CN208055012U - 一种污水反硝化处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种污水反硝化处理系统，属于及污水处理领域。包括反硝化深床滤池和回流系统；所述回流系统连通反硝化深床滤池的出水侧和进水侧并将所述出水侧的清水引入所述进水侧的污水中，以稀释污水中的总氮。降低污水总氮浓度对脱氮的影响，扩大反硝化深床滤池的进水适用范围，降低反硝化深床滤池的气堵概率，延长本系统连续脱氮的时间，此外，本系统设计简单，仅采用一个回路系统即可实现该效果，提高本系统的推广性并降低本系统的投运成本。降低气堵和悬浮颗粒堵塞滤料层的概率，反硝化深床滤池反硝化充分，无亚硝态氮的积累，提高了设备的利用效率，能够节省能源。

Description

一种污水反硝化处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种污水反硝化处理系统，属于及污水处理领域。

背景技术

随着国家对污水处理厂排放标准的提高，反硝化深床滤池池以其独特的优势得到了广泛地应用。相比于其他工艺，反硝化深床滤池工艺流程简单，效果稳定，出水水质好，投资少，能耗低，经济而高效。

反硝化深床滤池主要利用反硝化细菌利用水中的碳源先把硝态氮转化为氮气，完成污水中总氮去除。由于反硝化深床滤池内滤层排出氮气的速度具有上限，当氮气产生速度大于排出速度时，脱氮过程中产生的氮气会逐渐在滤层中积聚，堵塞滤层的空隙，造成水无法正常通过滤层，即产生“气堵”现象。产生气堵与污水中硝态氮的浓度直接相关，致使硝态氮含量较高的污水反硝化深床滤池的应用受到限制。

此外，在反硝化深床滤池过滤过程中碳源投加的量和精确程度直接影响运行费用和反硝化脱氮效果，由于，反硝化深床滤池具有优异的反硝化性能，经过反硝化深床滤池处理后总氮的含量远低于，国家清水排水要求，造成大量的产能浪费。

现有专利CN204803073U中，公开了一种应用于污水深度处理的一种反硝化深床滤池结构，该专利中利用设置反冲洗结构，能够在反硝化深床滤池发生气堵时，利用反向的气流或水流对滤层进行疏通，该方案的能够在一定程度上缓解气堵现象；但是缺少加入碳源的结构，无法同时兼顾碳源被微生物利用、滤池中碳源均匀、保护滤池结构等效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，解决上述问题，设计了本实用新型，降低污水总氮浓度对脱氮的影响，扩大反硝化深床滤池的进水适用范围，降低反硝化深床滤池的气堵概率，延长本系统连续脱氮的时间，此外，本系统设计简单，仅采用一个回路系统即可实现该效果，提高本系统的推广性并降低本系统的投运成本。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型公开一种污水反硝化处理系统，包括反硝化深床滤池和回流系统；所述回流系统连通反硝化深床滤池的出水侧和进水侧并将所述出水侧的清水引入所述进水侧的污水中，以稀释污水中的总氮。

本结构中，在回流系统的管路上设置回流管路调节阀和回流水泵，回流管路调节阀和回流水泵可由PLC系统控制，并配合进水硝态氮分析仪，实现回流水量调节以控制进入反硝化深床滤池的污水硝态氮含量，降低气堵产生概率，确保反硝化深床滤池系统反硝化与过滤正常进行。

进一步，还包括用于向污水中混入碳源的碳源混合池，碳源混合池设于反硝化深床滤池的进水侧，且回流系统连通至碳源混合池内或碳源混合池的进水管路。

在碳源混合池内可设置用于有碳源投加系统，该碳源投加系统可根据污水进水的硝态氮和清水池出水处的硝态氮的含量检测值确定碳源的投加量，然后利用机械搅拌使污水与碳源充分混合后，向反硝化深床滤池中均匀布水。

进一步，还包括用于向反硝化深床滤池通入气体或/和清水的反冲洗系统，气体或/和清水的通入方向逆向于反硝化深床滤池的过滤方向。

氮气累积在滤料层时，反冲洗系统通过单独的水流反向冲洗释放滤层中积累的气体，减小滤池运行中的水头损失，保障滤池过滤滤速。污水中悬浮颗粒物被截留在滤料层中使过滤料层堵塞时，反冲洗系统通过利用气体或/和清水交替或混合反向冲洗滤料层，以疏通滤料层。

