CN216106212U - 一种利用反硝化颗粒污泥处理电镀废水中硝态氮的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种利用反硝化颗粒污泥处理电镀废水中硝态氮的装置，包括反硝化罐和进水桶；所述反硝化罐主体底部设有布水器，顶部设有回水收集装置，进水口位于反硝化罐主体底部与回流出水管连接；所述回水收集装置设有第一出水口，位于反硝化罐主体顶部与回流进水管连接；所述回流进水管、回流出水管和反硝化罐之间形成内循环；所述进水桶通过进水管并联在回流出水管上。本文发明了一种可应用于处理电镀废水中硝态氮的装置，该装置在高效处理污水中硝态氮的同时，还能有效解决污泥钙化、脱氮负荷低和能耗高等问题。

Description

一种利用反硝化颗粒污泥处理电镀废水中硝态氮的装置

技术领域

本实用新型涉及一种电镀废水的处理装置，更具体地说，是一种利用反硝化颗粒污泥处理电镀废水中硝态氮的装置。

技术背景

随着经济的发展和科学技术水平的进步，电镀在国民经济中扮演着越来越重要的角色。由于电镀工艺中化学抛光、退镀、酸洗等工艺常常使用硝酸及硝酸盐，因此电镀废水中含有大量的硝态氮，给废水处理增加了难度。电镀废水经物化处理后，出水中重金属浓度达到表二或表三的标准，然而出水中硝态氮和COD的浓度仍较高，分别为70-150mg/L，COD一般为120-300mg/L，需要进一步对其进行达标处理。

虽然目前脱氮的工艺发展成熟，效果稳定，但这些工艺在处理电镀废水物化出水的实际应用过程中仍存在一些问题：(1)由于物化出水中硝酸盐氮和COD 的浓度一般为70-150mg/L和120-300mg/L，碳氮比较低，COD的可生化性较差，脱氮负荷低(一般容积负荷在0.5kgNO₃ ^--N/(m³·d)以下)，同时由于物化段采用石灰沉淀法，因此物化出水含有大量的钙离子，钙离子使得生化段的活性污泥钙化严重，严重影响出水效果，因此用常规的活性污泥工艺处理效果不佳；(2) 专利202021806322.2采用生物膜工艺处理硝态氮，虽然生物膜工艺的脱氮负荷略高于活性污泥法(一般容积负荷在0.7kgNO₃ ^--N/(m³·d)以下)，但其存在填料易结垢、难脱垢、脱氮负荷迅速降低等缺点，严重制约着电镀废水中总氮的去除，导致电镀废水总氮处理工艺需要不断延长停留时间、提高污泥浓度、增加占地面积等措施来保障总氮达标。本文旨在发明一种可应用于处理电镀废水中硝态氮的装置，该装置在高效处理污水中硝态氮的同时，还能有效解决污泥钙化、脱氮负荷低和能耗高等问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种利用反硝化颗粒污泥处理电镀废水中硝态氮的装置，采用如下技术方案：

一种利用反硝化颗粒污泥处理电镀废水中硝态氮的装置，其特征在于，包括反硝化罐9和进水桶3；所述反硝化罐9主体底部设有布水器11，顶部设有回水收集装置10，进水口21位于反硝化罐9主体底部与回流出水管22连接；所述回水收集装置10设有第一出水口12，位于反硝化罐9主体顶部与回流进水管24 连接；所述回流进水管24、回流出水管22和反硝化罐9之间形成内循环；所述进水桶3通过进水管25并联在回流出水管22上；

废水从进水桶3通过进水管25进入反硝化罐9的底部，在布水器11的作用下均匀布水，在反硝化罐9内废水和反硝化颗粒污泥充分反应后，一部分上清液在回水收集装置10的作用下从反硝化罐9中均匀出水，经第一出水口12流出后进入回流进水管24，后续进入回流出水管22，最终通过进水口21再次回到反硝化罐9底部，形成内循环。

进一步地，所述反硝化罐9底部还设有排泥阀门18和排泥口19，顶部还设有出水阀门17和第二出水口23。

进一步地，所述进水桶3和反硝化罐9内部分别设有第一在线pH计1和第二在线pH计13，进水桶3内部还设有搅拌机2。

进一步地，所述进水桶3和反硝化罐9之间的进水管25上设有进水泵4、进水流量计6和进水阀门20，回流进水管24上设有回流进水阀门7，回流出水管22上设有回流泵5、回流流量计14和回流出水阀门15。

进一步地，所述回流出水管22上还设有曝气口8和曝气阀门16，用于解决反硝化颗粒污泥形成初期的沟流及壁流现象，导致废水短流，处理效果变差的问题，并且可以解决污泥板结和反硝化颗粒污泥出现管道堵塞的问题。

