公布日：2022.12.02
申请日：2022.07.28
分类号：C02F9/14(2006.01)I;C02F3/30(2006.01)I
摘要
本发明涉及污水处理技术领域，尤其为一种基于短程反硝化处理低碳氮比污水的装置及工艺。处理装置中，进料箱内过滤格栅的设置了对污水进行初效过滤，后使用污水泵将被过滤的污水导入电絮凝水处理器内进行电絮凝处理，被电絮凝处理后的污水通过澄清器的澄清，得到相对澄清的污水，使污水的穿透率更好，提高电子束辐照的穿透性，设置的电子加速器可实现对通过水平导流槽的相对澄清的污水进行电子束辐照处理，可对难降解的有机物进行高效降解，为污水短程反硝化提供充足碳源，解决了低碳氮比污水在短程反硝化过程中碳源补足需要外加碳源的情况，利用短程反硝化处理、厌氧氨氧化处理、好氧反应处理和MBR生物膜处理对污水进行处理，处理效果佳。
权利要求书
1.一种基于短程反硝化处理低碳氮比污水的装置，其特征在于：包括：进料机构，所述进料机构包括从左往右依次设置的进料箱(1)和调节池(2)，所述进料箱(1)顶部设置有污水泵(22)，且污水泵(22)的抽料管伸入进料箱(1)内；污水预处理机构，所述污水预处理机构包括电絮凝水处理器(21)和与电絮凝水处理器(21)出料口连接的澄清器(23)，所述污水泵(22)的供料管管口与电絮凝水处理器(21)的进料口连接，所述澄清器(23)的液体出料管连接调节池(2)，所述调节池(2)右端底部设置有出水管(26)，且出水管(26)上设置有开关阀(27)；所述污水预处理机构还包括电子束辐照组件，所述电子束辐照组件包括水平设置在出水管(26)底部的水平导流槽(3)及设置在水平导流槽(3)上方的电子加速器(31)；处理池(4)，所述处理池(4)内部从左往右依次设置有厌氧池(41)、缺氧池(42)、好氧池(43)和膜滤池(44)，污水流入厌氧池(41)后依次从导流口(49)通过缺氧池(42)、好氧池(43)和膜滤池(44)，所述膜滤池(44)内部设置有过滤膜组件(45)，且过滤膜组件(45)上设置有伸出处理池(4)外的排出管(47)，所述膜滤池(44)底部设置有连接好氧池(43)的排泥管(401)，所述膜滤池(44)上设置有连接厌氧池(41)的回流管(405)。
2.根据权利要求1所述的一种基于短程反硝化处理低碳氮比污水的装置，其特征在于：所述澄清器(23)底部的固体出料管管口处设置有固液分离器(24)，且固液分离器(24)的液体出料管伸入进料箱(1)内。
3.根据权利要求1所述的一种基于短程反硝化处理低碳氮比污水的装置，其特征在于：所述进料箱(1)内部右半区位置水平设置有阻隔网(12)，且阻隔网(12)左端设置有向右上方延伸的过滤格栅(11)。
4.根据权利要求1所述的一种基于短程反硝化处理低碳氮比污水的装置，其特征在于：所述水平导流槽(3)左端进料口连接调节池(2)的出水管(26)，所述水平导流槽(3)右端底部设置有伸入厌氧池(41)内的下料口(32)。
5.根据权利要求1所述的一种基于短程反硝化处理低碳氮比污水的装置，其特征在于：所述排出管(47)上设置有出水泵(48)，所述排泥管(401)上设置有供给泵(402)，所述回流管(405)上设置有回流泵(406)。
6.根据权利要求1所述的一种基于短程反硝化处理低碳氮比污水的装置，其特征在于：所述厌氧池(41)、缺氧池(42)内部均设置有液下搅拌器(403)，且厌氧池(41)、缺氧池(42)内部均设置有供污泥附着的生物填料，所述好氧池(43)和膜滤池(44)内部均设置有曝气管(404)，且膜滤池(44)内的曝气管(404)设置在过滤膜组件(45)下方，所述过滤膜组件(45)具体为MBR生物反应膜。
7.根据权利要求1所述的一种基于短程反硝化处理低碳氮比污水的装置，其特征在于：还包括曝气泵(46)，所述调节池(2)内部设置有曝气盘(25)，所述曝气泵(46)的出气管分别与曝气盘(25)及两组曝气管(404)连接。
