申请日2020.03.25
公开(公告)日2020.05.26
IPC分类号C02F9/14; C02F101/30
摘要
本发明公开了一种污水处理及氮磷资源化利用系统，包括预处理单元，预处理单元包括格栅井和调节池;在预处理单元后依次设置有生物转笼一体化单元和若干尾水氮磷吸收单元;生物转笼一体化单元包括按水流方向依次设置的缺氧池、好氧池和沉淀池，缺氧池和沉淀池内设有纤维束填料;好氧池内设有转笼，转笼包括填料笼和转轴，转轴与电机连接;尾水氮磷吸收单元包括尾水集水管和经济作物，在尾水集水管纵向的上方开设有若干栽种孔，经济作物栽种在栽种孔内;调节池内设有提升泵，用于将调节池内的污水引入缺氧池，沉淀池内的污水通过管道与尾水集水管连通。该系统能高效处理污水，并实现氮磷资源化利用，且运行效果稳定，操作简单，运行费用低。
权利要求书
1.一种污水处理及氮磷资源化利用系统，包括预处理单元，所述预处理单元包括格栅井和设置在格栅井出水端的调节池，所述格栅井进水端设有进水管，用于将污水引入格栅井内，所述格栅井内设有格栅;其特征在于，在预处理单元后依次设置有生物转笼一体化单元和尾水氮磷吸收单元;
所述生物转笼一体化单元包括按水流方向依次设置的缺氧池、好氧池和沉淀池，所述缺氧池和沉淀池内设有纤维束填料;所述好氧池内设有转笼，所述转笼包括填料笼和转轴，所述填料笼由同心的内外筒构成的环状夹层结构，环状夹层中填充有填料，所述内外筒由不锈钢制成且筒壁上设有若干通孔;所述转轴设置在填料笼轴向中心，转轴水平设置且与水流方向垂直，转轴两端通过固定设置在好氧池两池壁上的两轴承固定在好氧池池壁上，所述填料笼固定支撑在转轴上，从而使得填料笼部分位于好氧池水体中，部分露出于水体外;所述转轴与电机连接，便于通过电机带动填料笼转动;所述缺氧池和好氧池对应的池壁上设有溢流堰，便于缺氧池内的水体通过溢流堰进入好氧池，所述好氧池和沉淀池的底部相通设置，使得好氧池内的水体从底部进入沉淀池;
所述尾水氮磷吸收单元包括尾水集水管和经济作物，在尾水集水管纵向的上方开设有若干栽种孔，所述经济作物栽种在栽种孔内;
所述调节池内设有提升泵，所述提升泵用于将调节池内的污水引入缺氧池，所述沉淀池内的污水通过管道与尾水集水管的进水口连通，所述尾水集水管的出水口的水直接排放。
2.根据权利要求1所述的一种污水处理及氮磷资源化利用系统，其特征在于，在调节池内设有液位控制器，所述液位控制器与提升泵连接，用于保证调节池的液位在设定范围内。
3.根据权利要求1所述的一种污水处理及氮磷资源化利用系统，其特征在于，所述纤维束填料均匀分布在缺氧池和沉淀池中，并且纤维束填料距离对应的池底和池顶均有一定距离。
4.根据权利要求1所述的一种污水处理及氮磷资源化利用系统，其特征在于，填料笼内填充的填料为多面空心球、鲍尔环或活性炭中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的一种污水处理及氮磷资源化利用系统，其特征在于，所述填料笼内填料的填充率为10%~100%。
6.根据权利要求1所述的一种污水处理及氮磷资源化利用系统，其特征在于，填料笼两端对应的好氧池内壁上各设有回流槽，并在回流槽对应的缺氧池池壁上设有回流液进口，同时在填料笼两端外端面圆周方向上均有分布有若干水斗，水斗的开口朝向对应的回流槽，便于转笼转动时水斗将好氧池的硝化液引入回流槽，进而回流到缺氧池内。
