CN112142198A - 反硝化反应污水处理*** - Google Patents

Abstract

一种反硝化反应污水处理***，包括：进水部，其用于输入需要处理的污水；蠕动泵，用于将进水部的污水输送到反应器；反应器，其通过反硝化反应对污水进行净化；出水管，设置于反应器底部，将反应器净化后的水输出；其中，将输入的不同C/N比的污水存储于不同的容器，将不同容器内的污水混合成期待C/N比的污水输入反应器内进行处理，从而理分配、高效利用碳源，保证高效的脱氮效率。

Description

反硝化反应污水处理***

技术领域

本发明涉及污水处理的技术领域，尤其是涉及反硝化反应污水处理***。

背景技术

水是人类赖以生存和发展不可或缺的资源，随着人口的快速增长及城镇化和工业化的深入推进，水资源环境的压力不断加大，水污染问题也日益严重，成为制约社会和经济发展的重要因素。

目前用于污水脱氮反硝化的工艺主要有物化法、生物法。物化法包括离子交换、电渗析、反渗透等，这些方法的基建和日常运行的费用均较高，且运行产生的高盐废水不好处理。而生物法利用反硝化菌将 NO3--N 转化为无毒无害的氮气，成本低廉，是目前发展最好并且使用最广泛的脱氮技术。在生物脱氮过程中，碳源有机物扮演着重要的作用，既是异养反硝化菌生存繁殖的碳源物质，又是硝酸盐脱氮转化的供氢体。

生物处理过程中一般是利用污水中的有机碳源作为其生长的营养要素，但是对C/N有一定要求，如果碳源不足会影响微生物生长，使得正常的脱氮反应发生变化脱氮效率变差。因此，如何合理分配、高效利用有限的碳资源，已成为污水处理急需解决的问题。

现有技术中，为了保证高效的脱氮效率，通过在污水处理装置中设置额外的碳源，提高污水C/N比，从而提高脱氮效率。然而，由于污水中的C/N比的数值不是固定不变的，不同阶段污水的C/N存在不同，在污水的C/N比变化时，对于高C/N的污水处理时，其不需要太多额外的碳源，污水处理装置中的碳源会增加额外污泥产量，同时会产生碳源的浪费。

发明内容

本发明针对现有技术的上述缺陷，提供一种污水处理***以及污水处理方法，其能够解决上述问题。

作为本发明的一个方面，提供一种污水处理***，包括：进水部，其用于存储需要处理的污水；蠕动泵，用于通过进水管将进水部的污水输送到反应器；反应器，其用于通过反硝化反应进行污水净化；出水管，设置于反应器底部，用于通过反应器后的净化水输出；所述进水部包括缓冲部，其设置C/N比检测器，用于检测缓冲部内污水的C/N比；进水箱，在缓冲部的C/N比在第一阈值以及第二阈值之间时，将缓冲部内的污水通入进水箱；第一储水箱，其在缓冲部的C/N比大于第一阈值时，将缓冲部的污水输入第一储水箱；第二储水箱，其在缓冲部的C/N比小于第二阈值时，将缓冲部的污水输入第二储水箱；C/N确定部，其在第一储水箱或者第二储水箱通入缓冲部的污水时，确定第一储水箱或者第二储水箱内的C/N比；调配部，其根据第一储水箱内污水的C/N比，第二储水箱内的C/N比以及期待C/N比，将确定比例的第一储水箱内污水以及第二储水箱内污水输入进水部；控制器，其在进水箱内的污水高度大于阈值时，通过蠕动泵将进水部的污水输送到反应器进行处理。

进一步的，所述进水箱的容积为所述第一储水箱、第二储水箱容积的2~3倍。

进一步的，所述缓冲部的容积为所述第一储水箱、第二储水箱容积的1/8~1/4。

进一步的，所述C/N确定部根据如下方式确定第一储水箱或者第二储水箱内的C/N比：Tn=（ToVo+TfVf）/（Vo+Vf），其中To为通入缓冲部的污水前第一储水箱或者第二储水箱内的C/N比，Vo为通入缓冲部的污水前第一储水箱或者第二储水箱内无水体积，Tf为缓冲部的污水C/N比，Vf为缓冲部的污水体积。

进一步的，所述调配部根据如下方式确定第一储水箱内污水以及第二储水箱内污水的比例X=（T2-Te）/（Te-T1）；其中，T2为第二储水箱内C/N比，T1为第一储水箱内C/N比，Te为期待C/N比。

