CN212127901U - 序批式复合脱氮除磷污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种序批式复合脱氮除磷污水处理装置，包括：第一反应池内悬挂有柔性填料，中心配水器插入第一反应池中且伸至柔性填料的下方，曝气组件设置于第一反应池的底部，第一反应池的底部设有排泥管，顶部设有第一排水口；轻质滤料设置于第二反应池的中部，将第二反应池分隔成上、下两部分，第二反应池的上部连通于第一排水口；脱氮罐内部设有脱氮填料及自养型细菌，除磷罐内设有除磷填料，脱氮罐与第二反应池的下部连通；清水池连通于除磷罐，清水池连接有出水管；第一曝气风机通过气提出水泵连接于出水管，第二曝气风机通过气提排泥泵连接于排泥管。本装置适用于分散式生活污水处理过程中涉及的高排放标准的城郊型村镇地区、景区等地。

Description

序批式复合脱氮除磷污水处理装置

技术领域

本实用新型属于环境污染物控制技术领域，更具体地，涉及适用于分散式生活污水和敏感地区污水的一种序批式复合脱氮除磷污水处理装置。

背景技术

随着农村地区水处理排放标准的制定及人民群众对水环境质量的要求越来越高，水环境治理的水质要求也越来越高，对于敏感区氮磷污染物的排放限值要求也更为严格，因此急需一种适用于分散式生活污水和敏感地区污水处理的工艺设备，并便于操作和维护，且处理后的污水能够满足排放标准。目前，SBR(序批式活性污泥法)工艺是推荐使用的的乡村污水处理工艺，SBR(序批式活性污泥法)工艺特别适用于间歇排放和流量变化较大的地方，且尤其针对水质水量波动较大的农村地区，但是在冬季低温条件下，SBR(序批式活性污泥法)工艺系统中的微生物数量明显不足，且在高排放标准的敏感区，单一的SBR工艺处理效果明显不佳。

因此，期待研发一种低温条件下可维持微生物数量、出水水质好、自控要求低的序批式复合脱氮除磷污水处理装置，能够适用于分散式生活污水处理过程中涉及的敏感区高排放标准的城郊型村镇地区、景区等地。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种序批式复合脱氮除磷污水处理装置，能够适用于冬季低温条件及分散式生活污水处理过程中涉及的敏感区高排放标准，达到快速去除有机污染物，高效脱氮除磷的效果，并且结构和工序简单，运行方式灵活、设计合理、自动化程度高，能够有效提高工作效率且节能环保。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种序批式复合脱氮除磷污水处理装置，包括：

序批式生物处理单元，所述序批式生物处理单元包括第一反应池、中心配水器及曝气组件，所述第一反应池内悬挂有柔性填料，所述中心配水器插入所述第一反应池中且伸至所述柔性填料的下方，所述曝气组件设置于所述第一反应池的底部，所述第一反应池的底部设有排泥管，顶部设有第一排水口；

过滤单元，所述过滤单元包括第二反应池及轻质滤料，所述轻质滤料设置于所述第二反应池的中部，将所述第二反应池分隔成上、下两部分，所述第二反应池的上部连通于所述第一排水口；

脱氮除磷单元，所述脱氮除磷单元包括依次连接的脱氮罐和除磷罐，所述脱氮罐内部设有脱氮填料及自养型细菌，所述除磷罐内设有除磷填料，所述脱氮罐与所述第二反应池的下部连通；

清水池，所述清水池连通于所述除磷罐，所述清水池连接有出水管；

气提系统，所述气提系统包括第一曝气风机、第二曝气风机、气提出水泵及气提排泥泵，所述第一曝气风机通过所述气提出水泵连接于所述出水管，所述第二曝气风机通过所述气提排泥泵连接于所述排泥管。

可选地，所述调节缓冲池设置于所述第二反应池与所述脱氮罐之间，所述调节缓冲池的底面上设置有折流板，所述折流板沿竖直方向设置且高度低于所述调节缓冲池的深度，所述折流板将所述调节缓冲池分隔为两侧，所述调节缓冲池的一侧连通于所述第二反应池的下部，所述调节缓冲池的另一侧连通于所述脱氮罐。

