重污染，增加尾水中氮和磷的含量。目前传统的硝化反硝化工艺，通常还要进行亚硝酸盐氮转化为氮气的步骤，此种方式需要较多的碳源而且排泥量大，此种工艺已经不能满足可持续发展的需要。
实用新型内容
4.本实用新型的目的在于提供一种短程反硝化与厌氧氨氧化反应污水处理装置，以解决现有硝化反硝化工艺步骤多且碳源需求大的问题。
5.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
6.一种短程反硝化与厌氧氨氧化反应污水处理装置，其包括外壳以及均设置在外壳中的初级过滤装置、短程反硝化反应器和厌氧氨氧化反应器；短程反硝化反应器与初级过滤装置连通；厌氧氨氧化反应器分别与初级过滤装置和短程反硝化反应器连通；外壳的顶部设有太阳能发电组件，太阳能发电组件包括太阳能电池板以及用于向初级过滤装置、短程反硝化反应器和厌氧氨氧化反应器供电的充电电池，太阳能电池板设置在外壳的外壁并与充电电池电连接；外壳的底部设有移动滑轮。
7.采用上述技术方案的有益效果为：使用前先将装置移动至需要处理的污水源处，初级过滤装置将污水进行初步过滤得到一级处理污水；一级处理污水先流入到短程反硝化反应器中，一级处理污水进行缺氧反应从而将一级处理污水中的硝酸盐氮还原为亚硝酸盐氮，得到二级处理污水；二级处理污水再流入到厌氧氨氧化反应器中，同时初级过滤装置向厌氧氨氧化反应器中注入一定比例的一级处理污水，使得混合后的污水中的亚硝态氮和氨氮反应而脱氮，得到三级处理污水。
8.本技术方案中，将水产养殖产生的污水进行过滤和脱氮，形成水处理系统，本技术方案相比传统的硝化反硝化工艺省去了亚硝酸盐氮转化为氮气的处理装置，将反硝化过程产生的亚硝酸盐和原污水中的氨氮进行脱氮反应，不仅可有效减少碳源和氧气的需要，大大提升了脱氮的效率，而且排泥量大大减少，提高了污水处理效能，并且通过太阳能发电并将电能储存在充电电池中，充电电池可以向装置供电，实现能源的循环利用。
9.进一步地，初级过滤装置包括污水进水管路、过滤板以及用于沉淀一级处理污水的沉淀池，过滤板设置在沉淀池的上方，污水进水管路的两端分别与污水源头和过滤板连
通；沉淀池设有分别用于连通短程反硝化反应器以及厌氧氨氧化反应器的第一出水口和第二出水口。
10.进一步地，污水进水管路包括进水管和多个导流管组成的导流管束，进水管与污水源头连通，并且进水管上设置有污水水泵；导流管束用于将污水均匀导流至过滤板上，导流管束的一端呈聚合状并与进水管连通，导流管束的另一端呈分散状并与过滤板连通。
11.采用上述技术方案的有益效果为：污水水泵将水抽吸至进水管中，污水通过导流板先流入到过滤板上得到一级处理污水，一级处理污水再流入到沉淀池中进行沉淀。通过污水进水管路可以将污水较为均匀地导流至过滤板上，避免污水集中落入到过滤板上，提高污水的过滤效率。
12.进一步地，短程反硝化反应器为装有短程反硝化污泥的sbr反应器。
13.进一步地，厌氧氨氧化反应器为含有厌氧氨氧化菌生物膜的移动床生物膜反应器，并且厌氧氨氧化反应器的底部设有氮气曝气管。
14.进一步地，厌氧氨氧化反应器连通有用于培养厌氧氨氧化菌的培养反应器。
15.采用上述技术方案的有益效果为：培养反应器内培养厌氧氨氧化细菌，并定期投加至厌氧氨氧化反应器中，厌氧氨氧化细菌形成生物膜，从而完成亚硝态氮和氨氮的反应而脱氮。本技术方案通过氮气曝气管使悬浮的载体在反应器内随着混合液的回旋发展作用而自由移动，为厌氧氨氧化反应提供不断更新的生物界面，提高脱氮效率。
