公布日：2024.05.14
申请日：2024.04.11
分类号：C02F3/28(2023.01)I
摘要
本发明公开了一种铁离子驱动反硝化-厌氧氨氧化去除污水中氮磷的系统和方法，涉及污水处理技术领域。该系统包括厌氧生物滤池，厌氧生物滤池包括壳体和填料组件，填料组件包括支架、填料块和驱动组件，支架上具有多个放置区，填料块的数量与放置区的数量相同，填料块安装于放置区上，且多个填料块为分体式结构，填料块沿壳体的轴向方向活动设置，驱动组件与支架连接并用于驱动支架沿壳体的周向方向转动。该系统无需停机即可对填料块进行清理或更换，不仅可使厌氧生物滤池保持稳定的污水处理能力，而且还实现了污水的连续式处理，有助于缩短系统处理周期，提高污水处理效率。
权利要求书
1.一种铁离子驱动反硝化-厌氧氨氧化去除污水中氮磷的系统，其特征在于，包括厌氧生物滤池（100），所述厌氧生物滤池（100）包括壳体（110）和填料组件（120），其中，所述壳体（110）内设有第一容纳腔（111）和第二容纳腔（112），所述第一容纳腔（111）用于放置所述填料组件（120），所述第二容纳腔（112）与所述第一容纳腔（111）连通，所述壳体（110）上还设有进水口和出水口，所述进水口用于供待处理污水进入所述壳体（110）内，所述出水口用于供经所述填料组件（120）处理后的清水排出所述壳体（110）；所述填料组件（120）包括支架（121）、填料块（122）和驱动组件（123），所述支架（121）上具有多个放置区（1211），所述填料块（122）的数量与所述放置区（1211）的数量相同，所述填料块（122）安装于所述放置区（1211）上，且多个所述填料块（122）为分体式结构，所述填料块（122）沿所述壳体（110）的轴向方向活动设置，所述驱动组件（123）与所述支架（121）连接并用于驱动所述支架（121）沿所述壳体（110）的周向方向转动；所述第二容纳腔（112）内还设有第一隔板（1121），所述第一隔板（1121）将所述第二容纳腔（112）分隔为第一腔室（1122）和第二腔室（1123），所述支架（121）与所述第一容纳腔（111）的内壁抵接；所述进水口包括第一进水口（1131）和第二进水口（1132），所述出水口包括第一出水口（1141）和第二出水口（1142），并且所述第一进水口（1131）与所述第一容纳腔（111）连通，所述第一出水口（1141）与所述第一腔室（1122）连通，所述第二进水口（1132）与所述第二腔室（1123）连通，所述第二出水口（1142）与所述第一容纳腔（111）连通。
2.根据权利要求1所述的铁离子驱动反硝化-厌氧氨氧化去除污水中氮磷的系统，其特征在于，所述壳体（110）内还设有第三容纳腔（115），所述第三容纳腔（115）与所述第一容纳腔（111）连通，所述系统还包括喷淋管（130），所述喷淋管（130）设于所述第三容纳腔（115）内，所述喷淋管（130）位于所述第一腔室（1122）一侧或位于所述第二腔室（1123）一侧，所述喷淋管（130）上开设有喷淋孔，经所述喷淋孔喷出的水用于对位于所述第一腔室（1122）一侧或位于所述第二腔室（1123）一侧的所述填料块（122）进行冲洗。
3.根据权利要求2所述的铁离子驱动反硝化-厌氧氨氧化去除污水中氮磷的系统，其特征在于，所述第三容纳腔（115）内还设有第二隔板（1151），所述第二隔板（1151）与所述第一隔板（1121）共面设置，并且所述第二隔板（1151）用于将所述第三容纳腔（115）分隔为喷淋区（1152）和非喷淋区（1153）。
4.根据权利要求3所述的铁离子驱动反硝化-厌氧氨氧化去除污水中氮磷的系统，其特征在于，所述支架（121）包括第一筋条（1212）、第二筋条（1213）、第三隔板（1214）和第四隔板（1215），其中，多个所述第一筋条（1212）和多个所述第二筋条（1213）均沿所述壳体（110）的轴向方向分布，所述第一筋条（1212）与所述第二筋条（1213）间隔设置并使所述第一筋条（1212）与所述第二筋条（1213）之间形成填料区，所述第三隔板（1214）设于所述第一筋条（1212）与所述第二筋条（1213）之间，并通过所述第三隔板（1214）将所述填料区分隔为多个所述放置区（1211），所述第四隔板（1215）设于所述填料区的一端。
