一种废水中自动冲压清洗硝化反应处理装置

1.本实用新型涉及污水处理技术领域，具体为一种废水中自动冲压清洗硝化反应处理装置。


背景技术：

2.随着工业和农业的快速发展以及各类化学用品的广泛使用，水体中氮及其他有机物大量累积，造成了水环境的严重污染，硝化指硝化菌将硝酸盐还原为氮气的生物化学过程。虽然传统的硝化装置已较为完善，但随着水污染不断恶化，水质要求进一步提高，传统硝化技术面临处理效率低，运行管理费用高，污泥老化导致硝化效率低、污泥量大导致管道易结垢而造成堵塞影响去除率等问题，故而提出一种废水中自动冲压清洗硝化反应处理装置来解决上述问题。


技术实现要素：

3.(一)解决的技术问题
4.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种废水中自动冲压清洗硝化反应处理装置，具备简单方便多级气水自动反冲洗排泥除垢等优点，解决了传统硝化技术面临处理效率低，运行管理费用高，污泥老化导致硝化效率低、污泥量大导致管道易结垢而造成堵塞影响去除率的问题。
5.(二)技术方案
6.为实现上述简单方便多级气水自动反冲洗排泥除垢的目的，本实用新型提供如下技术方案：一种废水中自动冲压清洗硝化反应处理装置，包括硝化处理罐，还包括进水管，硝化处理罐的外壁连通有进水管，进水管上设置有第一闸阀，硝化处理罐内且位于进水管的上方设置有硝化及可压缩组件，硝化处理罐的外壁且位于硝化及可压缩组件的上方设置有排水管，排水管内设置有第二闸阀，硝化处理罐的外壁且位于硝化及可压缩组件的下方设置有曝气管，曝气管内设置有第三闸阀，硝化处理罐的底部设置有排泥管，排泥管上设置有第四闸阀。
7.优选的，硝化处理罐包括上部筒状壳体和下部锥形壳体，上部筒状壳体的底部同轴设置有下部锥形壳体，上部筒状壳体与下部锥形壳体之间形成反应腔室，且下部锥形壳体远离上部筒状壳体一端的横截面半径逐渐减小，进水管、硝化及可压缩组件、排水管和曝气管均设置于上部筒状壳体内，排泥管设置于下部锥形壳体的底部。
8.优选的，硝化及可压缩组件包括压缩式组件和可压缩填料，压缩式组件设置于硝化处理罐内且位于进水管和曝气管的上方并位于排水管的下方，压缩式组件内设置有可压缩填料，压缩式组件用于选择性挤压可压缩填料并改变可压缩填料体积使得可压缩填料内部老化生物膜及污泥便于排出。
9.优选的，压缩式组件包括可移动式第一滤板、固定式第二滤板和直线驱动模组，可移动式第一滤板设置于硝化处理罐内且位于进水管和曝气管的上方并位于排水管的下方，
固定式第二滤板设置于硝化处理罐内且位于可移动式第一滤板的上方并位于排水管的下方，可压缩填料设置于硝化处理罐内且位于可移动式第一滤板和固定式第二滤板之间，直线驱动模组设置于硝化处理罐内并与可移动式第一滤板传动连接，直线驱动模组用于选择性带动可移动式第一滤板升降并挤压可压缩填料。
10.优选的，压缩式组件包括第三滤板、第四滤板、隔板和旋转驱动模组，第三滤板设置于硝化处理罐内且位于进水管和曝气管的上方并位于排水管的下方，第四滤板设置于硝化处理罐内且位于可移动式第一滤板的上方并位于排水管的下方，第三滤板和第四滤板的相对侧均设置有若干个隔板，隔板在第三滤板和第四滤板上呈圆形等角度错位阵列分布，隔板和第三滤板和第四滤板之间形成过滤腔，可压缩填料设置于过滤腔内，旋转驱动模组设置于硝化处理罐上，旋转驱动模组用于选择性驱动第四滤板相对第三滤板旋转并使得过滤腔的容积发生改变且挤压可压缩填料。
11.优选的，可压缩填料为聚氨酯海绵填料。
12.(三)有益效果
13.与现有技术相比，本实用新型提供了一种废水中自动冲压清洗硝化反应处理装置，具备以下有益效果：
14.1、该废水自动冲压清洗硝化反应处理装置的正常运行(硝化反应)操作为：通过打开第一闸阀实现进水，打开第三阀门实现进气，打开第三阀门实现处理后的水排放，且运行过程中关闭第四阀门。由于压缩填料(聚氨酯海绵填料)具有很大的比表面积，有利于硝化菌及部分反硝化菌附着其上，形成生物膜处理系统，因而有利于硝化反应进行，可实现废水中氨氮快速去除；同时压缩填料(聚氨酯海绵填料)具有一定的机械过滤作用，废水因此废水通过压缩填料(聚氨酯海绵填料)后，不仅可以实现硝化而且可实现ss的高效去除。
