申请日2017.08.11
公开(公告)日2017.11.03
IPC分类号C02F3/28; C02F9/14
摘要
本发明公开了一种实现废水深度处理的设备，本发明包括废水预处理装置和厌氧反应池，所述厌氧反应池内设有大量表面附着固氮细菌的厌氧污泥和若干个光源，所述厌氧反应池内还设有用于控制所述固氮细菌正常生长繁殖和新陈代谢的温度控制装置，以及用于实现所述厌氧污泥和污水完全混合的搅拌器，所述搅拌器上设有中空设置的搅拌刀片，所述搅拌刀片上设有若干个通风孔。通过实施本技术方案，能够有效地在缩短工艺流程，促进泥水混合物的充分搅拌混合，深度脱氮除磷的同时达到提高污水处理的效率。
摘要附图
权利要求书
1.一种实现废水深度处理的设备，包括废水预处理装置和厌氧反应池，其特征在于：所述厌氧反应池内设有大量表面附着固氮细菌的厌氧污泥和若干个光源，所述厌氧反应池内还设有用于控制所述固氮细菌正常生长繁殖和新陈代谢的温度控制装置，以及用于实现所述厌氧污泥和污水完全混合的搅拌器，所述搅拌器上设有中空设置的搅拌刀片，所述搅拌刀片上设有若干个通风孔。
2.根据权利要求1所述的一种实现废水深度处理的设备，其特征在于：还包括鼓风机，所述鼓风机通过管路与所述搅拌刀片内部的中空通道连通。
3.根据权利要求2所述的一种实现废水深度处理的设备，其特征在于：所述搅拌刀片为螺旋刀片，若干个所述通风孔均匀分布在所述螺旋刀片上。
4.根据权利要求2所述的一种实现废水深度处理的设备，其特征在于：所述搅拌刀片呈树状分布在搅拌器的搅拌轴上，搅拌轴内设有通风道，所述通风道与搅拌刀片内部的中空通道连通，所述鼓风机通过管路连通搅拌轴内的通风道。
5.根据权利要求1所述的一种实现废水深度处理的设备，其特征在于：所述废水预处理装置为废水杀菌装置或废水超滤装置。
6.根据权利要求1所述的一种实现废水深度处理的设备，其特征在于：所述温度控制装置包括加热器和温度报警器，所述加热器为蒸汽加热器。
7.根据权利要求1所述的一种实现废水深度处理的设备，其特征在于：所述固氮细菌为厌氧产氢细菌。
8.根据权利要求1所述的一种实现废水深度处理的设备，其特征在于：所述厌氧反应池顶部设有集气罩，所述集气罩通过管路连接有尾气收集装置。
9.根据权利要求1所述的一种实现废水深度处理的设备，其特征在于：还包括外置式超滤膜，所述厌氧反应池内通过固氮细菌处理后的废水经水泵输送至外置式超滤膜。
10.根据权利要求1所述的一种实现废水深度处理的设备，其特征在于：若干个所述光源外部设有高强度玻璃隔层。
说明书
一种实现废水深度处理的设备
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，更具体的是涉及一种实现废水深度处理的设备。
背景技术
随着社会的发展，水资源日益短缺，水资源的严重短缺将成为制约社会发展的一项重要因素。而城市污水中含有大量植物性营养元素如氮、磷等，若不能得以有效消减将促使我国水环境质量日趋恶化，因此，研究开发新型水处理工艺技术，提高污水处理率及处理程度，实现污水深度脱氮除磷具有重要的现实意义。
