申请日2017.03.02
公开(公告)日2017.09.26
IPC分类号C02F1/28; B01J20/30; B01J20/34; B01J20/16
摘要
本实用新型属于污水处理设备技术领域，具体涉及一种基于除磷吸附剂吸附的污水除磷设备，包括缺氧池、好氧池、二沉池、除磷吸附器、鼓风机、污水原水进管、水力搅拌管、第一水泵、出水管、曝气管、第二水泵、第一回流管，好氧池和二沉池之间安装有混合液水管，二沉池内安装有第一污泥泵和第二污泥泵，第一污泥泵连接有第二回流管，第二污泥泵连接有污泥排放管，二沉池与除磷吸附器之间安装有清液进水管，除磷吸附器包括罐体、反冲气管、顶盖、底盖、放气管、排空管，罐体内安装有布水器、除磷吸附剂、反冲布气器。该污水除磷设备操作方便，磷的去除效率高、除磷效果稳定、易于管理和控制，从而节约了人工和管理成本。
权利要求书
1.一种基于除磷吸附剂吸附的污水除磷设备，其特征在于：包括依次设置的缺氧池、好氧池、二沉池和除磷吸附器，还包括鼓风机，所述缺氧池上端连通有污水原水进管，所述缺氧池的下端安装有水力搅拌管，所述水力搅拌管与鼓风机之间通过圆管连接、且安装有第一电磁阀，所述缺氧池内安装有第一水泵，所述第一水泵连接有出水管，所述出水管的出水端接入好氧池内，所述好氧池的下端安装有曝气管，所述曝气管与鼓风机之间通过圆管连接、且安装有曝气调节阀，所述好氧池内安装有第二水泵，所述第二水泵连接有第一回流管，所述第一回流管的出水端接入缺氧池内，所述好氧池和二沉池之间安装有混合液水管，所述二沉池内安装有第一污泥泵和第二污泥泵，所述第一污泥泵连接有第二回流管，所述第二回流管的出口端接入缺氧池内，所述第二污泥泵连接有污泥排放管，所述二沉池与除磷吸附器之间安装有清液进水管，所述除磷吸附器包括罐体，所述罐体的下端安装有反冲气管，所述反冲气管与鼓风机通过圆管连通、且安装有第二电磁阀，所述罐体的顶端安装有顶盖、底端安装有底盖，所述顶盖上安装有放气管，所述底盖上安装有排空管，所述罐体内从上到下安装有布水器、除磷吸附剂、反冲布气器，所述布水器与清液进水管连通，所述除磷吸附剂为沸石，所述反冲布气器与反冲气管连通，所述排空管分两路分别连接有排气管和排水管。
2.根据权利要求1所述的一种基于除磷吸附剂吸附的污水除磷设备，其特征在于：所述罐体为圆柱形结构。
3.根据权利要求2所述的一种基于除磷吸附剂吸附的污水除磷设备，其特征在于：所述顶盖的上表面和底盖的下表面均为平面，所述顶盖与罐体之间、底盖与罐体之间均安装有法兰。
4.根据权利要求3所述的一种基于除磷吸附剂吸附的污水除磷设备，其特征在于：所述罐体的下端安装有支架。
5.根据权利要求4所述的一种基于除磷吸附剂吸附的污水除磷设备，其特征在于：所述填充的除磷吸附剂的高度为罐体高度的三分之二。
6.根据权利要求5所述的一种基于除磷吸附剂吸附的污水除磷设备，其特征在于：所述排气管上安装有排气阀，所述排水管上安装有排水阀。
说明书
一种基于除磷吸附剂吸附的污水除磷设备
技术领域
本实用新型属于污水处理设备技术领域，具体涉及一种基于除磷吸附剂吸附的污水除磷设备。
背景技术
随着城镇化和工农业生产的快速发展，我国含磷废水排放量越来越多，严重污染了水质，给湖泊、河流带来越来越大的危害，总磷0.02mg/L时，水体就表现出富营养化，水体富营养化问题日趋严重。有关部门的调查表明，磷为控制因子的占67%，因此磷是控制富营养化最主要的限制因子之一，因此废水中磷的去除在废水处理中有着重要的位置。磷在微生物的生命代谢过程中是极其重要的和必需的生物元素之一。由于磷对微生物繁殖和生长的关键性作用，目前世界各国对于控制水体中的含磷量都特别重视，尤其是城市污水的深度处理。
