無厭氧釋磷高效去除污水中磷酸鹽的反應(yīng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及水處理技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，具體的說是一種無厭氧釋磷高效去除污 水中磷酸鹽的反應(yīng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國廢水排放總量的增加及化肥、合成洗滌劑和農(nóng)藥的廣泛使用，氮、磷已逐 漸上升為水體中的主要污染物。由氮、磷污染物引發(fā)的水體富營養(yǎng)化一一水華和赤潮等進(jìn) 一步導(dǎo)致了水體質(zhì)量的惡化，不僅影響了水體的使用功能，也危害了人體健康，同時增加了 給水處理的難度。藻類過度生長是水體富營養(yǎng)化的典型特征，雖然氮和磷都有可能成為藻 類生長的限制因素，但是從藻類對氮、磷需要的關(guān)系看，對磷的需要更為迫切。如果水體缺 氮，可由水中固氮微生物如某些固氮細(xì)菌和藍(lán)細(xì)菌補(bǔ)充。水體中只要有低濃度的磷0.018 mg/L就能刺激藻類大量繁殖。當(dāng)水體中總磷TP濃度低于0. 1mg/L時，浮游植物的生物量 隨TP濃度的增加而呈線性增加。在大多數(shù)湖泊和水庫中，磷是主要的限制性營養(yǎng)元素，控 制水體承受的磷負(fù)荷已成為控制富營養(yǎng)化的關(guān)鍵。因此，世界各國對磷的排放標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定 日趨嚴(yán)格，我國《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB19819- 2002規(guī)定的磷含量，一級A標(biāo) 準(zhǔn)為：TP小于0. 5mg/L，一級B標(biāo)準(zhǔn)為：TP小于lmg/L。由此可見，無論是已有污水廠還是新 建污水廠都面臨著污水深度除磷的問題。
[0003] 目前，污水中除磷的處理技術(shù)主要分為物理吸附法、化學(xué)沉淀法和生物法。物理吸 附法除磷是利用某些多孔或大比表面積的固體物質(zhì)對水中磷酸根離子的親和力來實(shí)現(xiàn)除 磷的過程，吸附法除磷在吸附劑抗干擾、溶解損失和再生等方面還存在諸多問題，因此，吸 附法通常用作輔助除磷手段，難以作為主要除磷手段而廣泛應(yīng)用。化學(xué)沉淀法除磷的基本 原理是通過投加金屬鹽化學(xué)藥劑形成不溶性磷酸鹽沉淀物，然后通過固液分離將其從污水 中去除，其主要問題是藥劑昂貴、運(yùn)行費(fèi)用較高、化學(xué)污泥產(chǎn)量較大、污泥處置較難等，在實(shí) 際運(yùn)用中受到一定的限制。強(qiáng)化生物除磷工藝是目前應(yīng)用最廣泛的污水中除磷技術(shù)，工藝 的研宄與應(yīng)用始于二十世紀(jì)五十年代末期，隨著研宄的深入和應(yīng)用的普及，工藝類型不斷 增加?？傮w而言，強(qiáng)化生物除磷處理成本較低，特別是對磷濃度較低的廢水有較好的處理效 果。常用的強(qiáng)化除磷工藝有A/0工藝、A2/0工藝、氧化溝工藝、UCT工藝等。但這些工藝存 在著工藝流程復(fù)雜、操作參數(shù)難以控制、剩余污泥難處置等缺點(diǎn)。
[0004] SBBR工藝兼具序批式工藝和生物膜法的優(yōu)點(diǎn)，通過厭氧、缺氧、好氧等不同工序的 控制，在一個反應(yīng)器內(nèi)完成脫氮除磷的過程，實(shí)現(xiàn)污水處理一體化。其主要優(yōu)點(diǎn)有，占地面 積小，處理效率高，處理能力大且運(yùn)行穩(wěn)定，剩余污泥量少等。但是，SBBR的填料選擇和運(yùn) 行模式控制是影響系統(tǒng)處理性能和日常運(yùn)行成本的關(guān)鍵。填料是生物膜反應(yīng)器的關(guān)鍵組成 部分，直接影響生物膜反應(yīng)器的性能和處理效率。目前在SBBR中主要應(yīng)用的填料有流動 式活性炭、聚丙烯懸浮球等、固定式陶粒、鐵肩、軟纖維、聚乙烯等。如國內(nèi)專利CN1709810 選用鐵肩作為填料，具有不堵塞，抗沖擊能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但填料層不具有過濾作用。專利 CN101168461以不銹鋼或?yàn)V布濾網(wǎng)平均孔徑為10~200ym作為濾網(wǎng)的生物膜過濾器替代 傳統(tǒng)的二沉池進(jìn)行泥水分離，形成的生物膜具有過濾性能，但是載體濾網(wǎng)孔徑易堵塞，生物 膜更新緩慢，需要定期反沖洗，日常運(yùn)行的維護(hù)管理較為復(fù)雜。在專利CN101863590A中，以 一種組合式缺氧/好氧生物強(qiáng)化活性炭動態(tài)膜除磷，處理后的生活污水，經(jīng)生物強(qiáng)化活性 炭預(yù)涂的動態(tài)膜過濾出水，該工藝初期投資高，日常運(yùn)行操作難度大。雖然生物強(qiáng)化活性炭 動態(tài)膜通量大、水力停留時間短，但工藝設(shè)計復(fù)雜。SBBR的運(yùn)行模式?jīng)Q定著該系統(tǒng)對碳源 和動力消耗的需要量，常規(guī)的厭氧/好氧SBBR、和厭氧/缺氧/好氧SBBR對碳源的需要量 高，動力消耗高，仍然不能改變污水處理"以能耗能"這一事實(shí)。對于成功的生物除磷來說， 厭氧/好氧交替環(huán)境并不是必需的。因此，對于經(jīng)典的除磷理論一一厭氧釋磷、好氧過量攝 取磷提出了質(zhì)疑，從而，需要開發(fā)低碳耗、低能耗的SBBR除磷新工藝。