进一步，反硝化深床滤池从上至下依次为石英砂滤层、承托层和气水分配层；反冲洗系统连通该气水分配层并向气水分配层通入气体或/和清水。

该反硝化深床滤池结构中利用气水分配层保证气体或水流的均匀供给，从而降低反硝化深床滤池只被局部冲洗的概率。

进一步，在气水分配层的底部设有集水槽，集水槽分别与反冲洗系统和反硝化深床滤池的出水侧连通。

该集水槽能够有利于过滤后的清水的排出，并且，能够有利于反冲洗系统通入的气体和水流的均匀散布。

进一步，所述反冲洗系统包括反冲洗装置，所述反冲洗装置包括反冲洗进水管和反冲洗水泵，反冲洗水泵通过反冲洗进水管将反硝化深床滤池出水侧的清水注入反硝化深床滤池的底部。该反冲洗装置能够实现水流的反向通入，从而有效疏通滤料层的气堵现象。

进一步，所述反冲洗系统包括反冲洗风机；反冲洗风机通过反冲洗进气管与反硝化深床滤池的底部连通。反冲洗风机配合反冲洗装置，有效的疏通滤料层中悬浮颗粒的堵塞。

进一步，还包括超越系统，超越系统连通碳源混合池的进水管路和反硝化深床滤池的出水侧并将污水在混合碳源之前引入所述出水侧的清水中。该超越系统能够在加入碳源之前，将污水引出并汇入出水侧的清水中，以升高清水中的总氮浓度，使本系统输出的清水总氮浓度趋于国家排放标准，避免清水中总氮浓度远低于国家排放标准造成的碳源浪费。

进一步，还包括清水池和污水池，反硝化深床滤池的出水侧分别连通清水池和污水池，其中滤出的污水流入污水池，滤出的清水流入清水池；超越系统连通清水池的出水管路。

进一步，在碳源混合池处设置有搅拌器和进水硝态氮分析仪，在出水管路处设置有和出水硝态氮分析仪。通过进水硝态氮分析仪和出水硝态氮分析仪能够提高本系统中的总氮控制精度。

本实用新型的有益效果为：

1.本实用新型的系统，通过设置回流系统，从清水池回流处理后的出水对污水进水的硝态氮进行稀释，通过回流水量的调节满足反硝化深床滤池硝态氮浓度的要求，扩大反硝化深床滤池的进水适用范围。

2.本实用新型提供的设置超越管道系统，使部分污水直接直接与反硝化深床滤池的清水出水混合，然后排放。能够满足不同规定的脱氮标准，既实现了适量脱氮、避免硝态氮的积累，又节省了碳源，降低运行成本。

3.本实用新型提供的通过反从洗系统的设计，降低气堵和悬浮颗粒堵塞滤料层的的概率，反硝化深床滤池反硝化充分，无亚硝态氮的积累，提高了设备的利用效率，能够节省能源。

4.本实用新型提供的灵活设计，根据进水的硝态氮浓度以及出水的硝态氮控制效果，可以选择性的保留回流系统或是超越系统或是增加过滤单元，能够产生新的变形工艺，适应新的不同的要求。

附图说明

图1为本污水反硝化处理系统的结构图。

附图标记：1-碳源混合池，2-反硝化深床滤池，3-清水池，4-污水池，5-反冲洗风机，6-反冲洗水泵，7-回流水泵，8-污水泵，9-污水进水控制阀，10-清水出水调节阀，11-反冲洗进水控制阀，12-污水出水调节阀，13-回流管路调节阀，14-超越管路调节阀，15-反冲洗进气控制阀，16-集水槽，17-液位计。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实用新型的一种污水反硝化处理系统，包括反硝化深床滤池2、回流系统、反冲洗系统、清水池3、污水池4、碳源混合池1、超越系统、及PLC控制系统。

反硝化深床滤池2从上至下依次为石英砂滤层、承托层和气水分配层，气水分配层的底部设有集水槽16；反硝化深床滤池2上部设有液位计17和配水渠，配水渠四周并设置有堰板。

清水池3和污水池4设于反硝化深床滤池2的出水侧，集水槽16通过出水调节阀连通清水池3；位于反硝化深床滤池2上部的污水出口通过污水出水调节阀12连接污水池4。滤出的污水流入污水池4，滤出的清水流入清水池3。

碳源混合池1设于反硝化深床滤池2的进水侧并用于用于向污水中混入碳源的碳源混合池1，在碳源混合池1内设有搅拌器；碳源混合池1通过污水进水控制阀9连接反硝化深床滤池2；碳源混合池1中的混合碳源的污水在重力作用下流入反硝化深床滤池2的配水渠中，并从配水渠的堰板出溢出以均匀流入反硝化深床滤池2中。

回流系统包括回流水泵7、回流管路调节阀13及相应管路，回流系统的一端连通到碳源混合池1的进水口处的进水管路上、另一端连接到清水池3的出水口处的出水管路上，回流水泵7将清水池3中的清水引入到碳源混合池1中，并稀释污水中的总氮。

