公布日：2024.02.06
申請(qǐng)日：2023.12.07
分類號(hào)：C02F3/28(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提供了一種污水脫氮系統(tǒng)及脫氮方法，涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域。污水脫氮系統(tǒng)包括箱體，箱體內(nèi)上下設(shè)置有均為孔板的載體上、下?lián)醢�，進(jìn)水裝置及清洗裝置，載體上擋板以上為清水區(qū)，清水區(qū)側(cè)部的箱體上設(shè)有出水口，載體上、下?lián)醢逯g為脫氮反應(yīng)區(qū)，脫氮反應(yīng)區(qū)內(nèi)填充有多個(gè)脫氮載體，載體下?lián)醢逡韵聻榕c進(jìn)水裝置連通的進(jìn)水區(qū)，清洗裝置包括與進(jìn)水區(qū)連通的曝氣機(jī)構(gòu)及反洗排放管，反洗排放管上設(shè)有反洗排放閥。脫氮方法包括：廢水由下至上進(jìn)入箱體內(nèi)脫氮；通過(guò)反洗排放管使清水區(qū)的水下流并沖洗脫氮載體；減緩水流下降速度并打開(kāi)曝氣機(jī)構(gòu)使氣體進(jìn)入箱體內(nèi)對(duì)脫氮載體清洗。本發(fā)明無(wú)需設(shè)置反洗泵、反洗水儲(chǔ)池等設(shè)施，降低了驅(qū)氮頻率。
權(quán)利要求書
1.一種污水脫氮系統(tǒng)，其特征在于，包括：箱體；載體上擋板及載體下?lián)醢�，均為孔板且上下設(shè)置于箱體內(nèi)；進(jìn)水裝置，向箱體內(nèi)輸送待處理廢水；清洗裝置，對(duì)箱體及脫氮載體進(jìn)行清洗；其中，所述載體上擋板以上的箱體區(qū)域?yàn)榍逅畢^(qū)，所述清水區(qū)側(cè)部的箱體上設(shè)有出水口；所述載體上擋板和載體下?lián)醢逯g的箱體區(qū)域?yàn)槊摰磻?yīng)區(qū)，所述脫氮反應(yīng)區(qū)內(nèi)填充有多個(gè)脫氮載體；所述載體下?lián)醢逡韵碌南潴w區(qū)域?yàn)檫M(jìn)水區(qū)，所述進(jìn)水裝置與進(jìn)水區(qū)連通，所述清洗裝置包括與進(jìn)水區(qū)連通的曝氣機(jī)構(gòu)及反洗排放管，所述反洗排放管上設(shè)有反洗排放閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水脫氮系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)水裝置包括進(jìn)水池以及設(shè)于進(jìn)水區(qū)的布水器，所述進(jìn)水池與布水器通過(guò)管路連通，該管路上按照水流方向順次設(shè)有進(jìn)水泵和進(jìn)水閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水脫氮系統(tǒng)，其特征在于，所述清洗裝置還包括設(shè)于進(jìn)水區(qū)的布?xì)馄�，所述曝氣機(jī)構(gòu)與所述布?xì)馄髦g連通有反洗進(jìn)氣管，所述反洗進(jìn)氣管上設(shè)有反洗進(jìn)氣閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水脫氮系統(tǒng)，其特征在于，所述脫氮反應(yīng)區(qū)內(nèi)填充有多個(gè)載體球，所述載體球包括球狀的框架，所述脫氮載體填充于所述框架內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污水脫氮系統(tǒng)，其特征在于，所述框架的材質(zhì)為PP、PE、PVC、ABS中的一種，所述框架表面均勻分布有多個(gè)形狀規(guī)則的布水口，所述布水口尺寸小于脫氮載體的尺寸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污水脫氮系統(tǒng)，其特征在于，所述載體球在脫氮反應(yīng)區(qū)的裝填量為脫氮反應(yīng)區(qū)體積的50%~90%。
