一种污水脱氧除磷处理装置的制作方法

1.本实用新型属于污水处理技术领域，具体地，涉及一种污水脱氧除磷处理装置。


背景技术：

2.随着广大人民群众对生活环境质量要求日益提高，各地区污水处理水质相应提标，对于氮磷污染物的排放限值要求尤为严格。各大城镇污水处理厂及广泛的农村污水处理站，在mbr工艺后填加了不同去除氮磷的深度处理单元；然而mbr产水受工艺因素影响，往往带有溶解氧偏高特性，可达6～9mg/l，严重影响深度处理单元氮磷去除效果。
3.磷的去除分为化学除磷和生物除磷两种工艺；生物除磷是一种相对经济的方法，但生物除磷无法稳定，受农村生活污水波动大、地形复杂、温度等影响因素，该工艺特点目前不能保证稳定达到0.3mg/l农村出水标准要求；化学除磷法基本原理是通过投加化学药剂形成不溶性磷酸盐沉淀物，最终通过固液分离的方法使磷从污水中被去除。其优点为操作简单、除磷效果好、处理效率可达80％～90％，且效果稳定。但该方法有用药量大、自动加药控制难度高，无法随水质水波动量自动投加，投入费用较高、产生大量化学污泥、投加量过大易损害污泥活性等缺点，在农村水质敏感地区应用较为困难。
4.综合上述问题，目前有必要进行技术的革新，提出一种新的污水脱氧除磷处理装置和方法。一方面降低前处理单元产水的溶解氧，保障深度处理单元氮磷去除效果；另一方面在深度处理单元前，先一步进行磷的吸附去除，减轻后续磷处理压力，实现更好的处理效果，同时克服生物处理和化学除磷的不利影响。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提出一种污水脱氧除磷处理装置。本实用新型的装置可应用于进水溶解氧高、磷负荷较大的污水处理系统中，并设置于mbr工艺与深度处理单元之间，保障高效脱氮除磷处理效果，并且结构简单，运行方式易操作、自动化程度高。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种污水脱氧除磷处理装置，该装置包括pe填料模块和逻辑运算电路模块；
7.所述pe填料模块，设置于不锈钢反应器的内部；所述pe填料模块包括pe填料和间隔设置于所述pe填料之间的阳极板；
8.所述逻辑运算电路模块，与电源一同设置于plc控制箱内；所述电源的正负极分别与所述阳极板和所述不锈钢反应器的外壳连接；所述逻辑运算电路模块通过信号线缆与设置于不锈钢反应器进水管路上的压力计和所述电源进行信号和控制连接，用于实现进水压力反馈和所述电源的启停控制。
9.优选地，该装置还包括进水泵、进水流量计、截污器和手动反洗进水法兰口；所述进水流量计、所述压力计、所述截污器和所述手动反洗进水法兰口依次设置于不锈钢反应器进水管路上。
10.优选地，所述进水泵的一端与所述不锈钢反应器进水管路的靠近所述进水流量计的一端连接；所述进水泵的另一端与mbr单元连接。
11.优选地，所述不锈钢反应器的底部设有进水法兰口，并通过所述进水法兰口连接在所述截污器和所述手动反洗进水法兰口之间的不锈钢反应器进水管路上。
12.优选地，所述手动反洗进水法兰口远离所述截污器的一侧连接有手动反洗辅助设备。
13.优选地，所述截污器为pp棉滤芯截污器，所述截污器的精度为350-1000 目。
14.优选地，所述不锈钢反应器的顶部设有出水法兰口和自动反洗出水法兰口，所述自动反洗出水法兰口远离所述不锈钢反应器的顶部的一侧连接有反洗出水电动阀；所述出水法兰口远离所述不锈钢反应器的顶部的一侧连接于脱氮除磷深度处理单元。
15.优选地，所述pe填料模块设置于不锈钢反应器的内部的条形托板上。
16.优选地，所述pe填料内设有脱氧除磷复合滤料。
