CN206476862U - 气化灰水生物除磷脱氮工艺装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气化灰水生物除磷脱氮工艺装置，包括气化灰水管道、石灰乳混凝池、高效沉淀池、清水池和灰水合格外排水管道，还包括曝气生物选择池、SBR生物反应池、MBR膜生物反应器、灰水合格外排水管道，所述清水池的输出端通过连接管道与曝气生物选择池的输入端相连，曝气生物选择池的输出端经连接管路与SBR生物反应池的输入端相连，所述MBR膜生物反应器设置在SBR生物反应池的末端内，所述灰水合格外排水管道与MBR膜生物反应器相连；通过本方案，实现反硝化和生物除磷，优化生物处理活性，达到脱氮除磷的目的，污染物去除效率高，从而减少投资费用和运行成本，实现工业水资源的节约和减排目标。

Description

气化灰水生物除磷脱氮工艺装置

技术领域

本实用新型涉及一种灰水的环保处理工艺装置，特别是涉及一种气化灰水生物除磷脱氮工艺装置。

背景技术

目前，水煤浆气化炉在工艺生产过程中会产生一部分灰水作为排放污水送入污水处理装置进行环保处理，由于原始设计的环保指标只控制COD<60mg/L、氨氮<6mg/L,随着环保要求的进一步提高，目前的工艺流程已经远远不能适应当前的环保排放指标，尤其对总磷<0.5mg/L、总氮<35mg/l、悬浮物<30mg/L的要求已经无法满足。

在现有技术中的气化灰水环保工艺处理装置存在以下的不足，（1）预处理投入的药剂中主要是磷酸和絮凝剂，过量的磷酸盐融入灰水造成排水指标中总磷含量超标；（2）环保指标对总氮的指标要求<35mg/L，以当前的SBR生物反应时序无法满足厌氧反硝化工序对硝态氮处理的指标要求，且污泥的生物选择性差；（3）生物除磷主要在好氧阶段的污泥吸附和排泥工艺，SBR生物反应池无法实现对总磷的有效去除；（4）SBR生物反应池的原始排水依靠的悬浮物自然沉淀通过滗水器流出，在污泥膨胀或沉降性能不佳时，外排水悬浮物浓度超标，无法实现达标排放；（5）沉淀、排水工序使生化处理过程中生物闲置时间较长，大大降低了生化反应的处理效率。

实用新型内容

本实用新型主要目的在于提供一种气化灰水生物除磷脱氮工艺装置，通过本技术方案，改变预处理工艺，增加曝气生物选择池和采用MBR膜生物反应器不仅可以大大改善气化灰水的处理出水水质，优化工艺流程，提高生化处理过程中脱氮除磷和降解有机物的效率，而且可以实现排水环保指标的达标要求，并达到中水回用和工业用水节水减排的目的。

为了达到上述目的，本实用新型气化灰水生物除磷脱氮工艺装置，包括气化灰水管道、石灰乳混凝池、高效沉淀池、清水池和灰水合格外排水管道，所述气化灰水管道设置在石灰乳混凝池的输入端上，石灰乳混凝池的输出端通过连接管道与高效沉淀池的输入端相连，高效沉淀池的输出端通过连接管道与清水池输入端相连；还包括曝气生物选择池、SBR生物反应池和MBR膜生物反应器，所述清水池的输出端通过连接管道与曝气生物选择池的输入端相连，曝气生物选择池的输出端经连接管路与SBR生物反应池的输入端相连，所述MBR膜生物反应器设置在SBR生物反应池的末端内，所述灰水合格外排水管道与SBR生物反应池中的MBR膜生物反应器相连。

作为本实用新型的进一步改进，还包括污泥压滤机、沉淀池排泥管道、清水池排泥管道和选择池排泥管道，所述沉淀池排泥管道、清水池排泥管道和选择池排泥管道的一端分别与相对应的高效沉淀池、清水池和曝气生物选择池的底部相连通，所述沉淀池排泥管道、清水池排泥管道和选择池排泥管道的另一端共同与污泥压滤机的输入端相连，污泥压滤机的输出端通过连接管路与气化灰水管道相连。

作为本实用新型的又进一步改进，还包括污泥回流管道，所述MBR膜生物反应器的底部与污泥回流管道相连，污泥回流管道的另一端与曝气生物选择池顶部相连通。

作为本实用新型的又进一步改进，还包括空气鼓风机、空气鼓风管道和曝气器，所述曝气器分别设置在曝气生物选择池和SBR生物反应池内，空气鼓风机通过空气鼓风管道分别与曝气器相连。

