具有同时脱氮除碳功能的垃圾沥滤液生物处理装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种垃圾沥滤液处理装置，即在复合型折流板装置内实现垃圾沥滤液的同时碳氮的去除，装置由三个竖向隔板分成四个独立隔室，前三个隔室分别为厌氧主反应区和反硝化副反应区，第四个隔室为好氧区，由曝气室和沉淀室组成。进水口设在前两个隔室，进水方式为分区进水，废水按照比例进入第一和第二隔室，不仅避免了装置前部有机负荷过高的问题，并可充分利用进水的有机碳源，为后续反硝化保证碳源供应，提高有机物的去除效果，出水口设在第四隔室，并将出水回流到第三隔室，在厌氧条件下进行反硝化脱氮反应。通过出水回流及分区进水的设计，本实用新型可在复合型折流板装置中实现对垃圾沥滤液的一体化脱氮除碳。
【专利说明】具有同时脱氮除碳功能的垃圾沥滤液生物处理装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种垃圾浙滤液处理装置，具体是一种具有同时脱氮除碳功能的垃圾浙滤液生物处理装置。
【背景技术】
[0002]随着我国经济的飞速发展，人民生活水平的不断提高，城市生活垃圾产量也飞速增长，垃圾处理方法有焚烧、卫生填埋和堆肥处理，相对于卫生填埋和堆肥处理，垃圾焚烧在减量化、无害化、资源化等方面具有很大优势，日益成为大中城市和沿海经济发达地区垃圾处理的主要方式。为了避免垃圾焚烧带来的二次污染，垃圾浙滤液的处理是目前国内环保界处理的研究热点，同时也是一个难点，而大量垃圾焚烧厂已在国内纷纷建设，因此垃圾浙滤液的处理问题亟待解决。
[0003]垃圾浙滤液是一种高浓度有机废水一般采用厌氧处理，厌氧处理由于其具有高负荷、低能耗、低运行成本、低污泥产量和可回收能源突出等优点而被广泛应用，但是厌氧消化出水中常含有较高浓度的氨氮，如何脱氮成为目前研究的热点。传统生物脱氮工艺采用硝化-反硝化技术，氨氮硝化产生硝酸盐，需要反硝化电子供体将其还原成氮气，然而该技术存在处理流程长、运行维护费用高、碳源需求量大等问题，因此研发经济、高效、简洁的生物脱氮工艺成为国内外研究者的重要任务。
[0004]研究发现在没有氧气、没有硝酸盐存在的厌氧环境中，如海洋沉积物、深层地下沉积物以及消化污泥中存在大量反硝化菌并且具有较高的反硝化能力。因此，在厌氧环境中亦可进行生物脱氮，可克服传统脱氮工艺处理流程长、运行费用高、碳源需求量大等问题，国内外学者进一步研究发现在单一厌氧装置中可以耦合反硝化和产甲烷过程，同步实现污水的脱氮除碳。
[0005]因此，将含有高浓度硝态氮的好氧装置出水直接回流至工艺前端的厌氧产甲烷装置，在单一装置中实现同时反硝化产甲烷反应，利用厌氧体系中的碳源进行反硝化，可以省去缺氧反硝化池，节约部分能源和有机碳源，减少处理构筑物的数量而节约空间，降低处理成本，同时能够提高有机物的降解率。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种具有同时脱氮除碳功能的垃圾浙滤液生物处理装置，通过隔室改造产生硝化液回流及分区进水的方式，实现一体化脱氮除碳。
[0007]本发明提出的具有同时脱氮除碳功能的垃圾浙滤液生物处理装置，所述装置通过三个竖向隔板7被分为四个格室，自左向右依次为第一隔室10、第二隔室11、第三隔室12和第四隔室，第一隔室10、第二隔室11、第三隔室12和第四隔室内均设有导流板6，底部均设有排泥口 5，中部均设有取样口 4 ;第一隔室10 —侧上部设有进水口 1，顶部设有排气孔3，第四隔室分为第四隔室曝气区13和第四隔室沉淀区14，第四隔室曝气区13底部设有曝气头8 ;第四隔室一侧设有出水口 2，所述出水口 2通过污水分流管和三通阀门9连接第三隔室12底部进水口。
