公布日：2022.12.30

申請(qǐng)日：2022.10.12

分類號(hào)：C02F3/30(2006.01)I;C02F3/08(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N

摘要

本發(fā)明公開了一種污水低溫脫氮處理系統(tǒng)，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，該系統(tǒng)包括缺氧池、可調(diào)組合池、MBR膜池、生物轉(zhuǎn)盤、移動(dòng)擋板、導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等，生物轉(zhuǎn)盤設(shè)置在缺氧池的內(nèi)部，移動(dòng)擋板將可調(diào)組合池的內(nèi)部空間劃分為可調(diào)缺氧池和可調(diào)好氧池，導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于帶動(dòng)移動(dòng)擋板移動(dòng)、以調(diào)節(jié)可調(diào)缺氧池和可調(diào)好氧池的比例，內(nèi)回流從好氧池末端回流至缺氧池，污泥回流從MBR膜池回流到缺氧池。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該方案將現(xiàn)有設(shè)備的厭氧區(qū)和缺氧區(qū)合并、并在厭缺氧區(qū)安裝生物轉(zhuǎn)盤，硝化液回流和污泥能夠回流至生物轉(zhuǎn)盤區(qū)前端，不需要外加碳源，提高了原水碳源的利用率，在低溫環(huán)境下，對(duì)污水總氮的去除效率可達(dá)到75%‑85%，比傳統(tǒng)設(shè)備的去除效率至少提升30%。

