公布日：2022.04.01
申請日：2021.12.23
分類號：C02F9/14(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種農(nóng)村生活污水深度脫氮一體化裝置及方法，包括集成設(shè)置的沉淀池、潷水器、膜組件和反硝化深床濾池；所述沉淀池通過所述潷水器與所述膜組件輸入端連接，所述潷水器將沉淀池內(nèi)污水沉淀后所得上清液進行溶解氧濃度控制，并輸入至所述膜組件內(nèi)，以降低懸浮固體濃度；所述膜組件輸出端與所述反硝化深床濾池連接，所述膜組件輸出懸浮固體濃度降低后的上清液至所述反硝化深床濾池內(nèi)，并由所述反硝化深床濾池內(nèi)的濾料層凈化、脫氮。本發(fā)明沉淀池出水經(jīng)潷水器輸出至底部的膜組件，通過自流輸送至反硝化深床濾池，整個過程沒有充氧過程，有利于保持反硝化深床濾池處于低DO條件，進而能提高脫氮硫桿菌脫氮能力，有利于體系TN的去除。
權(quán)利要求書
1.一種農(nóng)村生活污水深度脫氮一體化裝置，其特征在于：包括集成設(shè)置的沉淀池(1)、潷水器(2)、膜組件(3)和反硝化深床濾池(4)；所述沉淀池(1)通過所述潷水器(2)與所述膜組件(3)輸入端連接，所述潷水器(2)將沉淀池(1)內(nèi)污水沉淀后所得上清液進行溶解氧濃度控制，并輸入至所述膜組件(3)內(nèi)，以降低懸浮固體濃度；所述膜組件(3)輸出端與所述反硝化深床濾池(4)連接，所述膜組件(3)輸出懸浮固體濃度降低后的上清液至所述反硝化深床濾池(4)內(nèi)，并由所述反硝化深床濾池(4)內(nèi)的濾料層(41)凈化、脫氮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)村生活污水深度脫氮一體化裝置，其特征在于：所述沉淀池(1)包括池體(11)、配水渠(12)、排泥管(13)、以及斜管或斜板(14)，所述池體(11)內(nèi)腔上方設(shè)置有阻流板，所述阻流板一側(cè)與池體(11)之間形成配水渠(12)，另一側(cè)與池體(11)之間安裝有斜管或斜板(14)，排泥管(13)設(shè)置于池體(11)底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種農(nóng)村生活污水深度脫氮一體化裝置，其特征在于：所述潷水器(2)采用浮筒式潷水器(2)，且其設(shè)置于斜管或斜板(14)上方并通過潷水出水管(21)與膜組件(3)輸入端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)村生活污水深度脫氮一體化裝置，其特征在于：所述膜組件(3)的膜孔徑小于濾料層(41)的濾料粒徑，所述膜組件(3)一側(cè)連接有反沖洗裝置(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)村生活污水深度脫氮一體化裝置，其特征在于：所述反硝化深床濾池(4)內(nèi)腔頂部設(shè)置有清水區(qū)(42)，清水區(qū)(42)內(nèi)的水通過側(cè)壁設(shè)置的溢流口進入清水出水渠(43)，清水區(qū)(42)和濾料層(41)之間通過支架連接設(shè)置有若干長柄濾頭(44)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種農(nóng)村生活污水深度脫氮一體化裝置，其特征在于：所述反硝化深床濾池(4)內(nèi)腔底部設(shè)置有布水系統(tǒng)(6)，所述布水系統(tǒng)(6)包括帶有多個小孔的進水布水管(61)，所述進水布水管(61)上安裝有進水閥(62)，進水布水管(61)通過抽吸泵(63)與膜組件(3)輸出端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種農(nóng)村生活污水深度脫氮一體化裝置，其特征在于：所述反硝化深床濾池(4)一側(cè)還設(shè)置有反沖洗系統(tǒng)(7)，所述反沖洗系統(tǒng)(7)包括反沖洗管道(71)、反沖洗水泵(72)、反沖洗進水控制閥(73)、反沖洗排水控制閥(74)、反沖洗排水渠(75)，所述反沖洗管道(71)通過反沖洗水泵(72)連接進水布水管(61)和清水出水渠(43)，反沖洗排水渠(75)設(shè)置于濾料層(41)頂部一側(cè)，且其與濾料層(41)之間設(shè)置有反沖洗排水控制閥(74)，所述反沖洗進水控制閥(73)設(shè)置于反沖洗管道(71)出水端。