一种高效率污水脱氮装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及污水净化技术领域，具体涉及一种高效率污水脱氮装置。


背景技术：

[0002]
目前水体富营养化问题严重，氮元素的超标将会影响人们的正常用水。而居民的个人用水量増加，大量含氮、磷的物质和农业化肥的使用，及雨水对生活污水的稀释作用等导致我国生活污水普遍呈现出碳源含量低、氮和磷浓度高的特点。反硝化过程中也常常因为碳源不足而影响出水水质。


技术实现要素：

[0003]
为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种高效率污水脱氮装置，具有净化效果好、净化效率高的优点。
[0004]
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005]
一种高效率污水脱氮装置，其包括本体，所述本体内从下至上依次设有缓冲配水区、滤料支撑板、卵石承托层、碳源层、硫单质层、出水堰和稳流板，所述滤料支撑板设置有多个滤头，所述缓冲配水区连接污水进水管，所述出水堰连接排水管。
[0006]
进一步地，所述碳源层中填充有碳源填料，所述碳源填料包括聚乳酸填料、聚己内酯填料、聚-β-羟丁酸填料中的至少一种，所述硫单质层中填充有硫单质填料，所述碳源填料的粒径等于硫单质填料的粒径。
[0007]
进一步地，所述硫单质填料和碳源填料的粒径均为2-10mm。
[0008]
进一步地，所述卵石承托层中填充有粒径为5-12cm的卵石填料。
[0009]
进一步地，多个所述滤头均匀设置于滤料支撑板上。
[0010]
进一步地，所述滤头为长柄滤头。
[0011]
进一步地，所述污水进水管设有进水阀门，所述排水管设有排水阀门。
[0012]
进一步地，所述缓冲配水区连接有反冲洗进水管，所述出水堰连接有反冲洗出水管，所述反冲洗进水管设有反冲进水阀门，所述反冲洗出水管设有反冲出水阀门。
[0013]
本实用新型的有益效果是：
[0014]
1、本实用新型的结构，使用时，污水通过污水进水管不断地进入缓冲配水区，在缓冲配水区内混合，然后由缓冲配水区逐渐向上流动，先通过滤料支撑板上的滤头过滤掉颗粒较大的杂质后通过卵石承托层，再接着依次进入碳源层和硫单质层，并在碳源层和硫单质层中形成生物膜，其中，污水在碳源层中发生异养反硝化反应，在碳源层中填料表面形成的生物膜以聚乳酸、聚己内酯、聚-β-羟丁酸等一种或多种碳源填料作为碳源，在有硝酸盐氮的条件下，将废水中的硝酸盐还原成氮气并产生碱度，废水进入硫单质层后进行硫自养反硝化反应，在硫单质层中的生物膜以硫单质为电子供体，利用碳源层的异养反硝化反应产生的碱度与废水中剩余的硝酸盐进行自养反硝化作用，将硝酸盐氮还原为氮气，使废水中的硝酸盐氮被反应掉，最后净化后的水通过出水堰排至排水管后排出本体；
[0015]
2、本实用新型的出水堰的设置有利于避免本体内的填料跟随水流排出本体外部，还有利于调节出水平衡；在出水堰上方设置稳流板，有利于防止反硝化产生的氮气扰乱出水水流，进一步起到调整该装置的出水平衡。
附图说明
[0016]
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0017]
图1是本实用新型实施例的结构示意图。
[0018]
说明书附图：1、本体；2、缓冲配水区；21、污水进水管；22、进水阀门； 23、反冲洗进水管；24、反冲进水阀门；3、滤料支撑板；31、滤头；4、卵石承托层；5、碳源层；6、硫单质层；7、出水堰；71、排水管；72、排水阀门； 73、反冲洗出水管；74、反冲出水阀门；8、稳流板。
具体实施方式
[0019]
以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本实用新型创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
[0020]
