一种污水脱氮处理系统及污水处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及污水处理设备技术领域，尤其是涉及一种污水脱氮处理系统及污水处理系统。


背景技术：

2.总氮指标是市政污水处理的重点和难点。据研究目前国内大部分市政污水处理厂存在进水碳源不足的问题。且随着城市化推进，城市用地越来越紧张，污水处理厂占地成为制约污水处理工艺选择的重要因素。传统活性污泥法(例如aao及其变形工艺、sbr系列工艺)由于污泥浓度限制，其容积负荷均较低，占地面积较大。曝气生物滤池包括碳氧化滤池、硝化滤池和反硝化滤池，分别具有不同的处理功能。由于曝气生物滤池属于生物膜法工艺，容积负荷高，占地面积小，是解决污水处理占地紧张问题的一个选择。
3.本技术人发现现有技术至少存在以下技术问题：针对进水碳源不足，现有技术中无论是采用活性污泥法还是生物膜法工艺，其所采用的传统异养反硝化工艺是利用反硝化异养菌以有机物为碳源和电子供体，将硝态氮还原为氮气，均需要足够的碳源才能实现脱氮，因此需要对反硝化生物滤池投加外部碳源，而且异养反硝化微生物生长速率快，污泥产量高，增加污泥处理成本。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种污水脱氮处理系统及污水处理系统，以解决现有技术中存在的污水脱氮处理工艺需要额外投加碳源的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
6.本实用新型提供的一种污水脱氮处理系统，包括曝气生物滤池和自养反硝化滤池，其中，所述自养反硝化滤池设置在所述曝气生物滤池的后侧且所述曝气生物滤池的出水口通过曝气生物滤池出水管连接至所述自养反硝化滤池的进水口，以使进水经所述曝气生物滤池的碳氧化和硝化反应后进入所述自养反硝化滤池进行自养反硝化反应。
7.根据一种优选实施方式，在所述曝气生物滤池的底部设有曝气生物滤池气水分布器，在所述曝气生物滤池气水分布器的上方设有曝气生物滤池滤料层，在所述曝气生物滤池滤料层底部设有曝气器，所述曝气器通过曝气空气管与曝气风机连接；在所述曝气生物滤池的底部连接有曝气生物滤池进水管。
8.根据一种优选实施方式，在所述自养反硝化滤池的底部设有自养反硝化滤池气水分布器，在所述自养反硝化滤池气水分布器的上方设有自养反硝化滤料层，所述自养反硝化滤池的出水口通过自养反硝化滤池出水管与清水池的进水口相连通。
9.根据一种优选实施方式，所述清水池上连接有总反冲洗水管，所述总反冲洗水管的末端分别连接第一反冲洗水管和第二反冲洗水管，所述第一反冲洗水管的末端连接至所述曝气生物滤池的底部且与所述曝气生物滤池气水分布器相连通，所述第二反冲洗水管的
末端连接至所述自养反硝化滤池的底部且与所述自养反硝化滤池气水分布器相连通。
10.根据一种优选实施方式，在所述总反冲洗水管上设有反冲洗水泵，用于将所述清水池内的清水输送至所述第一反冲洗水管和第二反冲洗水管；
11.在所述曝气生物滤池和所述自养反硝化滤池上还分别连接有第一反冲洗排水管和第二反冲洗排水管。
12.根据一种优选实施方式，还包括反冲洗风机，所述反冲洗风机通过第一反冲洗气管与所述曝气生物滤池的曝气生物滤池气水分布器相连通；所述反冲洗风机通过第二反冲洗气管与所述自养反硝化滤池的所述自养反硝化滤池气水分布器相连通。
13.根据一种优选实施方式，在所述曝气生物滤池的前侧设有前置反硝化滤池，所述前置反硝化滤池的出水口通过曝气生物滤池进水管与所述曝气生物滤池的进水口相连接；所述曝气生物滤池的上方连接有回流管，所述回流管的末端与前置反硝化滤池进水管相连接以将经所述曝气生物滤池处理后的水回流输送至所述前置反硝化滤池，在所述回流管上连接有回流泵。
14.根据一种优选实施方式，所述总反冲洗水管的末端还连接有第三反冲洗水管，所述第三反冲洗水管末端连接至所述前置反硝化滤池的底部且与位于所述前置反硝化滤池内的前置反硝化滤池气水分布器相连通；在所述前置反硝化滤池上还设有第三反冲洗排水管；
15.所述反冲洗风机通过第三反冲洗气管与所述前置反硝化滤池的前置反硝化滤池气水分布器相连通。
