公布日：2024.03.19
申请日：2023.12.12
分类号：C02F3/30(2023.01)I;C02F3/34(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本发明提供了一种污水处理用硝化反硝化设备及处理工艺，包括反应池，反应池内依次划分为硝化反应区、除氧区及反硝化反应区，除氧区的两边分别开设有入水缺口及出水缺口，硝化反应区内设置有呈蛇形分布硝化反应通道，硝化反应通道的内壁设置有硝化细菌填料层，反硝化反应区内设置有呈蛇形分布反硝化反应通道，反硝化反应通道的内壁设置有反硝化细菌填料层；硝化反应通道的底部设置有曝气管，除氧区的底部设置有氮气除氧管，反硝化反应通道的底部设置有氮气升温管，曝气管的一端连通有曝气升温筒，氮气升温管的一端连通有氮气升温筒。本发明能够使污水持续与微生物接触，同时便于控制硝化反应及反硝化反应的温度及溶解氧浓度，有效提升除氮效率。
权利要求书
1.一种污水处理用硝化反硝化设备，包括上端开口的反应池，其特征在于，所述反应池内依次划分为硝化反应区(1)、除氧区(2)及反硝化反应区(3)，所述除氧区(2)靠近所述硝化反应区(1)一边的上端开设有入水缺口(4)，所述除氧区(2)靠近所述反硝化反应区(3)一边的上端开设有远离所述入水缺口(4)的出水缺口(5)，所述硝化反应区(1)内设置有呈蛇形分布且与所述入水缺口(4)连通的硝化反应通道(6)，所述硝化反应通道(6)的内壁设置有硝化细菌填料层(7)，所述反硝化反应区(3)内设置有呈蛇形分布且与所述出水缺口(5)连通的反硝化反应通道(8)，所述反硝化反应通道(8)的内壁设置有反硝化细菌填料层(9)，所述反应池的侧壁设置有与所述硝化反应通道(6)远离所述入水缺口(4)一端连通的污水入水口(10)，所述反应池的侧壁设置有与所述反硝化反应通道(8)远离所述出水缺口(5)一端连通的污水出水口(11)；所述硝化反应通道(6)的底部设置有沿其通道排布的曝气管(12)，所述除氧区(2)的底部设置有氮气除氧管(13)，所述反硝化反应通道(8)的底部设置有沿其通道排布的氮气升温管(14)，所述曝气管(12)的一端伸出所述反应池连通有曝气升温筒(15)，所述氮气除氧管(13)的一端伸出所述反应池连通有氮气接入口(16)，所述氮气升温管(14)的一端伸出所述反应池连通有氮气升温筒(17)，所述曝气升温筒(15)及所述氮气升温筒(17)内均设置有电加热丝，所述曝气升温筒(15)的自由端连通有鼓风机(18)。
2.根据权利要求1所述的一种污水处理用硝化反硝化设备，其特征在于，所述硝化反应区(1)的底部设置有第一沉淀槽(19)，所述反应池的一侧设置有倾斜向上设置的第一排污管(20)，所述第一排污管(20)的下端与所述第一沉淀槽(19)连通，所述第一排污管(20)的上端开设有开口朝下的第一出料口(21)，所述第一排污管(20)内转动连接有第一倾斜螺旋输料杆(22)，所述第一排污管(20)的自由端安装有用于驱动所述第一倾斜螺旋输料杆(22)转动的第一驱动电机(23)；所述除氧区(2)的底部设置有第二沉淀槽(28)，所述反应池的一侧设置有倾斜向上设置的第二排污管(29)，所述第二排污管(29)的下端与所述第二沉淀槽(28)连通，所述第二排污管(29)的上端开设有开口朝下的第二出料口(30)，所述第二排污管(29)内转动连接有第二倾斜螺旋输料杆(31)，所述第二排污管(29)的自由端安装有用于驱动所述第二倾斜螺旋输料杆(31)转动的第二驱动电机(32)；所述反硝化反应区(3)的底部设置有第三沉淀槽(36)，所述反应池的一侧设置有倾斜向上设置的第三排污管(37)，所述第三排污管(37)的下端与所述第三沉淀槽(36)连通，所述第三排污管(37)的上端开设有开口朝下的第三出料口(38)，所述第三排污管(37)内转动连接有第三倾斜螺旋输料杆(39)，所述第三排污管(37)的自由端安装有用于驱动所述第三倾斜螺旋输料杆(39)转动的第三驱动电机(40)。
