申请日2021.01.29
公开日期2021.11.05
IPC分类C02F3/30
摘要
本实用新型公开了一种植物碳源投加和反硝化滤池深度脱氮系统，包括植物碳源投加子系统和反硝化滤池深度脱氮子系统，所述反硝化滤池深度脱氮子系统包括二沉池、中间水池、工艺鼓风机、反硝化滤池、滤后水反冲洗水池以及反冲洗排水收集池，所述中间水池连接二沉池和反硝化滤池，所述工艺鼓风机连接反硝化滤池，所述滤后水反冲洗水池和反冲洗排水收集池分别连接反硝化滤池，所述植物碳源投加子系统连接二沉池和反硝化滤池。本实用新型采用反硝化滤池投加优质植物碳源反硝化，设置了足够充分的反硝化过程，能够确保深度脱氮的完成，可广泛应用于市政污水提标改造/工业废水处理中，提高污水处理中的反硝化能力。
权利要求
1.一种植物碳源投加和反硝化滤池深度脱氮系统，包括植物碳源投加子系统和反硝化滤池深度脱氮子系统，其特征在于，所述反硝化滤池深度脱氮子系统包括二沉池、中间水池、工艺鼓风机、反硝化滤池、滤后水反冲洗水池以及反冲洗排水收集池，所述中间水池连接二沉池和反硝化滤池，所述工艺鼓风机连接反硝化滤池，所述滤后水反冲洗水池和反冲洗排水收集池分别连接反硝化滤池，所述植物碳源投加子系统连接二沉池和反硝化滤池。
2.根据权利要求1所述的一种植物碳源投加和反硝化滤池深度脱氮系统，其特征在于，所述植物碳源投加子系统包括植物碳源原液贮存罐和调配投加罐，所述植物碳源原液贮存罐连接调配投加罐，所述调配投加罐连接二沉池和反硝化滤池。
3.根据权利要求2所述的一种植物碳源投加和反硝化滤池深度脱氮系统，其特征在于，所述植物碳源原液贮存罐的罐体材料为PE，在罐体前端上部设置有原液进液管和原液进液管控制阀，在罐体后端下部设置有原液出液管，原液出液管和原液计量泵连接，原液计量泵出口设置有原液计量泵出液管和原液计量泵出液管控制阀。
4.根据权利要求2或3所述的一种植物碳源投加和反硝化滤池深度脱氮系统，其特征在于，所述调配投加罐的罐体材料为PE，在罐体中设置有搅拌机，在罐体前端上部设置有调配投加罐原液进液管，调配投加罐原液进液管和原液计量泵出液管连接，罐体后端上部设置有自来水进水管和自来水进水管控制阀连接，在罐体后端下部设置有调配液出液管，调配液出液管和调配液投加计量泵连接，调配液投加泵计量泵出口设置有调配液投加计量泵出液管和调配液投加泵出液管控制阀。
5.根据权利要求1所述的一种植物碳源投加和反硝化滤池深度脱氮系统，其特征在于，所述二沉池的后端上部设置有二沉池出水槽和二沉池出水管，所述中间水池的前端池壁上部设置有中间水池进水管，中间水池进水管和二沉池出水管连接，在中间水池底设置有增压泵，增压泵出口设置有增压泵出水管和增压泵出水管控制阀，增压泵出水管控制阀后端管道和调配液投加计量泵出液管连接。
6.根据权利要求1所述的一种植物碳源投加和反硝化滤池深度脱氮系统，其特征在于，所述工艺鼓风机的出口设置有工艺鼓风机出风管和工艺鼓风机出风管控制阀。
7.根据权利要求1所述的一种植物碳源投加和反硝化滤池深度脱氮系统，其特征在于，所述反硝化滤池的底部设置有底部集水间；底部集水间上面是滤板滤头组合件，滤板滤头组合件上面是支撑介质层，支撑介质层为天然鹅卵石，支撑介质层上面是滤料介质层，滤料介质层为石英砂，在反硝化滤池的前端内壁上部设置有反硝化滤池进水槽，反硝化滤池进水槽和反硝化滤池进水管连接，在滤池后端内壁上设置有反硝化滤池反冲洗排水槽，反硝化滤池反冲洗排水槽和反硝化滤池反冲洗排水槽排出管与反硝化滤池反冲洗排水槽排出管控制阀连接，底部集水间和底部集水间滤后水管及反冲洗进水管、底部集水间滤后水管及反冲洗进水管控制阀连接，底部集水间设置的反冲洗进气管和工艺鼓风机出风管连接。
8.根据权利要求1所述的一种植物碳源投加和反硝化滤池深度脱氮系统，其特征在于，所述滤后水反冲洗水池中设置有反冲洗水泵，反冲洗水泵出口设置有反冲洗水泵压水管和反冲洗水泵压水管控制阀。
