公布日：2022.04.01
申请日：2021.12.23
分类号：C02F9/14(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N
摘要
本发明涉及一种农村生活污水深度脱氮一体化装置及方法，包括集成设置的沉淀池、滗水器、膜组件和反硝化深床滤池；所述沉淀池通过所述滗水器与所述膜组件输入端连接，所述滗水器将沉淀池内污水沉淀后所得上清液进行溶解氧浓度控制，并输入至所述膜组件内，以降低悬浮固体浓度；所述膜组件输出端与所述反硝化深床滤池连接，所述膜组件输出悬浮固体浓度降低后的上清液至所述反硝化深床滤池内，并由所述反硝化深床滤池内的滤料层净化、脱氮。本发明沉淀池出水经滗水器输出至底部的膜组件，通过自流输送至反硝化深床滤池，整个过程没有充氧过程，有利于保持反硝化深床滤池处于低DO条件，进而能提高脱氮硫杆菌脱氮能力，有利于体系TN的去除。
权利要求书
1.一种农村生活污水深度脱氮一体化装置，其特征在于：包括集成设置的沉淀池(1)、滗水器(2)、膜组件(3)和反硝化深床滤池(4)；所述沉淀池(1)通过所述滗水器(2)与所述膜组件(3)输入端连接，所述滗水器(2)将沉淀池(1)内污水沉淀后所得上清液进行溶解氧浓度控制，并输入至所述膜组件(3)内，以降低悬浮固体浓度；所述膜组件(3)输出端与所述反硝化深床滤池(4)连接，所述膜组件(3)输出悬浮固体浓度降低后的上清液至所述反硝化深床滤池(4)内，并由所述反硝化深床滤池(4)内的滤料层(41)净化、脱氮。
2.根据权利要求1所述的一种农村生活污水深度脱氮一体化装置，其特征在于：所述沉淀池(1)包括池体(11)、配水渠(12)、排泥管(13)、以及斜管或斜板(14)，所述池体(11)内腔上方设置有阻流板，所述阻流板一侧与池体(11)之间形成配水渠(12)，另一侧与池体(11)之间安装有斜管或斜板(14)，排泥管(13)设置于池体(11)底部。
3.根据权利要求2所述的一种农村生活污水深度脱氮一体化装置，其特征在于：所述滗水器(2)采用浮筒式滗水器(2)，且其设置于斜管或斜板(14)上方并通过滗水出水管(21)与膜组件(3)输入端连接。
4.根据权利要求1所述的一种农村生活污水深度脱氮一体化装置，其特征在于：所述膜组件(3)的膜孔径小于滤料层(41)的滤料粒径，所述膜组件(3)一侧连接有反冲洗装置(5)。
5.根据权利要求1所述的一种农村生活污水深度脱氮一体化装置，其特征在于：所述反硝化深床滤池(4)内腔顶部设置有清水区(42)，清水区(42)内的水通过侧壁设置的溢流口进入清水出水渠(43)，清水区(42)和滤料层(41)之间通过支架连接设置有若干长柄滤头(44)。
6.根据权利要求5所述的一种农村生活污水深度脱氮一体化装置，其特征在于：所述反硝化深床滤池(4)内腔底部设置有布水系统(6)，所述布水系统(6)包括带有多个小孔的进水布水管(61)，所述进水布水管(61)上安装有进水阀(62)，进水布水管(61)通过抽吸泵(63)与膜组件(3)输出端连接。
7.根据权利要求6所述的一种农村生活污水深度脱氮一体化装置，其特征在于：所述反硝化深床滤池(4)一侧还设置有反冲洗系统(7)，所述反冲洗系统(7)包括反冲洗管道(71)、反冲洗水泵(72)、反冲洗进水控制阀(73)、反冲洗排水控制阀(74)、反冲洗排水渠(75)，所述反冲洗管道(71)通过反冲洗水泵(72)连接进水布水管(61)和清水出水渠(43)，反冲洗排水渠(75)设置于滤料层(41)顶部一侧，且其与滤料层(41)之间设置有反冲洗排水控制阀(74)，所述反冲洗进水控制阀(73)设置于反冲洗管道(71)出水端。
8.根据权利要求1所述的一种农村生活污水深度脱氮一体化装置，其特征在于：所述反硝化深床滤池(4)内腔底部还设置有布气系统(8)，该布气系统(8)包括带有多个出气嘴的布气管(81)，所述布气管(81)一端延伸至反硝化深床滤池(4)外部连接鼓风机(82)。
9.根据权利要求1所述的一种农村生活污水深度脱氮一体化装置，其特征在于：所述滤料层(41)采用含硫尾矿制备的自养反硝化生物滤料，所述自养反硝化生物滤料粒径为10mm。
10.一种农村生活污水深度脱氮方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将二沉池出水经过强化混凝反应后导入沉淀池(1)中进行沉淀，所得上清液由所述滗水器(2)进行溶解氧浓度控制并输出至膜组件(3)内，以降低悬浮固体浓度，得到悬浮固体浓度降低后的上清液；S2、将所述悬浮固体浓度降低后的上清液输出至反硝化深床滤池(4)内，并由所述反硝化深床滤池(4)内的滤料层(41)净化、脱氮，得到净化水。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种农村生活污水深度脱氮一体化装置及方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种农村生活污水深度脱氮一体化装置，包括集成设置的沉淀池、滗水器、膜组件和反硝化深床滤池，沉淀池和反硝化深床滤池安装在一个总池的基座上，沉淀池-反硝化深床滤池一体化设计占地小，自动化控制，操作简单，在农村生活污水处理应用中很方便，氮磷处理效率高，能保证出水水质常年稳定达标；