作为本实用新型的又进一步改进，还包括水泵，所述水泵设置在曝气生物选择池的输出端与SBR生物反应池的输入端相连的连接管路上。

作为本实用新型的又进一步改进，所述石灰乳混凝池上两侧分别设置有石灰乳投放器和混凝剂投放器。

作为本实用新型的又进一步改进，所述石灰乳混凝池内设置有混凝絮凝搅拌机。

作为本实用新型的又进一步改进，所述石灰乳混凝池中间向下设置有垂直方向的导流板，所述导流板将左右两侧的石灰乳投放器和混凝剂投放器的工作区进行了分隔，所述导流板下端与石灰乳混凝池底部之间设置有间隙。

作为本实用新型的又进一步改进，还包括出水堰，所述出水堰的输入端设置在石灰乳混凝池的输出端上，所述出水堰的输出端与高效沉淀池的输入端相连通。

作为本实用新型的更进一步改进，还包括溢流堰，所述溢流堰的输入端设置在高效沉淀池的输出端上，所述溢流堰的输出端与清水池输入端相连通，所述清水池内设置有竖直方向的导流墙，在清水池底部设置有逐步升高的底部斜坡。

采用本实用新型的有益效果是：通过本方案可使气化灰水中的钙镁离子、磷酸根离子、难溶解有机物以及悬浮物质更好地絮凝沉淀；提高优势硝化细菌和反硝化细菌的活性，提升好氧吸附气化灰水中剩余总磷的能力，曝气生物选择池将好氧吸附的过量含磷污泥排出***，降低进入SBR生物反应池的总磷浓度，实现除磷的目的；同时可提高活性污泥浓度，减少污泥沉淀时间，延长SBR生物反应池的生化处理时间，实现反硝化和生物除磷，延长厌氧时间，优化生物处理活性，达到脱氮除磷的目的，污染物去除效率高，MLSS可高达20000mg/L，大幅度降低出水悬浮物浓度且不怕污泥膨胀；通过MBR膜生物反应器处理出水后，对后期中水深度处理再回用提供了优良的水质，可以减少回用工艺的预处理流程，直接用于工业生产用水等装置，从而减少投资费用和运行成本，实现工业水资源的节约和减排目标。

附图说明

图1为本实用新型的气化灰水生物除磷脱氮工艺装置的整体结构示意图。

图1中：1 气化灰水管道、2 混凝剂投放器、3 石灰乳投放器、4 石灰乳混凝池、5高效沉淀池、6 沉淀池排泥管道、7 清水池、8 曝气生物选择池、9 SBR生物反应池、10 MBR膜生物反应器、11 污泥回流管道、12 空气鼓风管道、13 污泥压滤机、14 灰水合格外排水管道、15 水泵、16 曝气器、17 混凝絮凝搅拌机、18 空气鼓风机、19清水池排泥管道、20选择池排泥管道、21 导流板、22出水堰、23 溢流堰、24 导流墙、25底部斜坡。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型中具体实施例作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型涉及的气化灰水生物除磷脱氮工艺装置，包括气化灰水管道1、石灰乳混凝池4、高效沉淀池5、清水池7和灰水合格外排水管道14，气化灰水管道1设置在石灰乳混凝池4的输入端上，石灰乳混凝池4的输出端通过连接管道与高效沉淀池5的输入端相连，高效沉淀池5的输出端通过连接管道与清水池7输入端相连；还包括曝气生物选择池8、SBR生物反应池9和MBR膜生物反应器10，清水池7的输出端通过连接管道与曝气生物选择池8的输入端相连，曝气生物选择池8的输出端经连接管路与SBR生物反应池9的输入端相连，MBR膜生物反应器10设置在SBR生物反应池9的末端内，灰水合格外排水管道14与SBR生物反应池9中的MBR膜生物反应器10相连。

作为本实用新型的改进，还包括污泥压滤机13、沉淀池排泥管道6、清水池排泥管道19和选择池排泥管道20，沉淀池排泥管道6、清水池排泥管道19和选择池排泥管道20的一端分别与相对应的高效沉淀池5、清水池7和曝气生物选择池8的底部相连通，所述沉淀池排泥管道6、清水池排泥管道19和选择池排泥管道20的另一端共同与污泥压滤机13的输入端相连，污泥压滤机13的输出端通过连接管路与气化灰水管道1相连。