反冲洗系统包括反冲洗装置和反冲洗风机5，反冲洗装置包括反冲洗进水控制阀11、反冲洗进水管和反冲洗水泵6，反冲洗水泵6和反冲洗进水控制阀11串联在反冲洗进水管上，反冲洗进水管的一端与清水池3连通、另一端与反硝化深床滤池2的集水槽16连通；反冲洗水泵6将清水池3中的清水注入到反硝化深床滤池2的底部。反冲洗风机5通过反冲洗进气管与反硝化深床滤池2底部连通。反冲洗风机5和反冲洗水泵6分别向反硝化深床滤池2通入气体和清水，气体和清水的通入方向与反硝化深床滤池2的过滤方向相逆。

超越系统包括超越管路和超越管路调节阀14，超越管路调节阀14串联在超越管路上的一端连接到碳源混合池1进水口处、另一端连接到清水池3的出水管路上。打开超越管路调节阀14，污水能够直接通过超越管路与出水管路中的的清水混合。

在碳源混合池1处设置有硝态氮分析仪，在出水管路处设置有和出水硝态氮分析仪。PLC控制系统分别与两个硝态氮分析仪电连接，同时根据设定程序控制各个调节阀、水泵、风机等。两个硝态氮分析仪分别为进水NO3-N分析仪和出水NO3-N分析仪。

回流水泵7可以为潜水泵。

在碳源混合池1与清水池3之间可并列多个反硝化深床滤池2，各反硝化深床滤池2分别配置回流系统和反冲洗系统。

实施例2

实施例1中的机构的过滤流程如下：

碳源混合流程：

污水经过进入碳源混合池1，向碳源混合池1内混入碳源，搅拌器搅拌碳源混合池1，将污水与碳源充分混合后，在重力作用下，混合的污水流入反硝化深床滤池2上部的配水槽或配水渠中，并从配水槽或配水渠四周的堰板处溢出，并向反硝化深床滤池2中均匀布水；碳源投加量是根据进水NO3-N分析仪监测的NO3-N的含量以及出水NO3-N分析仪的反馈数据确定的。

反硝化深床滤池2的过滤与反硝化过程：

污水自上向下依次穿过反硝化深床滤池2的石英砂滤层、承托层、气水分配层后汇入滤池底部的集水槽16；污水中的悬浮物会被截留在石英砂滤层中，同时附着在石英砂滤层上的反硝化细菌利用水中的碳源、硝态氮、亚硝态氮进行反硝化脱氮反应，完成污水中悬浮物质和总氮去除。

超越系统流程：

PLC控制系统控制超越管路调节阀14，以调节超越水量，从而在满足排放标准的前提下，降低反硝化深床滤池2的进水量，从而节省碳源，超越水量的调节是根据出水NO3-N分析仪检测的硝态氮要求来调控。

出水回流过程：

PLC控制系统通过回流水泵7和回流管路调节阀13调节回流水量，利用回流水量调控进水硝态氮浓度或总氮浓度，主要根据进水NO3-N分析仪检测结果对回流水量调节。

出水过程：

PLC控制系统根据液位计17的检测位置控制清水出水调节阀10，清水池3的出水与超越系统的出口连通，混合出水；在混合后的出水管道上设置有NO3-N分析仪，PLC控制系统根据将硝态氮含量调节超越水量，并间接控制最终出水的硝态氮含量；反硝化深床滤池2底部与清水池3相连，并通过液位静压力将清水输入清水池3。

驱氮过程：

关闭超越管路调节阀14、污水进水控制阀9、回流水泵7、回流管路调节阀13和清水出水调节阀10，打开反冲洗进水调节阀和反冲洗水泵6，反冲洗2-3分钟，关闭反冲洗水泵6、反冲洗进水调制阀；完成驱氮过程。重新打开超越管路调节阀14、污水进水控制阀9、回流水泵7、回流管路调节阀13和清水出水调节阀10。

驱氮过程就是通过单独的清水反向冲洗释放在反硝化深床滤池2中积累的气体，保障滤池过滤速度，整个过程在PLC系统控制下自动完成。

反冲洗过程：

关闭超越管路调节阀14、污水进水控制阀9、回流水泵7、回流管路调节阀13、清水出水调节阀10；打开污水出水控制阀、反冲洗进气控制阀15、反冲洗风机5，气冲3-5min，使滤层松动；然后，打开反冲洗进水调节阀和反冲洗水泵6，气水混冲12-15min；最后，关闭反冲洗风机5、反冲洗进气控制阀15，进行单独水漂洗5min后，关闭反冲洗水泵65、反冲洗进水调节阀、污水出水控制阀，完成反冲洗过程。重新打开超越管路调节阀14、污水进水控制阀9、回流水泵7、回流管路调节阀13、清水出水调节阀10。整个过程在PLC系统控制下自动完成。