權(quán)利要求書

1.一種污水低溫脫氮處理系統(tǒng)，其特征在于，包括缺氧池（1）、可調(diào)組合池（2）、MBR膜池（3）、生物轉(zhuǎn)盤（4）、移動(dòng)擋板（5）、導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（6）、內(nèi)回流管路（7）和污泥回流管路（8），其中：所述缺氧池（1）與可調(diào)組合池（2）的一端整體連通，可調(diào)組合池（2）的另一端與MBR膜池（3）底部通過(guò)管路連通；所述生物轉(zhuǎn)盤（4）設(shè)置在缺氧池（1）的內(nèi)部；所述移動(dòng)擋板（5）設(shè)置在可調(diào)組合池（2）的內(nèi)部、且將可調(diào)組合池（2）的內(nèi)部空間劃分為可調(diào)缺氧池（201）和可調(diào)好氧池（202），可調(diào)組合池（2）的底部均勻布置有曝氣管路（203），曝氣管路（203）間設(shè)置有多個(gè)底板（204），所述底板（204）的頂部能夠與移動(dòng)擋板（5）的底部配合密封，底板（204）的一側(cè)設(shè)置有出水口（2041）；所述導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（6）用于帶動(dòng)移動(dòng)擋板（5）移動(dòng)、以調(diào)節(jié)可調(diào)缺氧池（201）和可調(diào)好氧池（202）的比例；所述內(nèi)回流管路（7）包括內(nèi)回流泵（701）和內(nèi)回流管（702），所述內(nèi)回流泵（701）設(shè)置在可調(diào)好氧池（202）的底部，內(nèi)回流管（702）的一端連通內(nèi)回流泵（701），內(nèi)回流管（702）的另一端依次穿過(guò)可調(diào)好氧池（202）、可調(diào)缺氧池（201）后設(shè)置在缺氧池（1）內(nèi)；所述污泥回流管路（8）包括污泥回流泵（801）和污泥回流管（802），所述污泥回流泵（801）設(shè)置在MBR膜池（3）的底部，污泥回流管（802）的一端連通污泥回流泵（801），污泥回流泵（801）的另一端依次穿過(guò)MBR膜池（3）、可調(diào)好氧池（202）、可調(diào)缺氧池（201）后設(shè)置在缺氧池（1）內(nèi)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水低溫脫氮處理系統(tǒng)，其特征在于，所述缺氧池（1）連通進(jìn)水管，缺氧池（1）的頂部設(shè)置有滑蓋（101），缺氧池（1）的內(nèi)部設(shè)置有推流器（102）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水低溫脫氮處理系統(tǒng)，其特征在于，所述可調(diào)組合池（2）和MBR膜池（3）的頂部設(shè)置有頂板（205）和滑板（206）。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水低溫脫氮處理系統(tǒng)，其特征在于，所述曝氣管路（203）分為獨(dú)立控制的第一區(qū)域管道（2031）、第二區(qū)域管道（2032）和第三區(qū)域管道（2033），所述底板分為第一底板（2042）、第二底板（2043）和第三底板（2044），其中：所述第一區(qū)域管道（2031）布置在第一底板（2042）和第二底板（2043）之間；所述第二區(qū)域管道（2032）布置在第二底板（2043）和第三底板（2044）之間；所述第三區(qū)域管道（2033）布置在第三底板（2044）與可調(diào)組合池（2）的另一端內(nèi)壁之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水低溫脫氮處理系統(tǒng)，其特征在于，所述MBR膜池（3）的內(nèi)部設(shè)置有MBR膜組件（301），所述MBR膜組件（301）連通排水管；MBR膜池（3）與可調(diào)組合池（2）之間通過(guò)底部的流水管（302）連通。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水低溫脫氮處理系統(tǒng)，其特征在于，所述生物轉(zhuǎn)盤（1）包括安裝梁（401）、軸承座（402）、轉(zhuǎn)軸（403）、轉(zhuǎn)盤（404）和轉(zhuǎn)盤電機(jī)（405），其中：所述安裝梁（401）作為承重件設(shè)置在缺氧池（1）內(nèi)；所述軸承座（402）設(shè)置在安裝梁（401）上；所述轉(zhuǎn)軸（403）的兩端安裝在軸承座（402）內(nèi)；多個(gè)所述轉(zhuǎn)盤（404）依次套裝在轉(zhuǎn)軸（403）上；所述電機(jī)（405）設(shè)置在安裝梁（401）的一側(cè)，轉(zhuǎn)盤電機(jī)（405）通過(guò)減速器和聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸（403）旋轉(zhuǎn)；所述轉(zhuǎn)盤（404）由中心座（406）和設(shè)置在中心座（406）周圍的多個(gè)扇形邊框（407）組成，所述扇形邊框（407）內(nèi)部填充有扇形生物片（408）。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水低溫脫氮處理系統(tǒng)，其特征在于，所述移動(dòng)擋板（5）的板體的底部設(shè)置有底密封條（501），板體的兩側(cè)設(shè)置有側(cè)密封條（502），移動(dòng)擋板（5）的頂部固連有移動(dòng)梁（503），移動(dòng)梁（503）的兩端設(shè)置有滑塊（504），滑塊（504）可移動(dòng)的套裝在滑軌（505）上，所述滑軌（505）布置在可調(diào)組合池（2）的頂部?jī)蓚?cè)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水低溫脫氮處理系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（6）包括齒條（601）、移動(dòng)齒輪（602）、傳動(dòng)軸（603）、傳動(dòng)齒輪組（604）和導(dǎo)向電機(jī)（605），其中：兩根所述齒條（601）布置在可調(diào)組合池（2）的頂部?jī)蓚?cè)；所述移動(dòng)齒輪（602）嚙合在所述齒條（601）上；兩端的移動(dòng)齒輪（602）套裝在傳動(dòng)軸（603）的兩側(cè)末端，傳動(dòng)軸（603）的中部通過(guò)傳動(dòng)齒輪組（604）與導(dǎo)向電機(jī)（605）連接；所述傳動(dòng)齒輪組（604）包括蝸輪蝸桿、傘齒輪組或錐齒輪組。