CN204939185U

CN204939185U - 一种集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置

Info

Publication number: CN204939185U
Application number: CN201520438109.3U
Authority: CN
Inventors: 郑俊; 连宏伟; 郑杰
Original assignee: HUAQI ENVIRONMENT PROTECTION SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: HUAQI ENVIRONMENT PROTECTION SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2015-06-25
Filing date: 2015-06-25
Publication date: 2016-01-06
Anticipated expiration: 2025-06-25

Abstract

本实用新型公开了一种集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置，所述装置由物理过滤池、缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮***、除磷吸附过滤反应***和PLC控制***构成，物理过滤***与缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮***相连接，缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮***与除磷吸附过滤反应***相连接；或者，物理过滤池与除磷吸附过滤反应***相连接，除磷吸附过滤反应***与缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮***相连接；所述物理过滤池、缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮***和除磷吸附过滤反应***分别与曝气及反冲洗***、污水回流***配合相连。本实用新型污水脱氮除磷装置，能高效的完成脱氮反应，不需外加除磷药剂，便可将污水中的磷去除，具有流程短、投资费用省、运行费用低、污泥易处理等显著特点，可达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A排放标准。

Description

一种集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置

技术领域

本实用新型属于污水处理领域，涉及一种集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置，该污水处理处理装置具有高效除磷脱氮能力且无需外加任何药剂，能将城镇或小区生活污水处理达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。

背景技术

长期以来，我国污水处理一直注重对污水中有机物的降解控制，而近些年来尤其加强了对引起水体富营养化的“氮”“磷”污染物降解的控制，对污水厂排入水体的水质要求达到《城镇污水厂污染物排放标准》(GB18918——2002)一级A标准。目前大多数城镇污水厂，特别是南方地区的城镇污水厂进场管网都为雨污合流制，且由于地质条件较差而导致管网断裂，进而造成进水水质C：N：P比失调，表现为有机物浓度较低，而氮、磷浓度偏高。处理该种污水的传统工艺中的一般设置混凝沉淀池作为预处理工艺，此工艺过程需投加高聚型铝盐、铁盐等絮凝剂，其将污水中的磷及绝大部分细小悬浮有机物和部分溶解性有机物通过“架桥吸附”形成絮状共沉物，通过排泥而得以去除；同时由于形成的絮体的吸附作用，污水中的部分溶解性有机物也被去除，这样就造成后续反硝化脱氮工艺段的碳源不足；为了保证脱氮效果，则势必需外加如甲醇、醋酸钠等碳源，使得运行费用大大增加，造成能源的浪费。

对我国中小城镇来说，生物滤池污水处理技术有着广泛的应用前景。然而，生物滤池作为一种好氧生物膜污水处理工艺，其除磷能力有一定的局限性，无法有效地去除污水中存在的磷。此外，生物滤池对进水的悬浮物有严格的要求，所以传统工艺常将混凝沉淀池和生物滤池组合使用，并通过化学药剂的投加来达到除磷的目的。但是随着药剂的投入使得原水中大量有机物被去除，无形中降低了反硝化可利用的碳源量，导致碳源不足而需外加碳源，同时形成的化学污泥的处理、处置难度，这些均会大幅度增加水处理成本。为此，针对以生物滤池为主的生物过滤工艺，如何保证其正常运行对纤维状物质的控制要求和对碳源的需求；同时针对该工艺除磷效果弱的缺陷，如何寻找更好的除磷方式来代替工艺中的化学除磷，上述这些均直接影响着生物滤池的应用与推广。寻找一种简单又合适的处理装置来解决上述问题，使得生物滤池工艺接近完美，对推动生物膜法技术的发展至关重要。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置，该污水脱氮除磷装置，能够不外加任何药剂可将城镇或小区生活污水处理达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。

本实用新型提供的集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置，主要由物理过滤池、缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮***、除磷吸附过滤反应***和PLC控制***构成，物理过滤***与缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮***相连接，缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮***与除磷吸附过滤反应***相连接；或者，物理过滤池与除磷吸附过滤反应***相连接，除磷吸附过滤反应***与缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮***相连接。所述物理过滤池、缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮***和除磷吸附过滤反应***分别与曝气及反冲洗***、污水回流***配合相连。污水首先经过物理过滤池，然后进入缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮***，最后进入除磷吸附过滤反应***；或者污水首先经过物理过滤***，然后进入除磷吸附过滤反应***，最后进入缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮***。

