公布日：2022.07.01
申請日：2022.04.29
分類號：C02F9/14(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開一種能源自給‑深度脫氮除磷的生活污水處理系統(tǒng)，沿污水流動方向依次連通設(shè)有格柵、沉淀池、氮生物濾池與磷生物濾池，沉淀池上部通過第一污水泵連接氮生物濾池入口，沉淀池底部通過第二污水泵連接有電化學反應(yīng)池，電化學反應(yīng)池出口連接磷生物濾池入口；氮生物濾池出口連接有第一循環(huán)水泵，第一循環(huán)水泵出口分別連接氮生物濾池與磷生物濾池的入口；磷生物濾池出口連接有第二循環(huán)水泵，第二循環(huán)水泵出口作為污水排出口、同時分別連接至氮生物濾池與磷生物濾池的入口；所述污水處理系統(tǒng)還包括光伏電源，光伏電源為污水處理系統(tǒng)的所有設(shè)備提供電能；該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)能源自給、脫氮除磷效率較高、運營維護簡單等優(yōu)點。
權(quán)利要求書
1.一種能源自給-深度脫氮除磷的生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于，沿污水流動方向依次連通設(shè)有格柵、沉淀池、氮生物濾池與磷生物濾池，沉淀池上部通過第一污水泵連接氮生物濾池入口，沉淀池底部通過第二污水泵連接有電化學反應(yīng)池，電化學反應(yīng)池出口連接磷生物濾池入口；第二污水泵與電化學反應(yīng)池之間設(shè)有第一流量控制計；氮生物濾池出口連接有第一循環(huán)水泵，第一循環(huán)水泵出口分別連接氮生物濾池與磷生物濾池的入口；第一循環(huán)水泵與氮生物濾池入口之間設(shè)有第二流量控制計；磷生物濾池出口連接有第二循環(huán)水泵，第二循環(huán)水泵出口作為污水排出口、同時分別連接至氮生物濾池與磷生物濾池的入口；第二循環(huán)水泵與氮生物濾池入口之間設(shè)有第三流量控制計；所述污水處理系統(tǒng)還包括光伏電源，光伏電源為污水處理系統(tǒng)的所有設(shè)備提供電能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能源自給-深度脫氮除磷的生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述氮生物濾池由上之下依次設(shè)置第一均勻布水器、氮生物濾層、第一承托層與第一集水池，第一均勻布水器與氮生物濾層為間隔設(shè)置，氮生物濾池豎直穿設(shè)有將集水池與大氣連通的透氣管；第一集水池外部設(shè)有抽風機，抽風機通過排風管與第一集水池連通，第一集水池內(nèi)部設(shè)有第一液位控制器與第二液位控制器，第一液位控制器與抽風機相連，控制抽風機的運行；第二液位控制器與第一循環(huán)水泵相連、控制第一循環(huán)水泵的運行，調(diào)節(jié)第一承托層與第一集水池內(nèi)水面的高度10-60cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1述的一種能源自給-深度脫氮除磷的生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述磷生物濾池由上至下依次設(shè)置磷生物濾層、第二承托層與第二集水池，磷生物濾層上部埋設(shè)有第二均勻布水器，磷生物濾層內(nèi)豎直埋設(shè)有正電極與負電極，正、負電極分別連接至電流控制器；第二集水池內(nèi)部設(shè)有第二液位控制器，第二液位控制器與第二循環(huán)水泵相連、控制第二循環(huán)水泵的運行，調(diào)節(jié)第二承托層與第二集水池內(nèi)水面的高度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1述的一種能源自給-深度脫氮除磷的生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述電化學反應(yīng)池設(shè)有陰、陽電極以及攪拌器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2述的一種能源自給-深度脫氮除磷的生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一均勻布水器與氮生物濾層頂面之間的間距為5-50cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求2述的一種能源自給-深度脫氮除磷的生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于，氮生物濾層包含兩層以上，且各濾層中濾料濾徑由上到下逐層降低，濾料厚度為30-100cm，濾徑為10-100mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求2述的一種能源自給-深度脫氮除磷的生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述透氣管包含兩根以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求3述的一種能源自給-深度脫氮除磷的生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述磷生物濾層包含一層以上，且各濾層中濾料濾徑由上到下逐層降低，濾料厚度為30-80cm，濾徑為30-120mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求3述的一種能源自給-深度脫氮除磷的生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第二均勻布水器在磷生物濾層內(nèi)的埋設(shè)深度為5-10cm。