7.根据权利要求6所述的一种污水处理及氮磷资源化利用系统，其特征在于，在缺氧池回流液进口处设有流量计和阀门，用于控制进入缺氧池的硝化液流量。
8.根据权利要求1所述的一种污水处理及氮磷资源化利用系统，其特征在于，沉淀池和尾水氮磷吸收单元之间的管道上设有紫外消毒器，紫外消毒器的进水口通过管路与沉淀池出水端连通，紫外消毒器的出水口通过管路与尾水氮磷吸收单元进水口连通。
9.根据权利要求1所述的一种污水处理及氮磷资源化利用系统，其特征在于，尾水氮磷吸收单元包括若干氮磷吸收组，每个氮磷吸收组包括若干根尾水集水管，每根尾水集水管由若干段尾水集水管单元组成，所有尾水集水管单元上下设置在支撑架上，相邻两尾水集水管单元通过管路连接且位于上方尾水集水管单元的出水口正对位于下方尾水集水管单元进水口，从而保证污水在尾水集水管内呈蛇形状流动。
10.根据权利要求1所述的一种污水处理及氮磷资源化利用系统，其特征在于，所述经济作物包括空心菜、小白菜、生菜、水芹菜和番茄，所述经济作物按生长季节在尾水集水管内轮流种植。
说明书
一种污水处理及氮磷资源化利用系统
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，特别涉及一种污水处理及氮磷资源化利用系统。
背景技术
污水是指受一定污染的来自生活和生产的排出水，从环境质量的角度看，污水中含有有机物、氮磷等污染物质，这些物质会对水环境造成影响，但从另一个角度看，污水又是一种资源，其中的氮磷物质是可利用的资源。目前，在污水资源化利用方面主要集中在水资源的利用和污泥的资源化利用。如一种用于城镇污水资源化利用的一体化设备(申请号201920510551.0)、一种生活污水资源化利用的生态处理系统(申请号 201822086815.2)、一种农村生活污水生态处理循环利用系统(申请号 201910583469.5)等专利主要是侧重净化后的水资源利用;一种小区生活污水资源化利用系统(申请号 201610870108.5)和一种农村生活污水资源化分类高效处理系统(申请号 201911044090.3)则是侧重于污水分类处理及绿化浇灌和农田灌溉;一种农村污水资源化利用及污水处理装置(申请号201821523238.2)主要是侧重于处理过程产生的污泥进行资源化利用、一站式AO降解高浓度污水资源化利用系统(申请号 201720426941.0)主要是实现固液分离后对污水进行处理，同时对固体物进行资源化利用;一种资源化处理源分离黄水的方法及装置(申请号201910674807.6)则是通过污水分离和浓缩氨氮和磷制备鸟粪石，实现资源利用。
可见，污水进行资源化利用在污水处理领域具有重要意义，但如何对污水中的氮磷资源进行直接高效利用的同时保证污水处理效果，并使污水处理与资源化成本最小化，是目前污水处理氮磷资源化利用需要解决的关键问题。在目前公布的专利技术中，关于污水氮磷直接资源化利用的技术还未见报道。
针对上述问题，研发一种能高效处理污水，同时实现污水氮磷直接高效利用的污水处理及氮磷资源化利用系统是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的就在于提供一种污水处理效果好，同时保证污水中氮磷得到资源化利用的污水处理及氮磷资源化利用系统。
一种污水处理及氮磷资源化利用系统，包括预处理单元，所述预处理单元包括格栅井和设置在格栅井出水端的调节池，所述格栅井进水端设有进水管，用于将污水引入格栅井内，所述格栅井内设有格栅;在预处理单元后依次设置有生物转笼一体化单元和尾水氮磷吸收单元。