[0008]本实用新型中，所述进水口 I通过管道和三通阀门9 一端连通池体，一端经污水分流管与第二隔室12进水口相连。
[0009]本实用新型中，所述导流板下端带有斜板，斜板与水平的夹角为145度。
[0010]本实用新型中，所述第一隔室10、第二隔室11和第三隔室12的上流室和下流室宽度比为4:1。
[0011]本实用新型中，所述第四隔室曝气区和第四隔室沉淀区间设有导流板，第四隔室沉淀区的污泥可自动回流至第四隔室曝气区。
[0012]本实用新型的工作过程如下:
[0013]第一隔室用作厌氧产甲烷主反应区，充分利用进水高浓度可利用的有机碳源在产甲烷菌的作用下产生并收集纯净的甲烷气做能源储备，第四隔室安装有曝气头和设置沉淀区作为好氧区，曝气区产生硝化液，沉淀区对曝气区混合液进行沉淀，通过沉淀区下部的导流板可使沉淀的污泥自回流至曝气区，省去了污泥回流装置，而沉淀区的上清液通过污水分流管回流至第三隔室下流室，由于水利条件作用回流至第三隔室的硝化液会返混到第二隔室，在第二隔室和第三隔室进行厌氧产甲烷同时对回流的硝化液进行反硝化。
[0014]在本实用新型中可通过调节硝化液回流比，得到最佳的C/N比，在保证充分反硝化的基础上减少回流硝化液带来的能源损耗，并可以充分利用剩余碳源更好地降解剩余有机物，得到最优化工艺条件。
[0015]在进水方式上采用分区进水，废水按比例分别进入第一隔室和第二隔室，，不仅避免了装置前部有机负荷过高的问题，并可充分利用进水的有机碳源，为后续反硝化保证碳源供应，提高有机物的去除效果，可根据后续反硝化情况调节分区进水比例，保证后续反硝化的顺利进行。
[0016]通过对第四隔室的改装形成复合型折流板装置，由于好氧硝化液的回流，在第二三隔室进行同时反硝化产甲烷，达到对废水的同时脱氮除碳功能，此外，分区进水的方式可以有效利用进水碳源，降低进水有机负荷，并保证后续反硝化碳源的供应。本实用新型实现了一体化脱氮除碳，省掉了厌氧后续的缺氧池，达到节能省地，精简工艺的效果，提高了装置C0D、TN的处理效果，节约了废水处理能耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型装置的剖面图。
[0018]图2为本实用新型装置的平面图。
[0019]图中标号:1.进水口，2.出水口，3.排气孔，4.取样口，5.排泥口，6.导流板，7.隔板，8.曝气头，9.三通阀门，10.第一隔室，11.第二隔室，12.第三隔室，13.第四隔室曝气区，14.第四隔室沉淀区。
【具体实施方式】
[0020]下面结合实施方式和附图对本实用新型作进一步说明，所属【技术领域】的技术人员能够理解和应用本实用新型，其优点和积极效果也能够同时得到体会，但需要说明的是，【具体实施方式】并不构成对本实用新型要求保护范围的限制。[0021]实施例1:所述装置见图1和图2，由进水口 1、出水口 2、排气孔3、取样口 4、排泥口 5、导流板6、隔板7、曝气头8、三通阀门9、第一隔室10、第二隔室11、第三隔室12、第四隔室曝气区13和第四隔室沉淀区14组成，本装置通过三个隔板7分成四个独立隔室，第一隔室10、第二隔室11和第三隔室12分别为厌氧主反应区和反硝化副反应区，在顶部均设有排气孔3作为生物气收集口，第四个隔室为好氧区，由第四隔室曝气区13和第四隔室沉淀区14组成。进水口设在前两个隔室，进水方式为分区进水，废水按照比例进入第一隔室和第二隔室，不仅避免了装置前部有机负荷过高的问题，并可充分利用进水的有机碳源，为后续反硝化保证碳源供应，提高有机物的去除效果，出水口 2设在第四隔室，并将出水回流设在第三隔室12，在厌氧条件下进行反硝化脱氮反应。第一隔室10进行厌氧产甲烷，第四个隔室通过曝气产生硝化液并回流到第三隔室12，由于水力条件硝化液会返混到第二隔室11，因此在第二隔室11和第三隔室12进行厌氧产甲烷同时反硝化，同时脱氮除碳。