生物污水处理工艺称为活性污泥法，活性污泥法可以分为好氧法和厌氧法等。厌氧生物处理是利用厌氧性微生物的代谢特性，在毋需提供外源能量的条件下，以被还原有机物作为受氢体，同时产生有能源价值的甲烷气体。现有技术中，各种除磷脱氮工艺一般都是除碳、除氮、除磷三种流程的有机组合，其中广泛运用的为厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺(A2O)。传统的A2O工艺虽然针对不同微生物菌群的代谢特性分别设置了厌氧、缺氧、好氧区段，各种不同代谢功能的微生物类群完全混合，仅在依次经过的三个区段中某一个区段发挥实际的代谢功能，由此导致污泥中功能微生物丰都低，各类群微生物相互干扰很难有效发挥其代谢活性，有机质消耗量大，营养盐去除率低且污泥回流量大，能耗高。
针对现有技术中的不足，申请号为201410799788.7的专利公开了一种废水深度脱氮除磷的工艺与装置，该技术方案针对特定功能微生物菌群的代谢特性及环境要求，分别设置了厌氧池+三段式缺氧池+好氧池，在废水生物处理工艺特定单元结合生物膜技术、膜生物反应器的优势富集特定功能微生物菌群，优化工艺调控参数并降低相关运行消耗，达到脱氮除磷的目的。然而该技术方案在实际运行中仍然存在以下不足之处：1.工艺流程长，控制条件复杂，且通过硝化-反硝化过程来实现脱氮除磷整个工艺流内需要大比例的污泥回流以保证污泥浓度及供氧量，这使得能量消耗仍然很大且脱氮除磷效果不明显;2.该技术方案会产生大量含磷污泥，此类污泥及其浓缩液如处置不当，会再次进入自然水体形成二次污染。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决上述技术问题，本发明提供一种实现废水深度处理的设备，能够有效地在缩短工艺流程，且达到废水深度脱氮除磷的目的。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种实现废水深度处理的设备，包括废水预处理装置和厌氧反应池，所述厌氧反应池内设有大量表面附着固氮细菌的厌氧污泥和若干个光源，所述厌氧反应池内还设有用于控制所述固氮细菌正常生长繁殖和新陈代谢的温度控制装置，以及用于实现所述厌氧污泥和污水完全混合的搅拌器，所述搅拌器上设有中空设置的搅拌刀片，所述搅拌刀片上设有若干个通风孔。
本发明的原理：经过废水预处理装置处理后的废水进入厌氧反应池，由于厌氧反应池内设有大量表面附着固氮细菌的厌氧污泥和光源，从而厌氧污泥在光源的照射下，利用废水中含有N、P的有机物作为基质进行生长繁殖和新陈代谢，部分物质用于合成新的细胞，剩余物质经代谢后转化为无机物，完成同步脱氮除磷和细菌增殖的过程;且厌氧反应池内还设有用于控制固氮细菌正常生长繁殖和新陈代谢的温度控制装置，从而保证厌氧反应池内的温度维持在固氮细菌最适宜生长的范围内;进一步，厌氧反应池内还设有用于实现厌氧污泥和污水完全混合的搅拌器，利用机械推流使得厌氧污泥中的固氮细菌充分吸收光源的照射，从而充分利用废水中N、P的有机物生长繁殖和新陈代谢，且搅拌器上设有中空设置的搅拌刀片，搅拌刀片上设有若干个通风孔，通过向中空的搅拌刀片内输送气压，分散在各通风孔的气压对厌氧反应池内产生循环流动的气流，进一步实现泥水混合物的充分搅拌混合，促进固氮细菌的生长繁殖和新陈代谢。本技术方案脱氮除磷的工艺流程只在厌氧反应池中完成，大幅度锁单了工艺流程，相对现有技术不需要回流设备既可以达到脱氮除磷的目的，简化了设备运行及维护的成本，且利用搅拌器和循环流动的气流促使泥水混合物充分搅拌混合，达到加快固氮细菌生长繁殖和新陈代谢的过程，达到废水深度脱氮除磷的目的，效果好。