进一步的，所述反应器其内部具有反硝化反应填料层；所述反硝化反应填料层内包含固体碳源，所述固体碳源的含量随着填料层的高度增加而增加；所述反应器内设置进水通道，所述进水通道包括侧面具有出水孔的外壁以及高度调节部；所述高度调节部包括固定底部以及若干高度调节块；所述控制器根据所述进水箱内污水的C/N比，确定进水箱内污水进入反应器内时净化时所述高度调节部的高度。

进一步的，所述进水通道贯穿所述反硝化反应填料层。

进一步的，进水箱内污水进入反应器内时净化时所述高度调节部的高度随着进水箱内污水的C/N比的升高而降低。

进一步的，所述反应器内具有多个进水通道。

进一步的，所述进水管的进水口高度与所述反硝化反应填料层最高处相同。

进一步的，所述反硝化反应填料层为生物反硝化反应填料层。

进一步的，所述生物反硝化反应填料层包括填料以及固体碳源。

进一步的，所述填料为陶粒。

进一步的，所述固体碳源包括玉米芯，甘蔗渣，腐木等。

进一步的，所述固体碳源的体积含量在反硝化反应填料层底部为10~20%，在反硝化反应填料层顶部为50%~60%。

进一步的，所述高度调节块的单块高度等于所述外壁出水孔的间距。

进一步的，所述高度调节部封闭其高度以下的出水孔。

作为本发明的另外一个方面，提供一种污水处理方法，包括如下步骤：（1）将污水通入缓冲部，在缓冲部充满后检测其C/N比，如果C/N比在第一阈值以及第二阈值之间时，进入步骤（5），否则进入步骤（2）；（2）在缓冲部的C/N比大于第一阈值时，将缓冲部的污水输入第一储水箱；在缓冲部的C/N比小于第一阈值时，将缓冲部的污水输入第二储水箱；（3）在第一储水箱或者第二储水箱通入缓冲部的污水时，确定第一储水箱或者第二储水箱内的C/N比；（4）根据第一储水箱内污水的C/N比，第二储水箱内的C/N比以及期待C/N比，将确定比例输入进水箱的第一储水箱内污水以及第二储水箱内污水输入进水部；（5）判断进水箱内的污水高度是否大于阈值时，如果大于阈值通过蠕动泵将进水部的污水输送到反应器进行处理，否则返回步骤（1）。

附图说明

图1是本发明实施例的污水处理***组成示意图。

图2是本发明优选实施例的污水处理***的反应器组成示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

参见图1，本发明实施例的污水处理***，包括进水部，用于输入需要处理的污水。进水部包括缓冲部10，进水箱11，第一储水箱12以及第二储水箱13。需要处理的污水线输入缓冲部10，缓冲部10设置C/N比检测器，用于检测缓冲部10内污水的C/N比。进水箱11通过阀门与缓冲部10以及蠕动泵20相连，用于存储需要进入反应器40内的污水；在缓冲部10的C/N比在第一阈值以及第二阈值之间时，将缓冲部10内的污水通入进水箱11。在缓冲部10的C/N比大于第一阈值时，将缓冲部10的污水输入第一储水箱12；在缓冲部10的C/N比小于第二阈值时，将缓冲部10的污水输入第二储水箱。第一阈值对应于高C/N比的污水，可以设置为10~12之间，第二阈值对应于低C/N比的污水，可以设置于2~4之间。可以设置缓冲部10，进水箱11，第一储水箱12、第二储水箱13的容积，具体的可是设置进水箱11为第一储水箱12、第二储水箱13容积的2~3倍，缓冲部10的容积为第一储水箱12、第二储水箱13容积的1/8~1/4。

C/N确定部，其在第一储水箱12或者第二储水箱13通入缓冲部10的污水时，确定第一储水箱12或者第二储水箱13内的C/N比。具体的，C/N确定部根据如下方式确定第一储水箱12或者第二储水箱13内的C/N比：Tn=（ToVo+TfVf）/（Vo+Vf），其中To为通入缓冲部的污水前第一储水箱12或者第二储水箱13内污水的C/N比，Vo为通入缓冲部的污水前第一储水箱12或者第二储水箱13内污水体积，Tf为缓冲部10的污水C/N比，Vf为缓冲部10的污水体积。