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水低溫脫氮處理系統(tǒng)，其特征在于，包括如下控制步驟：步驟1）控制系統(tǒng)的進(jìn)水溫度為8-12℃；步驟2）實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)的污水進(jìn)水水質(zhì)，檢測(cè)指標(biāo)包括COD數(shù)值、氨氮數(shù)值和總氮數(shù)值；步驟3）基于檢測(cè)指標(biāo)，控制污水的進(jìn)水量、生物轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速、缺氧池溶解氧量、好氧區(qū)溶解氧量、硝化液回流量、污泥回流量、可調(diào)組合池的MLSS數(shù)值、以及可調(diào)缺氧池和可調(diào)好氧池的比例。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種污水低溫脫氮處理系統(tǒng)，其特征在于，包括如下控制方法：方法1）當(dāng)污水的進(jìn)水溫度為10-12℃、COD數(shù)值為200-300mg/L、氨氮數(shù)值為30-40mg/L、總氮數(shù)值為40-50mg/L時(shí)，控制污水的進(jìn)水量為8-8.5m3/h、生物轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速為6-8r/min、缺氧池溶解氧量為2-3mg/L、好氧區(qū)溶解氧量為2-4mg/L、硝化液回流量為200-250%、污泥回流量為50-100%、可調(diào)組合池的MLSS數(shù)值2500-3000mg/L、可調(diào)缺氧池和可調(diào)好氧池的比例為1：3.5至1:3；方法2）當(dāng)污水的進(jìn)水溫度為10-12℃、COD數(shù)值為250-300mg/L、氨氮數(shù)值為35-45mg/L、總氮數(shù)值為50-60mg/L時(shí)，控制污水的進(jìn)水量為8-8.5m3/h、生物轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速為7-8r/min、缺氧池溶解氧量為2-2.5mg/L、好氧區(qū)溶解氧量為2-4mg/L、硝化液回流量為250-300%、污泥回流量為70-100%、可調(diào)組合池的MLSS數(shù)值3000-3500mg/L、可調(diào)缺氧池和可調(diào)好氧池的比例為1：1.6至1:2；方法3）當(dāng)污水的進(jìn)水溫度為8-12℃、COD數(shù)值為250-300mg/L、氨氮數(shù)值為40-50mg/L、總氮數(shù)值為55-70mg/L時(shí)，控制污水的進(jìn)水量為8-8.5m3/h、生物轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速為8-9r/min、缺氧池溶解氧量為1.5-2mg/L、好氧區(qū)溶解氧量為3-4mg/L、硝化液回流量為300-350%、污泥回流量為80-100%、可調(diào)組合池的MLSS數(shù)值3500-4000mg/L、可調(diào)缺氧池和可調(diào)好氧池的比例為1：1.2至1:5；方法4）當(dāng)污水的進(jìn)水溫度為8-10℃、COD數(shù)值為250-300mg/L、氨氮數(shù)值為40-50mg/L、總氮數(shù)值為55-70mg/L時(shí)，控制污水的進(jìn)水量為8-8.5m3/h、生物轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速為8-9r/min、缺氧池溶解氧量為1.5-2mg/L、好氧區(qū)溶解氧量為3-4mg/L、硝化液回流量為300-350%、污泥回流量為80-100%、可調(diào)組合池的MLSS數(shù)值4000-5000mg/L、可調(diào)缺氧池和可調(diào)好氧池的比例為1：1.1至1:5。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種污水低溫脫氮處理系統(tǒng)該，該方案將現(xiàn)有設(shè)備的厭氧區(qū)和缺氧區(qū)合并、并在厭缺氧區(qū)安裝生物轉(zhuǎn)盤，硝化液和污泥能夠回流至生物轉(zhuǎn)盤區(qū)前端，不需要外加碳源，提高了原水碳源的利用率，在低溫環(huán)境下，對(duì)污水總氮的去除效率可達(dá)到75%-85%，比傳統(tǒng)設(shè)備的去除效率至少提升30%。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)手段解決上述問(wèn)題：一種污水低溫脫氮處理系統(tǒng)，其特征在于，包括缺氧池、可調(diào)組合池、MBR膜池、生物轉(zhuǎn)盤、移動(dòng)擋板、導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、內(nèi)回流管路和污泥回流管路，其中：所述缺氧池與可調(diào)組合池的一端整體連通，可調(diào)組合池的另一端與MBR膜池底部通過(guò)管路連通；所述生物轉(zhuǎn)盤設(shè)置在缺氧池的內(nèi)部；所述移動(dòng)擋板設(shè)置在可調(diào)組合池的內(nèi)部、且將可調(diào)組合池的內(nèi)部空間劃分為可調(diào)缺氧池和可調(diào)好氧池，可調(diào)組合池的底部均勻布置有曝氣管路，曝氣管路間設(shè)置有多個(gè)底板，所述底板的頂部能夠與移動(dòng)擋板的底部配合密封，底板的一側(cè)設(shè)置有出水口；所述導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于帶動(dòng)移動(dòng)擋板移動(dòng)、以調(diào)節(jié)可調(diào)缺氧池和可調(diào)好氧池的比例；所述內(nèi)回流管路包括內(nèi)回流泵和內(nèi)回流管，所述內(nèi)回流泵設(shè)置在可調(diào)好氧池的底部，內(nèi)回流管的一端連通內(nèi)回流泵，內(nèi)回流管的另一端依次穿過(guò)可調(diào)好氧池、可調(diào)缺氧池后設(shè)置在缺氧池內(nèi)；所述污泥回流管路包括污泥回流泵和污泥回流管，所述污泥回流泵設(shè)置在MBR膜池的底部，污泥回流管的一端連通污泥回流泵，污泥回流泵的另一端依次穿過(guò)MBR膜池、可調(diào)好氧池、可調(diào)缺氧池后設(shè)置在缺氧池內(nèi)。