可采用如下参数：本系统进水NO3-N浓度50mg/l、出水NO3-N浓度为15mg/l，反硝化滤池进水NO3-N浓度30mg/l，出水NO3-N浓度为10mg/l，超越水量为系统进水的12.5％，回流流量为反硝化滤池清水出水量的58％，系统总氮去除率70％；反硝化深床滤池2石英砂滤层高度1.83m、粒径2-3mm，承托层厚度0.38mm-38mm；反硝化深床滤池2驱氮时间间隔2h；反冲洗为周期12h，气洗4min，气水联合混冲12min，单独水洗6min。该参数下，节省碳源5％以上。

实施例3

在实施例1的结构的基础上，可以只设置回流系统，不设置超越系统。

可采用如下参数：系统进水NO3-N浓度45mg/l、出水NO3-N浓度为8mg/l，反硝化滤池进水NO3-N浓度25mg/l、出水NO3-N浓度8mg/l，则超越水量为0，回流量为反硝化滤池清水出水量的80％，系统总氮去除率82.2％；反硝化深床滤池2石英砂滤层高度2.44m、粒径2-3mm，承托层厚度0.38mm-38mm；反硝化深床滤池2驱氮时间间隔2h；反冲洗为周期12h，气洗5min，气水联合混冲12min，单独水洗5min。

实施例4：

在实施例1的基础上，当进水硝态氮含量较低时，关闭回流系统，打开超越系统。

可采用如下参数：系统进水NO3-N浓度30mg/l、出水NO3-N浓度15mg/l，反硝化滤池进水NO3-N浓度30mg/l、出水NO3-N浓度10mg/l，超越水量为系统进水的25％，回流量为0，工艺氮去除率50％；反硝化深床滤池2石英砂滤层高度1.83m、粒径2-3mm，承托层厚度38mm；反硝化深床滤池2驱氮时间间隔2h；反冲洗为周期12h，气洗3min，气水联合混冲15min，单独水洗2min。

上述实施例仅仅是为了清楚的说明所做的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种污水反硝化处理系统，其特征在于，包括反硝化深床滤池(2)、回流系统、超越系统、碳源混合池(1)和反冲洗系统；反硝化深床滤池(2)从上至下依次为石英砂滤层、承托层和气水分配层；反冲洗系统连通该气水分配层并向气水分配层通入气体或/和清水；回流系统连通反硝化深床滤池(2)的出水侧和进水侧并将所述出水侧的清水引入所述进水侧的污水中，以稀释污水中的总氮；超越系统连通碳源混合池(1)的进水管路和反硝化深床滤池(2)的出水侧并将污水在混合碳源之前引入所述出水侧的清水中；碳源混合池(1)用于向污水中混入碳源，碳源混合池(1)设于反硝化深床滤池(2)的进水侧，且回流系统连通至碳源混合池(1)内或碳源混合池(1)的进水管路；反冲洗系统用于向反硝化深床滤池(2)通入气体或/和清水，气体或/和清水的通入方向逆向于反硝化深床滤池(2)的过滤方向。

2.如权利要求1所述的污水反硝化处理系统，其特征在于，在气水分配层的底部设有集水槽(16)，集水槽(16)分别与反冲洗系统和反硝化深床滤池(2)的出水侧连通。

3.如权利要求2所述的污水反硝化处理系统，其特征在于，所述反冲洗系统包括反冲洗装置，所述反冲洗装置包括反冲洗进水管和反冲洗水泵(6)，反冲洗水泵(6)通过反冲洗进水管将反硝化深床滤池(2)出水侧的清水注入反硝化深床滤池(2)的底部。

4.如权利要求3所述的污水反硝化处理系统，其特征在于，所述反冲洗系统包括反冲洗风机(5)；反冲洗风机(5)通过反冲洗进气管与反硝化深床滤池(2)的底部连通。

5.如权利要求1所述的污水反硝化处理系统，其特征在于，还包括清水池(3)和污水池(4)，反硝化深床滤池(2)的出水侧分别连通清水池(3)和污水池(4)，其中滤出的污水流入污水池(4)，滤出的清水流入清水池(3)；超越系统连通清水池(3)的出水管路。

6.如权利要求5所述的污水反硝化处理系统，其特征在于，在碳源混合池(1)处设置有搅拌器和进水硝态氮分析仪，在出水管路处设置有和出水硝态氮分析仪。