适用于污水处理的强化生物脱氮装置及方法

文档序号:1792691 发布日期:2021-11-05 浏览:9次 >En<

阅读说明:本技术 适用于污水处理的强化生物脱氮装置及方法 (Enhanced biological denitrification device and method suitable for sewage treatment ) 是由 曹效鑫 庞洪涛 侯锋 张婷 邵彦青 陈铭 卢先春 于 2021-08-24 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种适用于污水处理的强化生物脱氮装置及方法,强化生物脱氮装置包括控制系统以及混合动力系统,所述混合动力系统包括一个或多个搅动流化单元,所述搅动流化单元用于缺氧池内污泥的搅动;所述控制系统能够控制所述搅动流化单元以预设时间间歇运行进而能够使所述污泥在均匀混合状态和沉降状态之间进行切换,本发明突破现有技术中惯常做法,在不增加设备的前提下,仅仅通过间歇搅拌的方式在不损坏搅动流化单元的同时,既可以保证污泥不会完全沉入池底,又促进污泥释放内碳源,强化脱氮除磷过程,降低污水污染物浓度,减少搅拌能耗,整体上降低了污水处理成本,尤其适合于高标准下沉式污水处理厂。(The invention provides an enhanced biological denitrification device and method suitable for sewage treatment, wherein the enhanced biological denitrification device comprises a control system and a hybrid power system, the hybrid power system comprises one or more stirring fluidization units, and the stirring fluidization units are used for stirring sludge in an anoxic tank; the control system can control the stirring fluidization unit to intermittently operate for a preset time so as to switch the sludge between a uniform mixing state and a settling state.)

适用于污水处理的强化生物脱氮装置及方法

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域,具体地,涉及一种适用于污水处理的强化生物脱氮装置及方法。

背景技术

含氮污染物的过量排放是引起水体富营养化问题的主要原因,近年来,我国城市污水处理行业迅猛发展,污水处理量快速增加,并且日益严格的排放标准也对污水处理程度要求越来越高。

生化池作为污水处理厂最主要的处理单元,其去除污染物的原理为:污水中的C、N、P元素在特定环境(厌氧池、缺氧池、好氧池)通过微生物的生化代谢作用将其从水中去除。目前,污水处理厂的运行花费大,主要表现在电费费用高,而曝气、搅拌用电又是造成电耗高的主要原因之一。另外由于污水原水中碳源有限,污水脱氮过程现有的做法需要投加外部碳源,增加了购买碳源的费用,电费和购买碳源都使得污水处理的成本升高。为了利用污泥中的碳源往往采取增加设备达到利用污泥中碳源的目的,造成设备成本、用电成本仍然居高不下。

专利文献CN211946463U公开了一种新型污水处理脱氮装置,其技术方案如下:一种新型污水处理脱氮装置,包括厌氧池、缺氧池和好氧池,所述厌氧池、缺氧池和好氧池依次连通,所述好氧池通过管道Ⅱ连接于二沉池,所述二沉池通过管道Ⅴ连接于厌氧池,所述好氧池还通过管道Ⅲ连接于内源反硝化池,所述内源反硝化池连接有储泥池。系统回流污泥在内源反硝化池中充分用自身的携带的碳源,进行反硝化过程,达到去除总氮的目的。但以上设计仍然需要内源反硝化池,增大了占地面积,另外该技术中仍然需要较大的搅拌能耗,无法满足目前污水处理厂节地与节能的需求。

鉴于现有技术中存在的缺陷,如何在保证出水水质的条件下通过有效的控制措施,减少搅拌等能耗并同时强化系统脱氮的效果显得尤为重要,这对于污水厂的节能降耗具有非常重要的意义,尤其是对于高标准的下沉式污水处理厂。

发明内容

针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种适用于污水处理的强化生物脱氮装置及方法。

根据本发明提供的一种适用于污水处理的强化生物脱氮装置,包括控制系统以及混合动力系统;

所述混合动力系统包括一个或多个搅动流化单元,所述搅动流化单元用于污水池内污泥的搅动;

所述控制系统能够控制所述搅动流化单元以预设时间间歇运行进而能够使所述污泥在均匀混合状态和沉降状态之间进行切换。

根据本发明提供的一种适用于污水处理的强化生物脱氮方法,包括如下步骤:

S1:向控制系统中输入搅动流化单元启动与停止的预设时间;

S2:控制系统控制搅动流化单元以预设时间间歇在污水池内运行。

优选地,所述搅动流化单元包括支撑架以及搅动设备,所述搅动设备安装在所述支撑架上;

当搅动设备运行时能够使污水池内污泥搅动。

优选地,所述控制系统包括输入单元,通过所述输入单元能够将搅动流化单元启动与停止的预设时间分别输入。

优选地,所述输入单元上设置有操作界面,所述操作界面能够通过手动调节输入所述启动与停止的预设时间。

优选地,所述启动与停止的预设时间为10~60分钟。

优选地,所述启动与停止的预设时间为20~40分钟。

优选地,搅动流化单元从开启到停止的时间、从停止到开启的时间均采用各自的预设时间

与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:

1、本发明突破现有技术中惯常做法,克服现有做法中存在的偏见,在不增加设备的前提下,仅仅通过间歇搅拌的方式在不损坏搅动流化单元的同时,既可以保证污泥不会完全沉入池底,又促进污泥释放内碳源,强化脱氮除磷过程,降低污水污染物浓度,减少搅拌能耗,整体上降低了污水处理成本,尤其适合于高标准的下沉式污水处理厂。

