申请日2015.06.25
公开(公告)日2016.01.06
IPC分类号C02F9/14
摘要
本实用新型公开了一种集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置，所述装置由物理过滤池、缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮系统、除磷吸附过滤反应系统和PLC控制系统构成，物理过滤系统与缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮系统相连接，缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮系统与除磷吸附过滤反应系统相连接;或者，物理过滤池与除磷吸附过滤反应系统相连接，除磷吸附过滤反应系统与缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮系统相连接;所述物理过滤池、缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮系统和除磷吸附过滤反应系统分别与曝气及反冲洗系统、污水回流系统配合相连。本实用新型污水脱氮除磷装置，能高效的完成脱氮反应，不需外加除磷药剂，便可将污水中的磷去除，具有流程短、投资费用省、运行费用低、污泥易处理等显著特点，可达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准。
权利要求书
1.一种集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置，主要由物理过滤池、缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮系统、除磷吸附过滤反应系统和PLC控制系统构成，其特征在于：物理过滤系统与缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮系统相连接，缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮系统与除磷吸附过滤反应系统相连接;或者，物理过滤池与除磷吸附过滤反应系统相连接，除磷吸附过滤反应系统与缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮系统相连接;所述物理过滤池、缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮系统和除磷吸附过滤反应系统分别与曝气及反冲洗系统、污水回流系统配合相连。
2.如权利要求1所述的集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置，其特征在于：物理过滤池内安装有孔隙依次减小的多级格栅。
3.如权利要求2所述的集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置，其特征在：所述物理过滤池的池体内依次安装有中格栅、细格栅及精细过滤设施;所述中格栅的空隙为5-20mm，所述细格栅的空隙为2-5mm，所述精细过滤设施的孔径为0.1-2.0mm。
4.如权利要求3所述的集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置，其特征在于：所述精细过滤设施为微滤装置。
5.如权利要求1所述的集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置，其特征在于：所述缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮系统由缺氧反硝化生物滤池、好氧硝化生物滤池及回流系统构成，缺氧反硝化生物滤池的出水与好氧硝化生物滤池相连通，好氧硝化生物滤池部分出水经回流系统与缺氧反硝化生物滤池相连通;缺氧反硝化生物滤池、好氧硝化生物滤池分别由配水区、反应区、清水区构成，配水区内安装有滤头和滤板，其上为承托层和陶粒层。
6.如权利要求1所述的集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置，其特征在于：除磷吸附过滤反应系统包括除磷吸附滤池，除磷吸附滤池结构分为配水区、反应区和清水区，其反应区自下而上设有下装式抗堵塞长柄滤头、鹅卵石、微碱缓释除磷滤料;滤池下部安装有布水系统，布水系统由下装式抗堵塞长柄滤头和滤板构成，该下装式抗堵塞长柄滤头顶部设置检修帽。
7.如权利要求1所述的集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置，其特征在于：还包括曝气及反冲洗系统，曝气系统由鼓风机、空气管路、调节阀门、空气分配器、单孔膜曝气器、在线溶解氧以及PLC控制系统等组成;反冲洗系统包括反冲洗风机、反冲洗水泵、布水和布气管道;所述反冲洗风机和反冲洗水泵与PLC控制系统连接;曝气及反冲洗系统可与好氧硝化生物滤池相连。
8.如权利要求1或5所述的集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置，其特征在于：在缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮系统中设置在线硝酸盐氮监测仪表、在线氨氮监测仪表、在线溶解氧监测仪表，所述监测仪表监测的数据通过PLC控制系统控制回流系统的回流水量和曝气系统的供气量。
9.如权利要求1或2所述的集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置，其特征在于：在物理过滤池中设置机械清理装置。
10.如权利要求9所述的集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置，其特征在于：在物理过滤池中还设置有在线超声波液位差仪表。
说明书
一种集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置
技术领域
本实用新型属于污水处理领域，涉及一种集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置，该污水处理处理装置具有高效除磷脱氮能力且无需外加任何药剂，能将城镇或小区生活污水处理达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。
