公布日：2023.10.27
申請日：2023.09.08
分類號：C02F3/28(2023.01)I;C02F101/38(2006.01)N;C02F103/36(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種NMP廢水資源化的城鎮(zhèn)污水低碳式深度脫氮反應(yīng)器，包括罐體，所述罐體內(nèi)部從下到上依次設(shè)置為進(jìn)水機(jī)構(gòu)、污泥床、三相分離器和溢流堰，所述罐體側(cè)壁安裝有與進(jìn)水機(jī)構(gòu)的布水器連通的進(jìn)水管，所述罐體頂部外側(cè)安裝有與溢流堰連通的排水管，所述罐體頂側(cè)連通安裝有排氣管；進(jìn)水機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)換板在氣缸的作用下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)換板的泄污槽旋轉(zhuǎn)至與支撐塊交錯時，此時便于將罐體內(nèi)的污泥輸送至罐體的進(jìn)水機(jī)構(gòu)下方的密封缺氧空間，當(dāng)轉(zhuǎn)換板的泄污槽旋轉(zhuǎn)至與支撐塊完全重疊時，實(shí)現(xiàn)進(jìn)水機(jī)構(gòu)與罐體的密閉，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)污泥的密閉排放，且便于在反應(yīng)器進(jìn)行工作時完成污泥排放。
權(quán)利要求書
1.一種NMP廢水資源化的城鎮(zhèn)污水低碳式深度脫氮反應(yīng)器，其特征在于，包括罐體(1)，所述罐體(1)內(nèi)部從下到上依次設(shè)置為進(jìn)水機(jī)構(gòu)(2)、污泥床(3)、三相分離器(4)和溢流堰(5)，所述罐體(1)側(cè)壁安裝有與進(jìn)水機(jī)構(gòu)(2)的布水器(9)連通的進(jìn)水管(6)，所述罐體(1)頂部外側(cè)安裝有與溢流堰(5)連通的排水管(7)，所述罐體(1)頂側(cè)連通安裝有排氣管(8)；所述進(jìn)水機(jī)構(gòu)(2)包括圓臺狀布水器(9)，所述布水器(9)上開設(shè)有若干個進(jìn)水孔(10)，所述布水器(9)外側(cè)呈扇形等角度安裝有若干個支撐塊(11)，且支撐塊(11)與罐體(1)內(nèi)壁固定連接，所述布水器(9)底側(cè)轉(zhuǎn)動安裝有圓形的轉(zhuǎn)換板(13)，所述轉(zhuǎn)換板(13)上呈扇形等角度開設(shè)有若干個泄污槽(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種NMP廢水資源化的城鎮(zhèn)污水低碳式深度脫氮反應(yīng)器，其特征在于，所述支撐塊(11)頂側(cè)設(shè)置為斜坡(12)，所述支撐塊(11)底側(cè)覆蓋面積大于泄污槽(14)，且支撐塊(11)和泄污槽(14)的個數(shù)相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種NMP廢水資源化的城鎮(zhèn)污水低碳式深度脫氮反應(yīng)器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換板(13)底側(cè)設(shè)置有齒環(huán)(17)，所述罐體(1)外側(cè)安裝有氣缸(15)，所述氣缸(15)伸縮端安裝有齒條(16)，且齒條(16)與齒環(huán)(17)嚙合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種NMP廢水資源化的城鎮(zhèn)污水低碳式深度脫氮反應(yīng)器，其特征在于，所述罐體(1)內(nèi)部且位于進(jìn)水機(jī)構(gòu)(2)下方安裝有圓臺狀的濾罩(18)，所述濾罩(18)內(nèi)貫穿轉(zhuǎn)動安裝有第一轉(zhuǎn)軸(20)，所述第一轉(zhuǎn)軸(20)上安裝有等角度安裝有若干個撥料板(21)，且撥料板(21)靠近濾罩(18)外側(cè)壁。