9.根据权利要求1所述的一种植物碳源投加和反硝化滤池深度脱氮系统，其特征在于，所述反冲洗排水收集池前端池壁上部设置有反冲洗排水收集池进水管，反冲洗排水收集池进水管和反硝化滤池反冲洗排水槽排出管连接。
说明书
一种植物碳源投加和反硝化滤池深度脱氮系统
技术领域
本实用新型涉及污水处理领域，特别涉及一种植物碳源投加和反硝化滤池深度脱氮系统。
背景技术
在A/O及其变型工艺处理城镇生活污水大系统中，碳、氮、磷最佳比为10:5:1，微生物才能正常发挥各自的功能。客观上讲，由于各种原因污水中的营养成分很难达到这一黄金比例。因为进水是持续的不稳定的，如城镇生活污水的排放有高峰期和低峰期，这就很难使污水中能够维持稳定的营养元素比例，再加上其他因素影响如工业废水的渗入，雨水天气等原因更增加了不稳定的环境因素。
目前，国内很多污水处理特别是城镇生活污水普遍存在碳源不足的问题，碳源不足的情况在国内很多中西部地区污水处理厂尤为普遍。碳源是微生物赖以生存的物质基础，如果微生物营养不良会给整个工艺带来影响，会使处理效率低，甚至很难达到出水排放的标准，特别是出水TN（总氮）更难达到排放标准。
普遍认为，污水中N（氮）的去除包括两个过程，一是氨氧化过程由亚硝化细菌和硝化细菌在好氧阶段将含氨氮有机物氧化为亚硝酸盐和硝酸盐；二是反硝化由反硝化菌在缺氧或低氧的情况下将硝酸盐氮和亚硝酸盐氮还原成氮气逸出，实现脱氮过程。但这一观点引起了某些学者的质疑，他们认为氮的去除应该由三个过程，第一个过程为污水中含氮高分子化合物经某些细菌水解后转换成小分子氨基酸或铵盐，然后才是硝化细菌和亚硝化细菌把这些含氮小分子化合物氧化为硝态氮，再经过反硝化脱氮。总的来说，脱氮的过程离不开水中的碳源，特别是反硝化阶段，需要有机物作为电子供体，硝氮作为电子受体被还原成氮气。
TN（总氮）的去除必须结合硝化、反硝化过程的合理配置，在硝化的前提下（原有工艺可满足），通过设置足够充分的反硝化过程，才能保证生物脱氮的完成，这也是提标改造工程中需要重点考虑的问题。
实用新型内容
针对现有技术反硝化过程不足的问题，本实用新型提供了一种植物碳源投加和反硝化滤池深度脱氮系统，通过投加适量的优质植物碳源，利用附着生长在反硝化滤池石英砂表面上的反硝化细菌将NOx-N转换成N2完成深度脱氮反应过程。该系统可广泛应用于市政污水提标改造/工业废水处理中，以解决碳源不足而导致的NOx-N偏高问题，提高污水处理中的反硝化能力，同时对强化生物除磷等也有很好的效果。
以下是本实用新型的技术方案。
一种植物碳源投加和反硝化滤池深度脱氮系统，包括植物碳源投加子系统和反硝化滤池深度脱氮子系统，所述反硝化滤池深度脱氮子系统包括二沉池、中间水池、工艺鼓风机、反硝化滤池、滤后水反冲洗水池以及反冲洗排水收集池，所述中间水池连接二沉池和反硝化滤池，所述工艺鼓风机连接反硝化滤池，所述滤后水反冲洗水池和反冲洗排水收集池分别连接反硝化滤池，所述植物碳源投加子系统连接二沉池和反硝化滤池。
作为优选，所述植物碳源投加子系统包括植物碳源原液贮存罐和调配投加罐，所述植物碳源原液贮存罐连接调配投加罐，所述调配投加罐连接二沉池和反硝化滤池。
作为优选，所述植物碳源原液贮存罐的罐体材料为PE，在罐体前端上部设置有原液进液管和原液进液管控制阀，在罐体后端下部设置有原液出液管，原液出液管和原液计量泵连接，原液计量泵出口设置有原液计量泵出液管和原液计量泵出液管控制阀。
作为优选，所述调配投加罐的罐体材料为PE，在罐体中设置有搅拌机，在罐体前端上部设置有调配投加罐原液进液管，调配投加罐原液进液管和原液计量泵出液管连接。在罐体后端上部设置有自来水进水管和自来水进水管控制阀连接，在罐体后端下部设置有调配液出液管，调配液出液管和调配液投加计量泵连接，调配液投加泵计量泵出口设置有调配液投加计量泵出液管和调配液投加泵出液管控制阀。
