公布日：2023.05.30
申請日：2023.02.13
分類號：C02F3/30(2023.01)I;C02F3/34(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提供了一種智能化靶向處理廢水硝態(tài)氮系統(tǒng)，涉及脫氮技術(shù)領(lǐng)域，包括清水池、一級脫氮區(qū)、中間水池和二級脫氮區(qū)，所述清水池設(shè)有進水端和出水端，所述出水端與所述一級脫氮區(qū)的進水端相連接，所述一級脫氮區(qū)的出水端與所述中間水池的進水端相連接，所述中間水池的出水端和所述二級脫氮區(qū)的進水端相連接，所述水流輸出的方向依次通過所述清水池、所述一級脫氮區(qū)、所述中間水池和所述二級脫氮區(qū)。本發(fā)明的有益效果為在節(jié)省碳源同時可以高效率靶向降解廢水中的硝態(tài)氮，降低污水廠大量碳源產(chǎn)生的運行費用同時減排了大量碳源產(chǎn)生的二氧化碳，使得污水處理廠可以高效率保證總氮穩(wěn)定達標(biāo)同時大幅降低能耗和有機碳源的消耗。
權(quán)利要求書
1.一種智能化靶向處理廢水硝態(tài)氮系統(tǒng)，其特征在于，包括清水池(1)、一級脫氮區(qū)(13)、中間水池(16)和二級脫氮區(qū)(14)，所述清水池(1)設(shè)有進水端和出水端，所述出水端與所述一級脫氮區(qū)(13)的進水端相連接，所述一級脫氮區(qū)(13)的出水端與所述中間水池(16)的進水端相連接，所述中間水池(16)的出水端和所述二級脫氮區(qū)(14)的進水端相連接，所述二級脫氮區(qū)(14)還包括具有將達標(biāo)的氮氣排出的出氣孔，水流輸出的方向依次通過所述清水池(1)、所述一級脫氮區(qū)(13)、所述中間水池(16)和所述二級脫氮區(qū)(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化靶向處理廢水硝態(tài)氮系統(tǒng)，其特征在于，所述清水池(1)的出水端包括兩個支路，分別為第一支路和第二支路，所述第一支路的所述出水端排出的廢水沿水流輸出的方向依次通過一級進水泵(2)和一級進水流量計(3)直到返回至所述清水池(1)的頂部；所述第二支路的所述出水端排出的廢水沿水流輸出的方向依次通過所述一級進水泵(2)和一級進水泵電動閥(8)直到排入至所述一級脫氮區(qū)(13)的底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化靶向處理廢水硝態(tài)氮系統(tǒng)，其特征在于，所述一級脫氮區(qū)(13)的出水端包括兩個支路，分別為第三支路和第四支路，所述第三支路的所述出水端排出的廢水沿水流輸出的方向依次通過一級循環(huán)泵流量計(4)和一級內(nèi)流泵(5)直到返回至所述一級脫氮區(qū)(13)的底部；所述第四支路的所述出水端通過所述一級脫氮區(qū)(13)的溢水槽(6)流入所述中間水池(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化靶向處理廢水硝態(tài)氮系統(tǒng)，其特征在于，所述中間水池(16)的出水端通過二級進水泵(10)與所述二級脫氮區(qū)(14)的底部的進水端相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化靶向處理廢水硝態(tài)氮系統(tǒng)，其特征在于，所述二級脫氮區(qū)(14)的出水端包括兩個支路，分別為第五支路和第六支路，所述第五支路的所述出水端排出的廢水沿水流輸出的方向通過二級回流泵(15)流入所述二級脫氮區(qū)(14)的底部；所述第六支路將達標(biāo)的氮氣排放至系統(tǒng)外。