一種低能耗可持續(xù)污水處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種水處理系統(tǒng)，尤其是涉及一種低能耗且可持續(xù)進(jìn)行污水處理的系統(tǒng)，屬于環(huán)境保護(hù)和污水處理工程技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前城鎮(zhèn)污水/生活污水處理普遍要求達(dá)到一級A或一級B排放標(biāo)準(zhǔn)，且對動(dòng)力消耗的節(jié)約有較高需求。對于小型污水處理，對既能夠確保達(dá)標(biāo)排放，又適宜一體化應(yīng)用的要求也愈發(fā)急迫，但現(xiàn)有的技術(shù)方案和裝置尚沒有取得創(chuàng)造性的突破。
[0003]原因在于，目前應(yīng)用于生活污水/城鎮(zhèn)污水處理的技術(shù)和裝置，基本借鑒傳統(tǒng)污水生物處理技術(shù)，如針對脫氮除磷的A2O工藝。其存在的問題在于，由于污水中有機(jī)碳和含氮污染物不能分離，在好氧硝化時(shí)，將不可避免地氧化有機(jī)碳，只有BOD5降至25mg/L以下時(shí)，硝化才能發(fā)生。這不但為降低BOD5濃度浪費(fèi)了大量能量，而且導(dǎo)致反硝化缺少碳源，只能通過硝化液回流實(shí)現(xiàn)反硝化反應(yīng)，而硝化液回流同樣導(dǎo)致大量的能量消耗。另一方面，現(xiàn)有的A2O在同步脫除氮、磷污染物時(shí)，因去除氮和去除磷的相互干擾，很難同時(shí)取得較高的氮、磷去除率，尤其在進(jìn)水的碳源不足的情況下，這一問題將更加尖銳。
[0004]盡管磷的去除可以通過化學(xué)沉淀，或通過人工濕地等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，但化學(xué)沉淀需要可觀的藥劑費(fèi)和藥劑投放系統(tǒng)的投資，而人工濕地除了用地面積要求較高外，在運(yùn)行后期還會(huì)出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，從而導(dǎo)致出水磷濃度超標(biāo)。
[0005]針對于目前小型污水處理設(shè)備建設(shè)的客觀環(huán)境和技術(shù)要求，急需一種能夠適應(yīng)當(dāng)前城鎮(zhèn)發(fā)展?fàn)顩r的小型污水處理系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的:旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單，建設(shè)、使用、維護(hù)成本低，占地面積小的污水處理系統(tǒng)。
[0007]這種低能耗可持續(xù)污水處理系統(tǒng)，其特征在于:包括沸石區(qū)、鐵碳區(qū)和綜合反應(yīng)區(qū)，所述沸石區(qū)與鐵碳區(qū)之間設(shè)有上部連通口和下部連通口，所述鐵碳區(qū)通過水渠與綜合反應(yīng)區(qū)連接。
[0008]所述沸石區(qū)底部設(shè)有若干曝氣頭。
[0009]所述水渠上設(shè)有蓋板，所述蓋板上設(shè)有風(fēng)機(jī)。
[0010]所述沸石區(qū)周邊至少設(shè)有兩個(gè)鐵碳區(qū)。
[0011]所述污水處理系統(tǒng)至少設(shè)有兩組沸石區(qū)和鐵碳區(qū)。
[0012]所述污水進(jìn)水總管通過三通分別與沸石區(qū)進(jìn)水口連接。
[0013]所述沸石區(qū)進(jìn)水口設(shè)有水閥。
[0014]所綜合反應(yīng)區(qū)上部填充設(shè)有蜂窩狀或折板狀生物填料。
[0015]所述的污水處理工藝主要包括以下步驟:
[0016]A、污水通過污水進(jìn)水總管從上部流入填充有沸石的第一組沸石區(qū)進(jìn)行氨氮吸附作業(yè)，同時(shí)，污水進(jìn)水流經(jīng)沸石后從沸石區(qū)與鐵碳區(qū)的下部連通口自下而上流入填充有活性炭和鐵肩混合物的第一組鐵碳區(qū)進(jìn)行COD吸附和除磷作業(yè)；
[0017]B、氨氮吸附作業(yè)完成后，第一組沸石區(qū)進(jìn)水口的水閥關(guān)閉，停止進(jìn)水，風(fēng)機(jī)通過輸氣管向設(shè)置在沸石區(qū)底部的曝氣頭充氣進(jìn)行曝氣硝化作業(yè)，此時(shí)沸石上吸附的氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，沸石得到再生；同時(shí)，硝化作用產(chǎn)生酸，沸石區(qū)水體PH值降低；
[0018]進(jìn)一步，步驟B中，由于曝氣作業(yè)時(shí)的汽提作用，沸石區(qū)液面上升并從沸石區(qū)與鐵碳區(qū)的上部連通口流入鐵碳區(qū)上部，污水自上而下流經(jīng)鐵碳區(qū)后從鐵碳區(qū)與沸石區(qū)的下部連通口回流至沸石區(qū)，隨著曝氣作業(yè)循環(huán)往復(fù)，氨氮硝化時(shí)產(chǎn)生的酸在此中和，維持曝氣硝化的正常反應(yīng)環(huán)境。