可选地，所述调节缓冲池的所述一侧的底部设有反洗曝气管，所述调节缓冲池的所述另一侧的底部设有反洗进水管及反洗排水管；

所述第二反应池、所述脱氮罐、所述除磷罐的底部分别设有反洗曝气穿孔管。

可选地，所述反洗曝气管、所述反洗曝气穿孔管、所述气提出水泵及所述曝气组件分别通过电磁阀连接于所述第一曝气风机。

可选地，所述中心配水器包括中心筒及反射板，所述中心筒的一端连接于进水管，所述中心筒的另一端沿竖直方向延伸至所述柔性填料下方，所述反射板水平设置于所述第一反应池中且位于所述中心筒的下方。

可选地，所述曝气组件包括曝气管及多个曝气头，所述多个曝气头设置于所述第一反应池的底部且通过所述曝气管连接于所述第一曝气风机。

可选地，所述柔性填料为仿生根和/或仿水草，所述轻质滤料为聚氨酯海绵、陶粒、聚氯乙烯与聚丙烯共聚蜂窝填料、聚氨酯悬浮球填料中的至少一种。

可选地，所述第二反应池内还包括一对穿孔板，所述一对穿孔板的边缘分别与所述第二反应池的侧壁贴合，且所述一对穿孔板相互平行，所述轻质滤料填充于所述一对穿孔板之间。

可选地，所述脱氮填料为硫磺、黄铁矿、沸石、白云石、石灰石中的至少一种，所述除磷填料为火山岩、泡沫铁、泡沫铝中的至少一种。

可选地，所述第一排水口包括三角溢流堰和溢流堰槽，所述三角溢流堰设置于所述第一反应池的顶部，所述溢流堰槽环绕所述三角溢流堰，所述溢流堰槽与所述第二反应池连通。

本实用新型的有益效果在于：

1、将污水通过中心配水器引入第一反应池中，通过曝气组件使污水中的有机物和池中的微生物充分吸收氧气，将污染物质进行生化分解，悬挂有柔性填料，可有效应对冲击负荷，确保微生物数量，稳定冬季硝化性能，提升低温条件下运行效果；经生化分解后沉淀的淤泥从排泥管中排出，污水经第二反应池由轻质滤料进一步过滤，之后经脱氮除磷单元去除氮磷污染物，最后存入清水池中，以便于出水回用。本装置特别适用于敏感区村庄污水处理，不仅可有效应对污水处理站点分散、运维困难及水质水量波动较大等问题，还可有效保证低温条件下的达标率、实现敏感区的高排放标准。

2、可实现自养脱氮，无需外加碳源，能够对系统中的微生物筛选和驯化，从而获得高效专性无机化能自养型细菌，并与脱氮填料相结合，以在有效进行深度脱氮的同时，利用除磷填料，实现高效除磷及资源的回收利用。

本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的序批式复合脱氮除磷污水处理装置的俯视图。

图2示出了图1的A-A剖面图。

图3示出了图1的B-B剖面图。

图4示出了根据本实用新型的一个实施例的气提泵的内部结构图。

附图标记说明

1、进水管；2、进水泵；3、曝气管；4、曝气头；5、中心筒；6、反射板；7、柔性填料；8、三角溢流堰；9、溢流堰槽；10、反洗曝气管；11、反洗进水管；12、反洗排水管；13、排泥管；14、气提排泥泵；15、出水管；16、反洗曝气穿孔管；17、穿孔板；18、折流板；19、轻质滤料；20、除磷填料；21、检查口；22、第一曝气风机；23、气提吸水管；24、气提供气管；25、第二曝气风机；26、序批式生物处理单元；27、过滤单元； 28、调节缓冲池；29、脱氮罐；30、除磷罐；31、清水池。