3.根据权利要求2所述的一种污水处理用硝化反硝化设备，其特征在于，所述第一沉淀槽(19)的底部设置有与所述第一排污管(20)相配合的第一输料通道(24)，所述第一沉淀槽(19)的底部向下倾斜朝向所述第一输料通道(24)的两边，所述曝气管(12)位于所述第一沉淀槽(19)的上方，所述第一输料通道(24)转动连接有第一水平螺旋输料杆(26)，所述第一倾斜螺旋输料杆(22)的自由端与所述第一水平螺旋输料杆(26)连接，使所述第一水平螺旋输料杆(26)能够随所述第一倾斜螺旋输料杆(22)转动；所述第二沉淀槽(28)的底部设置有与所述第二排污管(29)相配合的第二输料通道(33)，所述第二沉淀槽(28)的底部向下倾斜朝向所述第二输料通道(33)的两边，所述氮气除氧管(13)位于所述第二沉淀槽(28)的上方，所述第二输料通道(33)转动连接有第二水平螺旋输料杆(34)，所述第二倾斜螺旋输料杆(31)的自由端与所述第二水平螺旋输料杆(34)连接，使所述第二水平螺旋输料杆(34)能够随所述第二倾斜螺旋输料杆(31)转动；所述第三沉淀槽(36)的底部设置有与所述第三排污管(37)相配合的第三输料通道(41)，所述第三沉淀槽(36)的底部向下倾斜朝向所述第三输料通道(41)的两边，所述氮气升温管(14)位于所述第二沉淀槽(28)的上方，所述第三输料通道(41)转动连接有第三水平螺旋输料杆(43)，所述第三倾斜螺旋输料杆(39)的自由端与所述第三水平螺旋输料杆(43)连接，使所述第三水平螺旋输料杆(43)能够随所述第三倾斜螺旋输料杆(39)转动。
4.根据权利要求3所述的一种污水处理用硝化反硝化设备，其特征在于，所述第一倾斜螺旋输料杆(22)的自由端与所述第一水平螺旋输料杆(26)通过万向节(27)连接，所述第二倾斜螺旋输料杆(31)的自由端与所述第二水平螺旋输料杆(34)通过万向节(27)连接，所述第三倾斜螺旋输料杆(39)的自由端与所述第三水平螺旋输料杆(43)通过万向节(27)连接。
5.根据权利要求3所述的一种污水处理用硝化反硝化设备，其特征在于，所述硝化反应通道(6)的侧壁的下端通过第一支撑条(25)与所述第一沉淀槽(19)的下端连接，所述反硝化反应通道(8)的侧壁的下端通过第二支撑条(42)与所述第三沉淀槽(36)的下端连接。
6.根据权利要求1-5任意选一项所述的一种污水处理用硝化反硝化处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、通过所述污水入水口(10)持续向所述硝化反应通道(6)内通入污水，使污水持续缓慢的通过所述硝化反应通道(6)，使污水缓慢的与所有硝化细菌填料层(7)接触；步骤2、启动所述鼓风机(18)，使所述曝气管(12)向所述硝化反应通道(6)内曝气，增加所述硝化反应通道(6)内污水的溶解氧浓度；步骤3、污水通过所述入水缺口(4)后流入所述除氧区(2)内，并且通过所述氮气除氧管(13)向所述除氧区(2)内爆入氮气，降低所述除氧区(2)内污水的溶解氧浓度；步骤4、污水通过所述出水缺口(5)后流入所述反硝化反应区(3)内，使污水持续缓慢的通过所述反硝化反应通道(8)，使污水缓慢的与所有硝化细菌填料层(7)接触，最终从所述污水出水口(11)排出。
7.根据权利要求6所述的一种污水处理用硝化反硝化处理工艺，其特征在于，步骤2中，控制所述硝化反应通道(6)内污水溶解氧的浓度保持在为1.5～2.0mg/L。
