公布日：2022.05.13
申请日：2022.02.25
分类号：C02F3/30(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N
摘要
本发明公开了加强型生活污水脱氮除磷处理装置及处理方法，包括一级生化反应仓和二级生化反应仓，所述一级生化反应仓内置在二级生化反应仓中，且同轴设置，所述一级生化反应仓底部与二级生化反应仓内壁底部固定连接，所述一级生化反应仓内壁固定连接有内仓锥形板，所述内仓锥形板底部与二级生化反应仓内壁底部固定连接，本发明通过结构设计，取消了传统污水严格分区处理的方式，采用不严格分区设计，在一级生化反应区，存在完整的反应过程，整个反应仓内的氧浓度连续变化，生化细菌种类存活更多，生化细菌竞争激烈，细菌活性更强，生化反应强度更好，而且三个区可以通过曝气量控制其大小，耐冲击更强，适应性更强。
权利要求书
1.一种加强型生活污水脱氮除磷处理装置，包括一级生化反应仓(26)和二级生化反应仓(27)，其特征在于：所述一级生化反应仓(26)内置在二级生化反应仓(27)中，且同轴设置，所述一级生化反应仓(26)底部与二级生化反应仓(27)内壁底部固定连接，所述一级生化反应仓(26)内壁固定连接有内仓锥形板(7)，所述内仓锥形板(7)底部与二级生化反应仓(27)内壁底部固定连接，所述一级生化反应仓(26)和二级生化反应仓(27)之间设置有一圈外仓隔板(11)，所述外仓隔板(11)底部与二级生化反应仓(27)内壁底部之间设置有环形集泥仓(15)，且环形集泥仓(15)底部与二级生化反应仓(27)内壁底部固定连接，环形集泥仓(15)外壁顶部与外仓隔板(11)底部固定连接，所述二级生化反应仓(27)一侧底部设置有一级污水进水总管(1)，所述外仓隔板(11)侧壁底部和二级生化反应仓(27)内壁之间固定连接有一圈外仓锥形板(17)，所述一级污水进水总管(1)一端依次贯穿二级生化反应仓(27)侧壁、外仓锥形板(17)、环形集泥仓(15)、一级生化反应仓(26)侧壁和内仓锥形板(7)侧壁，且一级污水进水总管(1)外壁与二级生化反应仓(27)侧壁、外仓锥形板(17)、环形集泥仓(15)、一级生化反应仓(26)侧壁和内仓锥形板(7)侧壁密封的固定连接，所述二级生化反应仓(27)另一侧底部设置有一级生化反应排泥管(8)，一级生化反应排泥管(8)一端依次贯穿二级生化反应仓(27)侧壁、外仓锥形板(17)、环形集泥仓(15)、一级生化反应仓(26)侧壁和内仓锥形板(7)侧壁，且一级生化反应排泥管(8)外壁与二级生化反应仓(27)侧壁、外仓锥形板(17)、环形集泥仓(15)、一级生化反应仓(26)侧壁和内仓锥形板(7)侧壁密封的固定连接，所述一级污水进水总管(1)在二级生化反应仓(27)一端的外壁固定连接有二级污水进水管(2)，所述二级污水进水管(2)上设置有二级污水进水调节阀(3)，二级污水进水管(2)与一级污水进水总管(1)相连通，所述二级污水进水管(2)另一端依次贯穿二级生化反应仓(27)侧壁和外仓隔板(11)，且与二级生化反应仓(27)侧壁和外仓隔板(11)密封的固定连接，所述二级生化反应仓(27)侧壁底部按圆周在一级污水进水总管(1)和一级生化反应排泥管(8)之间设置有二级生物反应仓排泥管(16)，二级生物反应仓排泥管(16)依次贯穿二级生化反应仓(27)侧壁、外仓锥形板(17)和环形集泥仓(15)侧壁至环形集泥仓(15)中，且二级生物反应仓排泥管(16)与二级生化反应仓(27)侧壁、环形集泥仓(15)侧壁和外仓隔板(11)密封的固定连接，所述外仓隔板(11)侧壁在一级生化反应排泥管(8)和二级生物反应仓排泥管(16)下方按圆周的均匀的开设有外仓隔板底部排泥孔(13)，所述一级生化反应仓(26)外壁和外仓隔板(11)内壁之间在一级生化反应排泥管(8)和二级生物反应仓排泥管(16)上方固定连接一圈开孔锥形板(14)，所述外仓隔板(11)侧壁在开孔锥形板(14)上方按圆周均匀的开设有多个外仓隔板矩形孔(12)，所述一级生化反应仓(26)侧壁上方按圆周均匀的贯穿开设有若干矩形溢流孔(9)。