2、本发明中搅动流化单元的数量能够根据缺氧池的尺寸以及深度灵活布置,以获得最优的搅拌效果,结构灵活,普适性好。

3、本发明中的方法简单可行,降低了污水处理厂能耗,提高了污染物去除效率,间歇搅拌方式可节省搅拌能耗,同时提高了污染物的去除效率,减少污泥产生。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:

图1为本发明中强化生物脱氮装置的结构示意图;

图2为污泥在均匀混合状态时的结构示意图;

图3为污泥在沉降状态时的结构示意图;

图4为搅动流化单元控制的步骤示意图。

图中示出:

控制系统1

搅动流化单元2

缺氧池3

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1:

本发明提供了一种适用于污水处理的强化生物脱氮装置,如图1、图2、图3所示,包括控制系统1以及混合动力系统,所述混合动力系统包括一个或多个搅动流化单元2,所述搅动流化单元2用于缺氧池3内污泥的搅动,所述搅动流化单元2包括支撑架以及搅动设备,所述搅动设备安装在所述支撑架上,当搅动设备运行时能够使污水池内污泥搅动,所述支撑架用于搅动设备的支撑与固定,搅拌设备包括电机以及搅拌结构,所述电机与所述搅拌结构驱动连接,电机驱使搅拌结构运行时可以使污泥运动,进而能够使污泥不会完全沉入池底堆积,污泥被搅动后释放内碳源,强化了脱氮除磷的效果。

在实际应用中,搅拌设备能够实现对污泥松动和搅拌的效果,可以采用多种结构,例如搅拌结构包括驱动轴以及搅拌桨,搅拌桨安装在驱动轴的一端,电机安装在驱动轴的另一端,电机能够驱使驱动轴转动进而带动搅拌桨转动,搅拌桨可设置多片且多片搅拌桨,以实现更好的搅拌效果。

搅拌设备在设计时,既可以采用电机在水面上的结构,又可以采用电机在水面下的结构,都能够实现本发明的搅拌效果。

在实际设置时,可将搅拌桨与轴心设置一定的倾斜角度,以获得更优的搅拌效果。同时,在配置时应注意匹配合适功率的电机,已达到更优的搅拌效果,满足搅拌负荷的需求。

本发明中的控制系统1中通过控制程序能够控制所述搅动流化单元2以启动与停止的预设时间间歇运行进而能够使所述污泥在均匀混合状态和沉降状态之间进行切换,当搅动流化单元2关闭停止运行时,缺氧池3内污泥逐渐沉降,部分污泥有效堆积使污泥浓度增大,污泥之间竞争较大,从而污泥利用内碳源进行污染物代谢,有利于污染物去除,同时降低了污泥的产量,具有良好的应用价值。当搅动流化单元2开启运行时,缺氧池3内污泥完全混合,混合均匀时,微生物利用污水中的物质进行污染物代谢。

所述控制系统1包括输入单元,通过所述输入单元能够将启动与停止的预设时间分别输入,启动的预设时间与停止的预设时间可以相同,也可以不同,在使用过程中预设时间根据实际可以随时进行调整,以获得更优的效果。

本发明还包括智能终端,所述智能终端连接所述控制系统1,通过智能终端无线连接控制系统1,有助于实现远程控制,智能终端可采用手机、平板等。

本发明还提供了一种搅动流化单元控制的方法,如图4所示,包括如下步骤:

S1:向控制系统1中输入搅动流化单元(2)启动与停止的预设时间,所述预设时间一般设定为10~60分钟,优选为20~40分钟。

S2:控制系统1控制搅动流化单元2以预设时间间歇在缺氧池运行,实现污泥有效堆积进而释放内碳源,强化脱氮除磷过程,有效降低水中污染物浓度。

本发明中搅动流化单元2从开启到停止的时间、从停止到开启的时间均采用各自的预设时间,在本实施例中搅动流化单元2运行的时间为35分钟,停止的时间也设置为35分钟。

实施例2:

本实施例为实施例1的优选例。

本实施例中,所述搅拌结构包括驱动轴以及搅拌桨,本实施例中,搅拌桨采用钢筋或钢板制作的搅拌框结构,搅拌框结构为圆柱形或棱柱形的搅拌框,旋转时对污泥形成搅动。

本实施例中,所述输入单元上设置有操作界面,操作界面上设置有操作按钮以及显示屏,所述操作界面能够通过手动调节输入所述预设时间。在不同的应用场景,操作界面也可以采用触摸屏显示器,通过手动触摸显示器上的显示钮即可完成预设时间的输入和调整。

本实施例中,搅动流化单元2启动的预设时间、停止的预设时间均设置为30分钟,该策略运行下,缺氧池3内污泥会在混合均匀与沉降两种状态下切换,混合均匀时,微生物利用污水中的物质进行污染物代谢;沉降时,部分污泥有效堆积使污泥浓度增大,污泥之间竞争较大,从而污泥利用内碳源进行污染物代谢,有利于污染物去除,同时降低了污泥的产量。通过该策略,污水厂搅拌能耗可节省50%左右,出水TN浓度相比于之前降低了2-5mg/L。

在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述,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申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

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