[0019]C、曝氣硝化完成后，經(jīng)過處理的水體經(jīng)過水渠從綜合反應(yīng)區(qū)中心設(shè)置的進(jìn)水口注入綜合反應(yīng)區(qū)發(fā)生生物反硝化和沉淀反應(yīng)；
[0020]D、在第一組沸石區(qū)停止進(jìn)水時(shí)，PLC控制器打開第二組沸石區(qū)進(jìn)水閥，重復(fù)步驟A至C;
【附圖說明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖
[0022]圖中:1_鐵碳區(qū)2-沸石區(qū)3-鐵碳區(qū)4-綜合反應(yīng)區(qū)
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面我們結(jié)合附圖和具體的實(shí)例來對這種低能耗可持續(xù)污水處理系統(tǒng)及工藝進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0025]這種低能耗可持續(xù)污水處理系統(tǒng)，其特征在于:包括沸石區(qū)、鐵碳區(qū)和綜合反應(yīng)區(qū)，所述沸石區(qū)與鐵碳區(qū)之間設(shè)有上部連通口和下部連通口，所述鐵碳區(qū)通過水渠與綜合反應(yīng)區(qū)連接。
[0026]所述沸石區(qū)底部設(shè)有若干曝氣頭。
[0027]所述水渠上設(shè)有蓋板，所述蓋板上設(shè)有風(fēng)機(jī)。
[0028]所述沸石區(qū)周邊至少設(shè)有兩個(gè)鐵碳區(qū)。多個(gè)鐵碳區(qū)的設(shè)置可以強(qiáng)化在沸石區(qū)曝氣作業(yè)時(shí)與鐵碳區(qū)之間的內(nèi)循環(huán)作用。因?yàn)樵谄貧鈺r(shí)沸石區(qū)液面整體上升并沒有水流導(dǎo)向，因此，在沸石區(qū)周邊設(shè)置多個(gè)參與內(nèi)循環(huán)的鐵碳區(qū)可以加強(qiáng)汽提作用時(shí)水體流量。
[0029]所述污水處理系統(tǒng)至少設(shè)有兩組沸石區(qū)和鐵碳區(qū)。多組沸石區(qū)和鐵碳區(qū)交替運(yùn)行，使得在水體停留進(jìn)行曝氣作業(yè)的同時(shí)，污水處理作業(yè)不會(huì)隨之發(fā)生停滯，另一組沸石區(qū)和鐵碳區(qū)仍可進(jìn)行其他作業(yè)，保證污水處理工作持續(xù)進(jìn)行，極大提高了處理效率。
[0030]所述污水進(jìn)水總管通過三通分別與沸石區(qū)進(jìn)水口連接。
[0031]所述沸石區(qū)進(jìn)水口設(shè)有水閥。
[0032]所綜合反應(yīng)區(qū)上部填充設(shè)有蜂窩狀或折板狀生物填料。有利于生物反應(yīng)的發(fā)生和污泥的沉降，填料上脫落的污泥，化學(xué)沉淀形成的絮狀體，有助于在綜合反應(yīng)區(qū)內(nèi)形成污泥床，類似于高密度澄清池，在不需要沉淀池的情況下，使出水澄清。
[0033]所述的污水處理工藝主要包括以下步驟:
[0034]A、污水通過污水進(jìn)水總管從上部流入填充有沸石的第一組沸石區(qū)進(jìn)行氨氮吸附作業(yè)，同時(shí)，污水進(jìn)水流經(jīng)沸石后從沸石區(qū)與鐵碳區(qū)的下部連通口自下而上流入填充有活性炭和鐵肩混合物的第一組鐵碳區(qū)進(jìn)行COD吸附和除磷作業(yè)；
[0035]B、氨氮吸附作業(yè)完成后，第一組沸石區(qū)進(jìn)水口的水閥關(guān)閉，停止進(jìn)水，風(fēng)機(jī)通過輸氣管向設(shè)置在沸石區(qū)底部的曝氣頭充氣進(jìn)行曝氣硝化作業(yè)，此時(shí)沸石上吸附的氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，沸石得到再生；同時(shí)，硝化作用產(chǎn)生酸，沸石區(qū)水體PH值降低；
[0036]進(jìn)一步，步驟B中，由于曝氣作業(yè)時(shí)的汽提作用，沸石區(qū)液面上升并從沸石區(qū)與鐵碳區(qū)的上部連通口流入鐵碳區(qū)上部，污水自上而下流經(jīng)鐵碳區(qū)后從鐵碳區(qū)與沸石區(qū)的下部連通口回流至沸石區(qū)，隨著曝氣作業(yè)循環(huán)往復(fù)，氨氮硝化時(shí)產(chǎn)生的酸在此中和，維持曝氣硝化的正常反應(yīng)環(huán)境。
[0037]污水經(jīng)過沸石濾層時(shí)，一部分SS得到過濾截留，由于曝氣硝化時(shí)，沸石上吸附的氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，污水中的BOD與硝酸鹽混合后進(jìn)入后續(xù)單元發(fā)生反硝化。