17.优选地，所述电源为0-220v直流脉冲电源；所述电源的工作电压为 12v-24v，工作电流为10-20a，频率为0-10hz，占空比为50-90；所述电源设有数显显示屏。
18.本实用新型的技术方案具有如下有益效果：
19.(1)本实用新型通过多种判定运行模式，可实现装置运行故障判断。
20.(2)本实用新型的装置结构简单容易安装，内部设有pe填料模块，更换填料简单。特别是通过新型电化学脱氧除磷复合滤料实现了污水中的磷和超高溶解氧的有效处理。
21.(3)通过本实用新型装置的使用，可降低溶解氧，避免碳源过度投加节省药剂成本；且不用投加除磷药剂便可达到除磷效果；
22.(4)本实用新型的装置能够按设定值实现电源自动控制启停，提高装置进水脱氧除磷效率，从而高效提升污水处理系统整体的性能和效率；
23.(5)本实用新型的装置能够按设定值自动推送报警警示，提示运行人员对装置进行维护及判断各处理设备运行状况；运行人员可通过在线监控系统，实时掌控装置及污水处理系统运行情况，减少人工投入，降低运维成本。
24.本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
25.通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
26.图1示出了本实用新型实施例1提供的一种污水脱氧除磷处理装置的示意图。
27.附图标记说明如下：
28.1-进水泵；2-压力计；3-截污器；4-不锈钢反应器；5-plc控制箱；6
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电源；7-出水法兰口；8-自动反洗出水法兰口；9-pe填料；10-阳极板；11
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脱氧除磷复合滤料；12-条形托板；13-进水法兰口；14-手动反洗进水法兰口；15-不锈钢反应器的外壳；16-反洗出水电动阀；17-进水流量计。
具体实施方式
29.下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。
30.本实用新型提供了一种污水脱氧除磷处理装置，该装置包括pe填料模块和逻辑运算电路模块；
31.所述pe填料模块，设置于不锈钢反应器的内部；所述pe填料模块包括pe填料和间隔设置于所述pe填料之间的阳极板；
32.所述逻辑运算电路模块，与电源一同设置于plc控制箱内；所述电源的正负极分别与所述阳极板和所述不锈钢反应器的外壳连接；所述逻辑运算电路模块通过信号线缆与设置于不锈钢反应器进水管路上的压力计和所述电源进行信号和控制连接，用于实现进水压力反馈和所述电源的启停控制。
33.在一个示例中，该装置还包括进水泵、进水流量计、截污器和手动反洗进水法兰口；所述进水流量计、所述压力计、所述截污器和所述手动反洗进水法兰口依次设置于不锈钢反应器进水管路上。
34.在一个示例中，所述进水泵的一端与所述不锈钢反应器进水管路的靠近所述进水流量计的一端连接；所述进水泵的另一端与mbr单元连接。
35.在一个示例中，所述不锈钢反应器的底部设有进水法兰口，并通过所述进水法兰口连接在所述截污器和所述手动反洗进水法兰口之间的不锈钢反应器进水管路上。
36.在一个示例中，所述手动反洗进水法兰口远离所述截污器的一侧连接有手动反洗辅助设备。
37.在一个示例中，所述截污器为pp棉滤芯截污器，所述截污器的精度为 350-1000目。