8.一种基于权利要求1所述装置的低碳氮比污水处理工艺，其特征在于：具体包括如下步骤：污水预处理：污水通过进料箱内的过滤格栅过滤掉悬浮物和大颗粒，后由污水泵将污水导入到电絮凝水处理器内进行污水的电絮凝处理，经过电絮凝后的污水导流到澄清器内进行澄清处理，澄清器内上半区较为清澈的污水导入到调节池内，澄清器下半区浑浊的污水排出后导入固液分离器内进行固液分离，分离出的污水重新导入进料箱内进行循环澄清；电子束辐照处理：经过预处理的污水从调节池导入水平导流槽内，污水在流动过程中被设置的电子加速器进行电子束辐照处理，将污水中难降解的有机污染物进行高效降解，其中，电子加速器加速电子的能量为0.7-0.9MeV，电子束流强度为9-11mA，处理时间为60-120秒，被电子束辐照处理后的污水流入到厌氧池内；短程反硝化处理：被电子束辐照处理的污水进入到厌氧池内，厌氧池内生物填料上的污泥含有反硝化细菌，以污水中含有的有机物作以及被电子束辐照处理降解的难降解有机物为碳源，将污水和从膜滤池回流污水中的硝酸盐为亚硝酸盐，随后污水导流到缺氧池内；厌氧氨氧化处理：污水进入缺氧池后，缺氧池生物填料上含有的厌氧氨氧化菌将原水中的铵根离子与亚硝酸盐共同转化为氮气排出，反应后的污水导入好氧池内；好氧反应处理：污水进入到好氧池后，好氧池内污泥携带的好氧微生物及从膜滤池回流污泥中的好氧微生物将污水中残存的有机物氧化去除并将铵根银离子氧化为硝酸根离子，处理有的污水进入到膜滤池内；MBR生物膜处理：污水进入到膜滤池内，被膜滤池内设置的过滤膜组进行过滤，该过滤膜组为MBR生物膜反应器，利用反应器的好氧微生物降解污水中的有机污染物，利用反应器内的硝化细菌进一步转化污水中的氨氮，以去除污水中产生的异味，同时，通过中空纤维膜进行高效的固液分离出水，被MBR生物膜反应器分离出的中水被出水泵抽出，实现对低碳氮比污水的处理。
9.根据权利要求8所述的低碳氮比污水处理工艺，其特征在于：MBR生物膜反应器反应过滤后残留在膜滤池底部的部分污泥被供给泵抽回到好氧池内，补充好氧池内好氧微生物的含量，膜滤池内的部分污水被回流泵抽回到厌氧池内，补充厌氧池内硝酸盐的含量。
10.根据权利要求1所述的一种基于短程反硝化处理低碳氮比污水的装置，其特征在于：还包括污泥池(5)，所述膜滤池(44)底部的排泥管及固液分离器(24)的固体物料排出管分别连接污泥池(5)。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于短程反硝化处理低碳氮比污水的装置及工艺，通过设置进料箱和调节池，进料箱内过滤格栅的设置了对污水进行初效过滤，后使用污水泵将被过滤的污水导入电絮凝水处理器内进行电絮凝处理，被电絮凝处理后的污水通过澄清器的澄清，得到相对澄清的污水，使污水的穿透率更好，提高电子束辐照的穿透性，设置的电子加速器可实现对通过水平导流槽的相对澄清的污水进行电子束辐照处理，可有效降低废水毒性，同时可对难降解的有机物进行高效降解，为污水短程反硝化提供充足碳源，解决了低碳氮比污水在短程反硝化过程中碳源补足需要外加碳源的情况，利用短程反硝化处理、厌氧氨氧化处理、好氧反应处理和MBR生物膜处理对污水进行处理，处理效果佳,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于短程反硝化处理低碳氮比污水的装置，包括：
进料机构，进料机构包括从左往右依次设置的进料箱和调节池，进料箱顶部设置有污水泵，且污水泵的抽料管伸入进料箱内；
污水预处理机构，污水预处理机构包括电絮凝水处理器和与电絮凝水处理器出料口连接的澄清器，污水泵的供料管管口与电絮凝水处理器的进料口连接，澄清器的液体出料管连接调节池，调节池右端底部设置有出水管，且出水管上设置有开关阀；
污水预处理机构还包括电子束辐照组件，电子束辐照组件包括水平设置在出水管底部的水平导流槽及设置在水平导流槽上方的电子加速器；
处理池，处理池内部从左往右依次设置有厌氧池、缺氧池、好氧池和膜滤池，污水流入厌氧池后依次从导流口通过缺氧池、好氧池和膜滤池，膜滤池内部设置有过滤膜组件，且过滤膜组件上设置有伸出处理池外的排出管，膜滤池底部设置有连接好氧池的排泥管，膜滤池上设置有连接厌氧池的回流管。
作为一种优选方案，澄清器底部的固体出料管管口处设置有固液分离器，且固液分离器的液体出料管伸入进料箱内。
作为一种优选方案，进料箱内部右半区位置水平设置有阻隔网，且阻隔网左端设置有向右上方延伸的过滤格栅。
作为一种优选方案，水平导流槽左端进料口连接调节池的出水管，水平导流槽右端底部设置有伸入厌氧池内的下料口。