作为本实用新型的改进，还包括污泥回流管道11，MBR膜生物反应器10的底部与污泥回流管道11相连，污泥回流管道11的另一端与曝气生物选择池8顶部相连通。

作为本实用新型的改进，还包括空气鼓风机18、空气鼓风管道12和曝气器16，曝气器16分别设置在曝气生物选择池8和SBR生物反应池9内，空气鼓风机18通过空气鼓风管道12分别与曝气器16相连。

作为本实用新型的改进，还包括水泵15，水泵15设置在曝气生物选择池8的输出端与SBR生物反应池9的输入端相连的连接管路上。

作为本实用新型的改进，石灰乳混凝池4上两侧分别设置有石灰乳投放器3和混凝剂投放器2；石灰乳混凝池4内设置有混凝絮凝搅拌机17；石灰乳混凝池4中间向下设置有垂直方向的导流板21，导流板21将左右两侧的石灰乳投放器3和混凝剂投放器2的工作区进行了分隔，导流板21下端与石灰乳混凝池4底部之间设置有间隙。

作为本实用新型的改进，还包括出水堰22，出水堰22的输入端设置在石灰乳混凝池4的输出端上，出水堰22的输出端与高效沉淀池5的输入端相连通。

作为本实用新型的改进，还包括溢流堰23，溢流堰23的输入端设置在高效沉淀池5的输出端上，溢流堰23的输出端与清水池7输入端相连通，清水池7内设置有竖直方向的导流墙24，在清水池7底部设置有逐步升高的底部斜坡25。

本实用新型在工作时，气化灰水通过气化灰水管道1进入石灰乳混凝池4沿池内导流板21分别与由石灰乳投放器3和混凝剂投放器2投入的石灰乳和混凝剂搅拌混合均匀,气化灰水与石灰乳和混凝剂反应形成CaCO₃、MgCO₃、Ca₃(PO₄)₂、Mg(OH)₂等较大沉淀性矾花，从出水堰22进入高效沉淀池5；高效沉淀池5选用竖流式沉淀池，气化灰水沿管道由高效沉淀池5底部进入沿高效沉淀池5周围向上流动，在流动过程中气化灰水沉淀性矾花受重力影响沉入池底，上清液从顶部溢流堰23进入清水池7；所述清水池7内含有竖直方向的导流墙24，底部设置有逐步升高的底部斜坡25和清水池排泥管道19，由清水池7顶部进入的上清液在导流墙24的折流以及底部斜坡25的作用下进一步沉淀，沉淀物由清水池排泥管道19排出，经进一步沉淀后的上清液从清水池7的末端顶部溢流至曝气生物选择池8；所述曝气生物选择池8中的活性污泥与来自清水池7的气化灰水充分混合，通过空气鼓风使活性污泥处于好氧和厌氧状态从而优选出硝化菌和反硝化菌，并通过选择池排泥管道20将吸附了大量磷酸根的活性污泥排出，从而实现灰水除磷P<0.5mg/L；所述曝气生物选择池8内的泥水混合液通过水泵15输送到SBR生物反应池9，进一步生物处理降解COD<50mg 、氨氮<1mg/L，所述MBR膜生物反应器10设置于SBR生物反应池9内，可以延长SBR生物反应池9内生化处理脱除总氮的时间，实现排水总氮<30mg/L的指标，同时MBR膜生物反应器10可提高池内的活性污泥浓度，提高生物处理效率，优化排水水质，降低排水悬浮物浓度和浊度SS<5mg/L，最终实现灰水合格外排水管道14外排水的水质高于达标排放要求，能够作为工业回用水使用，从而实现企业水资源的综合利用及节水减排的目标。

所述石灰乳混凝池4与高效沉淀池5相连将气化灰水中的钙镁离子、磷酸根离子、难溶解有机物、悬浮物质絮凝沉淀通过沉淀池排泥管道6排出，从而降低气化灰水中的硬度及总磷，解决了灰水硬度高引起的管道结垢和生物污泥活性降低等问题，提供了好氧生物污泥所必须的水体碱度，减少或代替液碱的投加，使出水硬度由原来的5-6mmol/L下降到<1mmol/L，悬浮物浓度<30mg/L，总磷浓度由原来出水的~10mg/L（因原来投加磷酸作为添加剂），下降到<1mg/L。

