一种低碳环保型污水处理装置及方法
【专利摘要】一种低碳环保型污水处理装置及方法，主要包括：内外径之比为2∶3～4∶5的等高同心圆池体，进、出水管，生物填料，曝气系统，溶解氧(DO)在线监测系统及自动控制系统；其中进出水管均为PVC管；生物填料为多孔悬浮球填料；曝气系统由空气泵及曝气管道组成。曝气及进水方式均为间歇式，当装置内DO浓度低于0.5mg/L时，开始曝气和进水，至DO浓度达到1.0mg/L时停止曝气和进水。本发明具有脱氮效率高，一氧化二氮产生量低，在一定程度上缓解地球温室效应，可应用于市政污水、农村集中式生活污水处理等。
【专利说明】一种低碳环保型污水处理装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及污水处理领域，更具体地，涉及一种减少N2O产生量的低碳环保型污水处理装置及方法。
【背景技术】
[0002]N2O是一种具有温室效应的气体，是《京都议定书》规定的6种温室气体之一。N2O在大气中的存留时间长，并可输送到平流层，同时，N2O也是导致臭氧层损耗的物质之一。与二氧化碳相比，虽然N2O在大气中的含量很低，但其单分子增温潜力却是二氧化碳的310倍；对全球气候的增温效应在未来将越来越显著。
[0003]针对目前污水脱氮过程中N2O排放量不断增加，全球温室效应越来越严重的情况，迫切需要开发一种低碳环保型污水处理装置，可以通过控制污水中DO及有机物浓度，很好地实现同时硝化反硝化反应的进行，在不影响脱氮效率的前提下显著降低污水脱氮过程中的N2O产生量。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明的目的在于提供一种低碳环保型污水处理装置及方法，在不影响脱氮效率的前提下显著降低污水脱氮过程中的N2O产生量。
[0005]为实现上述目的，作为本发明的一个方面，本发明提供了一种低碳环保型污水处理装置，包括内外两层直径比为2: 3~4: 5的等高双层同心圆池体，所述池体上设置有进、出水管，所述池体内填充有生物填料，所述池体中还设置有曝气系统、溶解氧在线监测系统及自动控制系统。
[0006]其中，所述进水管位于所述等高双层同心圆池体中内池体的底部，所述出水管位于所述等高双层同心圆池体中外池体的底部，且所述进、出水管均为PVC管。
[0007]其中，所述生物填料为多孔悬浮球填料，且所述填料的填充高度为所述等高双层同心圆池体中内池体池体高度的三分之一左右。
[0008]其中，所述生物填料由聚丙烯材料注塑而成,分内外双层球体,外部为中空鱼网状球体，内部为旋转球体。
[0009]其中，所述等高双层同心圆池体中内池体的顶部布满三角型出水堰。
[0010]其中，所述进水管进水为经过简单预处理的生活污水。
[0011]其中，所述进水管进水为化粪池或格栅出水。
[0012]其中，所述曝气系统由空气泵及曝气管道组成。
[0013]作为本发明的另一个方面，本发明还提供了一种低碳环保型污水处理方法，包括将所述污水通过进水管进入到如上任一项所述的低碳环保型污水处理装置中进行处理的步骤；
[0014]其中，曝气及进水方式均为间歇式，当装置内溶解氧浓度低于0.5mg/L时，开始曝气和进水，至溶解氧浓度达到1.0mg/L时停止曝气和进水，如此反复运行。
[0015]本发明的低碳环保型污水处理装置在控制合适的DO及有机物浓度的前提下，可以实现同时硝化反硝化反应的进行，有效降低N2O的产生量，可应用于市政污水、农村集中式生活污水处理等。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明的低碳环保型污水处理装置的剖面示意图。
[0017]附图1中主要组件符号说明:
[0018]1、进水管，2、溶解氧在线监测系统及自动控制系统，3、曝气系统，4、出水堰，5、填料，6、出水管。
【具体实施方式】