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種NMP廢水資源化的城鎮(zhèn)污水低碳式深度脫氮反應(yīng)器，其特征在于，所述罐體(1)底部外側(cè)等角度開設(shè)有若干個第一排污槽(22)，所述罐體(1)底部外側(cè)轉(zhuǎn)動安裝有擋環(huán)板(23)，且擋環(huán)板(23)上等角度開設(shè)有若干個第一排污槽(22)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種NMP廢水資源化的城鎮(zhèn)污水低碳式深度脫氮反應(yīng)器，其特征在于，所述第一排污槽(22)、第二排污槽(24)和撥料板(21)的個數(shù)相同，所述第一排污槽(22)和第一排污槽(22)長度相同，所述相鄰撥料板(21)的間距為第一排污槽(22)長度的2倍，相鄰所述第一排污槽(22)之間為支撐部，相鄰所述第二排污槽(24)之間為覆蓋部，所述撥料板(21)在支撐部兩端之間移動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種NMP廢水資源化的城鎮(zhèn)污水低碳式深度脫氮反應(yīng)器，其特征在于，所述擋環(huán)板(23)與罐體(1)外壁通過軸承連接，且擋環(huán)板(23)與罐體(1)之間設(shè)置有密封條，所述擋環(huán)板(23)外側(cè)設(shè)置有外齒(30)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種NMP廢水資源化的城鎮(zhèn)污水低碳式深度脫氮反應(yīng)器，其特征在于，所述罐體(1)外側(cè)安裝有支撐板(25)，所述支撐板(25)上安裝有電機(jī)(26)，所述電機(jī)(26)輸出端與第二轉(zhuǎn)軸(27)連接，且第二轉(zhuǎn)軸(27)頂端安裝有與外齒(30)嚙合的轉(zhuǎn)齒(29)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種NMP廢水資源化的城鎮(zhèn)污水低碳式深度脫氮反應(yīng)器，其特征在于，罐體(1)底側(cè)安裝有傳動箱(28)，所述傳動箱(28)輸入端與第二轉(zhuǎn)軸(27)連接，所述傳動箱(28)輸出端與第一轉(zhuǎn)軸(20)。
10.一種NMP廢水資源化的城鎮(zhèn)污水低碳式深度脫氮方法，其特征在于，該方法的具體操作步驟如下：步驟一：將NMP在進(jìn)行精餾脫水過程中產(chǎn)生的廢水和城鎮(zhèn)污水的混合污水加入?yún)捬醭貎?nèi)，通過微生物將含氮有機(jī)物分解成氨氮，然后在好氧池內(nèi)通過硝化反應(yīng)先將氨氮氧化為硝氨氮，將水引入權(quán)利要求1-9所述反應(yīng)器內(nèi)，在缺氧條件下，通過微生物進(jìn)行反硝化反應(yīng)將硝氨氮異化還原成氣態(tài)氮從水中除去；步驟二：污水經(jīng)過進(jìn)水管(6)和布水器(9)進(jìn)入罐體(1)內(nèi)，此時要處理的污水與污泥床(3)的污泥進(jìn)行混合接觸，污泥中的微生物進(jìn)行反硝化反應(yīng)將硝酸鹽異化還原成氣態(tài)氮，氣態(tài)氮以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中合并變大，在污泥床(3)上部由于氣態(tài)氮的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器(4)，氣態(tài)氮碰到三相分離器(4)下部的反射板時，折向反射板的四周，然后穿過水層進(jìn)入氣室集中在氣室氣態(tài)氮，用排氣管(8)導(dǎo)出，固液混合液經(jīng)過反射進(jìn)入三相分離器(4)的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降，沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回污泥床(3)處，使污泥床(3)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從溢流堰(5)上部溢出；步驟三：需要定期對污泥床(3)的污泥進(jìn)行清理，此時通過氣缸(15)帶動齒條(16)移動，帶動嚙合的齒環(huán)(17)旋轉(zhuǎn)，此時轉(zhuǎn)換板(13)在布水器(9)底側(cè)旋轉(zhuǎn)，直至泄污槽(14)與支撐塊(11)交錯設(shè)置，此時位于罐體(1)內(nèi)的污泥沿著斜坡(12)進(jìn)入泄污槽(14)，落在濾罩(18)上進(jìn)行污泥和污水的過濾，過濾后的污水位于濾罩(18)下方，而污泥位于濾罩(18)上，然后氣缸(15)工作將轉(zhuǎn)換板(13)旋轉(zhuǎn)至原狀，泄污槽(14)位于支撐塊(11)底部，轉(zhuǎn)換板(13)與支撐塊(11)配合實(shí)現(xiàn)罐體(1)的密封；步驟四：通過電機(jī)(26)帶動第一轉(zhuǎn)軸(20)和轉(zhuǎn)齒(29)旋轉(zhuǎn)，與嚙合的外齒(30)配合，帶動擋環(huán)板(23)旋轉(zhuǎn)，隨著擋環(huán)板(23)的旋轉(zhuǎn)，交錯的第一排污槽(22)和第二排污槽(24)逐漸重合，位于濾罩(18)上的污泥從第一排污槽(22)和第二排污槽(24)處排出，同時第一轉(zhuǎn)軸(20)旋轉(zhuǎn)通過傳動箱(28)傳動帶動第二轉(zhuǎn)軸(27)旋轉(zhuǎn)，第二轉(zhuǎn)軸(27)帶動撥料板(21)沿著濾罩(18)轉(zhuǎn)動，推動位于支撐部和濾罩(18)之間的污泥至第一排污槽(22)和第二排污槽(24)處排出，后續(xù)通過電機(jī)(26)工作將擋環(huán)板(23)旋轉(zhuǎn)至初始位置，此時擋環(huán)板(23)的覆蓋部覆蓋在第一排污槽(22)外側(cè)，而第一排污槽(22)位于支撐部外側(cè)，進(jìn)而通過擋環(huán)板(23)實(shí)現(xiàn)對罐體(1)底部的密封。