公布日：2024.06.14
申请日：2024.04.08
分类号：C02F3/30(2023.01)I
摘要
本发明涉及一种复合式尾水脱氮滤池系统及方法，其中反应池组包括两组池体单元，并且两组池体单元之间设有安装区，进水槽和出水槽分设于安装区两端，池体单元包括进水区、第一滤料区、第二滤料区和清水区，进水区通过进水管路与进水槽连接，且进水管路上设有加药管路，反应池组两侧均设有清水渠与出水槽连通，池体单元一侧设有排泥渠与对应侧的清水渠连通，第一滤料区和第二滤料区均设有好氧菌和厌氧菌，且第二滤料区通过循环管路与进水管路相连，第一滤料区下端和第二滤料区下端均设有曝气头管盘。本发明可以处理二沉池出水的硝态氮超标、氨氮超标或硝态氮和氨氮同时超标三种情况，并且各个池体单元均为独立工作，能够保证系统不间断连续作业。
权利要求书
1.一种复合式尾水脱氮滤池系统，其特征在于：包括反应池组(1)、进水槽(2)和出水槽(5)，其中反应池组(1)包括对称设置的两组池体单元(101)，并且两组池体单元(101)之间设有安装区(102)，反应池组(1)一侧设有进水槽(2)，另一侧设有出水槽(5)，并且所述进水槽(2)和出水槽(5)分设于所述安装区(102)两端，各个池体单元(101)结构相同，均包括由下到上依次设置的进水区(710)、第一滤料区(703)、第二滤料区(706)和清水区(707)，其中每个池体单元(101)的进水区(710)分别通过对应的进水管路(8)与所述进水槽(2)连接，并且每个进水管路(8)上均设有加药管路(9)，反应池组(1)两侧均设有清水渠(4)，并且两侧的清水渠(4)均与所述出水槽(5)连通，每个池体单元(101)远离所述安装区(102)一侧均设有排泥渠(3)，并且所述排泥渠(3)与对应侧的清水渠(4)连通，所述池体单元(101)的第一滤料区(703)内部和第二滤料区(706)内部均设有好氧菌和厌氧菌，并且所述第二滤料区(706)通过对应的循环管路(13)与对应的进水管路(8)相连，所述第一滤料区(703)下端设有第一曝气头管盘(1407)，所述第二滤料区(706)下端设有第二曝气头管盘(1408)。
2.根据权利要求1所述的复合式尾水脱氮滤池系统，其特征在于：所述进水管路(8)上沿着进水方向依次设有进水泵(801)、进水控制阀(802)和混合器(803)，所述进水管路(8)位于所述进水区(710)部分为进水布水管盘(804)。
3.根据权利要求2所述的复合式尾水脱氮滤池系统，其特征在于：所述加药管路(9)输入端与加药桶(901)连接，所述加药管路(9)上沿着药物传输方向依次设有加药泵(902)和加药控制阀(903)，所述加药管路(9)输出端与混合器(803)输入侧的进水管路(8)连接。
4.根据权利要求2所述的复合式尾水脱氮滤池系统，其特征在于：所述循环管路(13)上设有循环泵(1301)和循环控制阀(1302)。
5.根据权利要求4所述的复合式尾水脱氮滤池系统，其特征在于：所述进水管路(8)上设有反冲洗水管路(12)，并且所述反冲洗水管路(12)的输入端与出水槽(5)连接，所述反冲洗水管路(12)上依次设有反冲洗水泵(1201)和反冲洗水控制阀(1202)，所述排泥渠(3)下侧与反冲洗排管(6)连接，并且所述反冲洗排管(6)上设有反冲洗排管控制阀(601)，所述进水区(710)内设有反冲洗气布气管盘(1103)，并且所述反冲洗气布气管盘(1103)通过反冲洗气管路(11)与反冲洗风机(1101)连接，所述反冲洗气管路(11)上设有反冲洗气控制阀(1102)。
6.一种根据权利要求5所述的复合式尾水脱氮滤池系统的反冲洗方法，其特征在于：反冲洗水泵(1201)和反冲洗水控制阀(1202)开启，进水管路(8)上的进水控制阀(802)和循环管路(13)上的循环控制阀(1302)均关闭，反冲洗排管(6)上的反冲洗排管控制阀(601)开启，出水槽(5)内的反冲洗水通过反冲洗水泵(1201)作用进入进水管路(8)中，并依次经过所述混合器(803)和池体单元(101)的进水区(710)、第一滤料区(703)、第二滤料区(706)和清水区(707)后进入排泥渠(3)中，并且反冲洗水沿着反冲洗排管(6)排走，所述反冲洗排管控制阀(601)为流量控制阀以控制排泥渠(3)内的水位使反冲洗水不进入清水渠(4)中。