[0022]进水口 I和出水口 2均设有三通阀门9，进水口 I处的三通阀门9 一端连通池体，一端经污水分流管与第二隔室12进水口相连，污水分流管上带有阀门；出水口 2的三通阀门9，一端通过污水分流管将出水回流至第三隔室12进水口，一端连接污水收集装置，污水分流管上带有阀门。
[0023]本实用新型中，所述导流板下端带有斜板，斜板与水平的夹角为145度。
[0024]前三个隔室的厌氧区和反硝化副反应区的上流室和下流室宽度比为4:1。
[0025]本实用新型中，所述第四隔室曝气区和第四隔室沉淀区间设有导流板，第四隔室沉淀区的污泥可自动回流至第四隔室曝气区。
[0026]将所述装置用于处理垃圾焚烧厂垃圾浙滤液，接种污泥选自垃圾焚烧厂垃圾浙滤液处理站厌氧装置污泥，接种泥浓度20g/L，进水水水质均值，COD:45000mg/L, NH3-N:1500mg/L, TN:1850mg/L，装置体积 10L，进水流量 lL/d。
[0027]实施例2:好氧硝化液与进水回流比为1:3，第一隔室产气率5.4L/d，甲烷产率为
0.33L/gC0D_d，甲烷含量80%，二氧化碳含量20%，第二隔室产气率0.18L/d，第三隔室产气率为0.16L/d，甲烷含量5.3%，氮气含量94%。整个装置COD去除率为90%，TN去除率为25%。
[0028]实施例3:好氧硝化液与进水回流比为1: 1，必要时进水可采用分区进水保证后续反硝化可利用碳源，第一二隔室进水比例为2:1，此时第一隔室产气率4.6L/d，甲烷产率
0.30L/gC0D d,甲烷含量78%，二氧化碳含量22%，第二隔室产气率0.35L/d，第三隔室产气率为0.25L/d，甲烷含量5.8%，氮气含量94%。整个装置COD去除率90%，TN去除率为80%。
【权利要求】
1.一种具有同时脱氮除碳功能的垃圾浙滤液生物处理装置，其特征在于所述装置通过三个竖向隔板⑵被分为四个格室，自左向右依次为第一隔室(10)、第二隔室(11)、第三隔室(12)和第四隔室，第一隔室(10)、第二隔室(11)、第三隔室(12)和第四隔室内均设有导流板出)，底部均设有排泥口(5)，中部均设有取样口(4);第一隔室(10) —侧上部设有进水口 1，顶部设有排气孔(3)，第四隔室分为第四隔室曝气区(13)和第四隔室沉淀区(14)，第四隔室曝气区(13)底部设有曝气头(8);第四隔室一侧设有出水口(2)，所述出水口(2)通过污水分流管和三通阀门(9)连接第三隔室(12)底部进水口。
2.根据权利要求1所述的具有同时脱氮除碳功能的垃圾浙滤液生物处理装置，其特征在于所述进水口(I)通过管道和三通阀门(9) 一端连通池体，一端经污水分流管与第二隔室(12)进水口相连。
3.根据权利要求1所述的具有同时脱氮除碳功能的垃圾浙滤液生物处理装置，其特征在于所述导流板下端带有斜板，斜板与水平的夹角为145度。
4.根据权利要求1所述的具有同时脱氮除碳功能的垃圾浙滤液生物处理装置，其特征在于所述第一隔室(10)、第二隔室(11)和第三隔室(12)的上流室和下流室宽度比为4:1。
5.根据权利要求1所述的具有同时脱氮除碳功能的垃圾浙滤液生物处理装置，其特征在于所述第四隔室曝气区(13)和第四隔室沉淀区(14)间设有导流板，第四隔室沉淀区(14)的污泥可自动回流至第四隔室曝气区(13)。
【文档编号】C02F9/14GK203411439SQ201320434442
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年7月22日 优先权日:2013年7月22日
【发明者】谢丽, 崔新伟, 尹志轩, 周琪 申请人:同济大学