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一种污水脱氮装置及其方法

2022-09-15 05:33:59 来源:中国专利 TAG:


本发明涉及污水控制技术领域,尤其涉及一种污水脱氮装置及其方法。


背景技术:

生物转盘是一种生物膜法污水生物处理技术,其生物膜可周期性地在空气和污水间交替,不需要曝气,且具有微生物浓度高,抗冲击负荷能力强,硝化功能良好及污泥产生量少等特点。现有技术采用驱动水车和转盘功能分区,但存在水车和生物转盘连接的转轴传动不均,污水流量的不均使得水车和生物转盘处理污水效果不佳等问题,从而影响污水的处理效率。现有技术采用驱动水车和转盘功能分区,采用污水分流方式驱动水车,存在水车转动性能和生物转盘处理效率之间的矛盾,即理想态为生物转盘转速要快(生物转盘不会分解的转速下),污水的流速要慢,这样能够提高污水的生物降解效果,但水车的转速快,则需改变驱动流量,与此同时,跌入生物转盘区的污水流量也会随之增加,从而生物转盘区水力停留时间短和进水有机负荷大,使之难以维持最佳污水处理状态。


技术实现要素:

因此,本发明正是鉴于以上问题而做出的,本发明的目在于一种污水脱氮装置及方法,通过对污水的功能进行划分,以提高水车驱动生物转盘与硝化转筒的转速,本发明是通过以下技术方案实现上述目的:一种污水脱氮装置,包括:生物转盘区、硝化反应区、流动管路一、流动管路二、反硝化反应罐;所述生物转盘区数量为两个,两个所述生物转盘区上下相对设置,所述生物转盘区包括:壳体一、转动轴一、隔板一、隔板二、生物转盘、水车一,所述壳体一通过隔板一、隔板二把生物转盘区分割成第一空间、第二空间、第三空间,其中第一空间上开设的进水口,所述转动轴一设置在壳体一内,所述生物转盘,两个所述水车一设置在转动轴一上;
1.所述硝化反应区,两个所述硝化反应区上下相对设置,所述硝化反应区包括:壳体二、转动轴二、隔板三、隔板四、硝化转筒、水车二,所述壳体二内通过隔板三、隔板四把壳体二内部分割成第四空间、第五空间、第六空间,其中第四空间通过连通管道与第六空间相连通,所述转动轴二设置在壳体二内,所述硝化转筒壁面有网格制成,所述硝化转筒内部放置有轻质有机物,所述硝化转筒与两个所述水车二设置在转动轴二上,两个所述硝化反应区位于所述生物转盘区的一侧,且上下相互交错;所述反硝化反应罐,所述反硝化反应罐内设置有反硝化填料,所述反硝化反应罐一侧设置排水管道,所述反硝化反应罐内部设置有分割板,通过分割板把反硝化反应罐分割成反硝化区域一与反硝化区域二;所述流动管路一包括:管道一、管道二、管道三、管道四、管道五,所述流动管路一
用于连接两个所述生物转盘区、两个所述硝化反应区、反硝化反应罐的第二空间、第一空间、第六空间、第四空间、第三空间、第五空间、反硝化区域一;所述流动管路二包括:管一、管二、管三、管四、管五,所述流动管路二用于连接两个所述生物转盘区、两个所述硝化反应区、反硝化反应罐的反硝化区域一、第三空间、第五空间、第二空间、第一空间、第六空间、第四空间、反硝化区域二,所述管一设置有水泵。优选的,所述反硝化反应罐的底面设置有两个排污管道,所述两个排污管道分别对应反硝化区域一1与反硝化区域二。优选的,所述管道一位于生物转盘区一的上方,所述管道一一端连通污水池,另一端自然过渡向下连接生物转盘区一的第二空间顶面,所述管道一上设置有三通阀,所述三通阀上还连接有连接管道,所述管道二一端连接生物转盘区一的第一空间底面,另一端自然过渡向下连接硝化反应区一的第六空间顶面,所述管道三一端连接硝化反应区一的第四空间底面,另一端自然过渡向下连接生物装盘区二的第三空间顶面,所述管道四一端连接生物装盘区二的第三空间底面,另一端自然过渡向下连接硝化反应区二的第五空间顶面,所述管道五一端连接硝化反应区二的第五空间底面,另一端连接反硝化反应罐的反硝化区域一下端,即管道五另一端与反硝化反应罐的连通处位于反硝化填料的下方。