7.一种根据权利要求5所述的复合式尾水脱氮滤池系统的反冲洗方法，其特征在于：反冲洗水泵(1201)和反冲洗水控制阀(1202)开启，进水管路(8)上的进水控制阀(802)关闭，反冲洗排管(6)上的反冲洗排管控制阀(601)开启，出水槽(5)内的反冲洗水通过反冲洗水泵(1201)作用输入池体单元(101)中，并且输入一段时间后，所述反冲洗水泵(1201)和反冲洗水控制阀(1202)关闭，所述循环管路(13)上的循环泵(1301)和循环控制阀(1302)开启，并且所述循环泵(1301)驱动池体单元(101)内的反冲洗水在混合器(803)、进水区(710)、第一滤料区(703)和第二滤料区(706)之间进行循环清洗，清洗一段时间后，循环泵(1301)和循环控制阀(1302)关闭，反冲洗水泵(1201)和反冲洗水控制阀(1202)重新开启，池体单元(101)内的反冲洗水通过反冲洗水泵(1201)作用进入排泥渠(3)中并经由反冲洗排管(6)排走，所述反冲洗排管控制阀(601)为流量控制阀以控制排泥渠(3)内的水位使反冲洗水不进入清水渠(4)中。
8.根据权利要求1所述的复合式尾水脱氮滤池系统，其特征在于：所述第一曝气头管盘(1407)和第二曝气头管盘(1408)通过曝气管路(14)供气，其中所述曝气管路(14)的输入端与曝气风机(1401)连接，所述曝气管路(14)的输出端分成第一曝气支管(1403)和第二曝气支管(1402)，并且第一曝气支管(1403)与第一曝气头管盘(1407)连接，第二曝气支管(1402)与第二曝气头管盘(1408)连接，所述曝气风机(1401)输出侧的曝气管路(14)上设有曝气总控制阀(1404)，所述第一曝气支管(1403)上设有第一曝气控制阀(1406)，所述第二曝气支管(1402)上设有第二曝气控制阀(1405)。
9.根据权利要求1所述的复合式尾水脱氮滤池系统，其特征在于：所述第一滤料区(703)与所述进水区(710)之间设有第一透水分隔层(702)，并且所述第一曝气头管盘(1407)设于所述第一透水分隔层(702)中，所述第二滤料区(706)与所述第一滤料区(703)之间设有第二透水分隔层(705)，并且所述第二曝气头管盘(1408)设于所述第二透水分隔层(705)中；所述第一透水分隔层(702)下侧设有第一滤板(701)，并且所述第一滤板(701)下侧垂直设有多个滤头板(7011)，所述第二透水分隔层(705)下侧设有第二滤板(704)。
10.一种根据权利要求1所述的复合式尾水脱氮滤池系统的处理方法，其特征在于：当进水槽(2)来水为硝态氮超标时，第一曝气头管盘(1407)和第二曝气头管盘(1408)均为停止曝气状态，加药管路(9)开启输入碳源有机质，循环管路(13)处于关闭状态，第一滤料区(703)和第二滤料区(706)均呈缺氧状态，在缺氧环境下，经过一段时间培养后，第一滤料区(703)和第二滤料区(706)内用于处理硝态氮的厌氧菌成为优势菌；当进水槽(2)来水为氨氮超标时，第一曝气头管盘(1407)和第二曝气头管盘(1408)均为曝气状态，加药管路(9)和循环管路(13)均处于关闭状态，第一滤料区(703)和第二滤料区(706)均呈有氧状态，在有氧环境下，经过一段时间培养后，第一滤料区(703)和第二滤料区(706)内用于处理氨氮的好氧菌成为优势菌；当进水槽(2)来水为氨氮、硝态氮都超标时，第一曝气头管盘(1407)为停止曝气状态，第二曝气头管盘(1408)为曝气状态，加药管路(9)开启输入碳源有机质，此时第一滤料区(703)为缺氧状态，第二滤料区(706)为有氧状态，经过一段时间培养后，第一滤料区(703)内用于处理硝态氮的厌氧菌成为优势菌，第二滤料区(706)内用于处理氨氮的好氧菌将成为优势菌，并且氨氮在第二滤料区(706)内转化为硝态氮，循环管路(13)启动使第二滤料区(706)内的水重新流入进水管路(8)并进入第一滤料区(703)中，硝态氮在第一滤料区(703)内转化为氮气。