一种突发环境事件应急同步脱氮除磷的处理装置的制作方法

本实用新型涉及一种环境治理技术领域，尤其涉及一种突发环境事件应急同步脱氮除磷的处理装置。

背景技术：

水体富营养化(eutrophication)指的是水体中N、P等营养盐含量过多而引起的水质污染现象。其实质是由于营养盐的输入输出失去平衡性，从而导致水生态系统物种分布失衡，单一物种疯长，破坏了系统的物质与能量的流动，使整个水生态系统逐渐走向灭亡。

随着人类社会的不断进步及科技水平的不断提高，水体中过量的氮、磷等营养物质主要来自未加处理或处理不完全的工业废水和生活污水、有机垃圾和家畜家禽粪便以及农施化肥，其中最大的来源是农田上施用的大量化肥。

农田径流挟带的大量氨氮和硝酸盐氮进入水体后，改变了其中原有的氮平衡，促进某些适应新条件的藻类种属迅速增殖，覆盖了大面积水面。例如我国南方水网地区一些湖叉河道中从农田流入的大量的氮促进了水花生、水葫芦、水浮莲、鸭草等浮水植物的大量繁殖，致使有些河段影响航运。在这些水生植物死亡后，细菌将其分解，从而使其所在水体中增加了有机物，导致其进一步耗氧，使大批鱼类死亡。最近，美国的有关研究部门发现，含有尿素、氨氮为主要氮形态的生活污水和人畜粪便，排入水体后会使正常的氮循环变成“短路循环”，即尿素和氨氮的大量排入，破坏了正常的氮、磷比例，并且导致在这一水域生存的浮游植物群落完全改变，原来正常的浮游植物群落是由硅藻、鞭毛虫和腰鞭虫组成的，而这些种群几乎完全被蓝藻、红藻和小的鞭毛虫类(Nannochloris属，Stichococcus属)所取代。

水体中的过量磷主要来源于肥料、农业废弃物和城市污水。据有关资料说明，在过去的15年内地表水的磷酸盐含量增加了25倍，在美国进入水体的磷酸盐有60％是来自城市污水。在城市污水中磷酸盐的主要来源是洗涤剂，它除了引起水体富营养化以外，还使许多水体产生大量泡沫。水体中过量的磷一方面来自外来的工业废水和生活污水。另方面还有其内源作用，即水体中的底泥在还原状态下会释放磷酸盐，从而增加磷的含量，特别是在一些因硝酸盐引起的富营养化的湖泊中，由于城市污水的排入使之更加复杂化，会使该系统迅速恶化，即使停止加入磷酸盐，问题也不会解决。这是因为多年来在底部沉积了大量的富含磷酸盐的沉淀物，它由于不溶性的铁盐保护层作用通常是不会参与混合的。但是，当底层水含氧量低而处于还原状态时(通常在夏季分层时出现)，保护层消失，从而使磷酸盐释入水中所致。

因此，为了人类赖以生存的环境不受破坏，对富营养化河湖水体进行治理修复，势在必行。富营养化河湖水体进行治理修复是社会经济发展、城市景观、生态环境建设的迫切需要，具有经济和环境双重效益，恢复水体使用功能，改善居民居住环境，提高人民生活质量。

污水脱氮除磷技术可以有效针对污水中的主要污染物种类、危害程度以及现有污水处理工艺的缺陷，在世界各国得到了广泛的应用，以减少污水中营养物质如氮磷。目前，由于生物脱氮除磷技术具有经济、成本低、效率高等优势，成为目前常用的污水脱氮除磷技术之一。生物脱氮除磷技术具体可以分为基于传统脱氮除磷理论的处理工艺和基于反硝化聚磷菌理论的同步脱氮除磷工艺。基于传统脱氮除磷理论的处理工艺主要有A2/O、SBR、氧化沟等。但是，基于传统脱氮除磷理论的处理系统主要有如下的缺陷：第一，由于采用空间分隔、使用大容量池，导致基建投资大。第二，在该处理系统中的硝化充氧能耗高，而且需要投加碳源、投加碱，导致系统的费用大、成本高。第三，由于在该系统中，大量有机碳被好氧硝化，导致能量浪费较高，能量的利用效率较低。第四，排放温室气体，导致空气污染。第五，由于该系统中，脱氮的效率要受到进水水质的影响，尤其对低碳污水不投加碳源的情况下，该系统的脱氮效率较低。

因此，种种迹象表明，现有技术中这些传统的污水脱氮除方法根本无法满足水环境突发环境事件所导致氨氮和总磷超标的问题，不仅是处理成本高昂，且设备搬运困难，工序复杂，处理效果不佳，无法第一时间对水环境突发环境事件所导致氨氮和总磷超标的问题进行整治。

技术实现要素：

针对现有技术的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种突发环境事件应急同步脱氮除磷的处理设备，以解决水环境突发环境事件导致氨氮和总磷超标的问题，降低河道污水处理成本，低廉优质，快速脱氮除磷，净化效果好，处理效率高；同时，其在突发环境事件时，便于应急处理，搬运方便，可以快速到达现场进行处理，第一时间进行河道污染整治，实现同步脱氮除磷，成本低廉，适宜推广使用。