背景技术
长期以来，我国污水处理一直注重对污水中有机物的降解控制，而近些年来尤其加强了对引起水体富营养化的“氮”“磷”污染物降解的控制，对污水厂排入水体的水质要求达到《城镇污水厂污染物排放标准》(GB18918——2002)一级A标准。目前大多数城镇污水厂，特别是南方地区的城镇污水厂进场管网都为雨污合流制，且由于地质条件较差而导致管网断裂，进而造成进水水质C：N：P比失调，表现为有机物浓度较低，而氮、磷浓度偏高。处理该种污水的传统工艺中的一般设置混凝沉淀池作为预处理工艺，此工艺过程需投加高聚型铝盐、铁盐等絮凝剂，其将污水中的磷及绝大部分细小悬浮有机物和部分溶解性有机物通过“架桥吸附”形成絮状共沉物，通过排泥而得以去除;同时由于形成的絮体的吸附作用，污水中的部分溶解性有机物也被去除，这样就造成后续反硝化脱氮工艺段的碳源不足;为了保证脱氮效果，则势必需外加如甲醇、醋酸钠等碳源，使得运行费用大大增加，造成能源的浪费。
对我国中小城镇来说，生物滤池污水处理技术有着广泛的应用前景。然而，生物滤池作为一种好氧生物膜污水处理工艺，其除磷能力有一定的局限性，无法有效地去除污水中存在的磷。此外，生物滤池对进水的悬浮物有严格的要求，所以传统工艺常将混凝沉淀池和生物滤池组合使用，并通过化学药剂的投加来达到除磷的目的。但是随着药剂的投入使得原水中大量有机物被去除，无形中降低了反硝化可利用的碳源量，导致碳源不足而需外加碳源，同时形成的化学污泥的处理、处置难度，这些均会大幅度增加水处理成本。为此，针对以生物滤池为主的生物过滤工艺，如何保证其正常运行对纤维状物质的控制要求和对碳源的需求;同时针对该工艺除磷效果弱的缺陷，如何寻找更好的除磷方式来代替工艺中的化学除磷，上述这些均直接影响着生物滤池的应用与推广。寻找一种简单又合适的处理装置来解决上述问题，使得生物滤池工艺接近完美，对推动生物膜法技术的发展至关重要。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置，该污水脱氮除磷装置，能够不外加任何药剂可将城镇或小区生活污水处理达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。
本实用新型提供的集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置，主要由物理过滤池、缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮系统、除磷吸附过滤反应系统和PLC控制系统构成，物理过滤系统与缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮系统相连接，缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮系统与除磷吸附过滤反应系统相连接;或者，物理过滤池与除磷吸附过滤反应系统相连接，除磷吸附过滤反应系统与缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮系统相连接。所述物理过滤池、缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮系统和除磷吸附过滤反应系统分别与曝气及反冲洗系统、污水回流系统配合相连。污水首先经过物理过滤池，然后进入缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮系统，最后进入除磷吸附过滤反应系统;或者污水首先经过物理过滤系统，然后进入除磷吸附过滤反应系统，最后进入缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮系统。
物理过滤池内安装有孔隙依次减小的多级格栅;优选地，物理过滤池是由安装在物理过滤池内的粗格栅、中格栅、细格栅及精细过滤设施构成;所述中格栅的空隙优选为5-20mm，所述细格栅的空隙优选为2-5mm，所述精细过滤设施的孔径为0.1-2.0mm;所述精细过滤设施可选为微滤装置。
缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮系统由缺氧反硝化生物滤池、好氧硝化生物滤池及回流系统构成，缺氧反硝化生物滤池的出水流入好氧硝化生物滤池，好氧硝化生物滤池部分出水经回流至缺氧反硝化生物滤池。缺氧反硝化生物滤池、好氧硝化生物滤池分别由配水区、反应区、清水区构成，配水区内安装有滤头和滤板，其上为承托层和陶粒层。
除磷吸附过滤反应系统为除磷吸附滤池，滤池下部安装有布水系统，布水系统由下装式抗堵塞长柄滤头和滤板构成，该下装式抗堵塞长柄滤头顶部设置检修帽。除磷吸附滤池结构分为配水区、反应区和清水区，其反应区自下而上设有：下装式抗堵塞长柄滤头、鹅卵石、微碱缓释除磷滤料。
所述物理过滤池、缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮系统和除磷吸附过滤反应系统分别与曝气及反冲洗系统、污水回流系统配合相连。曝气系统由鼓风机、空气管路、调节阀门、空气分配器、单孔膜曝气器、在线溶解氧以及PLC控制系统等组成。反冲洗系统由反冲洗风机、反冲洗水泵、布水和布气管路以及PLC控制系统组成。反冲洗风机和反冲洗水泵与PLC控制系统连接。曝气及反冲洗系统可与好氧生物滤池相连。污水回流系统由回流水泵、回流水管道、流量计、硝酸盐氮监测仪表以及PLC控制系统组成。
在缺氧反硝化生物滤池\好氧硝化生物滤池脱氮系统中设置在线硝酸盐氮监测仪表、在线氨氮监测仪和/或在线溶解氧监测仪表，利用这些仪表监测的数据通过PLC系统控制回流系统的回流水量和曝气系统的供气量。
在物理过滤系统中设置机械清理装置，或还可以设置有在线超声波液位差仪表，利用在线超声波液位差仪表监测的数据通过PLC系统控制机械清渣清理。
本实用新型所提出的一种集物理生物化学过滤于一体的污水脱氮除磷装置具有流程短、投资费用省、运行费用低、污泥易处理等显著特点，CODcr、BOD5、NH3-N、SS、TN、TP去除率分别达到92%，95%，95%，95%，90%，95%。整个工艺无需任何外加药剂即可达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准，实现既治理了水污染又节约了能耗，也符合节约型社会的要求。