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合式尾水脱氮滤池系统及方法，其可以处理二沉池出水的硝态氮超标、氨氮超标或硝态氮和氨氮同时超标三种情况，并且各个池体单元均为独立工作，能够保证系统不间断连续作业。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种复合式尾水脱氮滤池系统，包括反应池组、进水槽和出水槽，其中反应池组包括对称设置的两组池体单元，并且两组池体单元之间设有安装区，反应池组一侧设有进水槽，另一侧设有出水槽，并且所述进水槽和出水槽分设于所述安装区两端，各个池体单元结构相同，均包括由下到上依次设置的进水区、第一滤料区、第二滤料区和清水区，其中每个池体单元的进水区分别通过对应的进水管路与所述进水槽连接，并且每个进水管路上均设有加药管路，反应池组两侧均设有清水渠，并且两侧的清水渠均与所述出水槽连通，每个池体单元远离所述安装区一侧均设有排泥渠，并且所述排泥渠与对应侧的清水渠连通，所述池体单元的第一滤料区内部和第二滤料区内部均设有好氧菌和厌氧菌，并且所述第二滤料区通过对应的循环管路与对应的进水管路相连，所述第一滤料区下端设有第一曝气头管盘，所述第二滤料区下端设有第二曝气头管盘。
所述进水管路上沿着进水方向依次设有进水泵、进水控制阀和混合器，所述进水管路位于所述进水区部分为进水布水管盘。
所述加药管路输入端与加药桶连接，所述加药管路上沿着药物传输方向依次设有加药泵和加药控制阀，所述加药管路输出端与混合器输入侧的进水管路连接。
所述循环管路上设有循环泵和循环控制阀。
所述进水管路上设有反冲洗水管路，并且所述反冲洗水管路的输入端与出水槽连接，所述反冲洗水管路上依次设有反冲洗水泵和反冲洗水控制阀，所述排泥渠下侧与反冲洗排管连接，并且所述反冲洗排管上设有反冲洗排管控制阀，所述进水区内设有反冲洗气布气管盘，并且所述反冲洗气布气管盘通过反冲洗气管路与反冲洗风机连接，所述反冲洗气管路上设有反冲洗气控制阀。
一种根据所述的复合式尾水脱氮滤池系统的反冲洗方法，具体为：反冲洗水泵和反冲洗水控制阀开启，进水管路上的进水控制阀和循环管路上的循环控制阀均关闭，反冲洗排管上的反冲洗排管控制阀开启，出水槽内的反冲洗水通过反冲洗水泵作用进入进水管路中，并依次经过所述混合器和池体单元的进水区、第一滤料区、第二滤料区和清水区后进入排泥渠中，并且反冲洗水沿着反冲洗排管排走，所述反冲洗排管控制阀为流量控制阀以控制排泥渠内的水位使反冲洗水不进入清水渠中。
一种根据所述的复合式尾水脱氮滤池系统的反冲洗方法，具体为：反冲洗水泵和反冲洗水控制阀开启，进水管路上的进水控制阀关闭，反冲洗排管上的反冲洗排管控制阀开启，出水槽内的反冲洗水通过反冲洗水泵作用输入池体单元中，并且输入一段时间后，所述反冲洗水泵和反冲洗水控制阀关闭，所述循环管路上的循环泵和循环控制阀开启，并且所述循环泵驱动池体单元内的反冲洗水在混合器、进水区、第一滤料区和第二滤料区之间进行循环清洗，清洗一段时间后，循环泵和循环控制阀关闭，反冲洗水泵和反冲洗水控制阀重新开启，池体单元内的反冲洗水通过反冲洗水泵作用进入排泥渠中并经由反冲洗排管排走，所述反冲洗排管控制阀为流量控制阀以控制排泥渠内的水位使反冲洗水不进入清水渠中。
所述第一曝气头管盘和第二曝气头管盘通过曝气管路供气，其中所述曝气管路的输入端与曝气风机连接，所述曝气管路的输出端分成第一曝气支管和第二曝气支管，并且第一曝气支管与第一曝气头管盘连接，第二曝气支管与第二曝气头管盘连接，所述曝气风机输出侧的曝气管路上设有曝气总控制阀，所述第一曝气支管上设有第一曝气控制阀，所述第二曝气支管上设有第二曝气控制阀。
所述第一滤料区与所述进水区之间设有第一透水分隔层，并且所述第一曝气头管盘设于所述第一透水分隔层中，所述第二滤料区与所述第一滤料区之间设有第二透水分隔层，并且所述第二曝气头管盘设于所述第二透水分隔层中；