所述沉淀池通过所述滗水器与所述膜组件输入端连接，所述滗水器将沉淀池内污水沉淀后所得上清液进行溶解氧(DO)浓度控制，并输入至所述膜组件内，以降低悬浮固体(SS)浓度，从而降低反硝化深床滤池的反冲洗频率，进而降低运营成本；
所述膜组件输出端与所述反硝化深床滤池连接，所述膜组件输出悬浮固体(SS)浓度降低后的上清液至所述反硝化深床滤池内，并由所述反硝化深床滤池内的滤料层净化、脱氮；
整个装置作为二沉池后深度处理单元，缩短输水距离，沉淀池出水经滗水器至软管，通过自流送至反硝化深床滤池，整个过程没有充氧过程，避免了常规斜板沉淀池出水自流至反硝化深床滤池时的跌曝充氧，有利于维持反硝化深床滤池处于低DO条件，进而提高脱氮硫杆菌脱氮能力，有利于体系总氮(TN)的去除。
作为本发明的进一步优化方案，所述沉淀池包括池体、配水渠、排泥管、以及斜管或斜板，所述池体内腔上方设置有阻流板，所述阻流板一侧与池体之间形成配水渠，另一侧与池体之间安装有斜管或斜板，排泥管设置于池体底部，污水经配水渠进入池体内，再由斜管或斜板沉淀后经滗水器排出至膜组件内。
作为本发明的进一步优化方案，所述滗水器采用浮筒式滗水器，且其设置于斜管或斜板上方并通过滗水出水管与膜组件输入端连接，滗水器包括浮筒、滗水软管和阀门等结构，并由PLC控制器进行智能控制，阀门打开时滗水软管将上清液输出至滗水出水管，再进入膜组件中。
作为本发明的进一步优化方案，所述膜组件的膜孔径小于滤料层的滤料粒径，所述膜组件一侧连接有反冲洗装置，反冲洗装置由PLC控制器驱动，利用化学清洗法清洗，药剂采用柠檬酸和次氯酸钠组合，保证膜组件的长时间正常运行。
作为本发明的进一步优化方案，所述反硝化深床滤池内腔顶部设置有清水区，清水区一侧设置有清水出水渠，清水区和滤料层之间通过支架连接设置有若干长柄滤头，长柄滤头用于收集清水，清水通过清水区侧壁的溢流口进入清水出水渠。
作为本发明的进一步优化方案，所述反硝化深床滤池内腔底部设置有布水系统，所述布水系统包括带有多个小孔的进水布水管，所述进水布水管上安装有进水阀，进水布水管通过抽吸泵与膜组件输出端连接，通过布水系统能够将进水均匀向上流出，与滤料层均匀接触。
作为本发明的进一步优化方案，所述反硝化深床滤池一侧还设置有反冲洗系统，所述反冲洗系统包括反冲洗管道、反冲洗水泵、反冲洗进水控制阀、反冲洗排水控制阀、反冲洗排水渠，所述反冲洗管道通过反冲洗水泵连接进水布水管和清水出水渠，反冲洗排水渠设置于滤料层顶部一侧，且其与滤料层之间设置有反冲洗排水控制阀，所述反冲洗进水控制阀设置于反冲洗管道出水端，滤料层使用一段时间后，可以开启反冲洗系统对其进行反冲洗，保证滤料层长时间高效运行。
作为本发明的进一步优化方案，所述反硝化深床滤池内腔底部还设置有布气系统，该布气系统包括带有多个出气嘴的布气管，所述布气管一端延伸至反硝化深床滤池外部连接鼓风机；通过布气系统的设置，在滤料层反冲洗时，吹出的气体能够加快去除堵塞滤料的杂质，保证滤料层过滤效果、出水水质。
作为本发明的进一步优化方案，所述滤料层采用含硫尾矿制备的自养反硝化生物滤料，所述自养反硝化生物滤料粒径为10mm，采用含硫尾矿制备的生物滤料作为反硝化深床滤池的滤料，解决了传统有机碳源作为电子供体的问题。
一种农村生活污水深度脱氮方法，包括以下步骤：
S1、将二沉池出水经过强化混凝反应后导入沉淀池中进行沉淀，所得上清液由所述滗水器进行溶解氧(DO)浓度控制并输出至膜组件内，以降低悬浮固体(SS)浓度，得到悬浮固体(SS)浓度降低后的上清液；
S2、将所述悬浮固体(SS)浓度降低后的上清液输出至反硝化深床滤池内，并由所述反硝化深床滤池内的滤料层净化、脱氮，得到净化水。
本发明的有益效果在于：
1)本发明采用沉淀池-反硝化深床滤池一体化设计，缩短输水距离，沉淀池出水经滗水器输出至底部的膜组件，通过自流输送至反硝化深床滤池，整个过程没有充氧过程，避免了常规沉淀池出水自流至反硝化深床滤池时的跌曝充氧，有利于保持反硝化深床滤池处于低DO条件，进而能提高脱氮硫杆菌脱氮能力，有利于体系TN的去除；
2)本发明滗水器出水端连接有膜组件，能够降低来水的SS浓度，从而降低反硝化深床滤池的反冲洗频率，进而降低运营成本；
3)本发明沉淀池-反硝化深床滤池一体化设计，脱氮效果好，便于操作和使用，在农村生活污水深度脱氮处理中具有较大优势，受季节影响小，冬天依然有很好的脱氮效果；
4)本发明采用含硫尾矿制备的生物滤料作为反硝化深床滤池的滤料，利用S2-作为电子供体，解决了传统有机碳源作为电子供体的而导致的增加运行费用、污泥产量以及存在的因投加过量导致出水COD超标风险的问题。
（发明人：宋永莲;伍昌年;杨丹丹;唐玉朝;刘壮壮;黄高鑫;丁伟;凌琪）