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)村生活污水深度脫氮一體化裝置，其特征在于：所述反硝化深床濾池(4)內(nèi)腔底部還設(shè)置有布氣系統(tǒng)(8)，該布氣系統(tǒng)(8)包括帶有多個出氣嘴的布氣管(81)，所述布氣管(81)一端延伸至反硝化深床濾池(4)外部連接鼓風機(82)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)村生活污水深度脫氮一體化裝置，其特征在于：所述濾料層(41)采用含硫尾礦制備的自養(yǎng)反硝化生物濾料，所述自養(yǎng)反硝化生物濾料粒徑為10mm。
10.一種農(nóng)村生活污水深度脫氮方法，其特征在于，包括以下步驟：S1、將二沉池出水經(jīng)過強化混凝反應(yīng)后導(dǎo)入沉淀池(1)中進行沉淀，所得上清液由所述潷水器(2)進行溶解氧濃度控制并輸出至膜組件(3)內(nèi)，以降低懸浮固體濃度，得到懸浮固體濃度降低后的上清液；S2、將所述懸浮固體濃度降低后的上清液輸出至反硝化深床濾池(4)內(nèi)，并由所述反硝化深床濾池(4)內(nèi)的濾料層(41)凈化、脫氮，得到凈化水。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種農(nóng)村生活污水深度脫氮一體化裝置及方法。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的：
一種農(nóng)村生活污水深度脫氮一體化裝置，包括集成設(shè)置的沉淀池、潷水器、膜組件和反硝化深床濾池，沉淀池和反硝化深床濾池安裝在一個總池的基座上，沉淀池-反硝化深床濾池一體化設(shè)計占地小，自動化控制，操作簡單，在農(nóng)村生活污水處理應(yīng)用中很方便，氮磷處理效率高，能保證出水水質(zhì)常年穩(wěn)定達標；
所述沉淀池通過所述潷水器與所述膜組件輸入端連接，所述潷水器將沉淀池內(nèi)污水沉淀后所得上清液進行溶解氧(DO)濃度控制，并輸入至所述膜組件內(nèi)，以降低懸浮固體(SS)濃度，從而降低反硝化深床濾池的反沖洗頻率，進而降低運營成本；
所述膜組件輸出端與所述反硝化深床濾池連接，所述膜組件輸出懸浮固體(SS)濃度降低后的上清液至所述反硝化深床濾池內(nèi)，并由所述反硝化深床濾池內(nèi)的濾料層凈化、脫氮；
整個裝置作為二沉池后深度處理單元，縮短輸水距離，沉淀池出水經(jīng)潷水器至軟管，通過自流送至反硝化深床濾池，整個過程沒有充氧過程，避免了常規(guī)斜板沉淀池出水自流至反硝化深床濾池時的跌曝充氧，有利于維持反硝化深床濾池處于低DO條件，進而提高脫氮硫桿菌脫氮能力，有利于體系總氮(TN)的去除。
作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述沉淀池包括池體、配水渠、排泥管、以及斜管或斜板，所述池體內(nèi)腔上方設(shè)置有阻流板，所述阻流板一側(cè)與池體之間形成配水渠，另一側(cè)與池體之間安裝有斜管或斜板，排泥管設(shè)置于池體底部，污水經(jīng)配水渠進入池體內(nèi)，再由斜管或斜板沉淀后經(jīng)潷水器排出至膜組件內(nèi)。
作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述潷水器采用浮筒式潷水器，且其設(shè)置于斜管或斜板上方并通過潷水出水管與膜組件輸入端連接，潷水器包括浮筒、潷水軟管和閥門等結(jié)構(gòu)，并由PLC控制器進行智能控制，閥門打開時潷水軟管將上清液輸出至潷水出水管，再進入膜組件中。
作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述膜組件的膜孔徑小于濾料層的濾料粒徑，所述膜組件一側(cè)連接有反沖洗裝置，反沖洗裝置由PLC控制器驅(qū)動，利用化學清洗法清洗，藥劑采用檸檬酸和次氯酸鈉組合，保證膜組件的長時間正常運行。