具体实施方式

下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型公开了一种序批式复合脱氮除磷污水处理装置，包括：

序批式生物处理单元，序批式生物处理单元包括第一反应池、中心配水器及曝气组件，第一反应池内悬挂有柔性填料，中心配水器插入第一反应池中且伸至柔性填料的下方，曝气组件设置于第一反应池的底部，第一反应池的底部设有排泥管，顶部设有第一排水口；

过滤单元，过滤单元包括第二反应池及轻质滤料，轻质滤料设置于第二反应池的中部，将第二反应池分隔成上、下两部分，第二反应池的上部连通于第一排水口；

脱氮除磷单元，脱氮除磷单元包括依次连接的脱氮罐和除磷罐，脱氮罐内部设有脱氮填料及自养型细菌，除磷罐内设有除磷填料，脱氮罐与第二反应池的下部连通；

清水池，清水池连通于除磷罐，清水池连接有出水管；

气提系统，气提系统包括第一曝气风机、第二曝气风机、气提出水泵及气提排泥泵，第一曝气风机通过气提出水泵连接于出水管，第二曝气风机通过气提排泥泵连接于排泥管。

具体的，将污水通过中心配水器引入第一反应池中，通过曝气组件使污水中的有机物和池中的微生物充分吸收氧气，将污染物质进行生化分解，悬挂有柔性填料，可有效应对冲击负荷，确保微生物数量，稳定冬季硝化性能，提升低温条件下运行效果；经生化分解后沉淀的淤泥从排泥管中排出，污水经第二反应池由轻质滤料进一步过滤，之后经脱氮除磷单元去除氮磷污染物，最后存入清水池中，以便于出水回用。本装置特别适用于敏感区村庄污水处理，不仅可有效应对污水处理站点分散、运维困难及水质水量波动较大等问题，还可有效保证低温条件下的达标率、实现敏感区的高排放标准。

进一步的，脱氮除磷单元可实现自养脱氮，无需外加碳源，能够对系统中的微生物筛选和驯化，从而获得高效专性无机化能自养型细菌，并与脱氮填料相结合，以在有效进行深度脱氮的同时，利用除磷填料，实现高效除磷及资源的回收利用。

作为可选方案，调节缓冲池设置于第二反应池与脱氮罐之间，调节缓冲池的底面上设置有折流板，折流板沿竖直方向设置且高度低于调节缓冲池的深度，折流板将调节缓冲池分隔为两侧，调节缓冲池的一侧连通于第二反应池的下部，调节缓冲池的另一侧连通于脱氮罐。

具体的，调节缓冲池用于缓冲调节水质水量，经中的第二反应池中轻质滤料过滤后的污水由调节缓冲池的底部进入调节缓冲池中折流板的一侧，经折流板流至调节缓冲池中折流板的另一侧，再有其底部入脱氮罐。

作为可选方案，调节缓冲池的一侧的底部设有反洗曝气管，调节缓冲池的另一侧的底部设有反洗进水管及反洗排水管；

第二反应池、脱氮罐、除磷罐的底部分别设有反洗曝气穿孔管。

具体的，设置反洗结构用于反洗容器的底部，便于清洁及维护。

作为可选方案，反洗曝气管、反洗曝气穿孔管、气提出水泵及曝气组件分别通过电磁阀连接于第一曝气风机，方便操作。

作为可选方案，中心配水器包括中心筒及反射板，中心筒的一端连接于进水管，中心筒的另一端沿竖直方向延伸至柔性填料下方，反射板水平设置于第一反应池中且位于中心筒的下方。