作为一种优选方案，排出管上设置有出水泵，排泥管上设置有供给泵，回流管上设置有回流泵。
作为一种优选方案，厌氧池、缺氧池内部均设置有液下搅拌器，且厌氧池、缺氧池内部均设置有供污泥附着的生物填料，好氧池和膜滤池内部均设置有曝气管，且膜滤池内的曝气管设置在过滤膜组件下方，过滤膜组件具体为MBR生物反应膜。
作为一种优选方案，还包括曝气泵，调节池内部设置有曝气盘，曝气泵的出气管分别与曝气盘及两组曝气管连接。
一种基于上述设备的低碳氮比污水处理工艺，具体包括如下步骤：
污水预处理：污水通过进料箱内的过滤格栅过滤掉悬浮物和大颗粒，后由污水泵将污水导入到电絮凝水处理器内进行污水的电絮凝处理，经过电絮凝后的污水导流到澄清器内进行澄清处理，澄清器内上半区较为清澈的污水导入到调节池内，澄清器下半区浑浊的污水排出后导入固液分离器内进行固液分离，分离出的污水重新导入进料箱内进行循环澄清；
电子束辐照处理：经过预处理的污水从调节池导入水平导流槽内，污水在流动过程中被设置的电子加速器进行电子束辐照处理，将污水中难降解的有机污染物进行高效降解，其中，电子加速器加速电子的能量为0.7-0.9MeV，电子束流强度为9-11mA，处理时间为60-120秒，被电子束辐照处理后的污水流入到厌氧池内；
短程反硝化处理：被电子束辐照处理的污水进入到厌氧池内，厌氧池内生物填料上的污泥含有反硝化细菌，以污水中含有的有机物作以及被电子束辐照处理降解的难降解有机物为碳源，将污水和从膜滤池回流污水中的硝酸盐为亚硝酸盐，随后污水导流到缺氧池内；
厌氧氨氧化处理：污水进入缺氧池后，缺氧池生物填料上含有的厌氧氨氧化菌将原水中的铵根离子与亚硝酸盐共同转化为氮气排出，反应后的污水导入好氧池内；
好氧反应处理：污水进入到好氧池后，好氧池内污泥携带的好氧微生物及从膜滤池回流污泥中的好氧微生物将污水中残存的有机物氧化去除并将铵根银离子氧化为硝酸根离子，处理有的污水进入到膜滤池内；
MBR生物膜处理：污水进入到膜滤池内，被膜滤池内设置的过滤膜组进行过滤，该过滤膜组为MBR生物膜反应器，利用反应器的好氧微生物降解污水中的有机污染物，利用反应器内的硝化细菌进一步转化污水中的氨氮，以去除污水中产生的异味，同时，通过中空纤维膜进行高效的固液分离出水，被MBR生物膜反应器分离出的中水被出水泵抽出，实现对低碳氮比污水的处理。
作为一种优选方案，MBR生物膜反应器反应过滤后残留在膜滤池底部的部分污泥被供给泵抽回到好氧池内，补充好氧池内好氧微生物的含量，膜滤池内的部分污水被回流泵抽回到厌氧池内，补充厌氧池内硝酸盐的含量。
作为一种优选方案，还包括污泥池，膜滤池底部的排泥管及固液分离器的固体物料排出管分别连接污泥池。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供的一种基于短程反硝化处理低碳氮比污水的装置及工艺，有益效果是：
1、通过设置进料箱和调节池，进料箱内过滤格栅的设置了对污水进行初效过滤，后使用污水泵将被过滤的污水导入电絮凝水处理器内进行电絮凝处理，被电絮凝处理后的污水通过澄清器的澄清，得到相对澄清的污水，使污水的穿透率更好，提高电子束辐照的穿透性；
2、通过在水平导流槽上方设置电子加速器，可实现对通过水平导流槽的相对澄清的污水进行电子束辐照处理，可有效降低废水毒性，同时可对难降解的有机物进行高效降解，为污水短程反硝化提供充足碳源，解决了低碳氮比污水在短程反硝化过程中碳源补足需要外加碳源的情况；
3、通过在处理池内部从左往右依次设置厌氧池、缺氧池、好氧池和膜滤池，可对污水依次进行短程反硝化处理、厌氧氨氧化处理、好氧反应处理和MBR生物膜处理，其中，硝化菌以污水中的有机物及被电子束辐照处理降解处理的有机物为碳源，将污水中的硝酸盐还原为亚硝酸盐，然后在厌氧氨氧化菌的作用在将水中的亚硝酸和铵根离子共同转化为氮气排出，在好氧菌的作用下将污水中剩余的有机物分解并将铵根离子转化为硝酸根离子，与MBR生物膜的微生物菌落反应，由于膜的截留作用提高出水水质标准，满足中水回用标准；同时可有效延长SRT以截留大部分微生物菌种，污泥产率低而减轻污泥处理负担，从而培养更多的有效菌群，提高废水的可生化性，有效去除有机物。
（发明人：吴学钦;张忠锋;周茂忠;卓瑞锋）