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化靶向處理廢水硝態(tài)氮系統(tǒng)，其特征在于，所述一級脫氮區(qū)(13)和所述二級脫氮區(qū)(14)中設(shè)置有降解物(7)，所述降解物(7)的結(jié)構(gòu)為曲面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所述降解物(7)的內(nèi)部填充有脫氮填料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能化靶向處理廢水硝態(tài)氮系統(tǒng)，其特征在于，所述降解物(7)為脫氮復(fù)合酶生物載體，所述脫氮復(fù)合酶生物載體包括以下重量份數(shù)的原料：單質(zhì)硫50份、麥飯石粉10份、碳酸鈣粉30份和沸石粉10份。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化靶向處理廢水硝態(tài)氮系統(tǒng)，其特征在于，所述一級脫氮區(qū)(13)和所述二級脫氮區(qū)(14)中的管道上設(shè)置有多個進水布水器(9)，所述進水布水器(9)的布水頭均朝下。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化靶向處理廢水硝態(tài)氮系統(tǒng)，其特征在于，所述清水池(1)和所述二級脫氮區(qū)(14)的上方均設(shè)置有傳感器，所述傳感器用于監(jiān)測所述清水池(1)和所述二級脫氮區(qū)(14)的全氮組分含量。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9所述的智能化靶向處理廢水硝態(tài)氮系統(tǒng)，其特征在于，還包括智能網(wǎng)關(guān)和管理平臺，所述智能網(wǎng)關(guān)和所述管理平臺通信連接，所述智能網(wǎng)關(guān)接收到所述傳感器的監(jiān)控數(shù)據(jù)，將所述監(jiān)控數(shù)據(jù)發(fā)送至所述管理平臺，所述管理平臺進行實時顯示，所述監(jiān)控數(shù)據(jù)包括進水流量、液位、濃度以及水質(zhì)的數(shù)據(jù)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種處理廢水的智能化靶向降解硝態(tài)氮系統(tǒng)，以改善上述問題。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：
本申請?zhí)峁┝艘环N理廢水的智能化靶向硝態(tài)氮系統(tǒng)，包括清水池、一級脫氮區(qū)本申請?zhí)峁┝艘环N智能化靶向處理廢水硝態(tài)氮系統(tǒng)，包括清水池、一級脫氮區(qū)、中間水池和二級脫氮區(qū)，所述清水池設(shè)有進水端和出水端，所述出水端與所述一級脫氮區(qū)的進水端相連接，所述一級脫氮區(qū)的出水端與所述中間水池的進水端相連接，所述中間水池的出水端和所述二級脫氮區(qū)的進水端相連接，所述二級脫氮區(qū)還包括具有將達標(biāo)的氮氣排出的出氣孔，水流輸出的方向依次通過所述清水池、所述一級脫氮區(qū)、所述中間水池和所述二級脫氮區(qū)。
綜合上述提供的技術(shù)方案，在一些可能的實現(xiàn)方式中，所述清水池的出水端包括兩個支路，分別為第一支路和第二支路，所述第一支路的所述出水端排出的廢水沿水流輸出的方向依次通過一級進水泵和一級進水流量計直到返回至所述清水池的頂部；所述第二支路的所述出水端排出的廢水沿水流輸出的方向依次通過所述一級進水泵和一級進水泵電動閥直到排入至所述一級脫氮區(qū)的底部。
綜合上述提供的技術(shù)方案，在一些可能的實現(xiàn)方式中，所述一級脫氮區(qū)的出水端包括兩個支路，分別為第三支路和第四支路，所述第三支路的所述出水端排出的廢水沿水流輸出的方向依次通過一級循環(huán)泵流量計和一級內(nèi)流泵直到返回至所述一級脫氮區(qū)的底部；所述第四支路的所述出水端通過所述一級脫氮區(qū)的溢水槽流入所述中間水池。
綜合上述提供的技術(shù)方案，在一些可能的實現(xiàn)方式中，所述中間水池的出水端通過二級進水泵與所述二級脫氮區(qū)的底部的進水端相連接。