38.在一个示例中，所述不锈钢反应器的顶部设有出水法兰口和自动反洗出水法兰口，所述自动反洗出水法兰口远离所述不锈钢反应器的顶部的一侧连接有反洗出水电动阀；所述出水法兰口远离所述不锈钢反应器的顶部的一侧连接于脱氮除磷深度处理单元。
39.在一个示例中，所述pe填料模块设置于不锈钢反应器的内部的条形托板上。
40.在一个示例中，所述pe填料内设有脱氧除磷复合滤料。在本实用新型中，所述脱氧除磷复合滤料是指本领域技术人员公知的满足脱氧除磷作用的材料，作为优选方案，所述脱氧除磷复合滤料是指：以所述脱氧除磷复合滤料的总重量计，所述脱氧除磷复合滤料包括海绵铁80-88wt％、铝单质 7-9wt％、铟单质4-6wt％及活性炭3-5wt％。所述海绵铁的颗粒直径为5-8mm。
41.在一个示例中，所述电源为0-220v直流脉冲电源；所述电源的工作电压为12v-24v，工作电流为10-20a，频率为0-10hz，占空比为50-90；所述电源设有数显显示屏。
42.在本实用新型中，所述电源的正负极通过线缆分别与所述阳极板和所述不锈钢反应器的外壳连接。
43.本实用新型还提供了一种污水脱氧除磷处理方法，该方法采用所述的污水脱氧除磷处理装置，包括通过所述逻辑运算电路模块循环控制电源的启停程序、不锈钢反应器的
自动反洗程序和不锈钢反应器的手动反洗程序，进而利用所述pe填料模块进行所述污水脱氧除磷处理。
44.在一个示例中，通过所述逻辑运算电路模块控制所述电源的启停程序的步骤包括：对所述逻辑运算电路模块设置电源开启压力设定值和电源关闭压力设定值，并让所述逻辑运算电路模块接收所述压力计的进水压力反馈值和控制所述电源的启停。
45.在一个示例中，所述进水压力反馈值大于等于所述电源开启压力设定值时，所述逻辑运算电路模块控制所述电源开启，进行所述污水脱氧除磷处理。
46.在一个示例中，所述进水压力反馈值小于等于所述电源关闭压力设定值时，所述逻辑运算电路模块控制所述电源关闭，停止所述污水脱氧除磷处理。
47.在一个示例中，所述电源开启进水压力设定值大于所述电源关闭进水压力设定值；所述电源开启进水压力设定值和所述电源关闭进水压力设定值的取值范围各自独立的为0-100kpa。
48.在一个示例中，通过所述逻辑运算电路模块控制所述不锈钢反应器的自动反洗程序的步骤包括：对所述逻辑运算电路模块设置准备反洗压力设定值和停机反洗压力设定值，并让所述逻辑运算电路模块接收所述压力计的进水压力反馈值和推送报警提示。
49.在一个示例中，所述进水压力反馈值大于等于所述准备反洗压力设定值时，推送开始准备不锈钢反应器的自动反洗程序的报警提示。
50.在一个示例中，所述进水压力反馈值大于等于所述停机反洗压力设定值时，推送立即进行所述不锈钢反应器的自动反洗程序的报警提示，并开始进行所述不锈钢反应器的自动反洗程序。
51.在一个示例中，所述不锈钢反应器的自动反洗程序的步骤包括：
52.s1：确认所述进水流量计的瞬时流量超过流量阈值并延时等待后，所述逻辑运算电路模块控制所述反洗出水电动阀开启，按照设定的自动反洗时长进行所述自动反洗；
53.s2：在所述设定的自动反洗时长内，所述进水流量计的瞬时流量小于流量阈值时，所述逻辑运算电路模块控制所述反洗出水电动阀关闭，一次反洗结束；待所述进水流量计的瞬时流量超过流量阈值后，所述逻辑运算电路模块控制所述反洗出水电动阀开启，进行下一次自动反洗，直至自动反洗时长达到所述设定的自动反洗时长。
54.本实用新型中，技术人员可通过观察所述进水流量计上传到plc控制箱内的逻辑运算电路模块的数值(瞬时流量、累计流量)，了解装置运行状态。瞬时流量持续24h为“0”，系统进入“断水”状态，24h为一次，系统记录次数，并系统反馈“断水”状态，进而推出装置进入断水状态报警信息。