優(yōu)選的，所述缺氧池連通進(jìn)水管，缺氧池的頂部設(shè)置有滑蓋，缺氧池的內(nèi)部設(shè)置有推流器。

優(yōu)選的，所述可調(diào)組合池和MBR膜池的頂部設(shè)置有頂板和滑板。

優(yōu)選的，所述曝氣管路分為獨(dú)立控制的第一區(qū)域管道、第二區(qū)域管道和第三區(qū)域管道，所述底板分為第一底板、第二底板和第三底板，其中：所述第一區(qū)域管道布置在第一底板和第二底板之間；所述第二區(qū)域管道布置在第二底板和第三底板之間；所述第三區(qū)域管道布置在第三底板與可調(diào)組合池的另一端內(nèi)壁之間。

優(yōu)選的，所述MBR膜池的內(nèi)部設(shè)置有MBR膜組件，所述MBR膜組件連通排水管；MBR膜池與可調(diào)組合池之間通過(guò)底部的流水管連通。

優(yōu)選的，所述生物轉(zhuǎn)盤包括安裝梁、軸承座、轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)盤和轉(zhuǎn)盤電機(jī)，其中：所述安裝梁作為承重件設(shè)置在缺氧池內(nèi)；所述軸承座設(shè)置在安裝梁上；所述轉(zhuǎn)軸的兩端安裝在軸承座內(nèi)；多個(gè)所述轉(zhuǎn)盤依次套裝在轉(zhuǎn)軸上；所述電機(jī)設(shè)置在安裝梁的一側(cè)，轉(zhuǎn)盤電機(jī)通過(guò)減速器和聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；所述轉(zhuǎn)盤由中心座和設(shè)置在中心座周圍的多個(gè)扇形邊框組成，所述扇形邊框內(nèi)部填充有扇形生物片。

優(yōu)選的，所述移動(dòng)擋板的板體的底部設(shè)置有底密封條，板體的兩側(cè)設(shè)置有側(cè)密封條，移動(dòng)擋板的頂部固連有移動(dòng)梁，移動(dòng)梁的兩端設(shè)置有滑塊，滑塊可移動(dòng)的套裝在滑軌上，所述滑軌布置在可調(diào)組合池的頂部?jī)蓚?cè)。

優(yōu)選的，所述導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括齒條、移動(dòng)齒輪、傳動(dòng)軸、傳動(dòng)齒輪組和導(dǎo)向電機(jī)，其中：兩根所述齒條布置在可調(diào)組合池的頂部?jī)蓚?cè)；所述移動(dòng)齒輪嚙合在所述齒條上；兩端的移動(dòng)齒輪套裝在傳動(dòng)軸的兩側(cè)末端，傳動(dòng)軸的中部通過(guò)傳動(dòng)齒輪組與導(dǎo)向電機(jī)連接；所述傳動(dòng)齒輪組包括蝸輪蝸桿、傘齒輪組或錐齒輪組。

一種污水低溫脫氮處理系統(tǒng)，包括如下控制步驟：步驟1）控制系統(tǒng)的污水的進(jìn)水溫度為8-12℃；步驟2）實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)的污水進(jìn)水水質(zhì)，檢測(cè)指標(biāo)包括COD數(shù)值、氨氮數(shù)值和總氮數(shù)值；步驟3）基于檢測(cè)指標(biāo)，控制污水的進(jìn)水量、生物轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速、缺氧池溶解氧量、好氧區(qū)溶解氧量、硝化液回流量、污泥回流量、可調(diào)組合池的MLSS數(shù)值、以及可調(diào)缺氧池和可調(diào)好氧池的比例。