优选的,所述管一一端连接反硝化区域一的上端,即管一一端与反硝化反应罐的连通处位于反硝化填料的上方,所述管一用于传输经过一次脱氮的污水,所述管一上设置有水泵,所述管一另一端向上延伸而后自然过渡向下连接生物转盘区一的第三空间顶面,所述连接管道与管一相连接,所述管二一端连接生物转盘区一的第三空间底面,另一端自然过渡向下连接硝化反应区一的第五空间顶面,所述管三一端连接硝化反应区一的第五空间底面,另一端自然过渡向下连接生物装盘区二的第二空间顶面,所述管四一端连接生物装盘区二的第一空间底面,另一端自然过渡向下连接硝化反应区二的第六空间顶面,所述管五一端连接硝化反应区二的第四空间底面,另一端向下连接反硝化反应罐的反硝化区域二下端。优选的,所述管道一上设置有三通阀,所述三通阀上还设置有连接管道,所述连接管道连接管一。优选的,所述管道一、管道二、管道三、管道四与管一、管二、管三、管四的向下自然过渡处设置有垂直向下的进气管。本发明有益效果:本发明能够对污水进行两次有机物降解、硝化反应、反硝化脱氮,从而提高污水的脱氮效果,其中,一、污水向下时的初始流速,为水车一、水车二提供动能,二、两股污水(重度污水、轻度污水)同时作用于生物转盘区、硝化反应区内的两个水车一、两个水车二,从而进一步提高生物转盘、硝化转筒的转速,三、两股污水的势能部分转化水车一,水车二的动能,从而两股污水在进行有机物降解与硝化时流速减慢,以提高污水有机物降解与硝化的效果,这种方式为理想状态,即生物转盘、硝化转筒转速快,污水流速慢。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。图2为本发明生物转盘区去结构示意图。图3为本发明硝化反应区结构示意图。
图4为本发明一侧结构示意图。图5为本发明前视图。图6为本发明流动管路一与流动管路二连接示意图。图7为本发明流动管路一与流动管路二局部连接示意图一。图8为本发明流动管路一与流动管路二局部连接示意图二。图9为本发明流动管路一与流动管路二局部连接示意图三。图10为本发明流动管路一在生物转盘区与硝化反应区流动示意图。图11为本发明流动管路二在生物转盘区与硝化反应区流动示意图。图12为本发明一次污水与二次污在生物转盘区与硝化反应区流动示意图。图13为本发明污水充氧示意图。
具体实施方式
本发明优选实施例将通过参考附图进行详细描述,这样对于发明所属领域的现有技术人员中具有普通技术的人来说容易实现这些实施例,然而本发明也可以各种不同的形式实现,因此本发明不限于下文中描述的实施例,另外,为了更清楚地描述本发明,与发明没有连接的部件将从附图中省略。如图1所示,一种污水脱氮装置,包括:生物转盘区1、硝化反应区2、流动管路一3、流动管路二4、反硝化反应罐5;所述生物转盘区1、硝化反应区2分别位于反硝化反应罐5的上方,所述生物转盘区11对污水中的有机物进行降解,硝化反应区2在好氧环境对污水下进行硝化,反硝化反应罐5在厌氧环境下对污水进行反硝化;所述生物转盘区1数量为两个,两个所述生物转盘区1上下相对设置,如图2所示,所述生物转盘区1包括:壳体一11、转动轴一12、隔板一13、隔板二14、生物转盘15、水车一16,所述壳体一11为矩形,所述壳体一11通过隔板一13、隔板二14把生物转盘区1分割成第一空间111、第二空间112、第三空间113,其中第一空间111与第二空间112通过隔板一13开设的进水口131相连通,所述第二空间112与第三空间113体积相同,所述壳体一11位于第一空间111的顶面设置有进气口,所述转动轴一12设置在壳体一11内,并贯穿隔板一13、隔板二14,所述生物转盘15位于第一空间111内,即采用单轴多排式生物转盘,所述水车一16数量为两个,两个所述水车一16设置在转动轴一12上,且位于第二空间112、第三空间113内,即两个所述水车一16与生物转盘15同轴,通过污水驱动两个所述水车一16带动生物转盘15转动;所述硝化反应区2,两个所述硝化反应区2上下相对设置,如图3所示,所述硝化反应区2包括:壳体二21、转动轴二22、隔板三23、隔板四24、硝化转筒25、水车二26,所述壳体二21与壳体一11结构相同,所述壳体二21内通过隔板三23、隔板四24把壳体二21内部分割成第四空间211、第五空间212、第六空间213,其中第四空间211通过连通管道214与第六空间213相连通,所述转动轴二22设置在壳体二21内,并贯穿隔板三23、隔板四24,所述硝化转筒25位于第四空间211内,连接转动轴二22,所述硝化转筒25壁面有网格制成,所述硝化转筒25内部放置有轻质有机物,通过轻质有机物对污水进行硝化反应,所述水车二16数量为两个,两个所述水车一16设置在转动轴二22上,且位于第物空间212、第六空间213内;