5.根据权利要求4所述的铁离子驱动反硝化-厌氧氨氧化去除污水中氮磷的系统，其特征在于，所述第一隔板（1121）的两侧设有第一板体（116），所述第二隔板（1151）的内侧设有第二板体（117），所述第三隔板（1214）的两侧设有第三板体（1216），所述第一板体（116）的宽度大于所述第一隔板（1121）的厚度，所述第二板体（117）的宽度大于所述第二隔板（1151）的厚度，所述第三板体（1216）的宽度大于所述第三隔板（1214）的厚度，并且所述填料组件（120）安装于所述第一容纳腔（111）内时，所述第一板体（116）与内侧的所述第三板体（1216）面面抵接，所述第二板体（117）与外侧的所述第三板体（1216）面面抵接。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的铁离子驱动反硝化-厌氧氨氧化去除污水中氮磷的系统，其特征在于，所述壳体（110）包括本体（110a）和盖体（110b），所述盖体（110b）可拆卸的盖合于所述本体（110a）的端面上，并且所述盖体（110b）包括第一盖体（110b-1）和第二盖体（110b-2），所述第一盖体（110b-1）和所述第二盖体（110b-2）为分体式结构，所述第一盖体（110b-1）和所述第二盖体（110b-2）中较小一者的面积大于所述填料块（122）的截面积。
7.根据权利要求6所述的铁离子驱动反硝化-厌氧氨氧化去除污水中氮磷的系统，其特征在于，所述本体（110a）上设有第一嵌槽（110a-1）和第一卡环（110a-2），所述盖体（110b）上设有第二嵌槽（110b-3）和第二卡环（110b-4），所述盖体（110b）盖合于所述本体（110a）上时，所述第一卡环（110a-2）卡接于所述第二嵌槽（110b-3）内，所述第二卡环（110b-4）卡接于所述第一嵌槽（110a-1）内。
8.根据权利要求6所述的铁离子驱动反硝化-厌氧氨氧化去除污水中氮磷的系统，其特征在于，所述壳体（110）内设有第一支撑部（118）和第二支撑部（119），多个所述第一支撑部（118）和多个所述第二支撑部（119）均沿所述壳体（110）的轴向方向分布，所述第一支撑部（118）和所述第二支撑部（119）间隔设置并使所述第一支撑部（118）与所述第二支撑部（119）之间形成所述第一容纳腔（111），并且所述盖体（110b）上还设有第三卡环（110b-5），所述盖体（110b）盖合于所述本体（110a）上时，位于端部的所述第一支撑部（118）卡接于所述第三卡环（110b-5）内并与所述第三卡环（110b-5）面面抵接。
9.一种铁离子驱动反硝化-厌氧氨氧化去除污水中氮磷的方法，其特征在于，使用权利要求1至8中任一项所述的铁离子驱动反硝化-厌氧氨氧化去除污水中氮磷的系统，并且所述方法至少包括如下步骤：向待处理污水中加入热活化过硫酸盐，对待处理污水进行预处理；将菌种接种到厌氧生物滤池（100）的填料块（122）上驯化培养，形成微生物群落；将待处理污水通入所述厌氧生物滤池（100），待处理污水经所述填料块（122）过滤，同时待处理污水与微生物群落发生生化反应；基于所述厌氧生物滤池（100）的检测参数，通过驱动组件（123）控制支架（121）转动，并对转动至预设区域的填料块（122）进行清理或更换。
发明内容
本发明公开了一种铁离子驱动反硝化-厌氧氨氧化去除污水中氮磷的系统和方法，以解决相关技术中的厌氧生物滤池，使用一段时间后需要停机清理或更换填料，不仅延长了系统处理周期，而且还影响污水处理效率的技术问题。
为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：
本发明的第一个方面提供了一种铁离子驱动反硝化-厌氧氨氧化去除污水中氮磷的系统。
本发明的铁离子驱动反硝化-厌氧氨氧化去除污水中氮磷的系统，包括厌氧生物滤池，所述厌氧生物滤池包括壳体和填料组件，其中，所述壳体内设有第一容纳腔和第二容纳腔，所述第一容纳腔用于放置所述填料组件，所述第二容纳腔与所述第一容纳腔连通，所述壳体上还设有进水口和出水口，所述进水口用于供待处理污水进入所述壳体内，所述出水口用于供经所述填料组件处理后的清水排出所述壳体；所述填料组件包括支架、填料块和驱动组件，所述支架上具有多个放置区，所述填料块的数量与所述放置区的数量相同，所述填料块安装于所述放置区上，且多个所述填料块为分体式结构，所述填料块沿所述壳体的轴向方向活动设置，所述驱动组件与所述支架连接并用于驱动所述支架沿所述壳体的周向方向转动。