具体的，污水经中心筒沿竖直方向进入第一反应池中，在反射板的阻碍作用下向上方反射，实现均匀布水。

作为可选方案，曝气组件包括曝气管及多个曝气头，多个曝气头设置于第一反应池的底部且通过曝气管连接于第一曝气风机。

具体的，通过第一反应池的底部的多个曝气头，曝气使污水中的有机物与池中的微生物充分吸收氧气，使污染物质进行生化分解。

作为可选方案，柔性填料为仿生根和/或仿水草，轻质滤料为聚氨酯海绵、陶粒、聚氯乙烯与聚丙烯共聚蜂窝填料、聚氨酯悬浮球填料中的至少一种。

进一步地，仿生根和仿水草填料的比例为0：1或1：1或1：0；

聚氨酯海绵：陶粒：聚氯乙烯与聚丙烯共聚蜂窝填料：聚氨酯悬浮球填料＝(1～2)：(0～1)：(0～1)：(1～2)。

作为可选方案，第二反应池内还包括一对穿孔板，一对穿孔板的边缘分别与第二反应池的侧壁贴合，且一对穿孔板相互平行，轻质滤料填充于一对穿孔板之间。

进一步地，脱氮罐中也设有一对穿孔板，脱氮填料设置于该对穿孔板之间；除磷罐也设有一对穿孔板和除磷填料设置于该对穿孔板之间。

作为可选方案，脱氮填料为硫磺、黄铁矿、沸石、白云石、石灰石中的至少一种，除磷填料为火山岩、泡沫铁、泡沫铝中的至少一种。

具体的，硫磺：黄铁矿：沸石：白云石：石灰石＝(1～2)：(0～2)：(0～ 2)：(0～2)：(1～2)；

除磷填料产生Fe2+、Fe3+、Al3+，Fe2+、Fe3+、Al3+与磷酸盐发生絮凝反应并吸附在填料上，通过填料的吸附作用可将磷酸盐去除，该填料具有非常高的吸附容量，并可定期淋洗再生。

作为可选方案，第一排水口包括三角溢流堰和溢流堰槽，三角溢流堰设置于第一反应池的顶部，溢流堰槽环绕三角溢流堰，溢流堰槽与第二反应池连通。

实施例

图1示出了本实施例的序批式复合脱氮除磷污水处理装置的俯视图；图2示出了图1的A-A剖面图；图3示出了图1的B-B剖面图；图4示出了本实施例的气提泵的内部结构图。

如图1至图4所示，该序批式复合脱氮除磷污水处理装置，包括：

序批式生物处理单元26包括第一反应池、中心配水器及曝气组件，第一反应池内悬挂有柔性填料7，中心配水器插入第一反应池中且伸至柔性填料7的下方，曝气组件设置于第一反应池的底部，第一反应池的底部设有排泥管13，顶部设有第一排水口；

其中，中心配水器包括中心筒5及反射板6，中心筒5的一端连接于进水管1，中心筒5的另一端沿竖直方向延伸至柔性填料7下方，反射板6水平设置于第一反应池中且位于中心筒5的下方；曝气组件包括曝气管3及多个曝气头4，多个曝气头4设置于第一反应池的底部且通过曝气管3连接于第一曝气风机22；柔性填料7为仿生根和仿水草，其中仿生根和仿水草的比例为1:1；第一排水口包括三角溢流堰8和溢流堰槽9，三角溢流堰8 设置于第一反应池的顶部，溢流堰槽9环绕三角溢流堰8，溢流堰槽9与第二反应池连通；

过滤单元27包括第二反应池及轻质滤料19，轻质滤料19设置于第二反应池的中部，将第二反应池分隔成上、下两部分，第二反应池的上部连通于溢流堰槽9；

其中，第二反应池内还包括一对穿孔板17，一对穿孔板17的边缘分别与第二反应池的侧壁贴合，且一对穿孔板17相互平行，轻质滤料19填充于一对穿孔板17之间，轻质滤料19为聚氨酯海绵、陶粒，其中聚氨酯海绵和陶粒的比例是2:1；

调节缓冲池28的底面上设置有折流板18，折流板18沿竖直方向设置且高度低于调节缓冲池18的深度，折流板18将调节缓冲池28分隔为两侧，调节缓冲池28的一侧连通于第二反应池的下部，调节缓冲池28的另一侧连通于脱氮除磷单元；