16.进一步地，厌氧氨氧化反应器依次连通有气浮池和集污箱，并且沉淀池设有用于连通集污箱的出泥口；沉淀池和气浮池均设置有用于刮出杂质的刮板。
17.采用上述技术方案的有益效果为：厌氧氨氧化反应器将二级处理污水脱氮后得到三级处理污水，三级处理污水流入到气浮池中，通过微小气泡的作用进一步将有机物、细小菌胶团、胶体悬浮物等污染物去除，气浮池上端形成的浮渣经刮板清理到集污箱，由于沉淀池中会有沉淀后的污染物，刮板可以将沉淀池的污染物刮至集污箱中。气浮池起到进一步去除污染物得到清水的作用，通过刮板可以将沉淀池和气浮池中的污染物进行收集，并定期进行更换，避免影响过滤效果。
18.进一步地，气浮池的顶部与厌氧氨氧化反应器连通，气浮池的底部连通有清水消毒装置，清水消毒装置包括清水收集箱、清水水泵以及与清水收集箱连通的臭氧发生器，气浮池与清水收集箱连通，并且连通处设有清水水泵。
19.进一步地，短程反硝化反应器和厌氧氨氧化反应器的侧壁上均设置有温度监测器、溶解氧监测器和ph检测器。
20.本实用新型具有以下有益效果：
21.(1)本实用新型省去了亚硝酸盐氮转化为氮气的处理装置，将反硝化过程产生的亚硝酸盐和原污水中的氨氮进行脱氮反应，可有效减少碳源和氧气的需要，排泥量大大减少，提高了污水处理效能。
22.(2)本实用新型通过污水进水管路可以将污水较为均匀地导流至过滤板上，避免污水集中落入到过滤板上，提高污水的过滤效率。
23.(3)本实用新型的气浮池起到进一步去除污染物得到清水的作用，通过刮板可以将沉淀池和气浮池中的污染物进行收集，并定期进行更换，避免影响过滤效果。
附图说明
24.图1为本实用新型短程反硝化与厌氧氨氧化反应污水处理装置的结构示意图。
25.图2为本实用新型的厌氧氨氧化反应器的结构示意图。
26.图中：1-外壳；2-初级过滤装置；211-进水管；212-导流管束；213-导流管；202-沉淀池；203-过滤板；3-短程反硝化反应器；301-搅拌件；4-厌氧氨氧化反应器；401-曝气管；402-聚丙烯球状填料；5-清水消毒装置；501-清水收集箱；502-臭氧发生器；6-培养反应器；7-集污箱；8-气浮池；901-温度监测器；902-溶解氧监测器；903-ph检测器；10-太阳能电池板；11-移动滑轮。
具体实施方式
27.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
28.请参照图1，一种短程反硝化与厌氧氨氧化反应污水处理装置，其包括外壳1以及设置在外壳1中的初级过滤装置2、短程反硝化反应器3和厌氧氨氧化反应器4；所述短程反硝化反应器3与所述初级过滤装置2连通；所述厌氧氨氧化反应器4分别与所述初级过滤装置2和所述短程反硝化反应器3连通；所述外壳1的顶部设有太阳能发电组件，太阳能发电组件用于向所述初级过滤装置2、短程反硝化反应器3和厌氧氨氧化反应器4供电。使用前先将装置移动至需要处理的污水源处，初级过滤装置2将污水进行初步过滤得到一级处理污水；一级处理污水先流入到短程反硝化反应器3中，一级处理污水进行缺氧反应从而将一级处理污水中的硝酸盐氮还原为亚硝酸盐氮，得到二级处理污水；二级处理污水再流入到厌氧氨氧化反应器4中，同时初级过滤装置2向厌氧氨氧化反应器4中注入一定比例的一级处理污水，使得混合后的污水中的亚硝态氮和氨氮反应而脱氮，得到三级处理污水。本实用新型将水产养殖产生的污水进行过滤和脱氮，形成水处理系统，本实用新型相比传统的硝化反硝化工艺省去了亚硝酸盐氮转化为氮气的处理装置，将反硝化过程产生的亚硝酸盐和原污水中的氨氮进行脱氮反应，不仅可有效减少碳源和氧气的需要，大大提升了脱氮的效率，而且排泥量大大减少，提高了污水处理效能，并且通过太阳能发电并将电能储存用以发电，实现能源的循环利用。
