一种污泥除磷装置制造方法
【专利摘要】一种污泥除磷装置，包括：除磷反应器，其包括除磷反应器柱体和除磷反应器半固定顶盖，所述除磷反应器柱体为底部封闭、上部开放的圆柱体结构，所述除磷反应器半固定顶盖设置于所述柱体上部；出水口，设置于所述除磷反应器柱体侧壁上；第一排泥口，设置于所述除磷反应器柱体底部；腐殖土反应器，其包括腐殖土反应器柱体和腐殖土反应器半固定顶盖；污泥管，一端固定于所述除磷反应器柱体的侧壁上，另一端设置于所述腐殖土反应器半固定顶盖上；污泥再生管，一端固定于所述腐殖土反应器柱体的底部，另一端设置于所述除磷反应器半固定顶盖上；腐殖土柱，设置于所述腐殖土反应器柱体的内侧壁上；第二排泥口，设置于所述腐殖土反应器柱体的底部。
【专利说明】一种污泥除磷装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于污水生物处理【技术领域】，涉及污泥除磷装置。
【背景技术】
[0002]氮、磷在水体中的含量过高将导致水体的富营养化问题。目前，我国的水体富营养化问题尤为突出，特别是太湖、滇池及巢湖等重要的水源地水体的污染更为严重。如何有效地去除污水中的氮、磷已经成为当前亟待解决的问题。有研究表明，与氮相比，藻类等水生生物对磷元素更敏感。因此，污水中磷的去除对控制水体富营养化尤为重要。由于化学除磷过程中使用的化学药剂常会引起二次污染，且污泥产量大，运行费用高，因此污水处理厂主要是通过强化生物除憐(Enhanced Biological Phosphorus Removal,EBPR)工艺去除污水中的磷。
[0003]强化生物除磷工艺是微生物在厌氧和好氧交替循环条件下形成过量的释磷和吸磷，最终在好氧阶段形成“超量”的胞内聚磷，并以剩余污泥的形式将其排出，从而达到去除污水中磷的目的。能够超量吸磷的微生物通称为聚磷菌(PAOs)，但是在该工艺中还存在着与PAOs竞争的另一类微生物-聚糖菌(GAOs)。GAOs与PAOs的代谢比较相似，但是GAOs并没有超量释磷和吸磷的功能，反而会和PAOs竞争污水中的碳源，从而降低强化生物除磷工艺的除磷效果和运行稳定性。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种活性污泥除磷装置，克服现有除磷装置存在的上述缺点。
[0005]为达到上述目的，本实用新型的解决方案是:
[0006]一种污泥除磷装置，其包括:
[0007]除磷反应器，其包括柱体和半固定顶盖，柱体为底部封闭，上部未封闭的圆柱体结构，半固定顶盖设置于柱体上部；
[0008]液位计，设置于除磷反应器半固定顶盖上；
[0009]第一搅拌器，设置于除磷反应器半固定顶盖中心，通过导线与除磷反应器外部的电机相连；
[0010]第一取样口，设置于除磷反应器柱体侧壁上；
[0011]出水口，设置于除磷反应器柱体侧壁上；
[0012]砂芯曝气头，设置于除磷反应器柱体底部，通过软管与除磷反应器外部的曝气泵相连；
[0013]第一排泥口，设置于除磷反应器柱体底部；
[0014]腐殖土反应器，其包括柱体和半固定顶盖，柱体为底部封闭，上部未封闭的圆柱体结构，半固定顶盖设置于柱体上部；
[0015]污泥管，一端固定于除磷反应器柱体侧壁上，另一端不固定，设置于腐殖土反应器半固定顶盖上；
[0016]污泥再生管，一端固定于腐殖土反应器柱体底部，另一端不固定，设置于除磷反应器半固定顶盖上；
[0017]第二搅拌器，设置于腐殖土反应器半固定顶盖中心，通过导线与腐殖土反应器外部的电机相连；
[0018]第二取样口，设置于腐殖土反应器柱体侧壁上；
[0019]腐殖土柱，设置于腐殖土反应器柱体的内侧壁上；
[0020]第二排泥口，设置于腐殖土反应器柱体底部；
[0021 ] 进一步，所述软管直径为8_ ；
[0022]所述出水口、第一取样口及污泥管位于同一竖直位置；
[0023]所述第一搅拌器和第二搅拌器设置有搅拌桨；
