公布日：2024.02.06
申请日：2023.12.05
分类号：C02F3/28(2023.01)I
摘要
本发明公开了一种固相反硝化‑厌氧氨氧化低碳生活污水处理装置及工艺，包括厌氧氨氧化罐，所述厌氧氨氧化罐的内部嵌入式连接有反硝化填料组件，所述反硝化填料组件的反硝化填料板侧视的截面形状为锥形。通过上层微孔喷出的水与空气混合物产生大量气泡，气泡上浮碰撞在反硝化填料板上的过程中会加快污泥的流动，污泥将会顺着反硝化填料板内侧的斜面汇聚到反硝化填料板内顶处，从而能够避免污泥在反硝化填料板的内壁上发生板结，确保厌氧氨氧化与固相反硝化之间耦合反应的顺利进行，经下层微孔喷出的空气与水的混合物将会引动反硝化填料板内部反应产生的酸性物质向下流动，以确保厌氧氨氧化反应内部pH值的稳定性。
权利要求书
1.一种固相反硝化-厌氧氨氧化低碳生活污水处理装置，包括厌氧氨氧化罐（1），其特征在于，所述厌氧氨氧化罐（1）的内部嵌入式连接有反硝化填料组件（2），所述反硝化填料组件（2）的反硝化填料板（201）侧视的截面形状为锥形，用于增大固相反硝化与厌氧氨氧化的耦合面；所述厌氧氨氧化罐（1）的底部开设有驱动口，所述驱动口内转动连接有联结套（4），所述联结套（4）上对应反硝化填料板（201）的位置连接有多个鼓流组件（3），多个鼓流组件（3）的鼓流板（302）同时做往复式俯仰运动，用于促进固相反硝化与厌氧氨氧化耦合物的快速交换，多个鼓流板（302）运动加快反硝化填料板（201）底部流体流动使污泥聚集到反硝化填料板（201）内顶；所述鼓流板（302）内部设置有第一夹层，所述鼓流板（302）顶部和底部对应第一夹层的位置均开设有微孔，所述鼓流板（302）上接通有泄流管（306），所述泄流管（306）的另一端卡接在联结套（4）上，所述泄流管（306）上设置有单向阀，所述泄流管（306）的管口内设置有过滤板；在压力作用下，污泥中的空气和水分进入泄流管，并沿着泄流管进入鼓流板内，最后通过鼓流板上下两层设置的微孔喷出；所述联结套（4）内部对应污泥单向截留组件（5）下方的位置套接有活塞组件（6），所述活塞组件（6）包括活塞盘（601），所述活塞盘（601）套接在联结套（4）内，所述活塞盘（601）的底部连接有第二转接架（602），所述第二转接架（602）的内侧转动连接有转接内芯（603），所述转接内芯（603）上开设有第二转接孔，所述第二转接孔内卡接有第二转接环套（604），所述第二转接环套（604）内转动连接有第二转接轴（605），所述第二转接轴（605）上套接有第二转接弹簧（606），所述第二转接轴（605）通过第二转接弹簧（606）与第二转接环套（604）弹性转接，所述第二转接轴（605）的端部连接在第二转接架（602）的内侧；所述联结套（4）的内部嵌设有多功能驱动轴（8），所述多功能驱动轴（8）的端部连接在转接内芯（603）的底部，所述多功能驱动轴（8）上套设有缓冲驱动组件（7），所述缓冲驱动组件（7）包括补偿内衬（701），所述补偿内衬（701）的外壁开设有第二滑行连接槽，所述第二滑行连接槽内滑动连接有第二滑行连接座（702），所述第二滑行连接座（702）上连接有缓冲弹簧（703），所述第二滑行连接座（702）通过缓冲弹簧（703）与第二滑行连接槽的内部弹性支撑连接，所述第二滑行连接座（702）背离补偿内衬（701）的一面与联结套（4）连接；所述补偿内衬（701）的内侧嵌设有螺纹连接筒（705），所述螺纹连接筒（705）与补偿内衬（701）之间连接有多个桥式连接架（704），所述厌氧氨氧化罐（1）的底部安装有液压缸（10），所述液压缸（10）的输出端与多功能驱动轴（8）连接。