55.在一个示例中，所述不锈钢反应器的自动反洗程序的步骤还包括记录所述设定的自动反洗时长内的反洗次数并加1次，用于记录反洗次数。
56.在一个示例中，所述流量阈值为瞬时流量≥0.1m3/h。
57.在一个示例中，所述延时等待的时间为2-4s。
58.在一个示例中，所述设定的自动反洗时长为5-15min。
59.在一个示例中，所述停机反洗压力设定值大于所述准备反洗压力设定值；所述准备反洗压力设定值和所述停机反洗压力设定值的取值范围各自独立的为0-100kpa。
60.在一个示例中，通过所述逻辑运算电路模块控制所述不锈钢反应器的手动反洗程
序的步骤包括：对所述逻辑运算电路模块设置手动反洗压力范围值，并让所述逻辑运算电路模块接收所述压力计的进水压力反馈值；
61.在一个示例中，当所述不锈钢反应器的自动反洗程序完成后，所述进水压力反馈值大于等于所述手动反洗压力范围值时，进行所述不锈钢反应器的手动反洗程序。
62.在一个示例中，所述手动反洗压力范围值为所述准备反洗压力设定值的取值范围最小值至所述停机反洗压力设定值的取值范围最大值。
63.以下通过实施例具体说明本实用新型。
64.实施例1
65.本实施例提供一种污水脱氧除磷处理装置，应用于某农村污水站处理工艺“预处单元+mbr单元+脱氮除磷深度处理单元”的mbr单元与脱氮除磷深度处理单元之间，安装于脱氮除磷深度处理单元的前端，如图1所示，该装置包括pe填料模块、逻辑运算电路模块(未示出)、进水泵1、进水流量计17、截污器3和手动反洗进水法兰口14；
66.所述pe填料模块，设置于不锈钢反应器4的内部的条形托板12上；所述pe填料模块包括pe填料9、设置于所述pe填料9内的脱氧除磷复合滤料11和间隔设置于所述pe填料9之间的阳极板10；
67.所述逻辑运算电路模块，与电源6一同设置于plc控制箱5内；所述电源6的正负极通过线缆分别与所述阳极板10和所述不锈钢反应器的外壳 15连接，即本实施例将所述不锈钢反应器的外壳15作为阴极板使用。所述逻辑运算电路模块通过信号线缆与设置于不锈钢反应器进水管路上的压力计2和所述电源6进行信号和控制连接，用于实现进水压力反馈和所述电源6的启停控制。
68.所述进水流量计17、所述压力计2、所述截污器3和所述手动反洗进水法兰口14依次设置于不锈钢反应器进水管路上；所述截污器3为pp棉滤芯截污器，所述截污器3的精度为800目，滤芯可定期更换。技术人员可通过观察所述进水流量计17上传到plc控制箱5内的逻辑运算电路模块的数值(瞬时流量、累计流量)，了解装置运行状态。瞬时流量持续24h为“0”，系统进入“断水”状态，24h为一次，系统记录次数，并系统反馈“断水”状态，进而推出装置进入断水状态报警信息。
69.所述不锈钢反应器4的底部设有进水法兰口13，并通过所述进水法兰口13连接在所述截污器3和所述手动反洗进水法兰口14之间的不锈钢反应器进水管路上；
70.所述进水泵1的一端与所述不锈钢反应器进水管路的靠近所述进水流量计17的一端连接；所述进水泵1的另一端与mbr单元连接；
71.所述手动反洗进水法兰口14远离所述截污器3的一侧连接有手动反洗辅助设备；
72.所述不锈钢反应器4的顶部设有出水法兰口7和自动反洗出水法兰口8，即，所述不锈钢反应器4的水流方式采用上向流。所述自动反洗出水法兰口8远离所述不锈钢反应器4的顶部的一侧连接有反洗出水电动阀16；所述出水法兰口7远离所述不锈钢反应器4的顶部的一侧连接于脱氮除磷深度处理单元。