[0024]所述第一取样口、第二取样口、第一排泥口、第二排泥口和出水口均设置有阀门；优选的，其中出水口距离除磷反应器柱体底部7cm，第一取样口设置于出水口正上方24.5cm,第一排泥口设置于除磷反应器柱体底部正中心，第二排泥口设置于腐殖土反应器柱体底部正中心，第二取样口距离腐殖土反应器柱体底部3.5cm。
[0025]所述腐殖土柱直径为2cm,长度为7cm,是褐色柱状体；
[0026]所述污泥管和污泥再生管都通过阀门固定于反应器上；
[0027]所述柱体和半固定顶盖由有机玻璃材质制作；
[0028]对于工业应用，出水口的位置可以根据排放的泥水混合液体积和进水体积计算，结合反应器加工制作之便取近似值，如整数值；取样口位置无特别要求，根据实际反应器来具体设置；反应器尺寸按本实验比例设置，其中除磷反应器的高径比为100:19，腐殖土反应器的高径比为70:19，腐殖土柱和腐殖土反应器的体积比约为1:5 ;进水和排放泥水混合液的体积比为3 ;具体运行条件如下:除磷反应器每天运行2个周期，进水充水比0.6，每个周期12h，其中厌氧2h，好氧3h，沉淀2h，排水5min，其余时间闲置；厌氧阶段，搅拌；好氧阶段，曝气量为32L/h。腐殖土反应器，搅拌，其中活性污泥混合液的溶解氧值维持在0.5mg/L以下。
[0029]由于采用了以上技术方案，本实用新型具有以下优点:
[0030]本实用新型由于设置了搅拌器，可以保证除磷反应器和腐殖土反应器中的泥水均匀混合，提高采样的可靠性；同时可以保证腐殖土反应器中的污泥处于悬浮状态，保证污泥培养的充分性；
[0031]本实用新型由于设置了液位计，可以测量水位，准确计算水量，为效率等的结果计算提供便利；
[0032]本实用新型设置了腐殖土柱，提供了富含腐殖质的环境，对于发挥系统显著的除磷功用具有重要价值；
[0033]本实用新型设置了排泥口，对充分控制系统污泥量及研究泥龄对系统除磷效果影响具有重要价值；
[0034]本实用新型采用有机玻璃材质制成，保证反应器内部温度与外部一致；
[0035]本实用新型可适用于生活污水除磷处理。【专利附图】
【附图说明】
[0036]图1为本实用新型序批式厌氧/好氧腐殖土活性污泥除磷装置一种实施例的示意图。
[0037]图中I为进水池；2为螺动泵；3为液位计；4为第一搅拌器；5为第一电机；6为第一取样口 ；7为出水口 ；8为砂芯曝气头；9为曝气泵；10为第二搅拌器；11为第二电机；12为腐殖土柱；13为第二取样口 ；14为污泥管；15为污泥再生管；16为除磷反应器；17为腐殖土反应器；18为第一排泥口 ；19为第二排泥口。
【具体实施方式】
[0038]以下结合附图所示实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0039]如图1所示，本实用新型序批式厌氧/好氧腐殖土活性污泥除磷装置包括除磷反应器16和腐殖土反应器17。除磷反应器16和腐殖土反应器17通过污泥管14和污泥再生管15连接，污泥管14的一端固定于除磷反应器16柱体侧壁上，另一端不固定，设置于腐殖土反应器17半固定顶盖上；污泥再生管15的一端固定于腐殖土反应器17柱体底部，另一端不固定，设置于除磷反应器16半固定顶盖上。
[0040]所述除磷反应器16设有液位计3、第一搅拌器4、第一取样口 6、出水口 7和砂芯曝气头8 ;液位计3设置于除磷反应器16的半固定顶盖上；第一搅拌器4设置于除磷反应器16的半固定顶盖中心，通过导线与除磷反应器16外部的第一电机5相连；除磷反应器16的柱体侧壁上设有第一取样口 6和出水口 7 ;砂芯曝气头8设置于除磷反应器16的柱体底部，通过软管与除磷反应器16外部的曝气泵9相连；试验用污水由进水池I经蠕动泵2进入除憐反应器16。
[0041 ] 除磷反应器16每天运行2个周期，进水充水比0.6，每个周期12h，其中厌氧2h，好氧3h，沉淀2h，排水5min，其余时间闲置；厌氧阶段，采用第一搅拌器4搅拌；好氧阶段采用砂芯曝气头8曝气，流量为32L/h。好氧阶段末期，从除磷反应器16中取出2L泥水混合液待用，除磷反应器16沉淀结束后，由出水口 7排出6L上清液。