进一步地，所述第二容纳腔内还设有第一隔板，所述第一隔板将所述第二容纳腔分隔为第一腔室和第二腔室，所述支架与所述第一容纳腔的内壁抵接；所述进水口包括第一进水口和第二进水口，所述出水口包括第一出水口和第二出水口，并且所述第一进水口与所述第一容纳腔连通，所述第一出水口与所述第一腔室连通，所述第二进水口与所述第二腔室连通，所述第二出水口与所述第一容纳腔连通。
进一步地，所述壳体内还设有第三容纳腔，所述第三容纳腔与所述第一容纳腔连通，所述系统还包括喷淋管，所述喷淋管设于所述第三容纳腔内，所述喷淋管位于所述第一腔室一侧或位于所述第二腔室一侧，所述喷淋管上开设有喷淋孔，经所述喷淋孔喷出的水用于对位于所述第一腔室一侧或位于所述第二腔室一侧的所述填料块进行冲洗。
进一步地，所述第三容纳腔内还设有第二隔板，所述第二隔板与所述第一隔板共面设置，并且所述第二隔板用于将所述第三容纳腔分隔为喷淋区和非喷淋区。
进一步地，所述支架包括第一筋条、第二筋条、第三隔板和第四隔板，其中，多个所述第一筋条和多个所述第二筋条均沿所述壳体的轴向方向分布，所述第一筋条与所述第二筋条间隔设置并使所述第一筋条与所述第二筋条之间形成填料区，所述第三隔板设于所述第一筋条与所述第二筋条之间，并通过所述第三隔板将所述填料区分隔为多个所述放置区，所述第四隔板设于所述填料区的一端。
进一步地，所述第一隔板的两侧设有第一板体，所述第二隔板的内侧设有第二板体，所述第三隔板的两侧设有第三板体，所述第一板体的宽度大于所述第一隔板的厚度，所述第二板体的宽度大于所述第二隔板的厚度，所述第三板体的宽度大于所述第三隔板的厚度，并且所述填料组件安装于所述所述第一容纳腔内时，所述第一板体与内侧的所述第三板体面面抵接，所述第二板体与外侧的所述第三板体面面抵接。
进一步地，所述壳体包括本体和盖体，所述盖体可拆卸的盖合于所述本体的端面上，并且所述盖体包括第一盖体和第二盖体，所述第一盖体和所述第二盖体为分体式结构，所述第一盖体和所述第二盖体中较小一者的面积大于所述填料块的截面积。
进一步地，所述本体上设有第一嵌槽和第一卡环，所述盖体上设有第二嵌槽和第二卡环，所述盖体盖合于所述本体上时，所述第一卡环卡接于所述第二嵌槽内，所述第二卡环卡接于所述第一嵌槽内。
进一步地，所述壳体内设有第一支撑部和第二支撑部，多个所述第一支撑部和多个所述第二支撑部均沿所述壳体的轴向方向分布，所述第一支撑部和所述第二支撑部间隔设置并使所述第一支撑部与所述第二支撑部之间形成所述第一容纳腔，并且所述盖体上还设有第三卡环，所述盖体盖合于所述本体上时，位于端部的所述第一支撑部卡接于所述第三卡环内并与所述第三卡环面面抵接。
本发明的第二个方面提供了一种铁离子驱动反硝化-厌氧氨氧化去除污水中氮磷的方法。
本发明的铁离子驱动反硝化-厌氧氨氧化去除污水中氮磷的方法，使用本发明中任一项技术方案所述的铁离子驱动反硝化-厌氧氨氧化去除污水中氮磷的系统，并且所述方法至少包括如下步骤：
向待处理污水中加入热活化过硫酸盐，对待处理污水进行预处理；
将菌种接种到厌氧生物滤池的填料块上驯化培养，形成微生物群落；
将待处理污水通入所述厌氧生物滤池，待处理污水经所述填料块过滤，同时待处理污水与微生物群落发生生化反应；
基于所述厌氧生物滤池的检测参数，通过驱动组件控制支架转动，并对转动至预设区域的填料块进行清理或更换。
本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：
本发明的铁离子驱动反硝化-厌氧氨氧化去除污水中氮磷的系统，包括厌氧生物滤池，厌氧生物滤池具有多个分体式结构的填料块，在厌氧生物滤池使用一段时间后，可利用驱动组件驱动支架转动，并对转动至处理区域的填料块进行清理或更换，以确保厌氧生物滤池的污水处理能力；对处理区域的填料块进行清理或更换的同时，位于非处理区域的填料块仍然可以进行污水处理。
即本发明的铁离子驱动反硝化-厌氧氨氧化去除污水中氮磷的系统，通过将填料块设为分体式结构，并且设置驱动组件，无需停机即可对填料块进行清理或更换，不仅可使厌氧生物滤池保持稳定的污水处理能力，而且还实现了污水的连续式处理，有助于缩短系统处理周期，提高污水处理效率，解决了相关技术中的厌氧生物滤池，使用一段时间后需要停机清理或更换填料的问题。
（发明人：胡颖铭;代佼;逯云龙;赵栗笠;王佳）