所述曝气生物选择池8通过曝气好氧污泥的吸附磷的功能，大量吸附气化灰水中的总磷，并通过选择池排泥管道20将部分污泥排除，降低水体中的总磷浓度P<0.5mg/L；通过回流污泥和曝气实现优势活性污泥的选择优化，提高SBR生物反应池9的活性污泥处理效率，使COD<50mg 、氨氮<1mg/L。

所述MBR膜生物反应器10设置于SBR生物反应池9内，缩短了因滗水器排水所必须的污泥沉淀时间，进而延长了SBR生物反应池9内生化处理脱除总氮的时间，实现排水总氮<30mg/L，排水悬浮物浓度SS<5mg/L，总磷P<0.5mg/L，水质优良可以实现工业回收利用。

以上所述，仅为本实用新型的较佳可行实施例而已，并非用以限定本实用新型的范围。

Claims (10)

1.一种气化灰水生物除磷脱氮工艺装置，包括气化灰水管道、石灰乳混凝池、高效沉淀池、清水池和灰水合格外排水管道，所述气化灰水管道设置在石灰乳混凝池的输入端上，石灰乳混凝池的输出端通过连接管道与高效沉淀池的输入端相连，高效沉淀池的输出端通过连接管道与清水池输入端相连，其特征在于,包括曝气生物选择池、SBR生物反应池和MBR膜生物反应器，所述清水池的输出端通过连接管道与曝气生物选择池的输入端相连，曝气生物选择池的输出端经连接管路与SBR生物反应池的输入端相连，所述MBR膜生物反应器设置在SBR生物反应池的末端内，所述灰水合格外排水管道与SBR生物反应池中的MBR膜生物反应器相连。

2.根据权利要求1所述的气化灰水生物除磷脱氮工艺装置，其特征在于，包括污泥压滤机、沉淀池排泥管道、清水池排泥管道和选择池排泥管道，所述沉淀池排泥管道、清水池排泥管道和选择池排泥管道的一端分别与相对应的高效沉淀池、清水池和曝气生物选择池的底部相连通，所述沉淀池排泥管道、清水池排泥管道和选择池排泥管道的另一端共同与污泥压滤机的输入端相连，污泥压滤机的输出端通过连接管路与气化灰水管道相连。

3.根据权利要求1所述的气化灰水生物除磷脱氮工艺装置，其特征在于，包括污泥回流管道，所述MBR膜生物反应器的底部与污泥回流管道相连，污泥回流管道的另一端与曝气生物选择池顶部相连通。

4.根据权利要求1所述的气化灰水生物除磷脱氮工艺装置，其特征在于，包括空气鼓风机、空气鼓风管道和曝气器，所述曝气器分别设置在曝气生物选择池和SBR生物反应池内，空气鼓风机通过空气鼓风管道分别与曝气器相连。

5.根据权利要求1所述的气化灰水生物除磷脱氮工艺装置，其特征在于，包括水泵，所述水泵设置在曝气生物选择池的输出端与SBR生物反应池的输入端相连的连接管路上。

6.根据权利要求1所述的气化灰水生物除磷脱氮工艺装置，其特征在于，所述石灰乳混凝池上两侧分别设置有石灰乳投放器和混凝剂投放器。

7.根据权利要求6所述的气化灰水生物除磷脱氮工艺装置，其特征在于，所述石灰乳混凝池内设置有混凝絮凝搅拌机。

8.根据权利要求6或7所述的气化灰水生物除磷脱氮工艺装置，其特征在于，所述石灰乳混凝池中间向下设置有垂直方向的导流板，所述导流板将左右两侧的石灰乳投放器和混凝剂投放器的工作区进行了分隔，所述导流板下端与石灰乳混凝池底部之间设置有间隙。

9.根据权利要求1所述的气化灰水生物除磷脱氮工艺装置，其特征在于，包括出水堰，所述出水堰的输入端设置在石灰乳混凝池的输出端上，所述出水堰的输出端与高效沉淀池的输入端相连通。

10.根据权利要求1所述的气化灰水生物除磷脱氮工艺装置，其特征在于，包括溢流堰，所述溢流堰的输入端设置在高效沉淀池的输出端上，所述溢流堰的输出端与清水池输入端相连通，所述清水池内设置有竖直方向的导流墙，在清水池底部设置有逐步升高的底部斜坡。