2.根据权利要求1所述的加强型生活污水脱氮除磷处理装置，其特征在于：所述二级生化反应仓(27)侧壁的出水口处固定连接有出水总管(19)，所述二级生化反应仓(27)内壁和外仓隔板(11)外壁之间设置有一圈三角堰集水槽(18)，所述三角堰集水槽(18)与二级生化反应仓(27)内壁固定连接，且三角堰集水槽(18)与二级生化反应仓(27)相邻的内壁顶部与出水总管(19)内壁底部齐平。
3.根据权利要求1所述的加强型生活污水脱氮除磷处理装置，其特征在于：所述一级污水进水总管(1)在内仓锥形板(7)中的一端固定安装有伞式阻水板(4)，所述伞式阻水板(4)在一级污水进水总管(1)上方开设有多个射水孔(5)。
4.根据权利要求3所述的加强型生活污水脱氮除磷处理装置，其特征在于：所述射水孔(5)直径为30mm，射水孔(5)的面积之和不大于一级污水进水总管(1)面积的五分之一。
5.根据权利要求1所述的加强型生活污水脱氮除磷处理装置，其特征在于：所述一级生化反应仓(26)外壁在矩形溢流孔(9)下方固定连接有一圈锥形导流板(10)。
6.根据权利要求1所述的加强型生活污水脱氮除磷处理装置，其特征在于：所述外仓隔板(11)内壁固定连接有一圈二级污水穿孔布水槽(6)，所述二级污水穿孔布水槽(6)靠近一级生化反应仓(26)侧壁的一侧按圆周均匀的设置有若干个二级污水穿孔，且二级污水穿孔布水槽(6)与二级污水进水管(2)相连通。
7.根据权利要求1所述的加强型生活污水脱氮除磷处理装置，其特征在于：所述一级生化反应仓(26)侧壁、外仓隔板(11)和二级生化反应仓(27)侧壁的顶部同轴的共同的固定连接安装架(29)，所述安装架(29)顶部中心固定安装有均压空气分配器(20)，所述均压空气分配器(20)按圆周均匀的联通有多个导气管(28)，所述导气管(28)螺纹联通有一级空气管(21)，所述一级空气管(21)底端在一级生化反应仓(26)内固定连通有一级管式曝气器(25)，所述导气管(28)底部在一级空气管(21)外侧螺纹联通有二级空气管(23)，所述二级空气管(23)处在外仓隔板(11)和三角堰集水槽(18)之间，所述二级空气管(23)底端在外仓隔板(11)和二级生化反应仓(27)之间固定连通有二级管式曝气器(24)，所述导气管(28)在一级空气管(21)和二级空气管(23)之间设置有二级风量调节阀(22)。
8.一种加强型生活污水脱氮除磷处理方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：生活污水经过一级污水进水总管(1)进入一级生化反应仓(26)，经过二级污水进水管(2)进入二级污水穿孔布水槽(6)布水孔进入二级生化反应仓(27)中外仓隔板(11)内的缺氧端；步骤二：风机运行产生的加压空气进入均压空气分配器(20)，通过一级空气管(21)和二级空气管(23)，一级管式曝气器(25)和二级管式曝气器(24)给一级生化反应仓(26)和二级生化反应仓(27)中充氧，通过二级风量调节阀(22)控制缺氧区和好氧区的溶解氧浓度；步骤三：在一级生化反应仓(26)中的厌氧区进行初步除磷，在一级生化反应仓(26)和二级生化反应仓(27)中外仓隔板(11)内的局部厌氧区进行深度除磷，在一级生化反应仓(26)进行短程硝化反应和反硝化反应，脱去一部分氮，上层消化液经过矩形溢流孔(9)通过锥形导流板(10)均匀进入二级生化反应仓(27)的外仓隔板(11)内进行深度脱氮；步骤四：一级生化反应仓(26)中的污泥落入内仓锥形板(7)上滑落进入底部，通过一级生物反应排泥管(8)进入污泥池中，二级生化反应仓(27)中的污泥通过外仓隔板底部排泥孔(13)、开孔锥形板(14)进入环形集泥仓(15)，通过二级生物反应仓排泥管(16)进入污泥池中；步骤五：经过两次生化反应处理过的污水，浸没过三角堰集水槽(18)，被出水总管(19)排入二沉池中。