8.根据权利要求6所述的一种污水处理用硝化反硝化处理工艺，其特征在于，步骤2中，控制所述硝化反应通道(6)内污水的温度为20～30℃。
9.根据权利要求6所述的一种污水处理用硝化反硝化处理工艺，其特征在于，步骤3中，控制所述除氧区(2)内污水溶解氧的浓度保持在为0.2～0.5mg/L。
10.根据权利要求6所述的一种污水处理用硝化反硝化处理工艺，其特征在于，步骤4中，控制所述反硝化反应通道(8)内污水的温度为15～30℃，当所述反硝化反应通道(8)内污水的温度低于15℃，向所述反硝化反应通道(8)内通入升温后的氮气以提高污水温度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种污水处理用硝化反硝化设备及处理工艺，能够使污水持续与微生物接触，同时便于控制硝化反应及反硝化反应的温度及溶解氧浓度，能够有效提升硝化反应与反硝化反应除氮效率。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种污水处理用硝化反硝化设备，包括上端开口的反应池，所述反应池内依次划分为硝化反应区、除氧区及反硝化反应区，所述除氧区靠近所述硝化反应区一边的上端开设有入水缺口，所述除氧区靠近所述反硝化反应区一边的上端开设有远离所述入水缺口的出水缺口，所述硝化反应区内设置有呈蛇形分布且与所述入水缺口连通的硝化反应通道，所述硝化反应通道的内壁设置有硝化细菌填料层，所述反硝化反应区内设置有呈蛇形分布且与所述出水缺口连通的反硝化反应通道，所述反硝化反应通道的内壁设置有反硝化细菌填料层，所述反应池的侧壁设置有与所述硝化反应通道远离所述入水缺口一端连通的污水入水口，所述反应池的侧壁设置有与所述反硝化反应通道远离所述出水缺口一端连通的污水出水口；
所述硝化反应通道的底部设置有沿其通道排布的曝气管，所述除氧区的底部设置有氮气除氧管，所述反硝化反应通道的底部设置有沿其通道排布的氮气升温管，所述曝气管的一端伸出所述反应池连通有曝气升温筒，所述氮气除氧管的一端伸出所述反应池连通有氮气接入口，所述氮气升温管的一端伸出所述反应池连通有氮气升温筒，所述曝气升温筒及所述氮气升温筒内均设置有电加热丝，所述曝气升温筒的自由端连通有鼓风机。
本发明进一步设置为，所述硝化反应区的底部设置有第一沉淀槽，所述反应池的一侧设置有倾斜向上设置的第一排污管，所述第一排污管的下端与所述第一沉淀槽连通，所述第一排污管的上端开设有开口朝下的第一出料口，所述第一排污管内转动连接有第一倾斜螺旋输料杆，所述第一排污管的自由端安装有用于驱动所述第一倾斜螺旋输料杆转动的第一驱动电机；
所述除氧区的底部设置有第二沉淀槽，所述反应池的一侧设置有倾斜向上设置的第二排污管，所述第二排污管的下端与所述第二沉淀槽连通，所述第二排污管的上端开设有开口朝下的第二出料口，所述第二排污管内转动连接有第二倾斜螺旋输料杆，所述第二排污管的自由端安装有用于驱动所述第二倾斜螺旋输料杆转动的第二驱动电机；
所述反硝化反应区的底部设置有第三沉淀槽，所述反应池的一侧设置有倾斜向上设置的第三排污管，所述第三排污管的下端与所述第三沉淀槽连通，所述第三排污管的上端开设有开口朝下的第三出料口，所述第三排污管内转动连接有第三倾斜螺旋输料杆，所述第三排污管的自由端安装有用于驱动所述第三倾斜螺旋输料杆转动的第三驱动电机。
本发明进一步设置为，所述第一沉淀槽的底部设置有与所述第一排污管相配合的第一输料通道，所述第一沉淀槽的底部向下倾斜朝向所述第一输料通道的两边，所述曝气管位于所述第一沉淀槽的上方，所述第一输料通道转动连接有第一水平螺旋输料杆，所述第一倾斜螺旋输料杆的自由端与所述第一水平螺旋输料杆连接，使所述第一水平螺旋输料杆能够随所述第一倾斜螺旋输料杆转动；