目前，污水除磷方法主要为物化除磷法和生物除磷技术。除磷技术的研究倍受人们关注，传统化学除磷铝盐、铁盐混凝剂、钙盐除磷剂及其絮凝反应器的特性，存在很多问题，急待解决。化学除磷方法易于控制，操作简单，但是化学法除磷是沉淀-溶解平衡反应，要达到彻底的除磷，药剂的耗量大，费用成本高，残留金属离子浓度也较高，使出水色度增加，超标的金属离子浓度可能还会对生物产生慢性毒害作用，因此单独使用时，化学法除磷的应用上有困难，一般作为初级处理或是深度处理，而且化学污泥含水量大，脱水困难，难以处理，容易产生二次污染;生物除磷方法的脱磷效果取决于剩余污泥排放量，同时进水中磷和其他营养元素的含量和比例适宜才能保证微生物的处理效果，而且受季节温度等外界环境影响。一般来说，生物法除磷工艺运行稳定性较差，运行操作严格，对污水有机物含量较低，或磷含量超过10mg/l时，出水很难满足磷的排放标准，往往需要对出水进行二次除磷。近年来，针对化学除磷和生物除磷技术的研究和应用不断深入。
而吸附法除磷从一定程度上弥补了以上方法的回收磷资源的双重不足。利用吸附-解析方法，可达到消除磷污染和目的，吸附法除磷工艺简单，运行可靠，可以作为生物除磷法的必要补充，也可以作为单独的除磷手段。近些年由于水体富营养化的加剧，国内外围绕污水深度除磷做了大量研究，但是仍然存在着载体吸附磷容量小，吸附剂再生周期短，吸附设备大等缺点，因此吸附法除磷一直没有实现普通的产业化。
其中，吸附除磷通过用吸附剂吸附除磷，摆脱介质滤料过滤的限制，提高吸附除磷剂捕捉能力，从而提高磷的去除效率也是近年来的一个研究方向。有研究报道，新型除磷剂一种 以铁离子为核心的多羟基多络合体的复合阳离子型无机高分子絮凝剂，对带负电荷的磷酸根产生强烈络合作用，同时，其水解产物可以吸附相当量的磷化合物。利用金属氧化物或者金属氢氧化物对传统除磷剂进行改性，改性后吸附除磷剂比表面积增加，表面电位和吸附功能团数量有所改变，从而可以提高除磷剂对水中重金属、微生物、天然有机物的去除效率。
袁东海等人通过磷等温吸附与饱和吸附后释放磷试验，研究了白钙沸石对溶液中磷的吸附效果及其影响因素。结果表明，沸石在pH值为8.3水中24小时后,除磷量达到145.6mg/g，影响白钙沸石对磷理论饱和吸附量的主要因是Ca2+和CO32-含量及pH值，而SO42-和NO3-对白钙沸石吸附磷的理论饱和量影响不大。
孟洪等探讨了活化沸石吸附磷的效果,发现在pH值为4～12时,具有较佳的吸附效果,吸附容量在4mg/g以上,对城市污水中磷的去除率达84.8%,但对聚磷化物的去除效果不够理想。赵桂瑜等利用浙江缙云天然斜发沸石去除污水中的磷，吸附反应符合Langmuir方程，60目沸石对磷素的最大饱和吸附量为101.01mg/kg。孙家寿用A l3+和M g2+改性沸石后对含磷废水进行处理,发现沸石对磷的最大吸附容量可达24.57mg/g，磷的去除率大于98%,出水磷浓度可降至0.46mg/L。
由于吸附除磷的吸附容量有限，吸附速度不高，但在污水生化尾水二次除磷的应用场合，经过生物除磷，通常总磷含量很低，出水标准要求0.5mg/l，对除磷吸附剂吸附容量的要求并不高，使得除磷吸附剂的应用具有可能。
实用新型内容
