公布日：2022.07.01
申请日：2022.04.29
分类号：C02F9/14(2006.01)I
摘要
本发明公开一种能源自给‑深度脱氮除磷的生活污水处理系统，沿污水流动方向依次连通设有格栅、沉淀池、氮生物滤池与磷生物滤池，沉淀池上部通过第一污水泵连接氮生物滤池入口，沉淀池底部通过第二污水泵连接有电化学反应池，电化学反应池出口连接磷生物滤池入口；氮生物滤池出口连接有第一循环水泵，第一循环水泵出口分别连接氮生物滤池与磷生物滤池的入口；磷生物滤池出口连接有第二循环水泵，第二循环水泵出口作为污水排出口、同时分别连接至氮生物滤池与磷生物滤池的入口；所述污水处理系统还包括光伏电源，光伏电源为污水处理系统的所有设备提供电能；该系统能够实现能源自给、脱氮除磷效率较高、运营维护简单等优点。
权利要求书
1.一种能源自给-深度脱氮除磷的生活污水处理系统，其特征在于，沿污水流动方向依次连通设有格栅、沉淀池、氮生物滤池与磷生物滤池，沉淀池上部通过第一污水泵连接氮生物滤池入口，沉淀池底部通过第二污水泵连接有电化学反应池，电化学反应池出口连接磷生物滤池入口；第二污水泵与电化学反应池之间设有第一流量控制计；氮生物滤池出口连接有第一循环水泵，第一循环水泵出口分别连接氮生物滤池与磷生物滤池的入口；第一循环水泵与氮生物滤池入口之间设有第二流量控制计；磷生物滤池出口连接有第二循环水泵，第二循环水泵出口作为污水排出口、同时分别连接至氮生物滤池与磷生物滤池的入口；第二循环水泵与氮生物滤池入口之间设有第三流量控制计；所述污水处理系统还包括光伏电源，光伏电源为污水处理系统的所有设备提供电能。
2.根据权利要求1所述的一种能源自给-深度脱氮除磷的生活污水处理系统，其特征在于，所述氮生物滤池由上之下依次设置第一均匀布水器、氮生物滤层、第一承托层与第一集水池，第一均匀布水器与氮生物滤层为间隔设置，氮生物滤池竖直穿设有将集水池与大气连通的透气管；第一集水池外部设有抽风机，抽风机通过排风管与第一集水池连通，第一集水池内部设有第一液位控制器与第二液位控制器，第一液位控制器与抽风机相连，控制抽风机的运行；第二液位控制器与第一循环水泵相连、控制第一循环水泵的运行，调节第一承托层与第一集水池内水面的高度10-60cm。
3.根据权利要求1述的一种能源自给-深度脱氮除磷的生活污水处理系统，其特征在于，所述磷生物滤池由上至下依次设置磷生物滤层、第二承托层与第二集水池，磷生物滤层上部埋设有第二均匀布水器，磷生物滤层内竖直埋设有正电极与负电极，正、负电极分别连接至电流控制器；第二集水池内部设有第二液位控制器，第二液位控制器与第二循环水泵相连、控制第二循环水泵的运行，调节第二承托层与第二集水池内水面的高度。
4.根据权利要求1述的一种能源自给-深度脱氮除磷的生活污水处理系统，其特征在于，所述电化学反应池设有阴、阳电极以及搅拌器。
5.根据权利要求2述的一种能源自给-深度脱氮除磷的生活污水处理系统，其特征在于，所述第一均匀布水器与氮生物滤层顶面之间的间距为5-50cm。
6.根据权利要求2述的一种能源自给-深度脱氮除磷的生活污水处理系统，其特征在于，氮生物滤层包含两层以上，且各滤层中滤料滤径由上到下逐层降低，滤料厚度为30-100cm，滤径为10-100mm。
7.根据权利要求2述的一种能源自给-深度脱氮除磷的生活污水处理系统，其特征在于，所述透气管包含两根以上。
8.根据权利要求3述的一种能源自给-深度脱氮除磷的生活污水处理系统，其特征在于，所述磷生物滤层包含一层以上，且各滤层中滤料滤径由上到下逐层降低，滤料厚度为30-80cm，滤径为30-120mm。