[0019]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
[0020]本发明的低碳环保型污水处理装置的具体结构参阅图1，主要包括等高双层同心圆池体、进水管1、生物填料5、曝气系统3、溶解氧(DO)在线监测系统及自动控制系统2和出水管6。其中等高双层同心圆池体的内外两池体的直径之比为2: 3~4: 5，两个池体的壁厚相同；生物填料5为多孔悬浮球填料，该填料由聚丙烯材料注塑而成，分内外双层球体，外部为中空鱼网状球体，内部为旋转球体。内池体内填料的装填高度为池高的三分之一左右。曝气系统3由空气泵及曝气管道组成，其中空气泵为微气泡空气泵，有效提高溶解氧利用率。曝气系统3和溶解氧在线监测系统及自动控制系统2均按照本领域的常规进行设计安装。
[0021]其中，进水管I位于内池体的底部，出水管6位于外池体的底部；进出水管均为PVC管，进水为经过简单预处理的生活污水，一般为化粪池或格栅出水。此外，内池体的顶部布满三角型出水堰4，作用是有效拦截出水中的悬浮物质。
[0022]本发明的低碳环保型污水处理装置的工作方式如下所示:
[0023]经过预处理后的污水通过进水管I进入到装置内，至污水淹没填料时，停止进水，然后通过曝气系统3开始曝气，至DO浓度达到1.0mg/L时停止曝气。
[0024]随着反应的进行，当DO浓度降低至0.5mg/L时，继续曝气，同时进水，当DO浓度达到1.0mg/L时，停止曝气，同时停止进水，如此反复运行。当内池体装满污水后，污水漫过出水堰4流入外池体，再从出水管6排出。
[0025]经过实际检测，在污水净化过程中，污水的处理效率COD < 20mg/L, TN小于5mg/L，NH3-N小于0.5mg/L, TP低于检测限。去除的氮中，80%以上以N2的形式释放到空气中。
[0026]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种低碳环保型污水处理装置，包括内外两层直径比为2: 3~4: 5的等高双层同心圆池体，所述池体上设置有进、出水管，所述池体内填充有生物填料，所述池体中还设置有曝气系统、溶解氧在线监测系统及自动控制系统。
2.根据权利要求1所述的低碳环保型污水处理装置，其中所述进水管位于所述等高双层同心圆池体中内池体的底部，所述出水管位于所述等高双层同心圆池体中外池体的底部，且所述进、出水管均为PVC管。
3.根据权利要求1所述的低碳环保型污水处理装置，其中所述生物填料为多孔悬浮球填料，且所述填料的填充高度为所述等高双层同心圆池体中内池体池体高度的三分之一左右。
4.根据权利要求1所述的低碳环保型污水处理装置，其中所述生物填料由聚丙烯材料注塑而成，分内外双层球体，外部为中空鱼网状球体，内部为旋转球体。
5.根据权利要求1所述的低碳环保型污水处理装置，其中所述等高双层同心圆池体中内池体的顶部布满三角型出水堰。
6.根据权利要求1所述的低碳环保型污水处理装置，其中所述进水管进水为经过简单预处理的生活污水。
7.根据权利要求1所述的低碳环保型污水处理装置，其中所述进水管进水为化粪池或格栅出水。
8.根据权利要求1所 述的低碳环保型污水处理装置，其中所述曝气系统由空气泵及曝气管道组成。
9.一种低碳环保型污水处理方法，包括将所述污水通过进水管进入到如权利要求1至8中任一项所述的低碳环保型污水处理装置中进行处理的步骤； 其中，曝气及进水方式均为间歇式，当装置内溶解氧浓度低于0.5mg/L时，开始曝气和进水，至溶解氧浓度达到1.0mg/L时停止曝气和进水，如此反复运行。
【文档编号】C02F3/02GK104129844SQ201410413494
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年8月21日 优先权日:2014年8月21日
【发明者】夏训峰, 席北斗, 王丽君, 王晓伟, 高如泰, 赵颖 申请人:中国环境科学研究院