本实用新型为实现上述目的所提供的技术方案是：

一种突发环境事件应急同步脱氮除磷的处理装置，包括装置外框，所述装置外框的内部前端设有PAC溶液储罐和NaClO溶液储罐，所述装置外框的内部中间位置设有混合区，所述装置外框的内部后端设有沉淀区，所述PAC溶液储罐通过第一管道连通混合区的前端，所述混合区的前端一侧设有进水管，所述第一管道上设有第一电磁阀，所述NaClO溶液储罐通过第二管道连通混合区的中段，所述第二管道上设有第二电磁阀，所述混合区与沉淀区之间设有布水墙，所述混合区靠布水墙的中段一侧设有出水口，所述沉淀区的一侧设有出水管。

作为本实用新型的进一步改进，所述进水管上安装有水泵，一端连通河道。

作为本实用新型的进一步改进，所述装置外框的一侧设有大门。

作为本实用新型的进一步改进，所述装置外框的底部设有滚轮。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一管道和第二管道均为钢衬四氟管。

与现有技术相比具有如下优点：

本实用新型突发环境事件应急同步脱氮除磷的处理装置，适用于流域突发环境事件应急领域之中，在相同的时间与处理成本的情况下，与现有技术相比，能够有效快速地解决了水环境突发环境事件导致氨氮和总磷超标的问题，降低河道污水处理成本，低廉优质，快速脱氮除磷，净化效果好，处理效率高。

本实用新型还提供的流域突发环境事件应急同步脱氮除磷的装置，其体积较小，在突发环境事件时，便于应急处理的搬运方便和安装，可以快速到达现场进行应急处理河道污染问题，第一时间进行河道污染整治，实现同步脱氮除磷，成本低廉，适宜推广使用。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。

附图说明

图1为本实用新型的处理工艺流程框图；

图2是本实用新型的整体结构示意图。

图中：1、装置外框；2、沉淀区；3、混合区；4、进水管；5、第一电磁阀；6、第一管道；7、PAC溶液储罐；8、NaClO溶液储罐；9、第二管道；10、第二电磁阀；11、出水口；12、布水墙；13、出水管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参照图1-图2，本实用新型还提供的突发环境事件应急同步脱氮除磷的处理装置，包括装置外框1，所述装置外框1的内部前端设有PAC(聚铝)溶液储罐7和NaClO溶液储罐8，所述装置外框1的内部中间位置设有混合区3，所述装置外框1的内部后端设有沉淀区2，所述PAC溶液储罐7通过第一管道6连通混合区3的前端，所述混合区3的前端一侧设有进水管4，所述第一管道6上设有第一电磁阀5，所述NaClO溶液储罐8通过第二管道9连通混合区3的中段，所述第二管道9上设有第二电磁阀10，所述混合区3与沉淀区2之间设有布水墙12，所述混合区3靠布水墙12的中段一侧设有出水口11，所述沉淀区2的一侧设有出水管13。

作为本实用新型进一步地改进，所述进水管4上安装有水泵，一端连通河道。所述装置外框1的一侧设有大门。所述装置外框1的底部设有滚轮，便于移动。所述第一管道6和第二管道9均为钢衬四氟管，增加管道的使用寿命。

使用本实用新型提供的流域突发环境事件应急同步脱氮除磷的处理装置进行污水处理的方法，其包括以下步骤：

步骤1：前期准备：在富有氮磷的河道中间设置一流域突发环境事件应急同步脱氮除磷的处理装置；

步骤2：污水收集：通过上述一体化装置内部的水泵从进水管4将富有氮磷的河道污水抽至混合区3的内部，并加以储存；

骤3：投放药物：向储存在混合区3内部的富有氮磷的河道污水中同时加入PAC(聚合氯化铝也称碱式氯化铝代号PAC)溶液和NaClO溶液，并混合均匀，在充分混合均匀后通过进入沉淀区2；

步骤4：脱氮除磷：当PAC溶液、NaClO溶液和富有氮磷的河道污水充分混合均匀后，NaClO溶液与富有氮磷的河道污水体内部的氨氮发生化学氧化反应，与此同时，PAC溶液与富有氮磷的河道污水体内部的总磷发生化学反应后产生絮体，所产生的絮体因自身密度大于水体的密度而沉淀进入沉淀区的底端；

步骤5：排出河水：通过出水管13将脱氮除磷后的河道水排回河道里，完成整个工序步骤。

作为本实用新型的进一步改进，所述步骤4还包括上述NaClO溶液与富有氮磷的河道污水体内部的氨氮发生化学氧化反应的化学方程式为：

NaClO+H2O＝＝HClO+NaOH (1)

NH3+HClO＝＝NH2Cl+H2O (2)

NH2Cl+HClO＝＝NHCl2+H2O (3)

NHCl2+H2O＝＝NOH+2Cl-+2H+ (4)

NHCl2+NOH＝＝N2↑+HClO+H+Cl- (5)

其总化学方程式为：

2NH3+3NaClO＝＝N2↑+3H2O+3NaCl (6)。

具体的，工作时，利用水泵将河道水抽至混合区3前端，同时投加聚铝PAC，在混合区3中段投加次氯酸钠溶液，充分混合后进入沉淀区2，次氯酸钠与水体氨氮发生化学氧化反应，聚铝与水体的总磷产生絮体后沉淀进入池体下端，上层出水氨氮和总磷同时达标。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。