9.根据权利要求8所述的加强型生活污水脱氮除磷处理方法，其特征在于：所述步骤一中通过二级污水进水调节阀(3)控制二级污水进水流量，二级污水进水流量控制范围在污水进水总量的10％-25％之间。10.根据权利要求8所述的加强型生活污水脱氮除磷处理方法，其特征在于：所述步骤二中通过二级风量调节阀(22)控制缺氧区和好氧区的溶解氧浓度，确保缺氧区氧浓度在0.2-0.5mg/L,严禁低于0.2，好氧区溶解氧浓度控制在1.2-1.8mg/L。
发明内容
本发明的目的在于提供一种加强型生活污水脱氮除磷处理装置及处理方法，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：
一种加强型生活污水脱氮除磷处理装置及处理方法(污水梯度深度处理装置及处理方法)，包括一级生化反应仓和二级生化反应仓，所述一级生化反应仓内置在二级生化反应仓中，且同轴设置，所述一级生化反应仓底部与二级生化反应仓内壁底部固定连接，所述一级生化反应仓内壁固定连接有内仓锥形板，所述内仓锥形板底部与二级生化反应仓内壁底部固定连接，所述一级生化反应仓和二级生化反应仓之间设置有一圈外仓隔板，所述外仓隔板底部与二级生化反应仓内壁底部之间设置有环形集泥仓，且环形集泥仓底部与二级生化反应仓内壁底部固定连接，环形集泥仓外壁顶部与外仓隔板底部固定连接，所述二级生化反应仓一侧底部设置有一级污水进水总管，所述外仓隔板侧壁底部和二级生化反应仓内壁之间固定连接有一圈外仓锥形板，所述一级污水进水总管一端依次贯穿二级生化反应仓侧壁、外仓锥形板、环形集泥仓、一级生化反应仓侧壁和内仓锥形板侧壁，且一级污水进水总管外壁与二级生化反应仓侧壁、外仓锥形板、环形集泥仓、一级生化反应仓侧壁和内仓锥形板侧壁密封的固定连接，所述二级生化反应仓另一侧底部设置有一级生化反应排泥管，一级生化反应排泥管一端依次贯穿二级生化反应仓侧壁、外仓锥形板、环形集泥仓、一级生化反应仓侧壁和内仓锥形板侧壁，且一级生化反应排泥管外壁与二级生化反应仓侧壁、外仓锥形板、环形集泥仓、一级生化反应仓侧壁和内仓锥形板侧壁密封的固定连接，所述一级污水进水总管在二级生化反应仓一端的外壁固定连接有二级污水进水管，所述二级污水进水管上设置有二级污水进水调节阀，二级污水进水管与一级污水进水总管相连通，所述二级污水进水管另一端依次贯穿二级生化反应仓侧壁和外仓隔板，且与二级生化反应仓侧壁和外仓隔板密封的固定连接，所述二级生化反应仓侧壁底部按圆周在一级污水进水总管和一级生化反应排泥管之间设置有二级生物反应仓排泥管，二级生物反应仓排泥管依次贯穿二级生化反应仓侧壁、外仓锥形板和环形集泥仓侧壁至环形集泥仓中，且二级生物反应仓排泥管与二级生化反应仓侧壁、环形集泥仓侧壁和外仓隔板密封的固定连接，所述外仓隔板侧壁在一级生化反应排泥管和二级生物反应仓排泥管下方按圆周的均匀的开设有外仓隔板底部排泥孔，所述一级生化反应仓外壁和外仓隔板内壁之间在一级生化反应排泥管和二级生物反应仓排泥管上方固定连接一圈开孔锥形板，所述外仓隔板侧壁在开孔锥形板上方按圆周均匀的开设有多个外仓隔板矩形孔，所述一级生化反应仓侧壁上方按圆周均匀的贯穿开设有若干矩形溢流孔。
作为本发明进一步的方案：所述二级生化反应仓侧壁的出水口处固定连接有出水总管，所述二级生化反应仓内壁和外仓隔板外壁之间设置有一圈三角堰集水槽，所述三角堰集水槽与二级生化反应仓内壁固定连接，且三角堰集水槽与二级生化反应仓相邻的内壁顶部与出水总管内壁底部齐平。
作为本发明再进一步的方案：所述一级污水进水总管在内仓锥形板中的一端固定安装有伞式阻水板，所述伞式阻水板在一级污水进水总管上方开设有多个射水孔。
作为本发明再进一步的方案：所述射水孔直径为30mm，射水孔的面积之和不大于一级污水进水总管面积的五分之一。