所述第一透水分隔层下侧设有第一滤板，并且所述第一滤板下侧垂直设有多个滤头板，所述第二透水分隔层下侧设有第二滤板。
一种根据所述的复合式尾水脱氮滤池系统的处理方法，具体为：当进水槽来水为硝态氮超标时，第一曝气头管盘和第二曝气头管盘均为停止曝气状态，加药管路开启输入碳源有机质，循环管路处于关闭状态，第一滤料区和第二滤料区均呈缺氧状态，在缺氧环境下，经过一段时间培养后，第一滤料区和第二滤料区内用于处理硝态氮的厌氧菌成为优势菌；
当进水槽来水为氨氮超标时，第一曝气头管盘和第二曝气头管盘均为曝气状态，加药管路和循环管路均处于关闭状态，第一滤料区和第二滤料区均呈有氧状态，在有氧环境下，经过一段时间培养后，第一滤料区和第二滤料区内用于处理氨氮的好氧菌成为优势菌；
当进水槽来水为氨氮、硝态氮都超标时，第一曝气头管盘为停止曝气状态，第二曝气头管盘为曝气状态，加药管路开启输入碳源有机质，此时第一滤料区为缺氧状态，第二滤料区为有氧状态，经过一段时间培养后，第一滤料区内用于处理硝态氮的厌氧菌成为优势菌，第二滤料区内用于处理氨氮的好氧菌将成为优势菌，并且氨氮在第二滤料区内转化为硝态氮，循环管路启动使第二滤料区内的水重新流入进水管路并进入第一滤料区中，硝态氮在第一滤料区内转化为氮气。
本发明的优点与积极效果为：
1、本发明在第一滤料区和第二滤料区内均设有好氧菌和厌氧菌，并且在第一滤料区下端和第二滤料区下端均设有曝气头管盘，本发明根据二沉池出水水质情况控制曝气头管盘曝气，进而实现对应滤料区为缺氧或有氧状态，其中二沉池出水硝态氮超标时，曝气头管盘为停止曝气状态，滤料区内形成缺氧环境，并且在缺氧环境下，滤料区内以反硝化细菌为代表的厌氧菌将成为优势菌，且来水中有较多的硝态氮，因此反硝化细菌得到大量繁殖并实现污水处理，而二沉池出水氨氮超标时，曝气头管盘为曝气状态，滤料区内形成有氧环境，并且在有氧环境下，滤料区内以硝化细菌为代表的好氧菌将成为优势菌，且来水中有较多的氨氮，因此硝化细菌得到大量繁殖并实现污水处理。
2、本发明通过设置一个循环管路配合实现处理二沉池出水氨氮、硝态氮都超标的情况，具体为：当二沉池出水氨氮、硝态氮都超标时，第一曝气头管盘为停止曝气状态，第二曝气头管盘为曝气状态，此时下侧的第一滤料区为缺氧状态，上侧的第二滤料区为有氧状态，经过一段时间培养后，第一滤料区内以反硝化细菌为代表的厌氧菌将成为优势菌处理硝态氮超标情况，第二滤料区内以硝化细菌为代表的好氧菌将成为优势菌处理氨氮超标情况，并且第二滤料区内水中的氨氮在硝化细菌作用下转化为硝态氮，这样第二滤料区内的水通过循环管路重新流入进水管路和第一滤料区中，混合液中的硝态氮在反硝化细菌的作用下转化为氮气，进而达到同时脱除氨氮和硝态氮的目的。
3、本发明各个池体单元均为独立运作，这样本发明可根据实际需要使不同池体单元的交替实现清洗，这样便可以保证整个系统不间断的连续作业，另外本发明将进水管路、加药管路、反冲洗气管路、反冲洗水管路、循环管路、曝气管路的相关设备均集中设于反应池组中部的安装区中，一方面可以使系统整体更加紧凑，另一方面也方便操作人员进行维修维护，操作人员可沿着安装区移动检修。
4、本发明每个池体单元的反冲洗水管路可根据需要实现两种反冲洗方式，其中一种是反冲洗水泵和反冲洗水控制阀开启，同时进水管路上的进水控制阀和循环管路上的循环控制阀均关闭，此时出水槽内的反冲洗水通过反冲洗水泵作用进入进水管路中，并依次经过混合器和池体各个部分后进入排泥渠中，最后反冲洗水沿着反冲洗排管排走，另一种是反冲洗水泵和反冲洗水控制阀开启，同时进水管路上的进水控制阀关闭，然后反冲洗水泵启动将设定量的反冲洗水输入池体中，输入完毕后，反冲洗水泵和反冲洗水控制阀关闭，循环管路开启并实现反冲洗水在混合器、进水区、第一滤料区和第二滤料区的循环清洗，清洗设定时间后，循环管路关闭，反冲洗水泵和反冲洗水控制阀重新开启并且驱动反冲洗水经由反冲洗排管排走。
5、本发明设有反冲洗气管路和反冲洗风机配合实现反冲洗，其中反冲洗风机启动后，风量从反冲洗气管路进入池体底部并与反冲洗水一起作用实现反冲洗功能。
（发明人：任荣;张晓光;袁帅;齐春旭）