专利名称：一种简约节能型污水生物脱氮装置的制作方法
技术领域：
本发明属于污水生物处理技术领域，涉及一种简约节能型污水生物脱氮装置。
背景技术：
生物脱氮是主要是指在微生物的作用下，将有机氮和氨氮转化为队以及氮的其他形态氧化物(主要是队0)的过程。污水生物脱氮主要包括氨化、硝化、反硝化三个步骤。氨化作用是指将有机氮化合物转化为NH3-N的过程。参与氨化作用的细菌称为氨化细菌。在厌氧或缺氧的条件下，氨化反应速度快，在一般废水处理设施中均能顺利完成，故生物脱氮的关键在于硝化和反硝化。硝化作用是指将NH3-N氧化为亚硝态和硝态氮的生物化学反应，包括亚硝化反应和硝化反应两个步骤，这个过程由亚硝酸菌和硝酸菌共同完成。为保证硝化作用效果，保持充足的溶解氧(DO)十分重要(一般要求DO浓度在2.0mg/L以上)。反硝化作用是指在厌氧或缺氧(DO浓度< 0. 3^0. 5mg/L)条件下，反硝化菌利用有机碳源作为电子供体，亚硝态和硝态氮作为电子受体并被还原为氮气或氮的其它气态氧化物的生物学反应。传统的缺氧/好氧工艺(即A/0工艺)是污水生物脱氮工艺中应用得最为广泛的工艺之一。传统的A/0工艺中，缺氧反硝化池在前，好氧硝化池在后，利用好氧硝化池中的硝化菌进行硝化反应，为保证硝化效果，采用曝气设备为好氧硝化池供氧(常用鼓风曝气+曝气头)，而后将好氧硝化液回流至前端的缺氧反硝化池，为保证反硝化效果，在缺氧反硝化池中增设搅拌装置(常用潜水搅拌器)。在整个系统运行过程中，曝气设备、硝化液回流泵、 搅拌装置相对独立设置，造成装置复杂，运行管理不便，且各装置都需要消耗能量，造成能耗居高不下。此外，好氧硝化池采用鼓风曝气，曝气头容易出现因材料老化变质、杂质堵塞等导致的供氧不均，影响系统稳定运行，而要检修，则必须排空好氧硝化池中污水进行停产检修，造成污水事故性排放。
发明内容
本发明的目的是解决现有缺氧/好氧生物脱氮工艺(即A/0工艺)能耗偏高且装置复杂的问题。该装置虽然结构简单，但却集充氧、搅拌和硝化液回流三重功能于一身，可有效降低污水生物脱氮处理的能耗。本发明的目的可以通过下述技术方案来实现
一种简约节能型污水生物脱氮装置由缺氧反硝化池、好氧硝化池、自吸式水泵、射流器、喷射管、间阀及污水管组成。通过自吸式水泵从好氧硝化池吸入硝化液，硝化液经两根污水管进行分流。一部分硝化液通过其中一根污水管先经射流器自动吸氧，再由安装在这根污水管上的喷射管呈喷射状返回好氧硝化池内，如此循环往复，为硝化池充氧和提供搅拌，无需再配置鼓风机、曝气头；另一部分硝化液通过另一根安装有喷射管的污水管直接回流至缺氧反硝化池，回流的硝化液以喷射状注入缺氧反硝化池，为缺氧反硝化池提供有效的搅拌，无需再设置搅拌器。在通往缺氧反硝化池和好氧硝化池的污水管上分别安装闸阀， 以便根据实际运行情况方便地调整两部分硝化液的分流比例。自吸式水泵可以安装在好氧硝化池外，也可以安装在好氧硝化池内。射流器可安装在好氧硝化池水面以上，也可以安装在好氧硝化池水面以下。安装的喷射管具有良好的防堵塞性能，自吸式水泵或射流器即便出现故障，亦可在不排空好氧硝化池中污水的情况下进行检修。
图1是本发明反应装置的结构示意图。图中标号1是自吸式水泵，2是闸阀，3是射流器，4是污水管，5是喷射管，6是缺氧反硝化池，7是好氧硝化池。
具体实施例方式下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。如图1所示，一种简约节能型污水生物脱氮装置，包括自吸式水泵1、闸阀2、射流器3、污水管4、喷射管5、缺氧反硝化池6和好氧硝化池7。本发明的基本工作原理为通过自吸式水泵1从好氧硝化池7吸入硝化液，硝化液经污水管4进行分流，一部分硝化液通过其中一根污水管4先经射流器3充氧(自然吸入空气)，再由安装在这根污水管4上喷射管5呈喷射状返回好氧硝化池7内，另一部分硝化液通过另一根安装有喷射管5的污水管4直接回流至缺氧反硝化池6，如此循环往复。在通往缺氧反硝化池6和好氧硝化池7的污水管4上分别安装有间阀2，可根据实际运行情况方便地调整两部分硝化液的分流比例。运用本发明的技术对两个生活废水处理工程进行了技术改造
实施例一某生活废水处理工程处理规模为200m3/d，主要进水水质指标浓度C0D&为 30(T350mg/L，BOD5为190160 mg/L, NH3-N为25 30mg/L，要求出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002) —级B标准(标准限值C0D&为60mg/L，BOD5为20mg/ L, NH3-N 为 15mg/L)。技术改造前，该工程实际使用鼓风曝气机1台(功率4kw)，硝化液回流泵1台(功率1. lkw)、潜水搅拌装置1套(功率0. 75kw)，总功率为5.85kw。该工程在曝气系统未出故障时(主要表现为曝气头堵塞或老化损坏)，主要出水水质指标平均为C0D&58. Omg/L, B0D519. 8mg/L,NH3-N14. 5mg/L，基本可以达标。