2.根据权利要求1所述的固相反硝化-厌氧氨氧化低碳生活污水处理装置，其特征在于，所述反硝化填料板（201）上开设有多个便于固相反硝化与厌氧氨氧化进行耦合作用的反硝化渗透孔（202），所述反硝化填料板（201）的底部连接有环形底座（203），所述环形底座（203）的底部开设有多个凹形槽。
3.根据权利要求2所述的固相反硝化-厌氧氨氧化低碳生活污水处理装置，其特征在于，所述鼓流组件（3）包括第一转接架（301），所述第一转接架（301）连接在联结套（4）的圆柱面上，所述鼓流板（302）的一端嵌设在第一转接架（301）的内侧，所述鼓流板（302）的端部开设有第一转接孔，所述第一转接孔内卡接有第一转接环套（303），所述第一转接环套（303）内套接有第一转接轴（304），所述第一转接轴（304）上套接有第一转接弹簧（305），所述第一转接轴（304）通过第一转接弹簧（305）与第一转接环套（303）弹性转接，所述第一转接轴（304）的端部连接在第一转接架（301）的内侧。
4.根据权利要求3所述的固相反硝化-厌氧氨氧化低碳生活污水处理装置，其特征在于，所述鼓流板（302）的另一端连接有竖杆，所述竖杆的顶部开设有球形箍槽，所述球形箍槽内滚动连接有球形关节轴（307），所述球形关节轴（307）滚动连接在环形底座（203）上。
5.根据权利要求4所述的固相反硝化-厌氧氨氧化低碳生活污水处理装置，其特征在于，还包括污泥单向截留组件（5），所述污泥单向截留组件（5）包括污泥单向截留板（501），所述污泥单向截留板（501）上开设有上吸孔，所述污泥单向截留板（501）的内侧嵌设有封堵板，所述封堵板上对应上吸孔的位置连接有密封塞（502），所述密封塞（502）嵌入式连接在上层吸孔内，所述封堵板上开设有下层吸孔；所述污泥单向截留板（501）的底部连接有外侧凸缘（503），所述外侧凸缘（503）的内侧壁开设有第一滑行连接槽，所述第一滑行连接槽内滑动连接有第一滑行连接座，所述第一滑行连接座上连接有支撑弹簧，所述第一滑行连接座通过支撑弹簧与第一滑行连接槽的内侧弹性支撑连接，所述第一滑行连接座背离外侧凸缘（503）的位置连接有内侧凸缘（504），所述内侧凸缘（504）连接在封堵板的底部，所述泄流管（306）的端部位于封堵板的下方。
6.根据权利要求5所述的固相反硝化-厌氧氨氧化低碳生活污水处理装置，其特征在于，所述联结套（4）上套接有污泥回流组件（9），所述污泥回流组件包括转接套（901），所述转接套（901）固定套接在联结套（4）上，所述转接套（901）上连接有呈环形阵列的多个回流叶片（902），所述回流叶片（902）设置有第二夹层，所述第二夹层与联结套（4）的内部接通，所述回流叶片（902）设置有倾斜向下的斜面，所述斜面上开设有回流孔，所述回流叶片（902）的斜面上通过弹簧合页铰接有单向阀板（903）。
7.一种固相反硝化-厌氧氨氧化低碳生活污水处理工艺，其特征在于，采用权利要求6所述的一种固相反硝化-厌氧氨氧化低碳生活污水处理装置，包括以下步骤：S1、厌氧氨氧化罐（1）内部用于对生活污水进行厌氧氨氧化反应，将富含纤维素的固相碳源投加到反硝化填料板（201）上，且固相碳源的投加量与生活污水中氮元素浓度成正比，控制生物污水处理装置运行，厌氧氨氧化反应与固相反硝化反应同步进行；S2、控制液压缸（10）运行，液压缸（10）在工作的过程中将会带动多功能驱动轴（8）于竖直方向上做往复式升降运动，液压缸（10）推动多功能驱动轴（8）下行的过程中，多功能驱动轴（8）的另一端带动活塞组件（6）于联结套（4）内做向下的活塞运动，由于封堵板下方的压力降低，在低压力的作用下，封堵板通过第一滑行连接座在第一滑行连接槽内向下滑动，并迫使支撑弹簧发生