进一步地，所述反硝化罐9的高径比范围为4～8：1。

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

(1)反硝化颗粒污泥培养采用絮状污泥，物料来源丰富，没有苛刻的污泥来源需求，接种方便，培养周期快，污泥浓度大；

(2)物化出水本身的钙离子作为反硝化污泥形成的晶核，有效利用钙离子，变废为宝，既避免了活性污泥法的污泥钙化，又加快了颗粒污泥的形成，提高了反硝化效率；

(3)脱氮负荷远高于传统活性污泥法，达到2～5kgNO₃ ^--N/(m³·d)，出水硝态氮浓度低于5mg/L；

(4)采用底部排泥方式，优先排出较重(钙化严重)的污泥，保证***污泥活性；

(5)通过控制反应器(反硝化罐)高径比，可以实现较小的回流比，实现能耗的最优化；

(6)进水通过布水器曝气反冲，用于解决反硝化颗粒污泥形成初期的沟流及壁流现象，导致废水短流，处理效果变差的问题，并且可以解决污泥板结和反硝化颗粒污泥出现管道堵塞的问题；

(7)回流采用收水器，可以均匀的收集断面的出水，避免定点抽水出现短流现象。

附图说明

图1为本实用新型内部结构示意图；

其中1-第一在线pH计，2-搅拌机，3-进水桶，4-进水泵，5-回流泵，6-进水流量计，7-回流进水阀门，8-曝气口，9-反硝化罐，10-回水收集装置，11-布水器，12-第一出水口，13-第二在线pH计，14-回流流量计，15-回流出水阀门，16- 曝气阀门，17-出水阀门，18-排泥阀门，19-排泥口，20-进水阀门，21-进水口， 22-回流出水管，23-第二出水口，24-回流进水管，25-进水管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步阐述和说明。

如图1所示，本实用新型提供的一种利用反硝化颗粒污泥处理电镀废水中硝态氮的装置，该装置包括第一在线pH计1，搅拌机2，进水桶3，进水泵4，回流泵5，进水流量计6，回流进水阀门7，曝气口8，反硝化罐9，回水收集装置 10，布水器11，第一出水口12，第二在线pH计13，回流流量计14，回流出水阀门15，曝气阀门16，出水阀门17，排泥阀门18，排泥口19，进水阀门20，进水口21，回流出水管22，第二出水口23，回流进水管24，进水管25。

包括反硝化罐9和进水桶3；所述反硝化罐9主体底部设有布水器11，顶部设有回水收集装置10，进水口21位于反硝化罐9主体底部与回流出水管22连接；所述回水收集装置10设有第一出水口12，位于反硝化罐9主体顶部与回流进水管24连接；所述回流进水管24、回流出水管22和反硝化罐9之间形成内循环；所述进水桶3通过进水管25并联在回流出水管22上。

所述反硝化罐9底部还设有排泥阀门18和排泥口19，顶部还设有出水阀门 17和第二出水口23；所述进水桶3和反硝化罐9内部分别设有第一在线pH计1 和第二在线pH计13，进水桶3内部还设有搅拌机；所述进水桶3和反硝化罐9 之间的进水管25上设有进水泵4、进水流量计6和进水阀门20，回流进水管24 上设有回流进水阀门7，回流出水管22上设有回流泵5、回流流量计14和回流出水阀门15；所述回流出水管22上还设有曝气口8和曝气阀门16，用于解决反硝化颗粒污泥形成初期的沟流及壁流现象，导致废水短流，处理效果变差的问题，并且可以解决污泥板结和反硝化颗粒污泥出现管道堵塞的问题；所述反硝化罐9 内部的接种污泥浓度为6000-7000mg/L；所述反硝化罐9内部控制上升流速初期控制为1-3m/h，随着反硝化污泥颗粒化进程和产气量的增加，逐步提高上升流速至7～20m/h；所述反硝化罐9的高径比范围为4～8：1。

装置的处理流程如下：废水在进水泵4的作用下从进水桶3通过进水管25 进入反硝化罐9的底部，其中进水流量通过进水流量计6和进水阀门20控制。进入反硝化罐9的底部的废水在布水器11的作用下均匀布水，在反硝化罐9内废水和反硝化颗粒污泥充分反应后，一部分上清液在回水收集装置10的作用下从反硝化罐均匀出水，经第一出水口12流出后进入回流进水管24，回流进水管 24上装有回流进水阀门7用于控制回流进水流量，后续进入回流出水管22，回流出水管22上装有回流泵5、回流流量计14和回流出水阀门15，用于控制回流出水流量，最终通过进水口21再次回到反硝化罐9底部，形成内循环。反硝化罐9出水通过第二出水口23排出***，出水阀门17用于控制出水流量。当反硝化颗粒污泥出现沟流堵塞现象时，通过曝气口8鼓入空气来解决沟流堵塞现象，由曝气阀门16控制曝气量及曝气强度。通过排泥口19排出剩余污泥，由排泥阀门18控制排泥流量。

常规的活性污泥工艺去除电镀废水中硝态氮存在脱氮负荷低、活性污泥钙化严重等问题；同时，生物膜工艺处理硝态氮存在填料易结垢、难脱垢、脱氮负荷迅速降低等缺点，严重制约着电镀废水中总氮的去除。而本实用新型发明一种可应用于处理电镀废水中硝态氮的装置，该装置在高效处理污水中硝态氮的同时，还能有效解决污泥钙化、脱氮负荷低和能耗高等问题。因此，本实用新型具有明显的优势。