但一旦出现故障，则出水水质迅速恶化，造成超标排放，工程运行至今，为检修曝气系统，尤其更换曝气头，已停产检修过多次，且每次均需放空好氧硝化池中的污水。运用本发明的技术改造后，该工程仅配置自吸式水泵1 一台(功率5. 5kw),安装射流器3 —个，在缺氧反硝化池6安装喷射管5两个，在好氧硝化池7安装喷射管5四个。 根据该装置工作原理，除自吸式水泵1耗能外，其余均不消耗能量。因此，该装置总功率为 5. 5kw，相对改造前节约了 0. 35kw，相对节省了约6%的能耗。改造后，工程调试运行完毕后出水水质平均水平稳定在C0D&48. 2mg/L, B0D516. 3mg/L, NH3-Nl2. 7mg/L,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002) —级B标准。实施例二 某处理规模为3000m3/d的生活废水处理工程，主要进水水质指标浓度CODcr 为 28(T350mg/L，BOD5 为 18(T250mg/L，NH3-N 为 ^ 35mg/L，要求出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002) —级B标准(标准限值C0D&为60mg/L，BOD5为 20mg/L, NH3-N 为 15mg/L)。技术改造前，该工程实际使用鼓风曝气机1台(功率30kw)，硝化液回流泵1台(功率15kw)、潜水搅拌装置3套(单套功率1. 5kw)，总功率为49. 5kw。该工程在曝气系统未出故障时(主要表现为曝气头堵塞或老化损坏)，主要出水水质指标平均为C0D&59. 2mg/L, B0D519. 8mg/L,NH3-N14. 5mg/L，基本可以达标。但一旦出现故障，则出水水质迅速恶化，造成超标排放，工程运行至今5年，为检修曝气系统，尤其更换曝气头，已停产检修过4次。运用本发明的技术改造后，该工程仅配置自吸式水泵1两台(单台功率22kw)， 安装射流器3两个，在缺氧反硝化池6安装喷射管5十二个，在好氧硝化池7安装喷射管 5三十六个。根据该装置工作原理，除自吸式水泵1耗能外，其余均不消耗能量。因此， 该装置总功率为44kw，相对改造前节约了 5. 5kw，相对节省了约11%的能耗，年可节省电量48180kw h。改造后，工程调试运行完毕后出水水质平均水平稳定在C0D&49. lmg/L， B0D517. 2mg/L,NH3-N13. %ig/L，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002) — 级B标准。从上述两个实施案例来看，污水处理规模越大，运用本发明的技术可节约的能耗越多。
权利要求
1.一种简约节能型污水生物脱氮装置，由自吸式水泵(1)、闸阀(2)、射流器(3)、污水管(4)、喷射管(5)、缺氧反硝化池(6)和好氧硝化池(7)组成其特征在于自吸式水泵(1) 进水管与好氧硝化池(7)连通，自吸式水泵(1)出水管与两条污水管(4)相连，一条污水管 (4)通往好氧硝化池(7)，污水管(4)先沿好氧硝化池(7)池壁垂直向下，而后沿好氧硝化池(7)池底的长度方向布置并安装喷射管(5)，该污水管(4)上安装有射流器(3)，在射流器 (3)与自吸式水泵(1)之间的污水管(4)上还安装有闸阀(2)，另一条污水管(4)通往缺氧反硝化池(6)，污水管(4)先沿缺氧反硝化池(6)池壁垂直向下，而后沿缺氧反硝化池(6)池底的长度方向布置并安装喷射管(5)，该污水管(4)上也安装有闸阀(2)。
2.根据权利要求1所述的一种简约节能型污水生物脱氮装置，其特征在于所述的自吸式水泵(1)安装在好氧硝化池(7 )外。
3.根据权利要求1所述的一种简约节能型污水生物脱氮装置，其特征在于所述的自吸式水泵(1)安装在好氧硝化池(7)内。
4.根据权利要求1所述的一种简约节能型污水生物脱氮装置，其特征在于所述的射流器(5)安装在好氧硝化池(7)内的液面之上。
5.根据权利要求1所述的一种简约节能型污水生物脱氮装置，其特征在于所述射流器(5)安装在好氧硝化池(7)内的液面之下。
全文摘要
本发明公开了一种简约节能型污水生物脱氮装置，包括自吸式水泵、闸阀、射流器、污水管、喷射管、缺氧反硝化池和好氧硝化池。自吸式水泵进水管与好氧硝化池连通，出水管与两条污水管相连，一条污水管先沿好氧硝化池池壁垂直向下，再沿好氧硝化池池底的长度方向布置并安装喷射管，其上安装有闸阀和射流器；另一条污水管通往缺氧反硝化池，先沿缺氧反硝化池池壁垂直向下，再沿缺氧反硝化池池底的长度方向布置并安装喷射管，其上安装有闸阀。本发明结构简单，可同时实现为好氧硝化池充氧、为缺氧反硝化池提供搅拌和进行硝化液回流三重功能，可有效降低污水生物脱氮处理系统的能耗，提高系统运行稳定性，同时也使得系统检修更为简便。
文档编号C02F3/30GK102515353SQ20121000867
公开日2012年6月27日 申请日期2012年1月12日 优先权日2012年1月12日
发明者吴金苗, 张小洪, 张延宗, 彭宏, 李远伟, 杨新瑶, 沈飞, 王应军, 肖鸿, 邓仕槐 申请人:四川农业大学