弹性形变，密封塞（502）在封堵板的带动下脱离上层吸孔，反硝化填料板（201）内顶处聚集的污泥被吸入联结套（4）内，进入联结套（4）内的污泥依次通过上层吸孔和下层吸孔流至封堵板的下方，随后液压缸（10）推动多功能驱动轴（8）上行，封堵板下方的压力逐渐升高，支撑弹簧开始做复位运动，在支撑弹簧复位弹力的推动下封堵板重新进入污泥单向截留板（501）内，密封塞（502）进入上层吸孔内完成对上层吸孔的密封处理，多功能驱动轴（8）继续推动活塞组件（6）上行对污泥进行压缩，由于污泥中混有大量空气和水，在压力的作用下，泄流管（306）上的单向阀开启，污泥中的大量空气和水分透过过滤板后进入泄流管（306），并沿着泄流管（306）进入鼓流板（302）内，最后通过上下两层设置的微孔喷出，通过上层微孔喷出的水与空气混合物产生大量气泡，气泡上浮碰撞在反硝化填料板（201）上的过程中会加快污泥的流动，污泥将会顺着反硝化填料板（201）内侧的斜面汇聚到反硝化填料板（201）内顶处；S3、多功能驱动轴（8）上行的过程中其表面设置的螺纹面与螺纹连接筒（705）实现螺纹连接关系，螺纹面与螺纹连接筒（705）发生接触的瞬间，多功能驱动轴（8）会对螺纹连接筒（705）产生推力，在推力的作用下螺纹连接筒（705）通过桥式连接架（704）利用补偿内衬（701）上的第二滑行连接槽在第二滑行连接座（702）上滑动，并迫使缓冲弹簧（703）发生弹性形变；S4、多功能驱动轴（8）还会将扭力作用在联结套（4）上，联结套（4）带动多个鼓流板（302）转动，鼓流板（302）的一端通过球形关节轴（307）在环形底座（203）的底部滚动，另一端通过第一转接环套（303）在第一转接轴（304）上转动，并扭动第一转接弹簧（305）使其发生弹性形变，从而能够使多个鼓流板（302）同时做俯仰动作，在多个鼓流板（302）的作用下，能够加快鼓流板（302）上下两层液体之间的流动；S5、接着控制液压缸（10）带动多功能驱动轴（8）下行，联结套（4）的内部设置有缺口，缺口内通过弹簧合页铰接有单向抵接板，活塞盘（601）下行的过程中会受到单向抵接板的阻挡，在单向抵接板的作用下活塞盘（601）通过第二转接架（602）绕转接内芯（603）转动，并扭动第二转接弹簧（606）使其发生弹性形变，脱水后的污泥向下流动，在离心力的作用下进入回流叶片（902）内。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决的问题，提供一种固相反硝化-厌氧氨氧化低碳生活污水处理装置及工艺。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种固相反硝化-厌氧氨氧化低碳生活污水处理装置，包括厌氧氨氧化罐，所述厌氧氨氧化罐的内部嵌入式连接有反硝化填料组件，所述反硝化填料组件的反硝化填料板侧视的截面形状为锥形，用于增大固相反硝化与厌氧氨氧化的耦合面；
所述厌氧氨氧化罐的底部开设有驱动口，所述驱动口内转动连接有联结套，所述联结套上对应反硝化填料板的位置连接有多个鼓流组件，多个鼓流组件的鼓流板同时做往复式俯仰运动，用于促进固相反硝化与厌氧氨氧化耦合物的快速交换，多个鼓流板运动加快反硝化填料板底部流体流动使污泥聚集到反硝化填料板内顶。
作为本发明再进一步的方案：所述反硝化填料板上开设有多个便于固相反硝化与厌氧氨氧化进行耦合作用的反硝化渗透孔，所述反硝化填料板的底部连接有环形底座，所述环形底座的底部开设有多个凹形槽。