其中，调节缓冲池28的一侧的底部设有反洗曝气管10，调节缓冲池 28的另一侧的底部设有反洗进水管11及反洗排水管12；

脱氮除磷单元包括依次连接的脱氮罐29和除磷罐30，脱氮罐29内部设有脱氮填料及自养型细菌，除磷罐30内设有除磷填料20，脱氮罐29与调节缓冲池28的连通；

其中，脱氮填料为硫磺、白云石，其中硫磺、白云石的比例为1:1，除磷填料20为火山岩和泡沫铁，配比为1：2；

清水池31连通于除磷罐30，清水池31连接有出水管15；

气提系统包括第一曝气风机22、第二曝气风机25、气提出水泵及气提排泥泵14，第一曝气风机22通过气提出水泵连接于出水管15，气提出水通过电磁阀控制，第二曝气风机25通过气提排泥泵14连接于排泥管13；

其中，气提出水泵包括气提吸水管23、气提供气管24，第一曝气风机22与气提供气管24相连，在通过气提吸水管23，最终实现气提出水，气提出水通过电磁阀控制，气提排泥系统与气提出水系统类似；

其中，第二反应池、脱氮罐29、除磷罐30的底部分别设有反洗曝气穿孔管16；反洗曝气管10、反洗曝气穿孔管16、气提出水泵及曝气组件分别通过电磁阀连接于第一曝气风机22；

其中，脱氮罐29中也设有一对穿孔板17，脱氮填料设置于该对穿孔板 17之间；除磷罐30也设有一对穿孔板，除磷填,20设置于该对穿孔板17之间；

其中，序批式生物处理单元26、过滤单元27、调节缓冲池28、脱氮罐 29、除磷罐30上均设有检查口21；

在序批式生物处理单元中进行的污水处理包括以下步骤：

(1)进水和排水：该时序为向第一反应池提供污水，同时排出已处理过的污水，进水泵启动，将待处理的污水通过中心筒5经反射板6打入第一反应池，同时顶出池中已处理过的水，通过溢水堰排出池外；直至新污水达到最高运行液位。

(2)曝气：该时序进行曝气，既不进水也不排水，通过曝气使污水中的有机物与池中的微生物充分吸收氧气，此时使污染物质进行生化分解；

(3)沉淀和排泥：该时序为沉淀和排泥，此阶段内不进水，不排水，不曝气，反应单元处于静置状态，进行高效泥水分离；并在该时段内将分离出的污泥通过气提排泥泵排出池外。

整个装置进行污水处理的步骤为：污水通过进水泵2经进水管1进入序批式生物处理单元26中的中心筒5，流过反射板6，实现布水，水流自下而上，经过柔性填料7，后经过三角溢流堰8，进入溢流堰槽9，再流入过滤单元27，此区域水流自上而下通过轻质滤料19，再通过底部流进调节缓冲池28，经过内部折流板18，再从底部进入脱氮除磷单元，水流自下而上经过脱氮罐29，自上而下经过除磷罐30，最终从底部进入清水池31，清水池31中的水通过出水管15气提出水，清水池31中的出水可有效用于灌溉、冲厕回用。

本装置采用HNSBR(Hybrid nodecanter sequencing batch reactor activatedsludge process)序批式生物处理单元联合DNAP(Denitrification and phosphorusadsorption)深度脱氮除磷的工艺流程，将复合泥膜混合工艺融入无滗水器SBR技术，可有效应对冲击负荷，控制微生物的数量，稳定冬季硝化性能，同时采用DNAP深度脱氮除磷工艺实现自养脱氮与高效除磷，获得高标准出水。

本装置还具有运行方式灵活，自动化程度高等特点，特别适用于敏感地区村庄污水处理，不仅可有效应对污水处理站站点分散，运维困难及水质水量波动较大等问题，还可有效保证低温条件下的稳定运行、实现敏感区的高排放标准。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种序批式复合脱氮除磷污水处理装置，其特征在于，包括：