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題在于提供一種NMP廢水資源化的城鎮(zhèn)污水低碳式深度脫氮反應(yīng)器及方法，解決了通過微生物技術(shù)對NMP廢水和城鎮(zhèn)廢水的混合廢水進(jìn)行低碳式脫氮時，廢液污水位于反應(yīng)器中通過厭氧性微生物進(jìn)行反應(yīng)，因?yàn)樵诜磻?yīng)過程中，需要保證反應(yīng)器處于無氧環(huán)境，而隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，反應(yīng)器內(nèi)堆積的污泥越來越多，需要及時進(jìn)行清理，現(xiàn)有的清理方式需要打開反應(yīng)器停止反應(yīng)，因此需要進(jìn)行停機(jī)清理，且每次反應(yīng)結(jié)束后，都需要對反應(yīng)器進(jìn)行抽真空操作，整體工作繁瑣的技術(shù)問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
一種NMP廢水資源化的城鎮(zhèn)污水低碳式深度脫氮反應(yīng)器，包括罐體，所述罐體內(nèi)部從下到上依次設(shè)置為進(jìn)水機(jī)構(gòu)、污泥床、三相分離器和溢流堰，所述罐體側(cè)壁安裝有與進(jìn)水機(jī)構(gòu)的布水器連通的進(jìn)水管，所述罐體頂部外側(cè)安裝有與溢流堰連通的排水管，所述罐體頂側(cè)連通安裝有排氣管；
所述進(jìn)水機(jī)構(gòu)包括圓臺狀布水器，所述布水器上開設(shè)有若干個進(jìn)水孔，所述布水器外側(cè)呈扇形等角度安裝有若干個支撐塊，且支撐塊與罐體內(nèi)壁固定連接，所述布水器底側(cè)轉(zhuǎn)動安裝有圓形的轉(zhuǎn)換板，所述轉(zhuǎn)換板上呈扇形等角度開設(shè)有若干個泄污槽。
優(yōu)選的，所述支撐塊頂側(cè)設(shè)置為斜坡，所述支撐塊底側(cè)覆蓋面積大于泄污槽，且支撐塊和泄污槽的個數(shù)相同。
優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)換板底側(cè)設(shè)置有齒環(huán)，所述罐體外側(cè)安裝有氣缸，所述氣缸伸縮端安裝有齒條，且齒條與齒環(huán)嚙合。
優(yōu)選的，所述罐體內(nèi)部且位于進(jìn)水機(jī)構(gòu)下方安裝有圓臺狀的濾罩，所述濾罩內(nèi)貫穿轉(zhuǎn)動安裝有第一轉(zhuǎn)軸，所述第一轉(zhuǎn)軸上安裝有等角度安裝有若干個撥料板，且撥料板靠近濾罩外側(cè)壁。
優(yōu)選的，所述罐體底部外側(cè)等角度開設(shè)有若干個第一排污槽，所述罐體底部外側(cè)轉(zhuǎn)動安裝有擋環(huán)板，且擋環(huán)板上等角度開設(shè)有若干個第一排污槽。
優(yōu)選的，所述第一排污槽、第二排污槽和撥料板的個數(shù)相同，所述第一排污槽和第一排污槽長度相同，所述相鄰撥料板的間距為第一排污槽長度的2倍，相鄰所述第一排污槽之間為支撐部，相鄰所述第二排污槽之間為覆蓋部，所述撥料板在支撐部兩端之間移動。
優(yōu)選的，所述擋環(huán)板與罐體外壁通過軸承連接，且擋環(huán)板與罐體之間設(shè)置有密封條，所述擋環(huán)板外側(cè)設(shè)置有外齒。
優(yōu)選的，所述罐體外側(cè)安裝有支撐板，所述支撐板上安裝有電機(jī)，所述電機(jī)輸出端與第二轉(zhuǎn)軸連接，且第二轉(zhuǎn)軸頂端安裝有與外齒嚙合的轉(zhuǎn)齒。
優(yōu)選的，罐體底側(cè)安裝有傳動箱，所述傳動箱輸入端與第二轉(zhuǎn)軸連接，所述傳動箱輸出端與第一轉(zhuǎn)軸。
一種NMP廢水資源化的城鎮(zhèn)污水低碳式深度脫氮方法，該方法的具體操作步驟如下：
步驟一：將NMP在進(jìn)行精餾脫水過程中產(chǎn)生的廢水和城鎮(zhèn)污水的混合污水加入?yún)捬醭貎?nèi)，通過微生物將含氮有機(jī)物分解成氨氮，然后在好氧池內(nèi)通過硝化反應(yīng)先將氨氮氧化為硝氨氮，將水引入反應(yīng)器內(nèi)，在缺氧條件下，通過微生物進(jìn)行反硝化反應(yīng)將硝氨氮異化還原成氣態(tài)氮從水中除去；