[0042]所述腐殖土反应器17设有第二搅拌器10、第二取样口 13和腐殖土柱12 ;第二搅拌器10设置于腐殖土反应器17的半固定顶盖中心，通过导线与腐殖土反应器17外部的第二电机11相连；第二取样口 13设置于腐殖土反应器17柱体侧壁上；腐殖土柱12设置于腐殖土反应器17柱体内侧壁上。
[0043]腐殖土反应器17在第二搅拌器10的作用下，其中的活性污泥混合液处于悬浮状态，混合液的溶解氧值维持在0.5mg/L以下。新的周期开始时，从腐殖土反应器17中取出2L再生泥水混合液经为污泥再生管15倒入除磷反应器16，然后将上周期从除磷反应器16取出的混合液经污泥管14倒入腐殖土反应器17中。
[0044]具体试验用水取自上海市某污水处理厂初沉池，在生活污水中投加乙酸钠和磷酸二氢钠，试验用污水水质:TC0D 为 222±27mg/L，SCOD 为 171±24mg/L，TP 为 5.7±1.2mg/L，S0PS4.8±1.lmg/L，pH为7.4±0.1。试验系统如图1所示，除磷反应器16由有机玻璃制成，反应器直径为19cm，高度为50cm，总有效容积为10L，底部设排泥口 18。腐殖土反应器17由有机玻璃制成，反应器直径19cm，高35cm，总有效容积4L，反应器中装填16根腐殖土柱12，腐殖土柱12和腐殖土反应器17的体积比约为1:5，反应器底部设排泥口 19。[0045]具体运行操作如下:
[0046]I)将取自城市污水厂二沉池的活性污泥投加到除磷反应器16和腐殖土反应器17中，将生活污水原水加入进水池1，再投加乙酸钠作为补充碳源。启动蠕动泵2，将投加碳源后的试验用污水加入两个反应器中。启动第一搅拌器4、第二搅拌器10和曝气泵9，保证除磷反应器16厌氧阶段的泥水均匀混合，好氧阶段的溶解氧维持在32_40L/h ;同时保证腐殖土反应器17的活性污泥混合液始终处于悬浮状态，混合液的溶解氧值维持在0.5mg/L以下。
[0047]2)设置两组装置，一组为普通的序批式除磷反应器装置，另一组为序批式厌氧/好氧腐殖土活性污泥除磷装置。将取自城市污水厂二沉池的活性污泥投加到除磷反应器16和腐殖土反应器17中，将生活污水原水加入进水池1，再投加乙酸钠作为补充碳源。启动蠕动泵2，将投加碳源后的试验用污水加入两个反应器中。启动第一搅拌器4和曝气泵9，保证除磷反应器16厌氧阶段的泥水均匀混合，好氧阶段的溶解氧维持在32-40L/h ;同时保证腐殖土反应器16的活性污泥混合液始终处于悬浮状态，混合液的溶解氧值维持在0.5mg/L以下。而普通的序批式除磷反应器和序批式厌氧/好氧腐殖土活性污泥除磷装置中的除磷反应器16运行条件一致。
[0048]3)设置三组序批式厌氧/好氧腐殖土活性污泥除磷装置，使得三个腐殖土反应器17中污泥反应时间分别为12小时，24小时和48小时。将取自城市污水厂二沉池的活性污泥投加到除磷反应器16和腐殖土反应器17中，将生活污水原水加入进水池1，再投加乙酸钠作为补充碳源。启动蠕动泵2，将投加碳源后的试验用污水加入两个反应器中。启动第一搅拌器4和曝气泵9，保证除磷反应器16厌氧阶段的泥水均匀混合，好氧阶段的溶解氧维持在32-40L/h ;同时保证腐殖土反应器16的活性污泥混合液始终处于悬浮状态，混合液的溶解氧值维持在0.5mg/L以下。
[0049]4)设置三组序批式厌氧/好氧腐殖土活性污泥除磷装置，通过调整好氧阶段末期除磷反应器16的排泥量，使得泥龄分别为5天、10天和15天。将取自城市污水厂二沉池的活性污泥投加到除磷反应器16和腐殖土反应器17中，将生活污水原水加入进水池1，再投加乙酸钠作为补充碳源。启动蠕动泵2，将投加碳源后的试验用污水加入两个反应器中。启动第一搅拌器4和曝气泵9，保证除磷反应器16厌氧阶段的泥水均匀混合，好氧阶段的溶解氧维持在32-40L/h ;同时保证腐殖土反应器16的活性污泥混合液始终处于悬浮状态，混合液的溶解氧值维持在0.5mg/L以下；在好氧阶段末期，分别从三个除磷反应器16的第一排泥口 18取出不同量的污泥。