16.根据一种优选实施方式，在所述前置反硝化滤池的所述前置反硝化滤池气水分布器的上方设有异养反硝化滤料层。
17.本实用新型还提供了一种污水处理系统，包括所述的污水脱氮处理系统。
18.基于上述技术方案，本实用新型的污水脱氮处理系统至少具有如下技术效果：
19.本实用新型提供的一种污水脱氮处理系统通过将自养反硝化滤池设置在曝气生物滤池的后侧且曝气生物滤池的出水口通过曝气生物滤池出水管连接至自养反硝化滤池的进水口，以使进水经曝气生物滤池的碳氧化和硝化反应后进入自养反硝化滤池进行自养反硝化反应。由于自养反硝化是利用自养反硝化菌以无机碳酸盐为碳源，以还原性无机物为电子供体和能量来源，将硝态氮还原为氮气，无需向系统内投加碳源，降低了处理成本，减少了碳排放，尤其适用于低碳氮比的污水脱氮处理工艺。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本实用新型的污水脱氮处理系统的结构示意图；
22.图2是本实用新型的一种优选实施方式的污水脱氮处理系统的结构示意图。
23.图中：1-曝气生物滤池进水管；2-曝气生物滤池气水分布器；3-曝气器；4-曝气生物滤池滤料层；5-曝气生物滤池出水管；6-清水池；7-曝气风机；8-曝气空气管；9-自养反硝
化滤池气水分布器；10-自养反硝化滤料层；11-自养反硝化滤池出水管；12-第二反冲洗排水管；13-反冲洗水泵；14-第二反冲洗水管；15-反冲洗风机；16-第二反冲洗气管；17-第一反冲洗水管；18-第一反冲洗气管；19-第一反冲洗排水管；20-曝气生物滤池；21-自养反硝化滤池；23-总反冲洗水管；25-前置反硝化滤池；26-回流管；27-回流泵；28-前置反硝化滤池进水管；29-第三反冲洗水管；30-第三反冲洗气管；31-前置反硝化滤池气水分布器；32-异养反硝化滤料层；33-第三反冲洗排水管。
具体实施方式
24.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
27.实施例1
28.如图1所示，本实用新型提供了一种污水脱氮处理系统，包括曝气生物滤池20和自养反硝化滤池21，其中，自养反硝化滤池21设置在曝气生物滤池20的后侧且曝气生物滤池20的出水口通过曝气生物滤池出水管5连接至自养反硝化滤池21的进水口，以使进水经曝气生物滤池20的碳氧化和硝化反应后进入自养反硝化滤池21进行自养反硝化反应。来自一级强化处理的出水与曝气生物滤池20的曝气生物滤池进水管1相连接，经曝气生物滤池进行碳氧化和硝化反应后出水进入自养反硝化滤池进行自养反硝化反应以完成脱氮处理。本实用新型的污水脱氮处理系统采用自养反硝化滤池作为缺氧池，自养反硝化菌以无机碳酸盐为碳源，以还原性无机物为电子供体和能量来源，将硝态氮还原为氮气，无需向系统内投加碳源，降低了处理成本，减少了碳排放，尤其适用于低碳氮比的污水脱氮处理工艺。
29.优选的，在曝气生物滤池20的底部设有曝气生物滤池气水分布器2，曝气生物滤池气水分布器2用于对进水进气进行均匀布水布气操作。优选的，在曝气生物滤池气水分布器2的上方设有曝气生物滤池滤料层4。进入曝气生物滤池内的污水通过气水分布器布水后均匀的从池底上向流经过曝气生物滤池滤料层，污水经过滤池滤料层在滤料表面生物膜的生化作用下，有机物被氧化实现碳氧化，氨氮发生硝化反应生成硝态氮。优选的，在曝气生物滤池滤料层4内设有曝气器3，优选的，曝气器3可采用膜空气扩散器。优选的，曝气器3通过
曝气空气管8与曝气风机7连接，曝气风机曝气为曝气生物滤池提供所需氧气。
30.优选的，在自养反硝化滤池21的底部设有自养反硝化滤池气水分布器9。经过曝气生物滤池处理后的出水通过曝气生物滤池出水管5进入自养反硝化滤池的进水口，进水口与自养反硝化滤池气水分布器9相连接。以便通过自养反硝化滤池气水分布器进行均匀布水。在自养反硝化滤池气水分布器9的上方设有自养反硝化滤料层10，经过均匀布水后的进水依次上向流通过自养反硝化滤料层。优选的，自养反硝化滤料层为复合滤料，复合滤料的主要成分为硫磺、石灰石。污水中的硝态氮在微生物作用下利用自养反硝化滤料层中的无机还原性物质为电子供体，反硝化反应生产氮气去除。优选的，自养反硝化滤池21的出水口通过自养反硝化滤池出水管11与清水池6相连通。以使自养反硝化滤池处理的出水在清水池内经过消毒等进一步处理后达标排放或回用。