7.一種如權(quán)利要求1~6任意一項(xiàng)所述的污水脫氮系統(tǒng)的脫氮方法，其特征在于，包括如下步驟：S1.將待處理的廢水儲(chǔ)存在進(jìn)水裝置中，廢水輸入進(jìn)水區(qū)并向上流動(dòng)；S2.廢水向上流動(dòng)進(jìn)入脫氮反應(yīng)區(qū)時(shí)，廢水中NO3-被附著生長(zhǎng)于脫氮載體上的微生物還原為N2，從而完成生物脫氮；S3.廢水經(jīng)過(guò)脫氮反應(yīng)區(qū)后繼續(xù)向上進(jìn)入清水區(qū)，最終經(jīng)出水口排出；S4.進(jìn)行清洗作業(yè)時(shí)，首先打開(kāi)反洗排放閥，通過(guò)控制反洗排放閥的開(kāi)度控制箱體內(nèi)液位的下降速度，清水區(qū)內(nèi)的處理后的廢水在重力作用下，向下沖刷脫氮反應(yīng)區(qū)及載體球，同時(shí)將進(jìn)水區(qū)內(nèi)沉積的污染物一并沖洗通過(guò)反洗排放管排出；S5.當(dāng)箱體內(nèi)液位降低至載體上擋板處時(shí)，控制并調(diào)整反洗排放閥開(kāi)度，使得液位降低速度變緩，同時(shí)開(kāi)啟曝氣機(jī)構(gòu)向箱體內(nèi)曝氣，上升的氣體會(huì)對(duì)脫氮反應(yīng)區(qū)內(nèi)的脫氮載體進(jìn)行擦洗，清洗附著的污染物以及老化的生物膜，同時(shí)廢水上部與大氣接觸的液面受曝氣氣體的影響劇烈抖動(dòng)，隨著液面的不斷下降，液面經(jīng)過(guò)脫氮反應(yīng)區(qū)時(shí)，對(duì)脫氮反應(yīng)區(qū)內(nèi)的脫氮載體進(jìn)行自上而下的進(jìn)一步強(qiáng)化清洗；S6.當(dāng)箱體內(nèi)液位降低至載體下?lián)醢逄帟r(shí)，關(guān)閉曝氣機(jī)構(gòu)，控制反洗排放閥使得其開(kāi)度調(diào)整至最大，箱體中剩余的清洗廢水快速通過(guò)反洗排放管排出，箱體排空后關(guān)閉反洗排放閥，可開(kāi)始新一周期的污水脫氮作業(yè)；其中，所述步驟S1~S3中廢水在脫氮反應(yīng)區(qū)內(nèi)的反應(yīng)時(shí)間為15~60min。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的污水脫氮系統(tǒng)的脫氮方法，其特征在于，所述步驟S1~S3中廢水在箱體內(nèi)向上流動(dòng)的上升流速為2~10m/h。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的污水脫氮系統(tǒng)的脫氮方法，其特征在于，所述步驟S4中箱體內(nèi)液位降低速度控制在10~50mm/s。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的污水脫氮系統(tǒng)的脫氮方法，其特征在于，所述步驟S5中箱體內(nèi)液位降低速度控制在5~20mm/s，曝氣機(jī)構(gòu)的曝氣強(qiáng)度控制在10~25L/（m2·s），曝氣時(shí)間為50~400s。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是開(kāi)發(fā)一種無(wú)需設(shè)置反洗泵、反洗水儲(chǔ)池等設(shè)施，降低驅(qū)氮頻率的污水脫氮系統(tǒng)及脫氮方法。
本發(fā)明通過(guò)如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種污水脫氮系統(tǒng)，包括：箱體；載體上擋板及載體下?lián)醢�，均為孔板且上下設(shè)置于箱體內(nèi)；進(jìn)水裝置，向箱體內(nèi)輸送待處理廢水；清洗裝置，對(duì)箱體及脫氮載體進(jìn)行清洗；其中，所述載體上擋板以上的箱體區(qū)域?yàn)榍逅畢^(qū)，所述清水區(qū)側(cè)部的箱體上設(shè)有出水口；所述載體上擋板和載體下?lián)醢逯g的箱體區(qū)域?yàn)槊摰磻?yīng)區(qū)，所述脫氮反應(yīng)區(qū)內(nèi)填充有多個(gè)脫氮載體；所述載體下?lián)醢逡韵碌南潴w區(qū)域?yàn)檫M(jìn)水區(qū)，所述進(jìn)水裝置與進(jìn)水區(qū)連通，所述清洗裝置包括與進(jìn)水區(qū)連通的曝氣機(jī)構(gòu)及反洗排放管，所述反洗排放管上設(shè)有反洗排放閥。
可選的，所述進(jìn)水裝置包括進(jìn)水池以及設(shè)于進(jìn)水區(qū)的布水器，所述進(jìn)水池與布水器通過(guò)管路連通，該管路上按照水流方向順次設(shè)有進(jìn)水泵和進(jìn)水閥。