[0050]试验结果表明:1)运行稳定后，普通的序批式除磷反应器出水TP为1.6±1.2mg/L，去除率为68.3±25.3%，序批式厌氧/好氧腐殖土活性污泥除磷装置出水TP为
0.7±0.5mg/L，去除率为 85.6 ±9.8% ；
[0051]2)腐殖土反应器污泥反应时间为12小时时，出水TP为1.7±1.lmg/L，去除率为64.5±24.0%，污泥反应时间为24小时时，出水TP为0.7±0.5mg/L，去除率为85.6±9.8%，污泥反应时间为48小时时，出水TP为0.3±0.3mg/L，去除率为93.6±8.0% ；
[0052]3)泥龄为10天和15天时，序批式厌氧/好氧腐殖土活性污泥除磷装置对SOP的去除率为92.7%，而泥龄为5天时，仅为82.7%。
[0053]上述的对实施例的描述是为便于该【技术领域】的普通技术人员能理解和使用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种污泥除磷装置，其特征在于:包括: 除磷反应器，其包括除磷反应器柱体和除磷反应器半固定顶盖，所述除磷反应器柱体为底部封闭、上部开放的圆柱体结构，所述除磷反应器半固定顶盖设置于所述柱体上部；出水口，设置于所述除磷反应器柱体侧壁上； 第一排泥口，设置于所述除磷反应器柱体底部； 腐殖土反应器，其包括腐殖土反应器柱体和腐殖土反应器半固定顶盖，所述腐殖土反应器柱体为底部封闭、上部开放的圆柱体结构，所述腐殖土反应器半固定顶盖设置于所述腐殖土反应器柱体上部； 污泥管，一端固定于所述除磷反应器柱体的侧壁上，另一端设置于所述腐殖土反应器半固定顶盖上； 污泥再生管，一端固定于所述腐殖土反应器柱体的底部，另一端设置于所述除磷反应器半固定顶盖上； 腐殖土柱，设置于所述腐殖土反应器柱体的内侧壁上； 第二排泥口，设置于所述腐殖土反应器柱体的底部。
2.根据权利要求1所述的污泥除磷装置，其特征在于:还包括: 第一搅拌器，设置于除磷 反应器半固定顶盖中心，通过导线与除磷反应器外部的电机相连；和/或， 第二搅拌器，设置于所述腐殖土反应器半固定顶盖中心，通过导线与所述腐殖土反应器外部的电机相连。
3.根据权利要求1所述的污泥除磷装置，其特征在于:还包括: 第一取样口，设置于除磷反应器柱体侧壁上；和/或， 第二取样口，设置于所述腐殖土反应器柱体的侧壁上。
4.根据权利要求1所述的污泥除磷装置，其特征在于:还包括: 液位计，设置于除磷反应器半固定顶盖上。
5.根据权利要求1所述的污泥除磷装置，其特征在于:还包括: 砂芯曝气头，设置于除磷反应器柱体的底部，通过软管与除磷反应器外部的曝气泵相连。
6.根据权利要求3所述的污泥除磷装置，其特征在于: 所述第一取样口与污泥除磷装置的出水口及污泥管位于同一竖直位置。
7.根据权利要求1所述的污泥除磷装置，其特征在于: 所述第一排泥口、第二排泥口和出水口均设置有阀门。
8.根据权利要求3所述的污泥除磷装置，其特征在于: 所述第一取样口、第二取样口均设置有阀门。
9.根据权利要求1所述的污泥除磷装置，其特征在于: 所述污泥管和污泥再生管通过阀门分别固定于所述除磷反应器、腐殖土反应器上；和/或， 所述除磷反应器柱体和除磷反应器半固定顶盖、腐殖土反应器柱体和腐殖土反应器半固定顶盖均为有机玻璃材质。
10.根据权利要求5所述的污泥除磷装置，其特征在于:所述腐殖土柱直径为2cm,长度为7cm,是褐色柱状体；所述软管直径为8mm。
11.根据权利要求1所述的污泥除磷装置，其特征在于: 所述除磷反应器的高径比为100:19，腐殖土反应器的高径比为70:19，腐殖土柱和腐殖土反应器的体积比约为1:5 ;进水和排放泥水混合液的体积比为3。
【文档编号】C02F11/02GK203668190SQ201320530758
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年8月28日 优先权日:2013年8月28日
【发明者】马慧荣, 吴敏, 陈英英 申请人:同济大学