申请日2021.07.02
公开（公告）日2021.10.22
IPC分类号C02F1/00; C02F1/46
摘要
本发明属于污水处理技术领域，公开了一种污水脱氧除磷处理装置和方法。该装置包括PE填料模块和逻辑运算电路模块；PE填料模块，设置于不锈钢反应器的内部，包括PE填料和间隔设置于PE填料之间的阳极板；逻辑运算电路模块，与电源一同设置于PLC控制箱内；电源的正负极分别与阳极板和不锈钢反应器的外壳连接；逻辑运算电路模块通过信号线缆与设置于不锈钢反应器进水管路上的压力计和电源进行信号和控制连接。本发明的装置可应用于进水溶解氧高、磷负荷较大的污水处理系统中，并设置于MBR工艺与深度处理单元之间，保障高效脱氮除磷处理效果。
权利要求书
1.一种污水脱氧除磷处理装置，其特征在于，该装置包括PE填料模块和逻辑运算电路模块；
所述PE填料模块，设置于不锈钢反应器的内部；所述PE填料模块包括PE填料和间隔设置于所述PE填料之间的阳极板；
所述逻辑运算电路模块，与电源一同设置于PLC控制箱内；所述电源的正负极分别与所述阳极板和所述不锈钢反应器的外壳连接；所述逻辑运算电路模块通过信号线缆与设置于不锈钢反应器进水管路上的压力计和所述电源进行信号和控制连接，用于实现进水压力反馈和所述电源的启停控制。
2.根据权利要求1所述的污水脱氧除磷处理装置，其中，该装置还包括进水泵、进水流量计、截污器和手动反洗进水法兰口；
所述进水流量计、所述压力计、所述截污器和所述手动反洗进水法兰口依次设置于不锈钢反应器进水管路上；
所述不锈钢反应器的底部设有进水法兰口，并通过所述进水法兰口连接在所述截污器和所述手动反洗进水法兰口之间的不锈钢反应器进水管路上；
所述进水泵的一端与所述不锈钢反应器进水管路的靠近所述进水流量计的一端连接；所述进水泵的另一端与MBR单元连接；
所述手动反洗进水法兰口远离所述截污器的一侧连接有手动反洗辅助设备；
所述不锈钢反应器的顶部设有出水法兰口和自动反洗出水法兰口，所述自动反洗出水法兰口远离所述不锈钢反应器的顶部的一侧连接有反洗出水电动阀；所述出水法兰口远离所述不锈钢反应器的顶部的一侧连接于脱氮除磷深度处理单元。
3.根据权利要求2所述的污水脱氧除磷处理装置，其中，所述截污器为PP棉滤芯截污器，所述截污器的精度为350-1000目。
4.根据权利要求1所述的污水脱氧除磷处理装置，其中，所述PE填料模块设置于不锈钢反应器的内部的条形托板上。
5.根据权利要求1所述的污水脱氧除磷处理装置，其中，所述PE填料内设有脱氧除磷复合滤料；以所述脱氧除磷复合滤料的总重量计，所述脱氧除磷复合滤料包括海绵铁80-88wt％、铝单质7-9wt％、铟单质4-6wt％和活性炭3-5wt％；
所述海绵铁的颗粒直径为5-8mm。
6.根据权利要求1所述的污水脱氧除磷处理装置，其中，所述电源为0-220V直流脉冲电源；所述电源的工作电压为12V-24V，工作电流为10-20A，频率为0-10Hz，占空比为50-90；所述电源设有数显显示屏。
7.一种污水脱氧除磷处理方法，其特征在于，该方法采用权利要求1-6中任意一项所述的污水脱氧除磷处理装置，包括通过所述逻辑运算电路模块循环控制电源的启停程序、不锈钢反应器的自动反洗程序和不锈钢反应器的手动反洗程序，进而利用所述PE填料模块进行所述污水脱氧除磷处理。
8.根据权利要求7所述的污水脱氧除磷处理方法，其中，通过所述逻辑运算电路模块控制所述电源的启停程序的步骤包括：对所述逻辑运算电路模块设置电源开启压力设定值和电源关闭压力设定值，并让所述逻辑运算电路模块接收所述压力计的进水压力反馈值和控制所述电源的启停；
所述进水压力反馈值大于等于所述电源开启压力设定值时，所述逻辑运算电路模块控制所述电源开启，进行所述污水脱氧除磷处理；
所述进水压力反馈值小于等于所述电源关闭压力设定值时，所述逻辑运算电路模块控制所述电源关闭，停止所述污水脱氧除磷处理；
优选地，所述电源开启进水压力设定值大于所述电源关闭进水压力设定值；所述电源开启进水压力设定值和所述电源关闭进水压力设定值的取值范围各自独立的为0-100kPa。
9.根据权利要求7所述的污水脱氧除磷处理方法，其中，通过所述逻辑运算电路模块控制所述不锈钢反应器的自动反洗程序的步骤包括：对所述逻辑运算电路模块设置准备反洗压力设定值和停机反洗压力设定值，并让所述逻辑运算电路模块接收所述压力计的进水压力反馈值和推送报警提示；
所述进水压力反馈值大于等于所述准备反洗压力设定值时，推送开始准备不锈钢反应器的自动反洗程序的报警提示；
所述进水压力反馈值大于等于所述停机反洗压力设定值时，推送立即进行所述不锈钢反应器的自动反洗程序的报警提示，并开始进行所述不锈钢反应器的自动反洗程序；
所述不锈钢反应器的自动反洗程序的步骤包括：
S1：确认所述进水流量计的瞬时流量超过流量阈值并延时等待后，所述逻辑运算电路模块控制所述反洗出水电动阀开启，按照设定的自动反洗时长进行所述自动反洗；