9.根据权利要求3述的一种能源自给-深度脱氮除磷的生活污水处理系统，其特征在于，所述第二均匀布水器在磷生物滤层内的埋设深度为5-10cm。10.根据权利要求4述的一种能源自给-深度脱氮除磷的生活污水处理系统，其特征在于，所述阴、阳电极的电压为0-400V；电化学反应池内污水的停留时间10-480min。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能源自给-深度脱氮除磷的生活污水处理系统，该系统能够实现能源自给、脱氮除磷效率较高、运营维护简单等优点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种能源自给-深度脱氮除磷的生活污水处理系统，沿污水流动方向依次连通设有格栅、沉淀池、氮生物滤池与磷生物滤池，沉淀池上部通过第一污水泵连接氮生物滤池入口，沉淀池底部通过第二污水泵连接有电化学反应池，电化学反应池出口连接磷生物滤池入口；第二污水泵与电化学反应池之间设有第一流量控制计；
氮生物滤池出口连接有第一循环水泵，第一循环水泵出口分别连接氮生物滤池与磷生物滤池的入口；第一循环水泵与氮生物滤池入口之间设有第二流量控制计；
磷生物滤池出口连接有第二循环水泵，第二循环水泵出口作为污水排出口、同时分别连接至氮生物滤池与磷生物滤池的入口；第二循环水泵与氮生物滤池入口之间设有第三流量控制计；
所述污水处理系统还包括光伏电源，光伏电源为污水处理系统的所有设备提供电能。
进一步的，所述氮生物滤池由上至下依次设置第一均匀布水器、氮生物滤层、第一承托层与第一集水池，第一均匀布水器与氮生物滤层为间隔设置，氮生物滤池竖直穿设有将集水池与大气连通的透气管；第一集水池外部设有抽风机，抽风机通过排风管与第一集水池连通，第一集水池内部设有第一液位控制器与第二液位控制器，第一液位控制器与抽风机相连，控制抽风机的运行；第二液位控制器与第一循环水泵相连、控制第一循环水泵的运行，调节第一承托层与第一集水池内水面的高度10-60cm，氮生物滤池污水回流比为100％-600％。
进一步的，所述磷生物滤池由上至下依次设置磷生物滤层、第二承托层与第二集水池，磷生物滤层上部埋设有第二均匀布水器，磷生物滤层内竖直埋设有正电极与负电极，正、负电极分别连接至电流控制器；第二集水池内部设有第二液位控制器，第二液位控制器与第二循环水泵相连、控制第二循环水泵的运行，调节第二承托层与第二集水池内水面的高度，磷生物滤池污水回流比为50％-500％。
进一步的，所述电化学反应池设有阴、阳电极以及搅拌器。
进一步的，所述第一均匀布水器与氮生物滤层顶面之间的间距为5-50cm。
进一步的，氮生物滤层包含两层以上，且各滤层中滤料滤径由上到下逐层降低，滤料厚度为30-100cm，滤径为10-100mm。
进一步的，所述透气管包含两根以上。
进一步的，所述磷生物滤层包含一层以上，且各滤层中滤料滤径由上到下逐层降低，滤料厚度为30-80cm，滤径为30-120mm。
进一步的，所述第二均匀布水器在磷生物滤层内的埋设深度为5-10cm。
进一步的，所述阴、阳电极的电压为0-400V；电化学反应池内污水的停留时间10-480min。
本发明的有益效果是:
一、光伏电源为污水处理系统的所有设备提供电能，使污水处理系统实现能源自给。
二、污水通过格栅去除较大悬浮物后进入沉淀池，沉淀池上清液进入氮生物滤池，氮生物滤池的上部分滤层中异养好氧菌利用DO分解有机物，硝化细菌利用DO将氨态氮氧化为硝态氮，随着污水中DO的消耗，下部分滤层将形成缺氧区域，反硝化细菌在缺氧区域中利用有机物将硝态氮进一步还原为氮气，最后污水实现了有机物分解和脱氮效果。
三、第一集水池内与第一承托层保持一定的高度，通过抽风机加快第一集水池内与第一承托层之间的空气流动，充分提高污水中DO，为氮滤池提供充足的DO，省去了一般生物滤池所需的曝气系统，大大降低了污水处理能耗。
四、第一循环水泵将氮生物滤池的第一集水池中一部分污水抽至磷生物滤池的第二布水器，剩下的污水回流至第一布水器，实现深度脱氮效果，同时降低氮生物滤池的污水负荷，有效防止氮生物滤层堵塞。
五、磷生物滤池内的正负电极可以促进磷生物滤池中的微生物利用VFA进行厌氧除磷作用，将磷酸盐还原为磷化氢气体，实现污水除磷效果；电化学反应池中产生的金属阳离子在磷生物滤池中发生化学絮凝作用，进一步去除污水中的磷；
六、第二循环泵将池磷生物滤池内一部分污水回流到第二布水器，实现深度除磷效果，同时降低磷生物滤池内污水负荷，有效防止磷滤料滤层的堵塞。
（发明人：房杰君;丁朵）