73.所述电源6为220v直流脉冲电源；所述电源6的工作电压为12v-24v，工作电流为15a，频率为0-10hz，占空比为50-90；所述电源6设有数显显示屏。
74.实施例2
75.本实施例提供一种利用实施例1所述的污水脱氧除磷处理装置进行污水脱氧除磷
处理的方法，该方法包括通过所述逻辑运算电路模块循环控制电源6的启停程序、不锈钢反应器4的自动反洗程序和不锈钢反应器4的手动反洗程序，进而利用所述pe填料模块进行所述污水脱氧除磷处理。
76.通过所述逻辑运算电路模块控制所述电源6的启停程序的步骤包括：
77.对所述逻辑运算电路模块设置电源开启压力设定值和电源关闭压力设定值，并让所述逻辑运算电路模块接收所述压力计2的进水压力反馈值和控制所述电源6的启停；所述进水压力反馈值大于等于所述电源开启压力设定值时，所述逻辑运算电路模块控制所述电源6开启，进行所述污水脱氧除磷处理；以所述脱氧除磷复合滤料11的总重量计，所述脱氧除磷复合滤料11包括海绵铁83wt％、铝单质8wt％、铟单质5wt％和活性炭4wt％；所述脱氧除磷滤料11的颗粒直径为5-8mm。
78.所述进水压力反馈值小于等于所述电源关闭压力设定值时，所述逻辑运算电路模块控制所述电源6关闭，停止所述污水脱氧除磷处理；
79.所述电源开启进水压力设定值为25kpa；所述电源关闭进水压力设定值为10kpa。
80.通过所述逻辑运算电路模块控制所述不锈钢反应器4的自动反洗程序的步骤包括：
81.对所述逻辑运算电路模块设置准备反洗压力设定值45kpa和停机反洗压力设定值60kpa，并让所述逻辑运算电路模块接收所述压力计2的进水压力反馈值和推送报警提示；
82.所述进水压力反馈值大于等于所述准备反洗压力设定值45kpa时，推送开始准备不锈钢反应器4的自动反洗程序的报警提示；
83.所述进水压力反馈值大于等于所述停机反洗压力设定值60kpa时，推送立即进行所述不锈钢反应器4的自动反洗程序的报警提示，并开始进行所述不锈钢反应器4的自动反洗程序；
84.所述不锈钢反应器4的自动反洗程序的步骤包括：
85.s1：确认所述进水流量计17的瞬时流量超过流量阈值并延时等待3s 后，所述逻辑运算电路模块控制所述反洗出水电动阀16开启，按照设定的自动反洗时长进行所述自动反洗；所述流量阈值为瞬时流量≥0.1m3/h；所述设定的自动反洗时长为10min；
86.s2：在所述设定的自动反洗时长内，所述进水流量计17的瞬时流量小于流量阈值时，所述逻辑运算电路模块控制所述反洗出水电动阀16关闭，一次反洗结束；待所述进水流量计17的瞬时流量超过流量阈值后，所述逻辑运算电路模块控制所述反洗出水电动阀16开启，进行下一次自动反洗，直至自动反洗时长达到所述设定的自动反洗时长；
87.通过所述逻辑运算电路模块控制所述不锈钢反应器4的手动反洗程序的步骤包括：
88.对所述逻辑运算电路模块设置手动反洗压力范围值45kpa-100kpa，并让所述逻辑运算电路模块接收所述压力计2的进水压力反馈值；
89.当所述不锈钢反应器的自动反洗程序完成后，所述进水压力反馈值大于等于所述手动反洗压力范围值时，进行所述不锈钢反应器4的手动反洗程序。
90.本实施例方法处理前的污水的溶解氧浓度7～9mg/l，磷浓度1.78～ 2.86mg/l；经过本实施例方法处理后的污水的溶解氧浓度2～4mg/l，磷浓度0.1～0.22mg/l。
91.以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并
且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。