作为本发明再进一步的方案：所述鼓流组件包括第一转接架，所述第一转接架连接在联结套的圆柱面上，所述鼓流板的一端嵌设在第一转接架的内侧，所述鼓流板的端部开设有第一转接孔，所述第一转接孔内卡接有第一转接环套，所述第一转接环套内套接有第一转接轴，所述第一转接轴上套接有第一转接弹簧，所述第一转接轴通过第一转接弹簧与第一转接环套弹性转接，所述第一转接轴的端部连接在第一转接架的内侧。
作为本发明再进一步的方案：所述鼓流板的另一端连接有竖杆，所述竖杆的顶部开设有球形箍槽，所述球形箍槽内滚动连接有球形关节轴，所述球形关节轴滚动连接在环形底座上。
作为本发明再进一步的方案：所述鼓流板内部设置有第一夹层，所述鼓流板顶部和底部对应第一夹层的位置均开设有微孔，所述鼓流板上接通有泄流管，所述泄流管的另一端卡接在联结套上，所述泄流管上设置有单向阀，所述泄流管的管口内设置有过滤板。
作为本发明再进一步的方案：所述污泥单向截留组件包括污泥单向截留板，所述污泥单向截留板上开设有上吸孔，所述污泥单向截留板的内侧嵌设有封堵板，所述封堵板上对应上吸孔的位置连接有密封塞，所述密封塞嵌入式连接在上层吸孔内，所述封堵板上开设有下层吸孔；
所述污泥单向截留板的底部连接有外侧凸缘，所述外侧凸缘的内侧壁开设有第一滑行连接槽，所述第一滑行连接槽内滑动连接有第一滑行连接座，所述第一滑行连接座上连接有支撑弹簧，所述第一滑行连接座通过支撑弹簧与第一滑行连接槽的内侧弹性支撑连接，所述第一滑行连接座背离外侧凸缘的位置连接有内侧凸缘，所述内侧凸缘连接在封堵板的底部，所述泄流管的端部位于封堵板的下方。
作为本发明再进一步的方案：所述联结套内部对应污泥单向截留组件下方的位置套接有活塞组件，所述活塞组件包括活塞盘，所述活塞盘套接在联结套内，所述活塞盘的底部连接有第二转接架，所述第二转接架的内侧转动连接有转接内芯，所述转接内芯上开设有第二转接孔，所述第二转接孔内卡接有第二转接环套，所述第二转接环套内转动连接有第二转接轴，所述第二转接轴上套接有第二转接弹簧，所述第二转接轴通过第二转接弹簧与第二转接环套弹性转接，所述第二转接轴的端部连接在第二转接架的内侧。
作为本发明再进一步的方案：所述联结套的内部嵌设有多功能驱动轴，所述多功能驱动轴的端部连接在转接内芯的底部，所述多功能驱动轴上套设有缓冲驱动组件，所述缓冲驱动组件包括补偿内衬，所述补偿内衬的外壁开设有第二滑行连接槽，所述第二滑行连接槽内滑动连接有第二滑行连接座，所述第二滑行连接座上连接有缓冲弹簧，所述第二滑行连接座通过缓冲弹簧与第二滑行连接槽的内部弹性支撑连接，所述第二滑行连接座背离补偿内衬的一面与联结套连接；
所述补偿内衬的内侧嵌设有螺纹连接筒，所述螺纹连接筒与补偿内衬之间连接有多个桥式连接架，所述厌氧氨氧化罐的底部安装有液压缸，所述液压缸的输出端与多功能驱动轴连接。
作为本发明再进一步的方案：所述联结套上套接有污泥回流组件，所述污泥水流组件包括转接套，所述转接套固定套接在联结套上，所述转接套上连接有呈环形阵列的多个回流叶片，所述回流叶片设置有第二夹层，所述第二夹层与联结套的内部接通，所述回流叶片设置有倾斜向下的斜面，所述斜面上开设有回流孔，所述回流叶片的斜面上通过弹簧合页铰接有单向阀板。
一种固相反硝化-厌氧氨氧化低碳生活污水处理工艺，包括以下步骤：
S1、厌氧氨氧化罐内部用于对生活污水进行厌氧氨氧化反应，将富含纤维素的固相碳源投加到反硝化填料板上，且固相碳源的投加量与生活污水中氮元素浓度成正比，控制生物污水处理装置运行，厌氧氨氧化反应与固相反硝化反应同步进行；