S2：在所述设定的自动反洗时长内，所述进水流量计的瞬时流量小于流量阈值时，所述逻辑运算电路模块控制所述反洗出水电动阀关闭，一次反洗结束；待所述进水流量计的瞬时流量超过流量阈值后，所述逻辑运算电路模块控制所述反洗出水电动阀开启，进行下一次自动反洗，直至自动反洗时长达到所述设定的自动反洗时长；
优选地，所述不锈钢反应器的自动反洗程序的步骤还包括记录所述设定的自动反洗时长内的反洗次数并加1次；
优选地，所述流量阈值为瞬时流量≥0.1m3/h；
优选地，所述延时等待的时间为2-4s；
优选地，所述设定的自动反洗时长为5-15min；
优选地，所述停机反洗压力设定值大于所述准备反洗压力设定值；所述准备反洗压力设定值和所述停机反洗压力设定值的取值范围各自独立的为0-100kPa。
10.根据权利要求7所述的污水脱氧除磷处理方法，其中，通过所述逻辑运算电路模块控制所述不锈钢反应器的手动反洗程序的步骤包括：对所述逻辑运算电路模块设置手动反洗压力范围值，并让所述逻辑运算电路模块接收所述压力计的进水压力反馈值；
当所述不锈钢反应器的自动反洗程序完成后，所述进水压力反馈值大于等于所述手动反洗压力范围值时，进行所述不锈钢反应器的手动反洗程序；
优选地，所述手动反洗压力范围值为所述准备反洗压力设定值的取值范围最小值至所述停机反洗压力设定值的取值范围最大值。
说明书
一种污水脱氧除磷处理装置和方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体地，涉及一种污水脱氧除磷处理装置和方法。
背景技术
随着广大人民群众对生活环境质量要求日益提高，各地区污水处理水质相应提标，对于氮磷污染物的排放限值要求尤为严格。各大城镇污水处理厂及广泛的农村污水处理站，在MBR工艺后填加了不同去除氮磷的深度处理单元；然而MBR产水受工艺因素影响，往往带有溶解氧偏高特性，可达6～9mg/L，严重影响深度处理单元氮磷去除效果。
磷的去除分为化学除磷和生物除磷两种工艺；生物除磷是一种相对经济的方法，但生物除磷无法稳定，受农村生活污水波动大、地形复杂、温度等影响因素，该工艺特点目前不能保证稳定达到0.3mg/L农村出水标准要求；化学除磷法基本原理是通过投加化学药剂形成不溶性磷酸盐沉淀物，最终通过固液分离的方法使磷从污水中被去除。其优点为操作简单、除磷效果好、处理效率可达80％～90％，且效果稳定。但该方法有用药量大、自动加药控制难度高，无法随水质水波动量自动投加，投入费用较高、产生大量化学污泥、投加量过大易损害污泥活性等缺点，在农村水质敏感地区应用较为困难。
综合上述问题，目前有必要进行技术的革新，提出一种新的污水脱氧除磷处理装置和方法。一方面降低前处理单元产水的溶解氧，保障深度处理单元氮磷去除效果；另一方面在深度处理单元前，先一步进行磷的吸附去除，减轻后续磷处理压力，实现更好的处理效果，同时克服生物处理和化学除磷的不利影响。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种污水脱氧除磷处理装置和方法。本发明的装置可应用于进水溶解氧高、磷负荷较大的污水处理系统中，并设置于MBR工艺与深度处理单元之间，保障高效脱氮除磷处理效果，并且结构简单，运行方式易操作、自动化程度高。
为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种污水脱氧除磷处理装置，该装置包括PE填料模块和逻辑运算电路模块；
所述PE填料模块，设置于不锈钢反应器的内部；所述PE填料模块包括PE填料和间隔设置于所述PE填料之间的阳极板；
所述逻辑运算电路模块，与电源一同设置于PLC控制箱内；所述电源的正负极分别与所述阳极板和所述不锈钢反应器的外壳连接；所述逻辑运算电路模块通过信号线缆与设置于不锈钢反应器进水管路上的压力计和所述电源进行信号和控制连接，用于实现进水压力反馈和所述电源的启停控制。
本发明另一方面提供了一种污水脱氧除磷处理方法，该方法采用所述的污水脱氧除磷处理装置，包括通过所述逻辑运算电路模块循环控制电源的启停程序、不锈钢反应器的自动反洗程序和不锈钢反应器的手动反洗程序，进而利用所述PE填料模块进行所述污水脱氧除磷处理。
本发明的技术方案具有如下有益效果：
(1)本发明通过多种判定运行模式，可实现装置运行故障判断。
(2)本发明的装置结构简单容易安装，内部设有PE填料模块，更换填料简单。特别是通过新型电化学脱氧除磷复合滤料实现了污水中的磷和超高溶解氧的有效处理。
(3)通过本发明装置的使用，可降低溶解氧，避免碳源过度投加节省药剂成本；且不用投加除磷药剂便可达到除磷效果。
(4)本发明的装置能够按设定值实现电源自动控制启停，提高装置进水脱氧除磷效率，从而高效提升污水处理系统整体的性能和效率。
(5)本发明的装置能够按设定值自动推送报警警示，提示运行人员对装置进行维护及判断各处理设备运行状况；运行人员可通过在线监控系统，实时掌控装置及污水处理系统运行情况，减少人工投入，降低运维成本。
（发明人：常江;柏永生;梁铎;师路远;苏博君;韩军）