29.外壳1整体为房子结构，外壳1的顶部为锥形，外壳1为玻璃纤维材料和高耐热性的复合材料等耐腐蚀和隔噪音材料制成。外壳1的顶部设有太阳能发电组件，太阳能发电组件包括太阳能电池板10以及用于供电的充电电池，太阳能电池板10设置在外壳1的外壁并与充电电池电连接。外壳1的底部有移动滑轮11，在本实施例中外壳1的底部设置有4个移动滑轮11，在其他实施例中可以根据使用需求设置多于4或少于4个的移动滑轮11。初级过滤装置2包括污水进水管路、过滤板203以及用于沉淀一级处理污水的沉淀池202，过滤板203设置在沉淀池202的上方，并且过滤板203将外壳1分割为顶部空腔和底部空腔，过滤板203用于过滤污水并得到一级处理污水，过滤板203含有石英砂层、无烟煤层和活性炭层。污水进水管路的两端分别与污水源头和过滤板203连通，沉淀池202设有分别用于连通短程反硝化反应器3以及厌氧氨氧化反应器4的第一出水口和第二出水口。污水进水管路包括进水管211和由多个导流管213组成的导流管束212，进水管211的一端与污水源头连通，进水管211的另一端伸入到顶部空腔中，并且进水管211上设置有污水水泵。导流管束212用于将污水
均匀导流至过滤板203上，导流管束212的一端呈聚合状并与进水管211连通，导流管束212的另一端呈分散状并与过滤板203连通。在本实施例中设置有5个导流管213，5个导流管213的一端均与进水管211连通，使得导流管束212的一端呈聚合的状态，导流管213的另一端均间隔位于过滤板203的上方，使得导流管束212的一端呈分散状，在其他实施例中可以设置多于或少于5个的导流管213。污水水泵将水抽吸至进水管211中，污水通过导流管束212先流入到过滤板203上得到一级处理污水，一级处理污水再流入到沉淀池202中进行沉淀。通过污水进水管211路可以将污水较为均匀地导流至过滤板203上，避免污水集中落入到过滤板203上，提高污水的过滤效率。
30.短程反硝化反应器3为装有短程反硝化污泥的sbr反应器，短程反硝化反应器3中的搅拌件301为连接有电机的搅拌杆。一级处理污水流入到短程反硝化反应器3中，搅拌件301搅拌的过程中，一级处理污水与反硝化污泥进行缺氧反应，将一级处理污水中的硝酸盐氮反硝化为亚硝酸盐氮。搅拌件301起到搅拌的作用，加快一级处理污水与反硝化污泥的反应效率。
31.请参照图1和图2，厌氧氨氧化反应器4为含有厌氧氨氧化菌生物膜的移动床生物膜反应器，其材料为聚丙烯球状填料402，聚丙烯球状填料402直径为25-50mm，比表面积为236-460m2/m3，且厌氧氨氧化反应器4的底部设有氮气曝气管401，在本实施例中并排设置有5个氮气曝气管401，在其他实施例中可以设置多于或少于5个的氮气曝气管401，通过氮气曝气管401使悬浮的聚丙烯球状填料402在厌氧氨氧化反应器4内随着混合液的回旋发展作用而自由移动，为厌氧氨氧化反应提供不断更新的生物界面，提高脱氮效率。厌氧氨氧化反应器4连通有用于培养厌氧氨氧化菌的培养反应器6，培养反应器6设置在外壳1中并位于厌氧氨氧化反应器4的下方，培养反应器6设有搅拌棒和温度调节器，在搅拌棒和温度控制的条件下培养有厌氧氨氧化细菌，培养反应器6可通过设定微生物的最佳生存条件使得菌种在反应器内迅速活化、繁殖、成熟，具有可以短时间、低成本获得大量高效菌种的作用。培养反应器6内培养厌氧氨氧化细菌，并定期投加至厌氧氨氧化反应器4中，厌氧氨氧化细菌在聚丙烯球状填料402的外壁形成生物膜，从而完成亚硝态氮和氨氮的反应而脱氮。