31.优选的，清水池6上连接有总反冲洗水管23，总反冲洗水管23的末端分别连接第一反冲洗水管17和第二反冲洗水管14，第一反冲洗水管17的末端连接至曝气生物滤池20的底部且与曝气生物滤池气水分布器2相连通，第二反冲洗水管14的末端连接至自养反硝化滤池21的底部且与自养反硝化滤池气水分布器9相连通。优选的，在总反冲洗水管23上设有反冲洗水泵13，用于将清水池6内的清水输送至第一反冲洗水管17和第二反冲洗水管14；在曝气生物滤池20和自养反硝化滤池21上还分别连接有第一反冲洗排水管19和第二反冲洗排水管12。以便在曝气生物滤池和自养反硝化滤池上分别设置反冲洗水管路系统。优选的，还包括反冲洗风机15，反冲洗风机15通过第一反冲洗气管18与曝气生物滤池20的曝气生物滤池气水分布器2相连通。反冲洗风机15通过第二反冲洗气管16与自养反硝化滤池21的自养反硝化滤池气水分布器9相连通。以便在曝气生物滤池和自养反硝化滤池上分别设置反冲洗气管路系统。因此，当曝气生物滤池或者自养反硝化滤池过滤阻力增大到一定程度时，可分别启动反冲洗程序，反冲洗水泵自清水池引水通过分别位于滤池底部的曝气生物滤池气水分布器和自养反硝化滤池气水分布器对滤料进行水反冲洗操作，第一反冲洗气管两端分别连接反冲洗风机和曝气生物滤池气水分布器，第二反冲洗气管的两端分别连接反冲洗风机和第二反冲洗气管，以进行气反冲洗操作。
32.本实用新型的污水脱氮处理系统可使污水经过两级滤池处理后，主要污染物可达标排放。本实用新型采用曝气生物滤池和自养反硝化滤池形成的组合滤池形式实现污水脱氮处理，组合滤池形式的污水处理工艺占地面积更小。且可避免外部碳源的投加，降低了成本，尤其适用于低碳氮比的污水脱氮处理。
33.实施例2
34.如图2所示，本实施例2是在实施例1的基础上进一步进行的改进。在实施例1方案的基础上，本实施例在曝气生物滤池20的前侧设有前置反硝化滤池25，前置反硝化滤池25的出水口通过曝气生物滤池进水管1与曝气生物滤池20的进水口相连接。曝气生物滤池20的上方连接有回流管26，回流管26的末端与前置反硝化滤池进水管28相连接以将经曝气生物滤池20处理后的水回流输送至前置反硝化滤池25，在回流管26上连接有回流泵27。城市生活污水经过粗格栅、精细格栅和沉砂池等一级强化处理后先进入前置反硝化滤池25，经过前置反硝化滤池25处理后的水进入曝气生物滤池20进行碳氧化和硝化反应，反应后的水可通过回流管26和回流泵27再回流至前置反硝化滤池，在前置反硝化滤池25内利用废水自身含有的有机物为碳源和回流水中的硝态氮进行异养反硝化反应，也无需添加碳源，进一
步提高了脱氮效率，从而可使得自养反硝化滤池21的负荷率降低，污水处理效果较好。
35.优选的，总反冲洗水管23的末端还连接有第三反冲洗水管29，第三反冲洗水管29的末端均连接至前置反硝化滤池25的底部且与位于前置反硝化滤池25内的前置反硝化滤池气水分布器31相连通，在前置反硝化滤池25上还设有第三反冲洗排水管33，以便在前置反冲洗滤池上设置反冲洗水洗管路。反冲洗风机15通过第三反冲洗气管30与前置反硝化滤池25的前置反硝化滤池气水分布器31相连通。在前置反硝化滤池的过滤阻力增大到一定程度时启动反冲洗程序，反冲洗水泵自清水池引水通过反冲洗水管对前置反硝化滤池进行水反冲洗操作，通过自第三反冲洗排水管对反冲洗水进行排放，反冲洗气管进行气反冲洗操作。
36.优选的，在前置反硝化滤池25的前置反硝化滤池气水分布器31的上方设有异养反硝化滤料层32，使得污水在前置反硝化滤池内进行异养反硝化反应。
37.实施例3
38.本实施例提供了一种污水处理系统，包括实施例1或实施例2的污水脱氮处理系统。
39.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。