物理过滤池内安装有孔隙依次减小的多级格栅；优选地，物理过滤池是由安装在物理过滤池内的粗格栅、中格栅、细格栅及精细过滤设施构成；所述中格栅的空隙优选为5－20mm，所述细格栅的空隙优选为2－5mm，所述精细过滤设施的孔径为0.1-2.0mm；所述精细过滤设施可选为微滤装置。

缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮***由缺氧反硝化生物滤池、好氧硝化生物滤池及回流***构成，缺氧反硝化生物滤池的出水流入好氧硝化生物滤池，好氧硝化生物滤池部分出水经回流至缺氧反硝化生物滤池。缺氧反硝化生物滤池、好氧硝化生物滤池分别由配水区、反应区、清水区构成，配水区内安装有滤头和滤板，其上为承托层和陶粒层。

除磷吸附过滤反应***为除磷吸附滤池，滤池下部安装有布水***，布水***由下装式抗堵塞长柄滤头和滤板构成，该下装式抗堵塞长柄滤头顶部设置检修帽。除磷吸附滤池结构分为配水区、反应区和清水区，其反应区自下而上设有：下装式抗堵塞长柄滤头、鹅卵石、微碱缓释除磷滤料。

所述物理过滤池、缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮***和除磷吸附过滤反应***分别与曝气及反冲洗***、污水回流***配合相连。曝气***由鼓风机、空气管路、调节阀门、空气分配器、单孔膜曝气器、在线溶解氧以及PLC控制***等组成。反冲洗***由反冲洗风机、反冲洗水泵、布水和布气管路以及PLC控制***组成。反冲洗风机和反冲洗水泵与PLC控制***连接。曝气及反冲洗***可与好氧生物滤池相连。污水回流***由回流水泵、回流水管道、流量计、硝酸盐氮监测仪表以及PLC控制***组成。

在缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮***中设置在线硝酸盐氮监测仪表、在线氨氮监测仪和/或在线溶解氧监测仪表，利用这些仪表监测的数据通过PLC***控制回流***的回流水量和曝气***的供气量。

在物理过滤***中设置机械清理装置，或还可以设置有在线超声波液位差仪表，利用在线超声波液位差仪表监测的数据通过PLC***控制机械清渣清理。

本实用新型所提出的一种集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置具有流程短、投资费用省、运行费用低、污泥易处理等显著特点，COD_cr、BOD₅、NH₃-N、SS、TN、TP去除率分别达到92%，95%，95%，95%，90%，95%。整个工艺无需任何外加药剂即可达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A排放标准，实现既治理了水污染又节约了能耗，也符合节约型社会的要求。

附图说明

图1是本实用新型集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置示意图之一。

图2是本实用新型集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置示意图之二。

图中：A、物理过滤池，B、缺氧反硝化生物滤池，C、好氧硝化生物滤池，D、除磷吸附滤池，E、B和C组成的缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮***，F、中间水池，G、消毒出水池。

1、提升水泵，2、污水进水管道，3、格栅***组，4、出水管道，5、反冲洗水泵，

6、反冲洗进水管道，7、反冲洗出水管道，8、曝气鼓风机，9、曝气管道，10、反冲洗风机，11、反冲洗进气管道，12、中间提升泵，13、回流管道，14、回流泵，15、配水区，16、反应区，17、清水区，18、下装式抗堵塞长柄滤头，19、滤板，20、曝气***，21、承托层，22、球形轻质多孔生物陶粒，23、微碱缓释除磷滤料，24、反冲洗气阀门，25、反冲洗进水阀门，26、反冲洗出水阀门，27、曝气阀门，28、在线硝酸盐氮监测仪器，29、在线氨氮监测仪器，30、在线溶解氧监测仪器，31、进水流量计，32、PLC计算机工作站***，33、控制线缆，34、在线超声波液位差仪。