一種污水低溫脫氮處理系統(tǒng)，包括如下控制方法：方法1）當(dāng)污水的進(jìn)水溫度為10-12℃、COD數(shù)值為200-300mg/L、氨氮數(shù)值為30-40mg/L、總氮數(shù)值為40-50mg/L時(shí)，控制污水的進(jìn)水量為8-8.5m3/h、生物轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速為6-8r/min、缺氧池溶解氧量為2-3mg/L、好氧區(qū)溶解氧量為2-4mg/L、硝化液回流量為200-250%、污泥回流量為50-100%、可調(diào)組合池的MLSS數(shù)值2500-3000mg/L、可調(diào)缺氧池和可調(diào)好氧池的比例為1：3.5至1:3；方法2）當(dāng)污水的進(jìn)水溫度為10-12℃、COD數(shù)值為250-300mg/L、氨氮數(shù)值為35-45mg/L、總氮數(shù)值為50-60mg/L時(shí)，控制污水的進(jìn)水量為8-8.5m3/h、生物轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速為7-8r/min、缺氧池溶解氧量為2-2.5mg/L、好氧區(qū)溶解氧量為2-4mg/L、硝化液回流量為250-300%、污泥回流量為70-100%、可調(diào)組合池的MLSS數(shù)值3000-3500mg/L、可調(diào)缺氧池和可調(diào)好氧池的比例為1：1.6至1:2；方法3）當(dāng)污水的進(jìn)水溫度為8-12℃、COD數(shù)值為250-300mg/L、氨氮數(shù)值為40-50mg/L、總氮數(shù)值為55-70mg/L時(shí)，控制污水的進(jìn)水量為8-8.5m3/h、生物轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速為8-9r/min、缺氧池溶解氧量為1.5-2mg/L、好氧區(qū)溶解氧量為3-4mg/L、硝化液回流量為300-350%、污泥回流量為80-100%、可調(diào)組合池的MLSS數(shù)值3500-4000mg/L、可調(diào)缺氧池和可調(diào)好氧池的比例為1：1.2至1:5；方法4）當(dāng)污水的進(jìn)水溫度為8-10℃、COD數(shù)值為250-300mg/L、氨氮數(shù)值為40-50mg/L、總氮數(shù)值為55-70mg/L時(shí)，控制污水的進(jìn)水量為8-8.5m3/h、生物轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速為8-9r/min、缺氧池溶解氧量為1.5-2mg/L、好氧區(qū)溶解氧量為3-4mg/L、硝化液回流量為300-350%、污泥回流量為80-100%、可調(diào)組合池的MLSS數(shù)值4000-5000mg/L、可調(diào)缺氧池和可調(diào)好氧池的比例為1：1.1至1:5。

發(fā)明的一種污水低溫脫氮處理系統(tǒng)具有以下有益效果：（1）該系統(tǒng)配備有可調(diào)組合池，可調(diào)組合池內(nèi)部設(shè)置有移動(dòng)擋板和獨(dú)立控制的曝氣管道，能夠靈活調(diào)節(jié)好氧池和缺氧池的體積比，以適應(yīng)不同的進(jìn)水水質(zhì)和工作環(huán)境，確保反應(yīng)池中的水體穩(wěn)定。此外，該移動(dòng)擋板配備了導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)擋板的精準(zhǔn)前后移動(dòng)。缺氧、好氧區(qū)可調(diào)節(jié)大小，以根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)變化，來(lái)調(diào)節(jié)不同的厭缺氧分區(qū)，設(shè)備會(huì)有不同的運(yùn)行工況，確保出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

（2）該系統(tǒng)在厭缺氧區(qū)安裝了生物轉(zhuǎn)盤，通過(guò)內(nèi)回流管路和污泥回流管路能夠使硝化液和污泥回流至生物轉(zhuǎn)盤區(qū)前端，不需要外加碳源，提高了原水碳源的利用率。此外，生物轉(zhuǎn)盤40%左右浸沒在水中，使生物轉(zhuǎn)盤掛膜交替在水中與空氣中形成了水上水下的好氧區(qū)與缺氧區(qū)，同時(shí)也形成了生物膜的膜里膜外的好氧區(qū)與缺氧區(qū)環(huán)境，形成了水上水下及膜里膜外兩級(jí)AO，由于生物掛膜載量大，可在較短的停留時(shí)間下，在生物轉(zhuǎn)盤的兩級(jí)AO內(nèi)完成同步硝化反硝化，反應(yīng)也類似于厭氧氨氧化，強(qiáng)化低溫脫氮的效果。同時(shí)生物轉(zhuǎn)盤區(qū)設(shè)計(jì)有滑蓋，可以保溫，防止冬季系統(tǒng)內(nèi)熱量散失。

（3）該系統(tǒng)采用新的控制步驟和方法，能夠在低溫環(huán)境下，解決現(xiàn)有設(shè)備脫氮效率低、出水水質(zhì)不穩(wěn)定的問(wèn)題，對(duì)污水總氮的去除效率可達(dá)到75%-85%，比傳統(tǒng)設(shè)備的去除效率至少提升30%。

（發(fā)明人：李滿文;李鵬飛;劉夢(mèng)梅;吳云萍;樊瑜;李媛媛;周安民;張珊）