綜合上述提供的技術(shù)方案，在一些可能的實現(xiàn)方式中，所述二級脫氮區(qū)的出水端包括兩個支路，分別為第五支路和第六支路，所述第五支路的所述出水端排出的廢水沿水流輸出的方向通過二級回流泵流入所述二級脫氮區(qū)的底部；所述第六支路將達標(biāo)的氮氣排放至系統(tǒng)外。
綜合上述提供的技術(shù)方案，在一些可能的實現(xiàn)方式中，所述一級脫氮區(qū)和所述二級脫氮區(qū)中設(shè)置有包埋固化自養(yǎng)脫氮硫桿菌酶制填料，填料酶可以充分供給脫氮硫桿菌所需必備的營養(yǎng)源，脫氮硫桿菌在填料表面及內(nèi)部大量繁殖固化附著增生，具有耐低溫、耐鹽度的特點，可以高效率靶向代謝硝態(tài)氮，
制作的填料成品為不規(guī)則狀，之后填充于多孔填料球中，填料球結(jié)構(gòu)采用曲面網(wǎng)狀，所述填料球的內(nèi)部填充有上述不規(guī)則脫氮填料。
綜合上述提供的技術(shù)方案，在一些可能的實現(xiàn)方式中，所述降解物為脫氮復(fù)合酶生物載體，所述脫氮復(fù)合酶生物載體包括以下重量份數(shù)的原料：單質(zhì)硫50份、麥飯石粉10份、碳酸鈣粉30份和沸石粉10份。
綜合上述提供的技術(shù)方案，在一些可能的實現(xiàn)方式中，所述一級脫氮區(qū)和所述二級脫氮區(qū)中的管道上設(shè)置有多個進水布水器，所述進水布水器的布水頭均朝下。
綜合上述提供的技術(shù)方案，在一些可能的實現(xiàn)方式中，所述清水池和所述二級脫氮區(qū)的上方均設(shè)置有傳感器，所述傳感器用于監(jiān)測所述清水池和所述二級脫氮區(qū)的介質(zhì)含量。
綜合上述提供的技術(shù)方案，在一些可能的實現(xiàn)方式中，還包括智能網(wǎng)關(guān)和管理平臺，所述智能網(wǎng)關(guān)和所述管理平臺通信連接，所述智能網(wǎng)關(guān)接收到所述傳感器的監(jiān)控數(shù)據(jù)，將所述監(jiān)控數(shù)據(jù)發(fā)送至所述管理平臺，所述管理平臺進行實時顯示，所述監(jiān)控數(shù)據(jù)包括進水流量、液位、濃度以及水質(zhì)的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明中一級內(nèi)循環(huán)泵循環(huán)間歇工作，停止時為了使得自養(yǎng)脫氮硫桿菌充分的反應(yīng)，工作時起到驅(qū)氮、均勻水質(zhì)、反洗功能，一級脫氮可以實現(xiàn)靶向降解硝態(tài)氮效率70％去除效果，二級脫氮可以實現(xiàn)靶向降解硝態(tài)氮效率99％去除效果。本發(fā)明中二級內(nèi)循環(huán)泵也是間歇工作同一級循環(huán)泵，起到二級驅(qū)氮和反洗功能。
降解物為脫氮復(fù)合酶生物載體會在載體酶填料表面及內(nèi)部“鑿洞”深層固化，載體球表面及形成的孔洞比表面積越來越大，可以使得“自養(yǎng)脫氮硫桿菌”倍增繁殖，進而實現(xiàn)靶向降解硝態(tài)氮功能，整個反應(yīng)無需投加任何有機碳源營養(yǎng)、產(chǎn)生的剩余污泥較異養(yǎng)脫氮僅十分之一，運營費用極大縮小。其中，載體球內(nèi)部流態(tài)與填料級配經(jīng)過級配優(yōu)化設(shè)計，建立了順暢的排氣微孔道，減少了填料板結(jié)，促使自養(yǎng)脫氮生成的氮氣快速從內(nèi)部排出，減少了現(xiàn)有載體填料板結(jié)及反應(yīng)器死區(qū)及無效空間，提高了反應(yīng)器穩(wěn)定性和脫氮效率。
靶向自養(yǎng)脫氮反應(yīng)中觀察到也存在異養(yǎng)脫氮微生物，分析為該系統(tǒng)亦可利用廢水中殘存有機碳源進行異養(yǎng)脫氮反應(yīng)，可以實現(xiàn)自養(yǎng)脫氮為主，異養(yǎng)脫氮為輔的混合營養(yǎng)共生靶向脫氮系統(tǒng)。
本發(fā)明無需外加碳源，節(jié)約運行成本，脫氮效率高、運行成本低、推廣范圍廣，使得污水處理廠可以大幅降低能耗和有機碳源消耗，更有能力轉(zhuǎn)化為零能耗或者能量輸出的污水廠。
（發(fā)明人：陽立平;劉波文;劉濟忠;石井裕之;李海波）