15.2、该废水自动冲压清洗硝化反应处理装置的自动冲压操作为：关闭第一、二闸阀使进水和出水停止，打开第三阀门正常进气；然后开启压缩电动机使可移动式第一滤板上升(上升高度为压缩填料高度的二分之一，可根据实际高度调整)，压缩填料(聚氨酯海绵填料)中老化的生物膜及杂质受到挤压和曝气的冲刷作用直接脱落于废水中；然后打开第四阀门，将挤压脱落的生物膜及杂质排除；最后，再开启压缩电动机使可移动式第一滤板下降至原位置，压缩填料(聚氨酯海绵填料)在重力的作用下恢复为原来现状。该废水自动冲压清洗硝化反应处理装置的自动冲压操作最大优点是挤压脱落的生物膜及杂质直接进入待排放的废水中，可提高硝化反应装置的反冲洗效果；同时冲压周期及一次冲压时间均可根据进水和处理效果进行调整。
附图说明
16.图1为本实用新型提出的一种废水中自动冲压清洗硝化反应处理装置结构立体图；
17.图2为本实用新型提出的一种废水中自动冲压清洗硝化反应处理装置实施例一结构正视剖面图；
18.图3为本实用新型提出的一种废水中自动冲压清洗硝化反应处理装置实施例二结构正视剖面图；
19.图4为图3中a-a处剖视图。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.请参阅图1-4，一种废水中自动冲压清洗硝化反应处理装置，包括硝化处理罐1，还包括进水管2，硝化处理罐1的外壁固定安装有贯穿并延伸至其内部的进水管2，进水管2上固定安装有第一闸阀3，第一闸阀3用于控制流入硝化处理罐1内的水流量及流速，硝化处理罐1的内部且位于进水管2排水口的上方设置有硝化及可压缩组件4，硝化处理罐1的外壁且位于硝化及可压缩组件4的上方固定安装有与硝化处理罐1连通的排水管5，排水管5上固定安装有第二闸阀6，硝化处理罐1的外壁且位于硝化及可压缩组件4的下方固定安装有贯穿并延伸至硝化处理罐1内部的进气管7，进气管7上固定安装有第三闸阀8，硝化处理罐1的底部固定安装有与硝化处理罐1内部连通的排泥管9，排泥管9上固定安装有第四闸阀10；通过进水管2将污水导入硝化处理罐1中并通过硝化及可压缩组件4进行过滤并通过排水管5将过滤后的水排出，实现污水的硝化反应初步处理，当该硝化反应处理装置长期使用后，硝化及可压缩组件4势必会产生大量污泥杂质附着而影响过滤及硝化反应处理效果，此时，关闭第一闸阀3、第二闸阀6使进水和出水停止，打开第三闸阀8正常进气；然后开启硝化及可压缩组件4，硝化及可压缩组件4改变体积并对齐内部老化的生物膜及杂质受到挤压和曝气的冲刷作用直接脱落于废水中；然后打开第四闸阀9，将挤压脱落的生物膜及杂质排除；最后，再开启硝化及可压缩组件4复位，该废水自动冲压清洗硝化反应处理装置的自动冲压操作最大优点是挤压脱落的生物膜及杂质直接进水废水中，可提高冲压效果。
22.为了进一步提高该硝化反应处理装置的气水自动反冲洗排泥除垢的效果，具体的，硝化处理罐1包括上部筒状壳体11和下部锥形壳体12，上部筒状壳体11的底部同轴固定安装有下部锥形壳体12，上部筒状壳体11与下部锥形壳体12之间形成反应腔室，且下部锥形壳体12远离上部筒状壳体11一端的横截面半径逐渐减小，进水管2、硝化及可压缩组件4、排水管5和曝气管7均设置于上部筒状壳体11内，排泥管9固定安装于下部锥形壳体12的底部；通过硝化处理罐1采用上部筒状壳体11和下部锥形壳体12，即利用下部锥形壳体12的内壁锥形导流面使得污水中的污泥及杂质便于在重力及水流的作用下快速流入排泥管9，避免污水中的污泥及杂质聚集而形成水垢造成排泥管9堵塞或影响该硝化反应处理装置的气水自动反冲洗排泥除垢效果的情况发生。
23.为了进一步提高该硝化反应处理装置的气水自动反冲洗排泥除垢的效果，具体的，硝化及可压缩组件4包括压缩式组件41和可压缩填料42，压缩式组件41设置于硝化处理罐1内且位于进水管2和曝气管7的上方并位于排水管5的下方，压缩式组件41内填充有可压缩填料42，压缩式组件41用于选择性挤压可压缩填料42并改变可压缩填料42体积使得可压缩填料42内部污泥便于排出；通过硝化及可压缩组件4采用压缩式组件41和可压缩填料42配合使用，从而使得该硝化及可压缩组件4在反冲洗时，能够选择性挤压可压缩填料42并改变可压缩填料42体积使得可压缩填料42内部污泥便于排出，并配合上述气水自动反冲洗，进一步实现多级自动反冲洗的效果，并提高了该硝化反应处理装置反冲洗效率，大大缩短了该硝化反应处理装置的反冲洗周期，达到高效、多重反冲洗排泥除垢的效果。
24.为了进一步提高该硝化反应处理装置的气水自动反冲洗的效果，具体的实施例一如图2所示，压缩式组件41包括可移动式第一滤板411、固定式第二滤板412和直线驱动模组413，可移动式第一滤板411活动安装于硝化处理罐1内且位于进水管2和曝气管7的上方并位于排水管5的下方，固定式第二滤板412固定安装于硝化处理罐1内且位于可移动式第一滤板411的上方并位于排水管5的下方，可移动式第一滤板411和固定式第二滤板412由方钢骨架与钢丝网构成，网孔约为1cm，可压缩填料42填充于硝化处理罐1内且位于可移动式第一滤板411和固定式第二滤板412之间，可压缩填料42的体积规格为2