[0005] 綜上所述，在SBBR中，填料的選擇上存在著生物膜更新慢，不具有過濾性能，或雖 具有過濾性能，但是易堵塞，需要反沖洗等。而且，在污水生物法除磷工藝中，也存在工藝設(shè) 計復(fù)雜，維護(hù)管理難度大，碳源需要量大，能耗高等問題，影響了生物法除磷的實(shí)際應(yīng)用。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 針對上述現(xiàn)有污水中除磷處理技術(shù)存在的生物膜更新慢，不具有過濾性能，或雖 具有過濾性能，但是易堵塞，需要反沖洗等缺陷，本實(shí)用新型提供一種無厭氧釋磷高效去除 污水中磷酸鹽的反應(yīng)裝置。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：
[0008] 無厭氧釋磷高效去除污水中磷酸鹽的反應(yīng)裝置，該裝置設(shè)有反應(yīng)器、D0探測儀、D0 傳感器、曝氣盤、流量計、水浴鍋、循環(huán)泵、上部出水泵、鼓風(fēng)機(jī)和控制系統(tǒng)；
[0009] 所述反應(yīng)器包括反應(yīng)槽和掛設(shè)在反應(yīng)槽內(nèi)的生物膜組件，反應(yīng)槽側(cè)壁的上部連接 有相對設(shè)置的進(jìn)水管和循環(huán)出水管，側(cè)壁的底部連接有相對設(shè)置的循環(huán)進(jìn)水管和底部出水 管，且進(jìn)水管與底部出水管、循環(huán)進(jìn)水管與循環(huán)出水管均相對設(shè)置在反應(yīng)槽的兩側(cè)，循環(huán)進(jìn) 水管與循環(huán)出水管于反應(yīng)器外經(jīng)導(dǎo)管連通，水浴鍋和循環(huán)泵設(shè)置在循環(huán)進(jìn)水管與循環(huán)出水 管之間的管路上，所述曝氣盤設(shè)置在反應(yīng)槽內(nèi)的底部，且經(jīng)導(dǎo)管與反應(yīng)器外的鼓風(fēng)機(jī)連接， 鼓風(fēng)機(jī)與控制系統(tǒng)連接，所述流量計設(shè)置在曝氣盤與鼓風(fēng)機(jī)之間的管路上，所述D0探測儀 的一端設(shè)置在反應(yīng)槽內(nèi)，另一端與D0傳感器連接，D0傳感器與控制系統(tǒng)連接；
[0010] 所述生物膜組件包括支撐板、上部出水管、集水筒和軟性纖維，所述支撐板掛設(shè)在 反應(yīng)槽側(cè)壁的頂端，集水筒兩端密封，且其上部設(shè)置的密封蓋與支撐板固定連接，上部出水 管經(jīng)集水筒上部的密封蓋插設(shè)在集水筒內(nèi)并延伸至集水筒底部，上部出水管的頂端與上部 出水泵連接，集水筒側(cè)壁的底部設(shè)有出水口，出水口通過導(dǎo)管與底部出水管連通，集水筒的 側(cè)壁上開設(shè)有若干過濾小孔，軟性纖維的一端設(shè)置在過濾小孔內(nèi)，另一端向集水筒外自由 延伸；
[0011] 所述軟性纖維采用混紡棉線或合成纖維，其直徑為〇. ;
[0012] 所述集水筒為有機(jī)玻璃或聚丙烯、聚乙烯塑料圓筒，壁厚3~8mm;
[0013] 所述過濾小孔直徑為4~6mm，過濾小孔中心間距為20~30mm;
[0014] 所述反應(yīng)槽為方形或圓形，生物膜組件的體積占水槽有效體積的1/5;
[0015] 所述出水口與集水筒底部的距離為1mm;
[0016] 本實(shí)用新型的有益效果：
[0017] 本實(shí)用新型提供的無厭氧釋磷高效去除污水中磷酸鹽的反應(yīng)裝置及處理方法，生 物膜載體成本低，易附著微生物，可縮短啟動周期；處理后水通過毛細(xì)管作用進(jìn)入支撐筒內(nèi) 部，生物膜組件具有過濾作用，無需設(shè)置沉淀池；智能化控制系統(tǒng)控制鼓風(fēng)機(jī)交替啟停，使 反應(yīng)器處于交替的（好氧/缺氧）n環(huán)境，實(shí)現(xiàn)非傳統(tǒng)無厭氧釋磷的高效除磷；缺氧狀態(tài)的反 硝化除磷，降低了碳源需要量；智能化控制系統(tǒng)實(shí)施的交替（好氧/缺氧廣供氧策略，縮短 了曝氣時間，減少了動力消耗，節(jié)約了能源；水力停留時間短，減小了反應(yīng)器體積和占地面 積，可降低初期投資；用于實(shí)施本實(shí)用新型污水中除磷方法的智能化控制反應(yīng)器制作簡單、 操作方便，自動化控制；本實(shí)用新型減少了污水中除磷的動力消耗和碳源需要量，降低了初 期投資，提高了處理效率，從而提高了無厭氧釋磷非傳統(tǒng)高效污水中除磷的實(shí)用性。
【附圖說明】
[0018] 圖1本實(shí)用新型反應(yīng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖2本實(shí)用新型反應(yīng)器結(jié)構(gòu)平面圖；
[0020] 圖3本實(shí)用新型反應(yīng)