如图4-5所述,两个所述生物转盘区1为生物转盘区一1-1、生物装盘区二1-2,两个所述硝化反应区2为硝化反应区一2-1、硝化反应区二2-2,两个所述生物转盘区1与两个所述硝化反应区2具体的排列方式为,生物转盘区一1-1位于硝化反应区一2-1一侧的上方,所述生物装盘区二1-2位于硝化反应区二2-2一侧的上方,且位于硝化反应区一2-1一侧的下方;所述反硝化反应罐5,所述反硝化反应罐5内设置有反硝化填料51,所述反硝化反应罐5一侧设置排水管道52,所述反硝化反应罐5的底面设置有两个排污管道53,所述反硝化反应罐5内部设置有分割板54,通过分割板54把反硝化反应罐5分割成反硝化区域一5-1与反硝化区域二5-2,所述两个排污管道53分别对应反硝化区域一5-1与反硝化区域二5-2,通过所述两个排污管道53分别对应反硝化区域一5-1与反硝化区域二5-2进行排污;如图5-9所示,所述流动管路一3对污水进行第一次污水的有机物降解、硝化反应、反硝化脱氮,所述流动管路一3包括:管道一31、管道二32、管道三33、管道四34、管道五35,所述管道一31位于生物转盘区一1-1的上方,所述管道一31一端连通污水池,另一端自然过渡向下连接生物转盘区一1-1的第二空间112顶面,所述管道一31上设置有三通阀311,所述三通阀311上还连接有连接管道312,所述管道二32一端连接生物转盘区一1-1的第一空间111底面,另一端自然过渡向下连接硝化反应区一2-1的第六空间213顶面,所述管道三33一端连接硝化反应区一2-1的第四空间211底面,另一端自然过渡向下连接生物装盘区二1-2的第三空间113顶面,所述管道四34一端连接生物装盘区二1-2的第三空间113底面,另一端自然过渡向下连接硝化反应区二2-2的第五空间212顶面,所述管道五35一端连接硝化反应区二2-2的第五空间212底面,另一端连接反硝化反应罐5的反硝化区域一5-1下端,即管道五35另一端与反硝化反应罐5的连通处位于反硝化填料51的下方;所述流动管路二4对污水进行第二次污水的有机物降解、硝化反应、反硝化脱氮,所述流动管路二4包括:管一41、管二42、管三43、管四44、管五45,所述管一41一端连接反硝化区域一5-1的上端,即管一41一端与反硝化反应罐5的连通处位于反硝化填料51的上方,所述管一41用于传输经过一次脱氮的污水,所述管一41上设置有水泵411,所述管一41另一端向上延伸而后自然过渡向下连接生物转盘区一1-1的第三空间113顶面,所述连接管道312与管一41相连接,所述管二42一端连接生物转盘区一1-1的第三空间113底面,另一端自然过渡向下连接硝化反应区一2-1的第五空间212顶面,所述管三43一端连接硝化反应区一2-1的第五空间212底面,另一端自然过渡向下连接生物装盘区二1-2的第二空间112顶面,所述管四44一端连接生物装盘区二1-2的第一空间111底面,另一端自然过渡向下连接硝化反应区二2-2的第六空间213顶面,所述管五45一端连接硝化反应区二2-2的第四空间211底面,另一端向下连接反硝化反应罐5的反硝化区域二5-2下端;所述管道一31、管道二32、管道三33、管道四34与管一41、管二42、管三43、管四44的出水端分别对应生物转盘区一1-1、生物装盘区二1-2的第二空间112、第三空间113与硝化反应区一2-1、硝化反应区二2-2的第五空间212、第六空间213,其目的为,两股水流能够同时驱动所述生物转盘区1、硝化反应区2内的水车一16与水车二26进行旋转,从而带动所述生物转盘区1、硝化反应区2内的生物转盘15、硝化转筒25稳定旋转;所述管道一31、管道二32、管道三33、管道四34与管一41、管二42、管三43、管四44的自然过渡向下弯曲处分别设置有进气管道,所述进气管道垂直设置,所述进气管道的目