所述第二沉淀槽的底部设置有与所述第二排污管相配合的第二输料通道，所述第二沉淀槽的底部向下倾斜朝向所述第二输料通道的两边，所述氮气除氧管位于所述第二沉淀槽的上方，所述第二输料通道转动连接有第二水平螺旋输料杆，所述第二倾斜螺旋输料杆的自由端与所述第二水平螺旋输料杆连接，使所述第二水平螺旋输料杆能够随所述第二倾斜螺旋输料杆转动；
所述第三沉淀槽的底部设置有与所述第三排污管相配合的第三输料通道，所述第三沉淀槽的底部向下倾斜朝向所述第三输料通道的两边，所述氮气升温管位于所述第二沉淀槽的上方，所述第三输料通道转动连接有第三水平螺旋输料杆，所述第三倾斜螺旋输料杆的自由端与所述第三水平螺旋输料杆连接，使所述第三水平螺旋输料杆能够随所述第三倾斜螺旋输料杆转动。
本发明进一步设置为，所述第一倾斜螺旋输料杆的自由端与所述第一水平螺旋输料杆通过万向节连接，所述第二倾斜螺旋输料杆的自由端与所述第二水平螺旋输料杆通过万向节连接，所述第三倾斜螺旋输料杆的自由端与所述第三水平螺旋输料杆通过万向节连接。
本发明进一步设置为，所述硝化反应通道的侧壁的下端通过第一支撑条与所述第一沉淀槽的下端连接，所述反硝化反应通道的侧壁的下端通过第二支撑条与所述第三沉淀槽的下端连接。
根据上述技术特征，本发明还提供一种污水处理用硝化反硝化处理工艺，包括以下步骤：
步骤1、通过所述污水入水口持续向所述硝化反应通道内通入污水，使污水持续缓慢的通过所述硝化反应通道，使污水缓慢的与所有硝化细菌填料层接触；
步骤2、启动所述鼓风机，使所述曝气管向所述硝化反应通道内曝气，增加所述硝化反应通道内污水的溶解氧浓度；
步骤3、污水通过所述入水缺口后流入所述除氧区内，并且通过所述氮气除氧管向所述除氧区内爆入氮气，降低所述除氧区内污水的溶解氧浓度；
步骤4、污水通过所述出水缺口后流入所述反硝化反应区内，使污水持续缓慢的通过所述反硝化反应通道，使污水缓慢的与所有硝化细菌填料层接触，最终从所述污水出水口排出。
进一步优选的，步骤2中，控制所述硝化反应通道内污水溶解氧的浓度保持在为1.5～2.0mg/L。
进一步优选的，步骤2中，控制所述硝化反应通道内污水的温度为20～30℃。
进一步优选的，步骤3中，控制所述除氧区内污水溶解氧的浓度保持在为0.2～0.5mg/L。
进一步优选的，步骤4中，控制所述反硝化反应通道内污水的温度为15～30℃，当所述反硝化反应通道内污水的温度低于15℃，向所述反硝化反应通道内通入升温后的氮气以提高污水温度。
与现有技术相比，具有一下有益效果：
其一、本发明的硝化反应区及反硝化反应区内均设置有呈蛇形分布的硝化反应通道及反硝化反应通道，污水进入后，缓慢的通过硝化反应通道及反硝化反应通道，使污水能够更多的与硝化细菌及反硝化细菌接触，通过增加接触来提高除氮效率；
其二、本发明在反应过程中，除了能够通过曝气增加硝化反应区的溶解氧浓度外，还能通过升温曝气的方式控制硝化反应区内污水的温度，使污水的温度更加有利于硝化细菌进行硝化反应，并且还能通过将氮气升温曝气来控制反硝化反应区内污水的温度，使污水的温度更加有利于反硝化细菌进行反硝化反应，进而提高除氮效率；
其三、本发明在除氧区内通过通入氮气的方式降低内部污水的溶解氧浓度，氮气气泡能够持续将水中氧气带走，以降低污水中溶解氧的浓度，使污水进入到反硝化反应区后能够满足反硝化细菌厌氧反应的条件，以提高除氮效率；
其四、本发明还在反应池底部设置了集污结构，并且还能够快速排污，避免污水中的颗粒或其它杂质持续沉淀在反应池底部影响硝化反应及反硝化反应。
（发明人：牛巍;张晓臣;李萍;齐斐）