实施例

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

如如图1所示，本公司项目现场采用上述技术方案试制了一套利用反硝化颗粒污泥处理电镀废水中硝态氮的中试装置，反硝化罐9池体为圆柱体，直径为 700mm、高为3500mm、服务水深为3000mm，进水桶3直径为1000mm、高为 500mm，处理对象为本公司服务的某电镀厂的物化出水。

该装置包括第一在线pH计1，搅拌机2，进水桶3，进水泵4，回流泵5，进水流量计6，回流进水阀门7，曝气口8，反硝化罐9，回水收集装置10，布水器11，第一出水口12，第二在线pH计13，回流流量计14，回流出水阀门15，曝气阀门16，出水阀门17，排泥阀门18，排泥口19，进水阀门20，进水口21，回流出水管22，第二出水口23，回流进水管24，进水管25。

所述反硝化罐9主体底部设有布水器11，顶部设有回水收集装置10，进水口21位于反硝化罐9主体底部与回流出水管22连接；所述回水收集装置10设有第一出水口12，位于反硝化罐9主体顶部与回流进水管24连接；所述回流进水管24、回流出水管22和反硝化罐9之间形成内循环；所述进水桶3通过进水管25并联在回流出水管22上。

所述反硝化罐9底部还设有排泥阀门18和排泥口19，顶部还设有出水阀门 17和第二出水口23；所述进水桶3和反硝化罐9内部分别设有第一在线pH计1 和第二在线pH计13，进水桶3内部还设有搅拌机；所述进水桶3和反硝化罐9 之间的进水管25上设有进水泵4、进水流量计6和进水阀门20，回流进水管24 上设有回流进水阀门7，回流出水管22上设有回流泵5、回流流量计14和回流出水阀门15；所述回流出水管22上还设有曝气口8和曝气阀门16，用于解决反硝化颗粒污泥形成初期的沟流及壁流现象，导致废水短流，处理效果变差的问题，并且可以解决污泥板结和反硝化颗粒污泥出现管道堵塞的问题；所述反硝化罐9 内部的接种污泥浓度为6500mg/L；所述反硝化罐9内部控制上升流速初期控制为2m/h，随着反硝化污泥颗粒化进程和产气量的增加，逐步提高上升流速至12 m/h；所述反硝化罐9的高径比范围为5：1。

使用本装置处理电镀废水运行三个月，15天形成反硝化颗粒污泥，24天达到成熟稳定期，粒径1.5～4.5mm，呈黄褐色。持续监测设备的进出水硝态氮浓度，本装置进水硝态氮浓度范围为100～150mg/L，出水硝态氮浓度稳定在5mg/L以下，硝态氮去除率可达95％以上，脱氮容积负荷为2-5kgNO₃ ^--N/(m³·d)，由此可见，本装置除硝态氮效果好，出水硝态氮稳定达标，满足电镀行业物化出水中硝态氮的处理要求。

以上所述实施例仅用以说明本实用新型的一种实施方式，而非对其限制。应当指出的是：本领域的普通技术人员可对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型技术方案的保护范围。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

Claims (6)

1.一种利用反硝化颗粒污泥处理电镀废水中硝态氮的装置，其特征在于，包括反硝化罐(9)和进水桶(3)；所述反硝化罐(9)主体底部设有布水器(11)，顶部设有回水收集装置(10)，进水口(21)位于反硝化罐(9)主体底部与回流出水管(22)连接；所述回水收集装置(10)设有第一出水口(12)，位于反硝化罐(9)主体顶部与回流进水管(24)连接；所述回流进水管(24)、回流出水管(22)和反硝化罐(9)之间形成内循环；所述进水桶(3)通过进水管(25)并联在回流出水管(22)上。

2.根据权利要求1所述一种利用反硝化颗粒污泥处理电镀废水中硝态氮的装置，其特征在于，反硝化罐(9)底部还设有排泥阀门(18)和排泥口(19)，顶部还设有出水阀门(17)和第二出水口(23)。

3.根据权利要求1所述一种利用反硝化颗粒污泥处理电镀废水中硝态氮的装置，其特征在于，进水桶(3)和反硝化罐(9)内部分别设有第一在线pH计(1)和第二在线pH计(13)，进水桶(3)内部还设有搅拌机(2)。

4.根据权利要求1所述一种利用反硝化颗粒污泥处理电镀废水中硝态氮的装置，其特征在于，进水桶(3)和反硝化罐(9)之间的进水管(25)上设有进水泵(4)、进水流量计(6)和进水阀门(20)，回流进水管(24)上设有回流进水阀门(7)，回流出水管(22)上设有回流泵(5)、回流流量计(14)和回流出水阀门(15)。

5.根据权利要求1所述一种利用反硝化颗粒污泥处理电镀废水中硝态氮的装置，其特征在于，在回流出水管(22)上还设有曝气口(8)和曝气阀门(16)。

6.根据权利要求1所述一种利用反硝化颗粒污泥处理电镀废水中硝态氮的装置，其特征在于，反硝化罐(9)的高径比范围为4～8：1。

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