×2×
2cm、2
×2×
4cm、4
×4×
4cm等，直线驱动模组413固定安装于硝化处理罐1内并与可移动式第一滤板411传动连接，直线驱动模组413可为气缸或丝杠螺杆传动机构，直线驱动模组413用于选择性带动可移动式第一滤板411升降并挤压可压缩填料42；通过直线驱动模组413带动可移动式第一滤板411相对于固定式第二滤板412相互靠近或相互远离，并对可压缩填料42反复挤压，使得可压缩填料42上吸附的污泥及杂质便于在水流及气压的作用下通过排泥管9快速排出，实现简单方便高效多重反冲洗排泥除垢的效果。
25.上述技术方案采用直线驱动模组413带动可移动式第一滤板411上下升降并配合固定式第二滤板412对可压缩填料42进行挤压，亦可设置为直线驱动模组413带动上方活动滤板上下升降并配合下方固定式滤板对可压缩填料42进行挤压，只要保证能够选择性对可压缩填料42进行挤压并使得可压缩填料42上的吸附物便于脱离即可。
26.为了进一步提高该硝化反应处理装置的气水自动反冲洗排泥除垢的效果，具体的本技术方案还提供实施例二如图3-4所示，压缩式组件41包括第三滤板414、第四滤板415、隔板416和旋转驱动模组417，第三滤板414固定安装于硝化处理罐1内且位于进水管2和曝气管7的上方并位于排水管5的下方，第四滤板415活动安装于硝化处理罐1内且位于可移动式第一滤板411的上方并位于排水管5的下方，第三滤板414和第四滤板415的相对侧均固定安装有若干个隔板416，隔板416在第三滤板414和第四滤板415上呈圆形等角度错位阵列分布，第三滤板414、第四滤板415、隔板416均由方钢骨架与钢丝网构成，且网孔约为1cm，隔板416和第三滤板414和第四滤板415之间形成过滤腔，可压缩填料42填充于过滤腔内，旋转驱动模组417固定安装于硝化处理罐1上，且旋转驱动模组417的输出轴与第四滤板415传动连接，旋转驱动模组417用于选择性驱动第四滤板415相对第三滤板414旋转并使得过滤腔的容积发生改变且挤压可压缩填料42；通过旋转驱动模组417带动第四滤板415和第四滤板415上的隔板416相对于第三滤板414和第三滤板414上的隔板416正向旋转或反向旋转，进而使得第三滤板414和第四滤板415上的相邻两个隔板416之间的间距、空间发生改变进而对可压缩填料42进行反复挤压，使得可压缩填料42上吸附的污泥及杂质便于在水流及气压的作用下通过排泥管9快速排出，实现简单方便高效多重反冲洗排泥除垢的效果。
27.为了进一步提高该硝化反应处理装置的气水自动反冲洗的效果，具体的，通过可压缩填料42为聚氨酯海绵填料，聚氨酯海绵填料的投放量为硝化处理罐1容积的20％，由于聚氨酯海绵填料具有巨大的比表面积，从而为微生物提供充足的附着空间，且挂膜速度块，挂膜率高，并通过上述压缩式组件41反复挤压，使得可压缩填料42能够反复利用，进而降低成本，实现节能环保、高效多重反冲洗排泥除垢的效果。
28.下表为运用本技术方案中硝化反应处理装置污水处理数据表实施案例1某城市污水厂运行数据
29.项目进水出水去除率codcr247.2mg/l11.3mg/l95.4％bod594.5mg/l5.8mg/l93.8％nh
4+-n30.6mg/l0.5mg/l98.4％
30.实施案例2某城市污水厂串联运行数据
31.项目进水一级出水一级去除率二级出水二级去除率codcr252.8mg/l99.8mg/l60.5％10.8mg/l95.7％bod595.9mg/l36.4mg/l62.0％6.2mg/l93.5％nh
4+-n40.5mg/l16.4mg/l59.5％0.6mg/l98.5％
32.实施案例1，水力停留时间2h，反冲洗周期15天，实施案例2，采用串联方式连接装置，水力停留时间0.5h，反冲洗周期15天，通过该自动冲压清洗式硝化反应处理装置处理后，codcr、bod5、nh
4+-n均有较高的去除率，经处理后的水质能达到一级a标准，脱氮率较高，具有较好的实用性。
33.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
34.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。