进一步，还包括鼓风机，所述鼓风机通过管路与所述搅拌刀片内部的中空通道连通。有益效果：利用鼓风机向搅拌刀片内部的中空通道输送气流，并通过通风孔向厌氧反应池内输送循环流动的气流，方便实用。
进一步，所述搅拌刀片为螺旋刀片，若干个所述通风孔均匀分布在所述螺旋刀片上。有益效果：螺旋状的搅拌刀片绕搅拌轴一体成型，可有效减少泥水混合死角，且搅拌刀片内的中空通道连通设置便于气流的输送。
进一步，所述搅拌刀片呈树状分布在搅拌器的搅拌轴上，搅拌轴内设有通风道，所述通风道与搅拌刀片内部的中空通道连通，所述鼓风机通过管路连通搅拌轴内的通风道。有益效果：树状搅拌刀片的搅拌器通过向中空设置的搅拌轴内输送气流，且通过搅拌轴内的通风道与搅拌刀片内的中空通道连通，使得气流输送至各个搅拌刀片，连通方便，不易堵塞。
进一步，所述废水预处理装置为废水杀菌装置或废水超滤装置。有益效果：利用杀菌消毒或者超滤的方式纯化废水，避免进入厌氧反应池内的废水不含其他菌种，提高对后续厌氧反应池内的生化污水处理效果。
进一步，所述温度控制装置包括加热器和温度报警器，所述加热器为蒸汽加热器。有益效果：蒸汽加热器环保无污染，通过加热器和温度报警器，以保证该反应器内温度和可以维持在最适宜固氮细菌生长的范围。
进一步，所述固氮细菌为厌氧产氢细菌。有益效果：厌氧产氢细菌通过反应产生的氢气可作为新能源重复利用，实现环保回收，重复利用。
进一步，所述厌氧反应池顶部设有集气罩，所述集气罩通过管路连接有尾气收集装置。有益效果：固氮细菌的厌氧反应或厌氧反应池内循环流动的气流促使厌氧反应池内产生大量气体，通过集气罩和尾气收集装置可实现气体的回收，避免尾气外排。
进一步，还包括外置式超滤膜，所述厌氧反应池内通过固氮细菌处理后的废水经水泵输送至外置式超滤膜。有益效果：经厌氧处理后的废水通过水泵输送至外置式超滤膜，废水中大部门有机物截留至超滤膜一侧形成浓液，超滤膜另一侧产出的清液达到出水标准输出。
进一步，若干个所述光源外部设有高强度玻璃隔层。有益效果：对光源起保护作用。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明将传统污水处理设备简化为只需要设置厌氧反应池，通过利用固氮细菌达到脱氮除磷的目的，大幅度缩短了工艺流程，整个脱氮除磷的过程仅在反应池内完成，且通过搅拌器搅拌使得泥水充分搅拌混合，促使固氮细菌充分利用废水中N、P的有机物生长繁殖和新陈代谢，达到废水深度脱氮除磷的目的。
2、本发明采用搅拌器的搅拌刀片中空设置，且搅拌刀片上设置与搅拌刀片中空通道的连通的通风孔，利用中空设置的搅拌刀片向厌氧反应池内输送稳定的气流，使得厌氧反应池内的泥水混合液循环流动，进一步促进泥水混合物的充分搅拌混合，提高厌氧污泥上固氮细菌正常生长繁殖和新陈代谢的反应效率，深度脱氮除磷的同时达到提高污水处理的效率，实用性好。
3、本发明设置了集气罩和尾气收集装置，使得设备中产生的气体得到了妥善的处理，避免气体的二次污染，且固氮细菌采用的厌氧产氢细菌，通过集气罩和尾气收集装置可将收集的氢气作为新能源重复利用，且搅拌器及循环流动的气流可加快氢气的收集作用，可充分实现了环保回收，重复利用。
4、本发明中固氮细菌(如厌氧产氢细菌以N、P作为有机体组成所需物，利用吸收的N、P进行繁殖生长，故污泥完全可作为养殖、施肥等农业的有机肥料，使得磷进入生态循环系统内，保证磷的合理利用，避免二次污染的同时达到了较高的经济价值，可进一步推广应用。