步驟二：污水經(jīng)過進(jìn)水管和布水器進(jìn)入罐體內(nèi)，此時要處理的污水與污泥床的污泥進(jìn)行混合接觸，污泥中的微生物進(jìn)行反硝化反應(yīng)將硝酸鹽異化還原成氣態(tài)氮，氣態(tài)氮以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中合并變大，在污泥床上部由于氣態(tài)氮的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器，氣態(tài)氮碰到三相分離器下部的反射板時，折向反射板的四周，然后穿過水層進(jìn)入氣室集中在氣室氣態(tài)氮，用排氣管導(dǎo)出，固液混合液經(jīng)過反射進(jìn)入三相分離器的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降，沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回污泥床處，使污泥床內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從溢流堰上部溢出；
步驟三：需要定期對污泥床的污泥進(jìn)行清理，此時通過氣缸帶動齒條移動，帶動嚙合的齒環(huán)旋轉(zhuǎn)，此時轉(zhuǎn)換板在布水器底側(cè)旋轉(zhuǎn)，直至泄污槽與支撐塊交錯設(shè)置，此時位于罐體內(nèi)的污泥沿著斜坡進(jìn)入泄污槽，落在濾罩上進(jìn)行污泥和污水的過濾，過濾后的污水位于濾罩下方，而污泥位于濾罩上，然后氣缸工作將轉(zhuǎn)換板旋轉(zhuǎn)至原狀，泄污槽位于支撐塊底部，轉(zhuǎn)換板與支撐塊配合實(shí)現(xiàn)罐體的密封；
步驟四：通過電機(jī)帶動第一轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)齒旋轉(zhuǎn)，與嚙合的外齒配合，帶動擋環(huán)板旋轉(zhuǎn)，隨著擋環(huán)板的旋轉(zhuǎn)，交錯的第一排污槽和第二排污槽逐漸重合，位于濾罩上的污泥從第一排污槽和第二排污槽處排出，同時第一轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)通過傳動箱傳動帶動第二轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，第二轉(zhuǎn)軸帶動撥料板沿著濾罩轉(zhuǎn)動，推動位于支撐部和濾罩之間的污泥至第一排污槽和第二排污槽處排出，后續(xù)通過電機(jī)工作將擋環(huán)板旋轉(zhuǎn)至初始位置，此時擋環(huán)板的覆蓋部覆蓋在第一排污槽外側(cè)，而第一排污槽位于支撐部外側(cè)，進(jìn)而通過擋環(huán)板實(shí)現(xiàn)對罐體底部的密封。
本發(fā)明的有益效果是：進(jìn)水機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)換板在氣缸的作用下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)換板的泄污槽旋轉(zhuǎn)至與支撐塊交錯時，此時便于將罐體內(nèi)的污泥輸送至罐體的進(jìn)水機(jī)構(gòu)下方的密封缺氧空間，當(dāng)轉(zhuǎn)換板的泄污槽旋轉(zhuǎn)至與支撐塊完全重疊時，實(shí)現(xiàn)進(jìn)水機(jī)構(gòu)與罐體的密閉，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)污泥的密閉排放，且便于在反應(yīng)器進(jìn)行工作時完成污泥排放；
通過濾罩上進(jìn)行污泥和污水的過濾，過濾后的污水位于濾罩下方，通過回流管進(jìn)行回流，而污泥位于濾罩上，通過電機(jī)實(shí)現(xiàn)擋環(huán)板以及撥料板的旋轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)谝慌盼鄄酆偷诙盼鄄壑饾u重合時，位于濾罩上的污泥從第一排污槽和第二排污槽處排出，且通過多個排污槽用于污泥的排放，大大提高了排放效率，當(dāng)?shù)谝慌盼鄄酆偷诙盼鄄劢诲e時，通過擋環(huán)板實(shí)現(xiàn)對罐體底部的密封；且通過旋轉(zhuǎn)的撥料板推動位于支撐部和濾罩之間的污泥至第一排污槽和第二排污槽處排出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對污泥和污水的自動分離和排放，實(shí)現(xiàn)污泥的逐級輸送，避免空氣進(jìn)入罐體的反應(yīng)區(qū)域。
（發(fā)明人：梁斌;譚學(xué)軍;白學(xué)偉;盧進(jìn)力;申亞飛;周俊波;王萬松;楊清嶺;趙開川）