本实用新型的目的是：旨在提供一种基于除磷吸附剂吸附的污水除磷设备，该设备以吸附除磷为基础，以沸石为除磷吸附剂，通过除磷吸附剂吸附、曝气搅拌，分离去除污水中的磷，在高效去除生活污水中磷含量的同时，作为吸附填料的沸石可以方便地实现改性和反复循环使用，便于管理和操作，除磷高效快捷。在再产过程中对沸石改性的同时，实现污水中磷元素的吸附和脱除。本实用新型操作方便，磷的去除效率高、除磷效果稳定、易于管理和控制，从而节约了人工和管理成本。
为实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种基于除磷吸附剂吸附的污水除磷设备，包括依次设置的缺氧池、好氧池、二沉池和除磷吸附器，还包括鼓风机，所述缺氧池上端连通有污水原水进管，所述缺氧池的下端安装有水力搅拌管，所述水力搅拌管与鼓风机之间通过圆管连接、且安装有第一电磁阀，所述缺氧池内安装有第一水泵，所述第一水泵连接有出水管，所述出水管的出水端接入好氧池内，所述好氧池的下端安装有曝气管，所述曝气管与鼓风机之间通过圆管连接、且安装有曝气调 节阀，所述好氧池内安装有第二水泵，所述第二水泵连接有第一回流管，所述第一回流管的出水端接入缺氧池内，所述好氧池和二沉池之间安装有混合液水管，所述二沉池内安装有第一污泥泵和第二污泥泵，所述第一污泥泵连接有第二回流管，所述第二回流管的出口端接入缺氧池内，所述第二污泥泵连接有污泥排放管，所述二沉池与除磷吸附器之间安装有清液进水管，所述除磷吸附器包括罐体，所述罐体的下端安装有反冲气管，所述反冲气管与鼓风机通过圆管连通、且安装有第二电磁阀，所述罐体的顶端安装有顶盖、底端安装有底盖，所述顶盖上安装有放气管，所述底盖上安装有排空管，所述罐体内从上到下安装有布水器、除磷吸附剂、反冲布气器，所述布水器与清液进水管连通，所述除磷吸附剂为沸石，所述反冲布气器与反冲气管连通，所述排空管分两路分别连接有排气管和排水管。
采用上述技术方案的实用新型，污水原水进入缺氧池，水力搅拌管将缺氧池内污水与污泥进行混合搅拌，进行水解消化后出水进入好氧池，在好氧池内活性污泥对污水中污染物进行氧化分解，泥水混合液通过第二水泵回流到缺氧池内将水中硝酸根进行反硝化脱氮，好氧池的泥水混合液流到二沉池进行泥水分离，污泥通过第一污泥泵通过第二回流管回流到缺氧池，上清液从二沉池流入清液进水管中进入除磷吸附器，除磷吸附器进水中的总磷被除磷吸附器中除磷吸附剂吸附，排水管中排出的水含磷量达标即可以排放，除磷吸附器下部的反冲分布器通过第二电磁阀连接到鼓风机，定期用鼓风机提供的高压空气曝气松动除磷吸附器内除磷吸附剂，防止板结。定期打开排空管排空除磷吸附器，打开除磷吸附器取出失效的除磷吸附剂更换新的除磷吸附剂，旧的除磷吸附剂用热碱水进行体外再生，以备下次循换再利用。
进一步限定，所述罐体为圆柱形结构，这样的结构设计，圆柱形无转角，吸附过程中不会产生死角，有利于提高吸附效果。
进一步限定，所述顶盖的上表面和底盖的下表面均为平面，所述顶盖与罐体之间、底盖与罐体之间均安装有法兰，这样的结构设计，方便顶盖与罐体之间、底盖与罐体之间的组装。
进一步限定，所述罐体的下端安装有支架，这样的结构设计，通过支架支撑罐体，有利于提高罐体工作时的稳定性。
进一步限定，所述填充的除磷吸附剂的高度为罐体高度的三分之二，这样的结构设计，进一步提高了除磷效果。
进一步限定，所述排气管上安装有排气阀，所述排水管上安装有排水阀，这样的结构设计，对除磷吸附器内部进行排空时，可以先打开排气阀排气，排气完毕后，关闭排气阀，再打开排水阀排水，这样操作简单方便安全。