作为优选，所述二沉池的后端上部设置有二沉池出水槽和二沉池出水管，所述中间水池的前端池壁上部设置有中间水池进水管，中间水池进水管和二沉池出水管连接，在中间水池底设置有增压泵，增压泵出口设置有增压泵出水管和增压泵出水管控制阀，增压泵出水管控制阀后端管道和调配液投加计量泵出液管连接。
作为优选，所述工艺鼓风机的出口设置有工艺鼓风机出风管和工艺鼓风机出风管控制阀。
作为优选，所述反硝化滤池的底部设置有底部集水间；底部集水间上面是滤板滤头组合件，滤板滤头组合件上面是支撑介质层，支撑介质层为天然鹅卵石，支撑介质层上面是滤料介质层，滤料介质层为石英砂，在反硝化滤池的前端内壁上部设置有反硝化滤池进水槽，反硝化滤池进水槽和反硝化滤池进水管连接，在滤池后端内壁上设置有反硝化滤池反冲洗排水槽，反硝化滤池反冲洗排水槽和反硝化滤池反冲洗排水槽排出管与反硝化滤池反冲洗排水槽排出管控制阀连接，底部集水间和底部集水间滤后水管及反冲洗进水管、底部集水间滤后水管及反冲洗进水管控制阀连接，底部集水间设置的反冲洗进气管和工艺鼓风机出风管连接。其中，支撑介质层的天然鹅卵石半径8~32mm，支撑介质层深度为450mm；滤料介质层石英砂粒径为2~4mm，滤料介质层深度为1800mm。
作为优选，所述滤后水反冲洗水池中设置有反冲洗水泵，反冲洗水泵出口设置有反冲洗水泵压水管和反冲洗水泵压水管控制阀。
作为优选，所述反冲洗排水收集池前端池壁上部设置有反冲洗排水收集池进水管，反冲洗排水收集池进水管和反硝化滤池反冲洗排水槽排出管连接。
本实用新型的使用过程如下：
植物碳源原液槽运输车到现场后，打开原液进液管和原液进液管控制阀，植物碳源原液进入植物碳源原液贮存罐，植物碳源原液贮存罐起到贮存、调节、周转原液的作用。
开启原液计量泵，原液由原液出液管、原液计量泵出液管和原液计量泵出液管控制阀和与之连接的调配投加罐原液进液管泵入调配投加罐内。打开自来水管和自来水进水管控制阀，根据配比浓度的配比水量引入调配投加罐，开启搅拌机，对混合液进行搅拌反应，即得到生产使用的调配液。
二沉池出水经二沉池出水槽和二沉池出水管及与之连接的中间水池进水管进入中间水池内，启动增压泵，待滤后水经增压泵出水管及增压泵出水管控制阀和与之连接的反硝化滤池进水管、反硝化滤池进水槽进入反硝化滤池内。
启动调配液投加计量泵，调配液由调配液出液管、调配液投加计量泵出液管控制阀、调配液投加计量泵出液管和与之连接的反硝化滤池进水管进行药、水集合。
经过外投加植物碳源调配液的待滤水进入反硝化滤池深度脱氮后，从上至下流过滤料介质层、支撑介质层、滤板滤头组合件进行反硝化，反应结束后，从底部集水间由底部集水间滤后水管及反冲洗进水管进入滤后水及反冲洗水池。反硝化滤池需要定期反冲洗，反冲洗过程分为气冲、气水冲和水冲三个步骤。反冲洗时启动工业鼓风机，经过工艺鼓风机出风管和工艺鼓风机出风管控制阀和与之连接的反冲洗进气管通过底部集水间供气；关闭底部集水间滤后水管及反冲洗进水管控制阀，启动反冲洗水泵，反冲洗水经反冲洗水泵压水管与反冲洗水泵压水管控制阀和与之连接的底部集水间滤后水管及反冲洗进水管进入底部集水间，反冲洗的气、水经底部集水间、滤板滤头组合件、支撑介质层、滤料介质层从下至上进行反冲洗，反冲洗排水由反硝化滤池反冲洗排水槽、反硝化滤池反冲洗排水槽排出管、反硝化滤池反冲洗排水槽排出管控制阀和反冲洗排水收集池进水管进入反冲洗排水收集池内。
上述使用过程不作为本实用新型的限定条件，仅用作帮助理解各设备之间的连接关系。
本实用新型的有益效果包括：采用反硝化滤池投加优质植物碳源反硝化，设置了足够充分的反硝化过程，能够确保深度脱氮的完成，在前端硝化反应较完全的情况下，可稳定做到出水TN（总氮）≤10mg/L，甚至5 mg/L。该系统可广泛应用于市政污水提标改造/工业废水处理中，以解决碳源不足而导致的NOx-N偏高问题，提高污水处理中的反硝化能力，同时对强化生物除磷等也有很好的效果。