具体实施方式

下面结合附图1和附图2对本实用新型作进一步说明。

本实用新型集物理、生物、化学过滤于一体的污水处理装置主要由物理过滤池（A），缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮***（E）（缺氧反硝化生物滤池（B）和好氧硝化生物滤池（C））和除磷吸附滤池D构成，并与曝气及反冲洗***和污水回流***配合相连使用。物理过滤池A内安装有孔隙依次减小的机械清渣格栅组（3），以去除进水中大部分的悬浮物和纤维状物质，保证后续缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮***（E）的配水***不堵塞，确保工艺的运行周期和产水率；缺氧反硝化生物滤池（B）和好氧硝化生物滤池（C）均可根据实际功能划分为配水区（15），反应区（16）和清水区（17）；缺氧反硝化生物滤池（B）和好氧硝化生物滤池（C）反应区自下而上均设有：下装式抗堵塞长柄滤头（18）、滤板（19）、承托层（21）、球形轻质多孔生物陶粒（22）；除磷吸附滤池（D）反应区自下而上设有：下装式抗堵塞长柄滤头（18）、滤板（19）、鹅卵石承托层（21）、微碱缓释除磷滤料（23）。

曝气***由曝气鼓风机（8）、曝气管道（9）和曝气***（20）组成。

反冲洗***由反冲洗风机（10）、反冲洗进气管（11）、反冲洗水泵（5）、反冲洗进水管道（6）组成。

污水回流***由回流水泵（14）和回流水管道（13）组成。

本实用新型集物理、生物、化学过滤于一体的污水脱氮除磷新工艺步骤是：

1、污水由污水进水管（2）进入物理过滤池（A），物理过滤池（A）内安装有孔隙依次减小的格栅组（3）。首先设置中格栅,其空隙在5-20mm，去除大块悬浮物质后在进入细格栅，其空隙在2-5mm；最后进入微滤，其栅/孔隙控制在0.1-2.0mm，流速控制在0.6m/s，使阻力得以较好的控制。

2、物理过滤池（A）出水与从回流泵（14）经回流管（13）回流到进水端的部分好氧硝化生物滤池（C）出水混合，然后共同从缺氧反硝化生物滤池（B）的进水管道（2）进入到缺氧反硝化生物滤池（B），通过布水***进入承托层（21），然后再流经承托层（21）上方供反硝化菌附着生长的球形轻质多孔生物陶粒层（22），将好氧硝化生物滤池（C））经回流泵（14）、回流管（13）回流到缺氧反硝化生物滤池（B）中的硝酸盐氮还原为氮气，完成脱氮过程，同时污水中的大部分悬浮物被截留在球形轻质多孔生物陶粒层（22）的空隙中，经球形轻质多孔生物陶粒层（22）降解后的水经清水区（17）后排入出水管道（4），自流进入好氧硝化生物滤池（C）。好氧硝化生物滤池（C）和缺氧反硝化生物滤池（B）的构造基本一样，分别由配水区（15）、反应区（16）、清水区（17）构成。在配水区内安装有下装式抗堵塞长柄滤头（18）和滤板（19），其上为承托层（21）和球形轻质多孔生物陶粒层（22），为满足供氧特在承托层内设置有曝气***（20），所需空气由曝气鼓风机（8）提供，同时由于球形轻质多孔生物陶粒层（22）的截流作用进一步去除污水中的悬浮物，最终使污水得到净化进入清水区（17）并经出水渠通过出水管（4）将水自流入到中间水池。中间水池的部分水由回流泵（14）并经回流管（13）回流到缺氧反硝化生物滤池（B），另一部分通过中间提升泵（12）进入除磷吸附滤池（D）中。除磷吸附滤池（D）构造与缺氧反硝化生物滤池（B）一样，分别由配水区（15）、反应区（16）、清水区（17）构成。在配水区内安装有下装式抗堵塞长柄滤头（18）和滤板（19），其上为承托层（21）和微碱缓释除磷滤料（23）。微碱缓释除磷滤料（23）是由多种材料混合调制而成，且能形成颗粒多孔状。

3、定期对缺氧反硝化生物滤池（B）和好氧硝化生物滤池（C）进行反冲洗，反冲洗***由反冲洗风机、反冲洗水泵、布水和布气管路以及PLC控制***组成。反冲洗风机与布气管路连接，反冲洗水泵与布水管路连接，而PLC***连接反冲洗风机和反冲洗水泵。反冲洗采用降水位、气冲洗、气水联合冲洗以及水漂洗的步骤进行。降水位过程需要开启需进行反冲洗反应器的排空设施，将滤池上部清水区的存水（17）快速排出；气水冲洗即开启反洗风机（9）和阀门（24）及反洗水泵（5）和阀门（25），对球形轻质多孔生物陶粒（22）进行空气扰动冲洗，冲洗的气流剪切力使表层老化生物膜脱落，随反冲洗水排出，使得缺氧反硝化生物滤池（B）和好氧硝化生物滤池（C）恢复处理能力。