所述生物转笼一体化单元包括按水流方向依次设置的缺氧池、好氧池和沉淀池，所述缺氧池和沉淀池内设有纤维束填料;所述好氧池内设有转笼，所述转笼包括填料笼和转轴，所述填料笼由同心的内外筒构成的环状夹层结构，环状夹层中填充有填料，所述内外筒由不锈钢制成且筒壁上设有若干通孔;所述转轴设置在填料笼轴向中心，转轴水平设置且与水流方向垂直，转轴两端通过固定设置在好氧池两池壁上的两轴承固定在好氧池池壁上，所述填料笼固定支撑在转轴上，从而使得填料笼部分位于好氧池水体中，部分露出于水体外;所述转轴与电机连接，便于通过电机带动填料笼转动;所述缺氧池和好氧池对应的池壁上设有溢流堰，便于缺氧池内的水体通过溢流堰进入好氧池，所述好氧池和沉淀池的底部相通设置，使得好氧池内的水体从底部进入沉淀池。
所述尾水氮磷吸收单元包括尾水集水管和经济作物，在尾水集水管纵向的上方开设有若干栽种孔，所述经济作物栽种在栽种孔内。
所述调节池内设有提升泵，所述提升泵用于将调节池内的污水引入缺氧池，所述沉淀池内的污水通过管道与尾水集水管的进水口连通，所述尾水集水管的出水口的水直接排放。
进一步地，在调节池内设有液位控制器，所述液位控制器与提升泵连接，用于保证调节池的液位在设定范围内。
进一步地，所述纤维束填料均匀分布在缺氧池和沉淀池中，并且纤维束填料距离对应的池底和池顶均有一定距离。
进一步地，填料笼内填充的填料为多面空心球、鲍尔环或活性炭中的一种或多种。
进一步地，所述填料笼内填料的填充率为10%~100%。
进一步地，填料笼两端对应的好氧池内壁上各设有回流槽，并在回流槽对应的缺氧池池壁上设有回流液进口，同时在填料笼两端外端面圆周方向上均有分布有若干水斗，水斗的开口朝向对应的回流槽，便于转笼转动时水斗将好氧池的硝化液引入回流槽，进而回流到缺氧池内。
进一步地，在缺氧池回流液进口处设有流量计和阀门，用于控制进入缺氧池的硝化液流量。
进一步地，沉淀池和尾水氮磷吸收单元之间的管道上设有紫外消毒器，紫外消毒器的进水口通过管路与沉淀池出水端连通，紫外消毒器的出水口通过管路与尾水氮磷吸收单元进水口连通。
进一步地，尾水氮磷吸收单元包括若干氮磷吸收组，每个氮磷吸收组包括若干根尾水集水管，每根尾水集水管由若干段尾水集水管单元组成，所有尾水集水管单元上下设置在支撑架上，相邻两尾水集水管单元通过管路连接且位于上方尾水集水管单元的出水口正对位于下方尾水集水管单元进水口，从而保证污水在尾水集水管内呈蛇形状流动。
进一步地，所述经济作物包括空心菜、小白菜、生菜、水芹菜和番茄，所述经济作物按生长季节在尾水集水管内轮流种植。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明通过预处理单元、生物转笼一体化单元和尾水氮磷吸收单元实现了污水的高效处理，并实现了氮磷资源化利用;在生物转笼一体化单元，通过转笼转动实现好氧池的水体自复氧，同时在缺氧池和沉淀池内设置的纤维束填料和填料笼内填料表面附着生长的生物膜的作用下，污水中的有机物被降解去除，氨氮在好氧池内被硝化去除;然后进入尾水氮磷吸收单元，通过经济作物在生长过程中吸收水体中的氮磷，实现水体的氮磷深度净化，同时实现污水氮磷资源化利用。
2、该系统较传统采用曝气装置的污水处理系统，设备投资低，运行效果稳定、操作简单、运行费用低;并且污水中的氮磷资源化利用程度高、经济作物能产生经济效益、污泥产量少。（发明人黄健盛;刘德绍;温馨;陈双扣;谭俊峰;郑昊天）