调配部，其在第一储水箱12或者第二储水箱13通入污水后，根据第一储水箱12内污水的C/N比，第二储水箱13内的C/N比以及期待C/N比，将确定比例的第一储水箱12内污水以及第二储水箱13内污水输入进水箱11。具体的，调配部根据如下方式确定第一储水箱12内污水以及第二储水箱13内污水的比例X=（T2-Te）/（Te-T1）；其中，T2为第二储水箱13内C/N比，T1为第一储水箱12内C/N比，Te为期待C/N比。

蠕动泵20，用于通过进水管30将进水箱10的污水输送到反应器40中。控制器在进水箱11内的污水高度大于阈值时，通过蠕动泵20将进水部11的污水输送到反应器40进行处理。反应器40内通过反硝化反应进行污水净化。出水管50，设置于反应器40底部，用于通过反应器40后的净化水输出。

本发明优选的实施例，参见图2，反应器40内具有反硝化反应填料层41。反硝化反应填料层41为生物反硝化反应填料层，其包括填料以及固体碳源。填料可以是陶粒，其粒径为4~10mm。固体碳源可以是农业废弃物，例如玉米芯，甘蔗渣，腐木等，也可以是可生物降解聚合物。对于反硝化反应填料层41的不同高度设置不同含量的固体碳源，固体碳源的含量随着反硝化反应填料层41的高度增加而增加。例如可以设置固体碳源的体积含量从反硝化反应填料层41底部的10~20%增加到顶部的50%~60%。反应器40内设置有进水通道42，进水通道42可以是一个或者多个，进水通道42为一个是其位于反应器40中心，进水通道42为多个时，其均匀分布于反应器40内。进水管30进水口位于进水通道42内，其高度与反硝化反应填料层41最高处相同。

进水通道42贯穿反硝化反应填料层41，包括侧面具有出水孔46的外壁43以及高度调节部。高度调节部包括固定底部44以及若干高度调节块45。高度调节块45的单块高度等于外壁出水孔46的间距。高度调节块45的顶部以及侧部封闭，其置于固定底部44之上后，封闭外壁43在其高度以下的出水孔46。控制部，其根据进水箱30内污水的C/N比，确定进水箱30内污水进入反应器40内时净化时高度调节部的高度，高度调节部的高度随着进水箱内污水的C/N比的升高而降低。具体的，可以设置C/N比对应的高度表，控制器根据进水箱30内污水的C/N比，查找高度表中对应的高度，将高度调节块45置入进水通道42或者从进水通道42取出，使进水通道42中高度调节部的高度达到期望高度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。本发明中描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种污水处理***，包括：进水部，其用于输入需要处理的污水；蠕动泵，用于将进水部的污水输送到反应器；反应器，其通过反硝化反应对污水进行净化；出水管，设置于反应器底部，将反应器净化后的水输出；其特征在于：所述进水部包括缓冲部，其设置C/N比检测器，用于检测缓冲部内污水的C/N比；进水箱，在缓冲部的C/N比在第一阈值以及第二阈值之间时，将缓冲部内的污水通入进水箱；第一储水箱，其在缓冲部的C/N比大于第一阈值时，将缓冲部的污水输入第一储水箱；第二储水箱，其在缓冲部的C/N比小于第二阈值时，将缓冲部的污水输入第二储水箱；C/N确定部，其在第一储水箱或者第二储水箱通入缓冲部的污水时，确定第一储水箱或者第二储水箱内的C/N比；调配部，其根据第一储水箱内污水的C/N比，第二储水箱内的C/N比以及期待C/N比，将确定比例的第一储水箱内污水以及第二储水箱内污水输入进水箱；控制器，其在进水箱内的污水高度大于阈值时，通过蠕动泵将进水部的污水输送到反应器进行处理。

2.根据权利要求1所述的污水处理***，其特征在于：所述进水箱的容积为所述第一储水箱、第二储水箱容积的2~3倍。

3.根据权利要求1所述的污水处理***，其特征在于：所述缓冲部的容积为所述第一储水箱、第二储水箱容积的1/8~1/4。

4.根据权利要求1所述的污水处理***，其特征在于：所述C/N确定部根据如下方式确定第一储水箱或者第二储水箱内的C/N比：Tn=（ToVo+TfVf）/（Vo+Vf），其中为未通入缓冲部的污水时第一储水箱或者第二储水箱内的C/N比，Vo为未通入缓冲部的污水时第一储水箱或者第二储水箱内无水体积，Tf为缓冲部的污水C/N比，Vf为缓冲部的污水体积。

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