4、定期对除磷吸附滤池进行反冲洗。反冲洗仍然采用降水位、气冲洗、气水联合冲洗以及水漂洗的步骤进行。定期反冲洗能够有效的增加除磷吸附滤池（D）的除磷效果。当微碱缓释除磷滤料（23）吸附饱和时，需要对其进行再生。再生时可将结晶的羟基磷酸钙磷酸钙回收，用于水泥、多空砖等材料的制备。

5、在污水进水管（2）上安装有进水流量计（31），在好氧硝化生物滤池（C）清水区（17）中安装有在线溶解氧监测仪器（30），在污水进水管（2）和中间水池（F）中安装有在线硝酸盐氮监测仪器（28），在缺氧反硝化生物滤池（B）的清水区（17）和中间水池（F）中安装有在线氨氮监测仪器（29），由专门开发的控制程序根据（28）、（29）、（30）和（31）测得的在线监测数据，通过PLC计算机工作站***（32）控制电缆（33）来调节回流泵（14）的回流水量和曝气鼓风机（8）的供气量，使回流泵（14）和鼓风机（8）供给的回流水和曝气量恰好满足脱氮运行要求，在保证出水水质达到要求的前提下最大程度地节约电耗。

6、物理过滤池（A）中的格栅组（3）要定期进行机械清渣清理。根据设置的在线超声波液位差仪（34）测得的数据，通过通过PLC计算机工作站***（32）来对格栅组（3）进行机械清渣，保证设备较高的去除效率。

Claims

1.一种集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置，主要由物理过滤池、缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮***、除磷吸附过滤反应***和PLC控制***构成，其特征在于：物理过滤***与缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮***相连接，缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮***与除磷吸附过滤反应***相连接；或者，物理过滤池与除磷吸附过滤反应***相连接，除磷吸附过滤反应***与缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮***相连接；所述物理过滤池、缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮***和除磷吸附过滤反应***分别与曝气及反冲洗***、污水回流***配合相连。

2.如权利要求1所述的集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置，其特征在于：物理过滤池内安装有孔隙依次减小的多级格栅。

3.如权利要求2所述的集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置，其特征在：所述物理过滤池的池体内依次安装有中格栅、细格栅及精细过滤设施；所述中格栅的空隙为5－20mm，所述细格栅的空隙为2－5mm，所述精细过滤设施的孔径为0.1-2.0mm。

4.如权利要求3所述的集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置，其特征在于：所述精细过滤设施为微滤装置。

5.如权利要求1所述的集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置，其特征在于：所述缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮***由缺氧反硝化生物滤池、好氧硝化生物滤池及回流***构成，缺氧反硝化生物滤池的出水与好氧硝化生物滤池相连通，好氧硝化生物滤池部分出水经回流***与缺氧反硝化生物滤池相连通；缺氧反硝化生物滤池、好氧硝化生物滤池分别由配水区、反应区、清水区构成，配水区内安装有滤头和滤板，其上为承托层和陶粒层。

6.如权利要求1所述的集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置，其特征在于：除磷吸附过滤反应***包括除磷吸附滤池，除磷吸附滤池结构分为配水区、反应区和清水区，其反应区自下而上设有下装式抗堵塞长柄滤头、鹅卵石、微碱缓释除磷滤料；滤池下部安装有布水***，布水***由下装式抗堵塞长柄滤头和滤板构成，该下装式抗堵塞长柄滤头顶部设置检修帽。

7.如权利要求1所述的集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置，其特征在于：还包括曝气及反冲洗***，曝气***由鼓风机、空气管路、调节阀门、空气分配器、单孔膜曝气器、在线溶解氧以及PLC控制***等组成；反冲洗***包括反冲洗风机、反冲洗水泵、布水和布气管道；所述反冲洗风机和反冲洗水泵与PLC控制***连接；曝气及反冲洗***可与好氧硝化生物滤池相连。

8.如权利要求1或5所述的集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置，其特征在于：在缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮***中设置在线硝酸盐氮监测仪表、在线氨氮监测仪表、在线溶解氧监测仪表，所述监测仪表监测的数据通过PLC控制***控制回流***的回流水量和曝气***的供气量。

9.如权利要求1或2所述的集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置，其特征在于：在物理过滤池中设置机械清理装置。

10.如权利要求9所述的集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置，其特征在于：在物理过滤池中还设置有在线超声波液位差仪表。