序批式生物处理单元，所述序批式生物处理单元包括第一反应池、中心配水器及曝气组件，所述第一反应池内悬挂有柔性填料，所述中心配水器插入所述第一反应池中且伸至所述柔性填料的下方，所述曝气组件设置于所述第一反应池的底部，所述第一反应池的底部设有排泥管，顶部设有第一排水口；

过滤单元，所述过滤单元包括第二反应池及轻质滤料，所述轻质滤料设置于所述第二反应池的中部，将所述第二反应池分隔成上、下两部分，所述第二反应池的上部连通于所述第一排水口；

脱氮除磷单元，所述脱氮除磷单元包括依次连接的脱氮罐和除磷罐，所述脱氮罐内部设有脱氮填料及自养型细菌，所述除磷罐内设有除磷填料，所述脱氮罐与所述第二反应池的下部连通；

清水池，所述清水池连通于所述除磷罐，所述清水池连接有出水管；

气提系统，所述气提系统包括第一曝气风机、第二曝气风机、气提出水泵及气提排泥泵，所述第一曝气风机通过所述气提出水泵连接于所述出水管，所述第二曝气风机通过所述气提排泥泵连接于所述排泥管。

2.根据权利要求1所述的序批式复合脱氮除磷污水处理装置，其特征在于，还包括调节缓冲池，所述调节缓冲池设置于所述第二反应池与所述脱氮罐之间，所述调节缓冲池的底面上设置有折流板，所述折流板沿竖直方向设置且高度低于所述调节缓冲池的深度，所述折流板将所述调节缓冲池分隔为两侧，所述调节缓冲池的一侧连通于所述第二反应池的下部，所述调节缓冲池的另一侧连通于所述脱氮罐。

3.根据权利要求2所述的序批式复合脱氮除磷污水处理装置，其特征在于，所述调节缓冲池的所述一侧的底部设有反洗曝气管，所述调节缓冲池的所述另一侧的底部设有反洗进水管及反洗排水管；

所述第二反应池、所述脱氮罐、所述除磷罐的底部分别设有反洗曝气穿孔管。

4.根据权利要求3所述的序批式复合脱氮除磷污水处理装置，其特征在于，所述反洗曝气管、所述反洗曝气穿孔管、所述气提出水泵及所述曝气组件分别通过电磁阀连接于所述第一曝气风机。

5.根据权利要求1所述的序批式复合脱氮除磷污水处理装置，其特征在于，所述中心配水器包括中心筒及反射板，所述中心筒的一端连接于进水管，所述中心筒的另一端沿竖直方向延伸至所述柔性填料下方，所述反射板水平设置于所述第一反应池中且位于所述中心筒的下方。

6.根据权利要求1所述的序批式复合脱氮除磷污水处理装置，其特征在于，所述曝气组件包括曝气管及多个曝气头，所述多个曝气头设置于所述第一反应池的底部且通过所述曝气管连接于所述第一曝气风机。

7.根据权利要求1所述的序批式复合脱氮除磷污水处理装置，其特征在于，所述柔性填料为仿生根和/或仿水草，所述轻质滤料为聚氨酯海绵、陶粒、聚氯乙烯与聚丙烯共聚蜂窝填料、聚氨酯悬浮球填料中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的序批式复合脱氮除磷污水处理装置，其特征在于，所述第二反应池内还包括一对穿孔板，所述一对穿孔板的边缘分别与所述第二反应池的侧壁贴合，且所述一对穿孔板相互平行，所述轻质滤料填充于所述一对穿孔板之间。

9.根据权利要求1所述的序批式复合脱氮除磷污水处理装置，其特征在于，所述脱氮填料为硫磺、黄铁矿、沸石、白云石、石灰石中的至少一种，所述除磷填料为火山岩、泡沫铁、泡沫铝中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的序批式复合脱氮除磷污水处理装置，其特征在于，所述第一排水口包括三角溢流堰和溢流堰槽，所述三角溢流堰设置于所述第一反应池的顶部，所述溢流堰槽环绕所述三角溢流堰，所述溢流堰槽与所述第二反应池连通。

Images