作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述反硝化深床濾池內(nèi)腔頂部設(shè)置有清水區(qū)，清水區(qū)一側(cè)設(shè)置有清水出水渠，清水區(qū)和濾料層之間通過支架連接設(shè)置有若干長柄濾頭，長柄濾頭用于收集清水，清水通過清水區(qū)側(cè)壁的溢流口進入清水出水渠。
作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述反硝化深床濾池內(nèi)腔底部設(shè)置有布水系統(tǒng)，所述布水系統(tǒng)包括帶有多個小孔的進水布水管，所述進水布水管上安裝有進水閥，進水布水管通過抽吸泵與膜組件輸出端連接，通過布水系統(tǒng)能夠?qū)⑦M水均勻向上流出，與濾料層均勻接觸。
作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述反硝化深床濾池一側(cè)還設(shè)置有反沖洗系統(tǒng)，所述反沖洗系統(tǒng)包括反沖洗管道、反沖洗水泵、反沖洗進水控制閥、反沖洗排水控制閥、反沖洗排水渠，所述反沖洗管道通過反沖洗水泵連接進水布水管和清水出水渠，反沖洗排水渠設(shè)置于濾料層頂部一側(cè)，且其與濾料層之間設(shè)置有反沖洗排水控制閥，所述反沖洗進水控制閥設(shè)置于反沖洗管道出水端，濾料層使用一段時間后，可以開啟反沖洗系統(tǒng)對其進行反沖洗，保證濾料層長時間高效運行。
作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述反硝化深床濾池內(nèi)腔底部還設(shè)置有布氣系統(tǒng)，該布氣系統(tǒng)包括帶有多個出氣嘴的布氣管，所述布氣管一端延伸至反硝化深床濾池外部連接鼓風機；通過布氣系統(tǒng)的設(shè)置，在濾料層反沖洗時，吹出的氣體能夠加快去除堵塞濾料的雜質(zhì)，保證濾料層過濾效果、出水水質(zhì)。
作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述濾料層采用含硫尾礦制備的自養(yǎng)反硝化生物濾料，所述自養(yǎng)反硝化生物濾料粒徑為10mm，采用含硫尾礦制備的生物濾料作為反硝化深床濾池的濾料，解決了傳統(tǒng)有機碳源作為電子供體的問題。
一種農(nóng)村生活污水深度脫氮方法，包括以下步驟：
S1、將二沉池出水經(jīng)過強化混凝反應(yīng)后導(dǎo)入沉淀池中進行沉淀，所得上清液由所述潷水器進行溶解氧(DO)濃度控制并輸出至膜組件內(nèi)，以降低懸浮固體(SS)濃度，得到懸浮固體(SS)濃度降低后的上清液；
S2、將所述懸浮固體(SS)濃度降低后的上清液輸出至反硝化深床濾池內(nèi)，并由所述反硝化深床濾池內(nèi)的濾料層凈化、脫氮，得到凈化水。
本發(fā)明的有益效果在于：
1)本發(fā)明采用沉淀池-反硝化深床濾池一體化設(shè)計，縮短輸水距離，沉淀池出水經(jīng)潷水器輸出至底部的膜組件，通過自流輸送至反硝化深床濾池，整個過程沒有充氧過程，避免了常規(guī)沉淀池出水自流至反硝化深床濾池時的跌曝充氧，有利于保持反硝化深床濾池處于低DO條件，進而能提高脫氮硫桿菌脫氮能力，有利于體系TN的去除；
2)本發(fā)明潷水器出水端連接有膜組件，能夠降低來水的SS濃度，從而降低反硝化深床濾池的反沖洗頻率，進而降低運營成本；
3)本發(fā)明沉淀池-反硝化深床濾池一體化設(shè)計，脫氮效果好，便于操作和使用，在農(nóng)村生活污水深度脫氮處理中具有較大優(yōu)勢，受季節(jié)影響小，冬天依然有很好的脫氮效果；
4)本發(fā)明采用含硫尾礦制備的生物濾料作為反硝化深床濾池的濾料，利用S2-作為電子供體，解決了傳統(tǒng)有機碳源作為電子供體的而導(dǎo)致的增加運行費用、污泥產(chǎn)量以及存在的因投加過量導(dǎo)致出水COD超標風險的問題。
（發(fā)明人：宋永蓮;伍昌年;楊丹丹;唐玉朝;劉壯壯;黃高鑫;丁偉;凌琪）