32.短程反硝化反应器3和厌氧氨氧化反应器4的侧壁上均设置有温度监测器901、溶解氧监测器902和ph检测器903。
33.外壳1中设有集污箱7，厌氧氨氧化反应器4依次连通有气浮池8和集污箱7,沉淀池202和气浮池8均设置有与集污箱7连通的出泥口，并且沉淀池202和气浮池8中均设置有用于刮出杂质的刮板，在本实施例中，刮板为间隔运作的刮板，此为现有技术在此不再赘述。厌氧氨氧化反应器4将二级处理污水脱氮后得到三级处理污水，三级处理污水流入到气浮池8中，通过微小气泡的作用进一步将有机物、细小菌胶团、胶体悬浮物等污染物去除，气浮池8上端形成的浮渣经刮板清理到集污箱7，由于沉淀池202中会有沉淀后的污染物，刮板可以将沉淀池202的污染物刮至集污箱7中。气浮池8起到进一步去除污染物得到清水的作用，通过刮板可以将沉淀池202和集污箱7中的污染物进行收集，并定期进行更换，避免影响过滤效果。
34.气浮池8的顶部与厌氧氨氧化反应器4连通，气浮池8的底部连通有清水消毒装置5，清水消毒装置5包括清水收集箱501、清水水泵以及与清水收集箱501连通的臭氧发生器502，气浮池8与清水收集箱501连通，并且连通处设有清水水泵。经气浮处理后的清水进入
到清水池，开启清水池上方的臭氧发生器502，在臭氧的作用下对清水池内的水进行氧化杀菌消毒，臭氧净化后的水达到排放要求，从出水口排出，本实用新型通过清水消毒装置5使工业用水可以进一步进行消菌杀毒，达到排放标准。
35.值得说明的是，在本实施例中搅拌件301的电机、污水水泵、清水水泵、培养反应器6、氮气曝气管401和臭氧发生器502分别与可充电电池电连接，充电电池向以上部件供电。污水进水管211路与导流管束212的连通处、沉淀池202与短程反硝化反应器3的连通处、沉淀池202与厌氧氨氧化反应器4的连通处均设置有阀门。
36.污水处理的过程：1)污水源与污水进水管211路连通，污水沿着导流管束212先流入到过滤板203进行过滤得到一级处理污水，一级处理污水在沉淀池202中进行沉淀；2)沉淀后的一级处理污水流入到短程反硝化反应器3，短程反硝化反应器3中投入1.0-4.0g/l的短程反硝化污泥，根据ph监测器调节ph在9左右，控制溶解氧《0.5mg/l，控制温度为20-30℃，c/n比为1.5-3，并打开搅拌件301搅拌，在缺氧的状态下搅拌8小时，之后静置沉淀1小时得到二级处理污水；3)二级处理污水流入到厌氧氨氧化反应器4中，同时沉淀池202中的一级处理污水以一定比例流入到厌氧氨氧化反应器4中，聚丙烯球状填料402填充体积占厌氧氨氧化反应器4体积的40-80％，聚丙烯填料填充密度为1g/cm3，孔隙率为90-95％，其中在培养反应器6内培养厌氧氨氧化细菌，定期向厌氧氨氧化反应器4投加厌氧氨氧化细菌从而在聚丙烯球状填料402的外壁形成生物膜，完成二级处理污水的脱氮并得到三级处理污水；4)三级处理污水流入到气浮池8中，细小颗粒和溶解性物质形成泡沫浮渣并得到清水，清水再流入到清水消毒装置5中，臭氧发生器502对清水进行氧化杀菌消毒。
37.以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。