S2、控制液压缸运行，液压缸在工作的过程中将会带动多功能驱动轴于竖直方向上做往复式升降运动，液压缸推动多功能驱动轴下行的过程中，多功能驱动轴的另一端带动活塞组件于联结套内做向下的活塞运动，由于封堵板下方的压力降低，在低压力的作用下，封堵板通过第一滑行连接座在第一滑行连接槽内向下滑动，并迫使支撑弹簧发生弹性形变，密封塞在封堵板的带动下脱离上层吸孔，反硝化填料板内顶处聚集的污泥被吸入联结套内，进入联结套内的污泥依次通过上层吸孔和下层吸孔流至封堵板的下方，随后液压缸推动多功能驱动轴上行，封堵板下方的压力逐渐升高，支撑弹簧开始做复位运动，在支撑弹簧复位弹力的推动下封堵板重新进入污泥单向截留板内，密封塞进入上层吸孔内完成对上层吸孔的密封处理，多功能驱动轴继续推动活塞组件上行对污泥进行压缩，由于污泥中混有大量空气和水，在压力的作用下，泄流管上的单向阀开启，污泥中的大量空气和水分透过过滤板后进入泄流管，并沿着泄流管进入鼓流板内，最后通过上下两层设置的微孔喷出，通过上层微孔喷出的水与空气混合物产生大量气泡，气泡上浮碰撞在反硝化填料板上的过程中会加快污泥的流动，污泥将会顺着反硝化填料板内侧的斜面汇聚到反硝化填料板内顶处；
S3、多功能驱动轴上行的过程中其表面设置的螺纹面与螺纹连接筒实现螺纹连接关系，螺纹面与螺纹连接筒发生接触的瞬间，多功能驱动轴会对螺纹连接筒产生推力，在推力的作用下螺纹连接筒通过桥式连接架利用补偿内衬上的第二滑行连接槽在第二滑行连接座上滑动，并迫使缓冲弹簧发生弹性形变；
S4、多功能驱动轴还会将扭力作用在联结套上，联结套带动多个鼓流板转动，鼓流板的一端通过球形关节轴在环形底座的底部滚动，另一端通过第一转接环套在第一转接轴上转动，并扭动第一转接弹簧使其发生弹性形变，从而能够使多个鼓流板同时做俯仰动作，在多个鼓流板的作用下，能够加快鼓流板上下两层液体之间的流动；
S5、接着控制液压缸带动多功能驱动轴下行，联结套的内部设置有缺口，缺口内通过弹簧合页铰接有单向抵接板，活塞盘下行的过程中会受到单向抵接板的阻挡，在单向抵接板的作用下活塞盘通过第二转接架绕环节内心欢动，并扭动第二转接弹簧使其发生弹性形变，脱水后的污泥向下流动，在离心力的作用下进入回流叶片内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、发明中，污泥中混有大量空气和水，在压力的作用下，泄流管上的单向阀开启，污泥中的大量空气和水分透过过滤板后进入泄流管，并沿着泄流管进入鼓流板内，最后通过上下两层设置的微孔喷出，通过上层微孔喷出的水与空气混合物产生大量气泡，气泡上浮碰撞在反硝化填料板上的过程中会加快污泥的流动，污泥将会顺着反硝化填料板内侧的斜面汇聚到反硝化填料板内顶处，从而能够避免污泥在反硝化填料板的内壁上发生板结，有利于确保厌氧氨氧化与固相反硝化之间耦合反应的顺利进行，经下层微孔喷出的空气与水的混合物将会引动反硝化填料板内部反应产生的酸性物质向下流动，以确保厌氧氨氧化反应内部pH值的稳定性；
2、本发明，能够避免螺纹面与螺纹连接筒接触的瞬间因冲击力过大而发生损坏，同时多功能驱动轴还会将扭力作用在联结套上，联结套带动多个鼓流板转动，鼓流板的一端通过球形关节轴在环形底座的底部滚动，另一端通过第一转接环套在第一转接轴上转动，并扭动第一转接弹簧使其发生弹性形变，从而能够使多个鼓流板同时做俯仰动作，在多个鼓流板的作用下，能够加快鼓流板上下两层液体之间的流动，进一步加快厌氧氨氧化反应多余的氮元素向上流动，以及固相反硝化反应中酸性物质向下流动；
3、本发明，控制液压缸带动多功能驱动轴下行，联结套的内部设置有缺口，缺口内通过弹簧合页铰接有单向抵接板，活塞盘下行的过程中会受到单向抵接板的阻挡，在单向抵接板的作用下活塞盘通过第二转接架绕环节内心欢动，并扭动第二转接弹簧使其发生弹性形变，脱水后的污泥向下流动，在离心力的作用下进入回流叶片内，最后穿过回流叶片上的离心孔喷出，形成多层由污泥做离心运动产生的生物质层。
（发明人：史卫强;刘贵祥;季毓钦;季亦强;蒋琪;蒋旭霞）