的,一方面对流动管路一3与流动管路二4进行加压,提高污水的流动速度,从而进一步提高水车一16与水车二26的旋转速度,另一方面对硝化反应区一2-1、硝化反应区二2-2内进行充氧,让硝化转筒25在好氧环境下对污水进行硝化反应。优选的,作为一种可实施方式,如图13所示,所述管道一31、管道二32、管道三33、管道四34与管一41、管二42、管三43、管四44的向下自然过渡处设置有垂直向下的进气管,在污水向下时,进气管通过负压吸入外部空气,一方面通过空气加压,加快污水在流动管路一3与流动管路二4的流速,另一方面对污水进行充氧,有助于污水的硝化。本发明还提供了一种污水脱氮装置的方法:s1:如图10-12所示,重度污水沿流动管路一3进行流动,重度污水首先通过管道一31进入生物转盘区一1-1的第二空间112,重度污水驱动水车一16旋转,间接驱动生物转盘15进行旋转,重度污水沿进水口131进入第一空间111,在第一空间111内生物转盘15对重度污水进行有机物降解,其中重度污水由第二空间112进入第一空间111时,重度污水的势能部分转化水车一16的动能,重度污水流速变慢,重度污水再沿管道二32进入硝化反应区一2-1内的第六空间213,重度污水在第六空间213驱动水车二26,间接驱动硝化转筒25进行旋转,重度污水沿连通管道241进入第四空间211内,硝化转筒25对重度污水进行硝化反应,s2:重度污水通过管道三33与管道四34依次进入生物装盘区二1-2的第三空间113与硝化反应区二2-2的第五空间212,最后重度污水沿管道五35进入反硝化区域一5-1,外加甲醇来提供碳氧物质,重度污水经过反硝化填料51进行反硝化,完成一次脱氮,即重度污水在经过生物转盘区一1-1与硝化反应区一2-1时为其提供动力,同时生物转盘15与硝化转筒25对重度污水进行有机物降解与硝化反应,重度污水在经过生物装盘区二1-2与硝化反应区二2-2时为其提供动力;s3:如图11-12所示,轻度污水沿流动管路二4进行流动,管一41通过水泵411抽取硝化区域一5-1内的轻度污水,轻度污水沿管一41与道二42进入生物转盘区一1-1的第二空间112与硝化反应区一2-1的第五空间212,对其内的生物转盘15与硝化转筒25提供动力;s4:轻度污水沿管三43进入生物转盘区一1-2的第二空间112,轻度污水驱动水车一16旋转,间接驱动生物转盘15进行旋转,轻度污水沿进水口131进入第一空间111,在第一空间111内生物转盘15对轻度污水进行有机物降解,轻度污水再沿管四44进入硝化反应区二2-2内的第六空间213,轻度污水在第六空间213驱动水车二26,间接驱动硝化转筒25进行旋转,轻度污水沿连通管道241进入第四空间211内,硝化转筒25对污水进行硝化反应,即轻度污水在经过生物转盘区一1-1与硝化反应区一2-1时为其提供动力,轻度污水在经过生物装盘区二1-2与硝化反应区二2-2时为其提供动力,同时生物转盘15与硝化转筒25对轻度污水进行有机物降解与硝化反应,从而上述两股水流(重度污水、轻度污水)同时驱动第二空间112、第三空间113与第五空间212、第六空间213的两个所述水车一16、两个所述水车二26旋转,加快生物转盘15与硝化转筒25的转动速度,即生物转盘15、硝化转筒25转速快,两股水流流速慢(部分势能转化成动能),这种方式为生物转盘15与硝化转筒25对两股水流在进行有机物降解、硝化的理想状态,轻度污水沿管五45流入反硝化区域二5-2内,外加甲醇来提供碳氧物质,对污水进行反硝化反应,反硝化填料51对轻度污水进行二次脱氮,最后清水沿排水管道52排入曝气池内,去除多余的氮源,以实现水的标准排放;s5:当需要对两个所述生物转盘区1与两个所述硝化反应区2进行清洗时,转换水
路,即通过三通阀311,让管一41与管道一31相连通,水泵411启动,向应反硝化区域一5-1内,反硝化填料51上方抽取轻度污水,由于轻度污水向上经过反硝化填料51,且泥沙密度大于水,从而泥沙能够沉淀在反硝化区域一5-1的下方,轻度污水沿流动管路一3、流动管路二4在两个所述生物转盘区1与两个所述硝化反应区2流动,以对两个所述生物转盘区1与两个所述硝化反应区2内的泥沙进行冲洗,冲洗后的轻度污水回流进反硝化反应罐5。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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