[0038]沸石區(qū)硝化再生時(shí)從上部連通口流入鐵碳區(qū)的酸性水自上而下流經(jīng)鐵碳混合物濾層時(shí)，活性炭與廢鐵肩因?yàn)殡娢徊町a(chǎn)生微電解，貼原色變成離子態(tài)的Fe2+，同時(shí)，水體在曝氣作用中不斷在沸石區(qū)與鐵碳區(qū)進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，離子態(tài)的Fe2+最終在含氧水氧化作用下轉(zhuǎn)化為Fe3+。
[0039]此外，活性炭吸附的COD在Fe/C微電解產(chǎn)生的H2與生物氧化的雙重作用下得以再生，此外，保其作用時(shí)沸石區(qū)上部截留的SS可轉(zhuǎn)移到鐵礦區(qū)上方，進(jìn)水運(yùn)行時(shí)，SS可隨污水進(jìn)入后續(xù)單眼，從而減緩了沸石區(qū)與鐵碳區(qū)的污堵情況。
[0040]C、曝氣硝化完成后，經(jīng)過處理的水體經(jīng)過水渠從綜合反應(yīng)區(qū)中心設(shè)置的進(jìn)水口注入綜合反應(yīng)區(qū)發(fā)生生物反硝化和沉淀反應(yīng)；
[0041]進(jìn)入綜合反應(yīng)區(qū)的水中含有B0D、N03-N、P043-、Fe3+，在綜合反應(yīng)區(qū)發(fā)生生物反硝化和FeP04化學(xué)沉淀反應(yīng)，將磷去除。生物反硝化產(chǎn)生堿，提升水體的PH值，有助于硫酸鹽沉淀。
[0042]D、在第一組沸石區(qū)停止進(jìn)水時(shí)，PLC控制器打開第二組沸石區(qū)進(jìn)水閥，重復(fù)步驟A
至Co
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低能耗可持續(xù)污水處理系統(tǒng)，其特征在于:包括沸石區(qū)、鐵碳區(qū)和綜合反應(yīng)區(qū)，所述沸石區(qū)與鐵碳區(qū)之間設(shè)有上部連通口和下部連通口，所述鐵碳區(qū)通過水渠與綜合反應(yīng)區(qū)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種低能耗可持續(xù)污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述沸石區(qū)底部設(shè)有若干曝氣頭。
3.如權(quán)利要求1所述的一種低能耗可持續(xù)污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述水渠上設(shè)有蓋板，所述蓋板上設(shè)有風(fēng)機(jī)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種低能耗可持續(xù)污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述沸石區(qū)周邊至少設(shè)有兩個(gè)鐵碳區(qū)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種低能耗可持續(xù)污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述污水處理系統(tǒng)至少設(shè)有兩組沸石區(qū)和鐵碳區(qū)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種低能耗可持續(xù)污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述污水進(jìn)水總管通過三通分別與沸石區(qū)進(jìn)水口連接。
7.如權(quán)利要求1所述的一種低能耗可持續(xù)污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述沸石區(qū)進(jìn)水口設(shè)有水閥。
8.如權(quán)利要求1所述的一種低能耗可持續(xù)污水處理系統(tǒng)，其特征在于:所綜合反應(yīng)區(qū)上部填充設(shè)有蜂窩狀或折板狀生物填料。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種低能耗可持續(xù)污水處理系統(tǒng)，其特征在于：包括沸石區(qū)、鐵碳區(qū)和綜合反應(yīng)區(qū)，所述沸石區(qū)與鐵碳區(qū)之間設(shè)有上部連通口和下部連通口，所述鐵碳區(qū)通過水渠與綜合反應(yīng)區(qū)連接。
【IPC分類】C02F9-14
【公開號】CN204529591
【申請?zhí)枴緾N201420807207
【發(fā)明人】趙統(tǒng)剛, 馬修·埃米特·拜爾斯, 紐特·謝·郭, 金宇燕
【申請人】卓勒（上海）環(huán)境工程有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2014年12月17日