一种高效率污水脱氮装置，如图1所示，其包括本体1，所述本体1内从下至上依次设有缓冲配水区2、滤料支撑板3、卵石承托层4、碳源层5、硫单质层6、出水堰7和稳流板8，所述滤料支撑板3设置有多个滤头31，具体的，所述滤头31为长柄滤头31，所述缓冲配水区2连接污水进水管21，所述出水堰7连接排水管71。
[0021]
本实用新型通过设置上述结构，使用时，污水通过污水进水管21不断地进入缓冲配水区2，在缓冲配水区2内混合，然后由缓冲配水区2逐渐向上流动，先通过滤料支撑板3上的滤头31过滤掉颗粒较大的杂质后通过卵石承托层4，再接着依次进入碳源层5和硫单质层6，并在碳源层5和硫单质层6中形成生物膜，其中，污水在碳源层5中发生异养反硝化反应，在碳源层中填料表面形成的生物膜以聚乳酸、聚己内酯、聚-β-羟丁酸等一种或多种碳源填料作为碳源，在有硝酸盐氮的条件下，将废水中的硝酸盐还原成氮气并产生碱度，废水进入硫单质层6后进行硫自养反硝化反应，在硫单质层6中的生物膜以硫单质为电子供体，利用碳源层5的异养反硝化反应产生的碱度与废水中剩余的硝酸盐进行自养反硝化作用，将硝酸盐氮还原为氮气，使废水中的硝酸盐氮被反应掉，最后净化后的水通过出水堰7排至排水管71后排出本体1。
[0022]
具体地，废水在碳源层5中反应原理如下：
[0023]
12no
3－
+5c3h6o3→
6n2+9h2o+15co2+12oh
－
[0024]
废水在硫单质层6中的反应原理如下：
[0025]
55s+50no
3-+20co2+38h2o+4nh
4+
→
4c2h7o2n+25n2+55so
42-+64h
+
[0026]
其中，出水堰7的设置有利于避免本体1内的填料跟随水流排出本体1外部，还有利于调节出水平衡。在出水堰7上方设置稳流板8，有利于防止反硝化产生的氮气扰乱出水水
流，进一步起到调整该装置的出水平衡。
[0027]
进一步地，所述碳源层5中填充有碳源填料，所述碳源填料包括聚乳酸填料、聚己内酯填料、聚-β-羟丁酸填料中的至少一种，所述硫单质层6中填充有硫单质填料，所述碳源填料的粒径等于硫单质填料的粒径，使碳源层5和硫单质层6中的填料不会混合在一起，能保持稳定的层结构，有利于提高废水的净化效果。
[0028]
进一步地，所述硫单质填料和碳源填料的粒径均为2-10mm，有利于提高该装置的废水净化效果和净化效率。如果粒径大于10mm反硝化效果较差，如果粒径小于2mm时，填料和填料之间的间隙较小，影响废水的流动速率，进而影响废水的净化效率。
[0029]
进一步地，所述卵石承托层4中填充有粒径为5-12cm的卵石填料，既可以保证水流效率，还可以保证碳源层中填料不会向下流至滤料支撑板3上，可避免碳源层滤料堵塞滤料支撑板3上的滤头31，保证废水可以正常流过，另一方面，上述粒径范围的卵石填料之间的缝隙大小适中，可以对废水中较大粒径的废料进行过滤，提高废水的净化效果。
[0030]
进一步地，多个所述滤头31均匀设置于滤料支撑板3上，有利于提高对废水的过滤效果和过滤效率。
[0031]
进一步地，为了便于控制该装置的进出水，所述污水进水管21设有进水阀门22，所述排水管71设有排水阀门72。
[0032]
进一步地，为了便于对该装置进行清洗，保证该装置的清洁度，提高净化效果，所述缓冲配水区2连接有反冲洗进水管23，所述出水堰7连接有反冲洗出水管73，所述反冲洗进水管设有反冲进水阀门2422，所述反冲洗出水管设有反冲出水阀门74。
[0033]
工作原理：
[0034]
本实用新型的装置在净化废水时，采用下进上出的运行方式。废水通过污水进水管21进入装置最底部的缓冲配水区2，在缓冲配水区2混合后通过滤料支撑板3上的长柄滤头31进入卵石承托层4，接着通过卵石承托层4后依次进入碳源层5和硫单质层6中分别进行异养反硝化反应和硫自养反硝化反应，使废水中的硝酸盐氮被去除，最后将净化后的水通过出水堰7排至排水管71进行出水。出水堰7上方的稳流板8，有利于防止反硝化产生的氮气扰动出水水流。待废水净化结束后，关闭污水进水阀门22和排水阀门72，并打开反冲洗进水阀门22和反冲洗出水阀门对该装置进行清洗。
[0035]
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。