可選的，所述清洗裝置還包括設(shè)于進(jìn)水區(qū)的布?xì)馄�，所述曝氣機(jī)構(gòu)與所述布?xì)馄髦g連通有反洗進(jìn)氣管，所述反洗進(jìn)氣管上設(shè)有反洗進(jìn)氣閥。
可選的，所述脫氮反應(yīng)區(qū)內(nèi)填充有多個(gè)載體球，所述載體球包括球狀的框架，所述脫氮載體填充于所述框架內(nèi)。
可選的，所述框架的材質(zhì)為PP、PE、PVC、ABS中的一種，所述框架表面均勻分布有多個(gè)形狀規(guī)則的布水口，所述布水口尺寸小于脫氮載體的尺寸。
可選的，所述載體球在脫氮反應(yīng)區(qū)的裝填量為脫氮反應(yīng)區(qū)體積的50%~90%。
一種污水脫氮系統(tǒng)的脫氮方法，包括如下步驟：S1.將待處理的廢水儲(chǔ)存在進(jìn)水裝置中，廢水輸入進(jìn)水區(qū)并向上流動(dòng)；S2.廢水向上流動(dòng)進(jìn)入脫氮反應(yīng)區(qū)時(shí)，廢水中NO3-被附著生長(zhǎng)于脫氮載體上的微生物還原為N2，從而完成生物脫氮；S3.廢水經(jīng)過(guò)脫氮反應(yīng)區(qū)后繼續(xù)向上進(jìn)入清水區(qū)，最終經(jīng)出水口排出；S4.進(jìn)行清洗作業(yè)時(shí)，首先打開(kāi)反洗排放閥，通過(guò)控制反洗排放閥的開(kāi)度控制箱體內(nèi)液位的下降速度，清水區(qū)內(nèi)的處理后的廢水在重力作用下，向下沖刷脫氮反應(yīng)區(qū)及載體球，同時(shí)將進(jìn)水區(qū)內(nèi)沉積的污染物一并沖洗通過(guò)反洗排放管排出；S5.當(dāng)箱體內(nèi)液位降低至載體上擋板處時(shí)，控制并調(diào)整反洗排放閥開(kāi)度，使得液位降低速度變緩，同時(shí)開(kāi)啟曝氣機(jī)構(gòu)向箱體內(nèi)曝氣，上升的氣體會(huì)對(duì)脫氮反應(yīng)區(qū)內(nèi)的脫氮載體進(jìn)行擦洗，清洗附著的污染物以及老化的生物膜，同時(shí)廢水上部與大氣接觸的液面受曝氣氣體的影響劇烈抖動(dòng)，隨著液面的不斷下降，液面經(jīng)過(guò)脫氮反應(yīng)區(qū)時(shí)，對(duì)脫氮反應(yīng)區(qū)內(nèi)的脫氮載體進(jìn)行自上而下的進(jìn)一步強(qiáng)化清洗；S6.當(dāng)箱體內(nèi)液位降低至載體下?lián)醢逄帟r(shí)，關(guān)閉曝氣機(jī)構(gòu)，控制反洗排放閥使得其開(kāi)度調(diào)整至最大，箱體中剩余的清洗廢水快速通過(guò)反洗排放管排出，箱體排空后關(guān)閉反洗排放閥，可開(kāi)始新一周期的污水脫氮作業(yè)；其中，所述步驟S1~S3中廢水在脫氮反應(yīng)區(qū)內(nèi)的反應(yīng)時(shí)間為15~60min。
可選的，所述步驟S1~S3中廢水在箱體內(nèi)向上流動(dòng)的上升流速為2~10m/h。
可選的，所述步驟S4中箱體內(nèi)液位降低速度控制在10~50mm/s。
可選的，所述步驟S5中箱體內(nèi)液位降低速度控制在5~20mm/s，曝氣機(jī)構(gòu)的曝氣強(qiáng)度控制在10~25L/（m2·s），曝氣時(shí)間為50~400s。
本發(fā)明的有益效果是：采用球狀框架裝填載體材料，形成一個(gè)個(gè)微型的反應(yīng)單元，并將這些單元裝填在脫氮反應(yīng)區(qū)中，使得脫氮載體在脫氮反應(yīng)區(qū)內(nèi)呈松散分布，相較于傳統(tǒng)以石英砂、陶�；蚯蛐土蜃责B(yǎng)填料更不容易發(fā)生堵塞；采用向上進(jìn)水，可以使得脫氮載體表面附著的大部分氣泡隨水流沖出系統(tǒng)，降低系統(tǒng)驅(qū)氮頻率；無(wú)需設(shè)置反洗泵、反洗水儲(chǔ)池等設(shè)施，可利用清水區(qū)的存水及其重力進(jìn)行清洗，簡(jiǎn)化清洗維護(hù)工藝，節(jié)約了清洗用水，在氣洗的過(guò)程中，配合液位控制，利用液面氣體的劇烈擾動(dòng)，強(qiáng)化脫氮載體的清洗效果，隨著液位氣液界面的不斷降低，自上而下地逐層清洗，可提升脫氮系統(tǒng)載體清洗效果，提升清洗效率。
（發(fā)明人：佟慶遠(yuǎn);張鶴清;孫磊;田彩星;于金旗;楊童;張文強(qiáng);薛松;張勤）