10.根據(jù)權(quán)利要求4述的一種能源自給-深度脫氮除磷的生活污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述陰、陽電極的電壓為0-400V；電化學反應(yīng)池內(nèi)污水的停留時間10-480min。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能源自給-深度脫氮除磷的生活污水處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)能源自給、脫氮除磷效率較高、運營維護簡單等優(yōu)點。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
一種能源自給-深度脫氮除磷的生活污水處理系統(tǒng)，沿污水流動方向依次連通設(shè)有格柵、沉淀池、氮生物濾池與磷生物濾池，沉淀池上部通過第一污水泵連接氮生物濾池入口，沉淀池底部通過第二污水泵連接有電化學反應(yīng)池，電化學反應(yīng)池出口連接磷生物濾池入口；第二污水泵與電化學反應(yīng)池之間設(shè)有第一流量控制計；
氮生物濾池出口連接有第一循環(huán)水泵，第一循環(huán)水泵出口分別連接氮生物濾池與磷生物濾池的入口；第一循環(huán)水泵與氮生物濾池入口之間設(shè)有第二流量控制計；
磷生物濾池出口連接有第二循環(huán)水泵，第二循環(huán)水泵出口作為污水排出口、同時分別連接至氮生物濾池與磷生物濾池的入口；第二循環(huán)水泵與氮生物濾池入口之間設(shè)有第三流量控制計；
所述污水處理系統(tǒng)還包括光伏電源，光伏電源為污水處理系統(tǒng)的所有設(shè)備提供電能。
進一步的，所述氮生物濾池由上至下依次設(shè)置第一均勻布水器、氮生物濾層、第一承托層與第一集水池，第一均勻布水器與氮生物濾層為間隔設(shè)置，氮生物濾池豎直穿設(shè)有將集水池與大氣連通的透氣管；第一集水池外部設(shè)有抽風機，抽風機通過排風管與第一集水池連通，第一集水池內(nèi)部設(shè)有第一液位控制器與第二液位控制器，第一液位控制器與抽風機相連，控制抽風機的運行；第二液位控制器與第一循環(huán)水泵相連、控制第一循環(huán)水泵的運行，調(diào)節(jié)第一承托層與第一集水池內(nèi)水面的高度10-60cm，氮生物濾池污水回流比為100％-600％。
進一步的，所述磷生物濾池由上至下依次設(shè)置磷生物濾層、第二承托層與第二集水池，磷生物濾層上部埋設(shè)有第二均勻布水器，磷生物濾層內(nèi)豎直埋設(shè)有正電極與負電極，正、負電極分別連接至電流控制器；第二集水池內(nèi)部設(shè)有第二液位控制器，第二液位控制器與第二循環(huán)水泵相連、控制第二循環(huán)水泵的運行，調(diào)節(jié)第二承托層與第二集水池內(nèi)水面的高度，磷生物濾池污水回流比為50％-500％。
進一步的，所述電化學反應(yīng)池設(shè)有陰、陽電極以及攪拌器。
進一步的，所述第一均勻布水器與氮生物濾層頂面之間的間距為5-50cm。
進一步的，氮生物濾層包含兩層以上，且各濾層中濾料濾徑由上到下逐層降低，濾料厚度為30-100cm，濾徑為10-100mm。
進一步的，所述透氣管包含兩根以上。
進一步的，所述磷生物濾層包含一層以上，且各濾層中濾料濾徑由上到下逐層降低，濾料厚度為30-80cm，濾徑為30-120mm。
進一步的，所述第二均勻布水器在磷生物濾層內(nèi)的埋設(shè)深度為5-10cm。
進一步的，所述陰、陽電極的電壓為0-400V；電化學反應(yīng)池內(nèi)污水的停留時間10-480min。
本發(fā)明的有益效果是:
一、光伏電源為污水處理系統(tǒng)的所有設(shè)備提供電能，使污水處理系統(tǒng)實現(xiàn)能源自給。
二、污水通過格柵去除較大懸浮物后進入沉淀池，沉淀池上清液進入氮生物濾池，氮生物濾池的上部分濾層中異養(yǎng)好氧菌利用DO分解有機物，硝化細菌利用DO將氨態(tài)氮氧化為硝態(tài)氮，隨著污水中DO的消耗，下部分濾層將形成缺氧區(qū)域，反硝化細菌在缺氧區(qū)域中利用有機物將硝態(tài)氮進一步還原為氮氣，最后污水實現(xiàn)了有機物分解和脫氮效果。
三、第一集水池內(nèi)與第一承托層保持一定的高度，通過抽風機加快第一集水池內(nèi)與第一承托層之間的空氣流動，充分提高污水中DO，為氮濾池提供充足的DO，省去了一般生物濾池所需的曝氣系統(tǒng)，大大降低了污水處理能耗。
四、第一循環(huán)水泵將氮生物濾池的第一集水池中一部分污水抽至磷生物濾池的第二布水器，剩下的污水回流至第一布水器，實現(xiàn)深度脫氮效果，同時降低氮生物濾池的污水負荷，有效防止氮生物濾層堵塞。
五、磷生物濾池內(nèi)的正負電極可以促進磷生物濾池中的微生物利用VFA進行厭氧除磷作用，將磷酸鹽還原為磷化氫氣體，實現(xiàn)污水除磷效果；電化學反應(yīng)池中產(chǎn)生的金屬陽離子在磷生物濾池中發(fā)生化學絮凝作用，進一步去除污水中的磷；
六、第二循環(huán)泵將池磷生物濾池內(nèi)一部分污水回流到第二布水器，實現(xiàn)深度除磷效果，同時降低磷生物濾池內(nèi)污水負荷，有效防止磷濾料濾層的堵塞。
（發(fā)明人：房杰君;丁朵）