作为本发明再进一步的方案：所述一级生化反应仓外壁在矩形溢流孔下方固定连接有一圈锥形导流板。
作为本发明再进一步的方案：所述外仓隔板内壁固定连接有一圈二级污水穿孔布水槽，所述二级污水穿孔布水槽靠近一级生化反应仓侧壁的一侧按圆周均匀的设置有若干个二级污水穿孔，且二级污水穿孔布水槽与二级污水进水管相连通。
作为本发明再进一步的方案：所述一级生化反应仓侧壁、外仓隔板和二级生化反应仓侧壁的顶部同轴的共同的固定连接安装架，所述安装架顶部中心固定安装有均压空气分配器，所述均压空气分配器按圆周均匀的联通有多个导气管，所述导气管螺纹联通有一级空气管，所述一级空气管底端在一级生化反应仓内固定连通有一级管式曝气器，所述导气管底部在一级空气管外侧螺纹联通有二级空气管，所述二级空气管处在外仓隔板和三角堰集水槽之间，所述二级空气管底端在外仓隔板和二级生化反应仓之间固定连通有二级管式曝气器，所述导气管在一级空气管和二级空气管之间设置有二级风量调节阀。
一种加强型生活污水脱氮除磷处理方法，包括以下步骤：
步骤一：生活污水经过一级污水进水总管进入一级生化反应仓，经过二级污水进水管进入二级污水穿孔布水槽布水孔进入二级生化反应仓中外仓隔板内的缺氧端；
步骤二：风机运行产生的加压空气进入均压空气分配器，通过一级空气管和二级空气管，一级管式曝气器和二级管式曝气器给一级生化反应仓和二级生化反应仓中充氧，通过二级风量调节阀控制缺氧区和好氧区的溶解氧浓度；
步骤三：在一级生化反应仓中的厌氧区进行初步除磷，在一级生化反应仓和二级生化反应仓中外仓隔板内的局部厌氧区进行深度除磷，在一级生化反应仓进行短程硝化反应和反硝化反应，脱去一部分氮，上层消化液经过矩形溢流孔通过锥形导流板均匀进入二级生化反应仓的外仓隔板内进行深度脱氮；
步骤四：一级生化反应仓中的污泥落入内仓锥形板上滑落进入底部，通过一级生物反应排泥管进入污泥池中，二级生化反应仓中的污泥通过外仓隔板底部排泥孔、开孔锥形板进入环形集泥仓，通过二级生物反应仓排泥管进入污泥池中；
步骤五：经过两次生化反应处理过的污水，浸没过三角堰集水槽，被出水总管排入二沉池中。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤一中通过二级污水进水调节阀控制二级污水进水流量，二级污水进水流量控制范围在污水进水总量的10％-25％之间。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤二中通过二级风量调节阀控制缺氧区和好氧区的溶解氧浓度，确保缺氧区氧浓度在0.2-0.5mg/L,严禁低于0.2，好氧区溶解氧浓度控制在1.2-1.8mg/L。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明通过采用不严格分区设计，取消了传统污水严格分区处理的方式，采用不严格分区设计，在一级生化反应区，存在厌氧-缺氧-好氧三种反应，整个反应仓内的氧浓度连续变化，生化细菌种类存活更多，生化细菌竞争激烈，细菌活性更强，生化反应强度更好，而且三个区可以通过曝气量控制其大小，耐冲击更强，适应性更强。
2.本发明采用梯度处理，消化液直接进去二级生化反应仓进行硝化反应，取消了消化液回流泵，节约了大量能耗，同时在二级采用原污水作为碳源补充，减少了外购碳源的投加使用，节能和节省药剂投加，节约运行成本，利用其好氧吸磷、厌氧释磷的作用，将污水中溶解性的磷转化到污泥中成为不溶性颗粒，最终通过排放含磷污泥来达到除磷的目的，有利于提升满足微生物生长环境质量。
3.本发明中脱氮除磷均采用了二级梯度处理，出水总氮和总磷指标满足城镇污水排放标准中的一级A指标，实现95.0％以上的氨去除率，同时能耗指标比传统低30％以上，有益于生活污水深度处理推广。
（发明人：田文杰;马莉达;李洁;张琳琳;高可可;刘海燕;曹艳）
