一种使用铁碳填料的耦合微生物法脱氮除磷处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及污水处理设备技术领域，特别涉及一种使用铁碳填料的耦合微生物法脱氮除磷处理系统。


背景技术：

2.随着我国城镇化进程的不断加快，农村地区人民生活水平不断提高，对生活环境质量的要求也越来越高，生活污水的达标处理对环境质量有着重要影响。氮和磷一直是公认较难处理的污染物，氮磷含量过高会对周围水体造成严重危害，引起水体富营养化，且农村生活污水较为分散，水质成分复杂，给氮磷处理带来很大难度。
3.大部分现有的生活污水处理设备采用a2/o处理工艺，如专利号为 cn201320864103.3的一种a2/o法的脱氮除磷装置，在a2/o工艺将厌氧、缺氧和好氧三种不同的环境条件交替运行和不同种类的微生物菌群如聚磷菌(pao) 反硝化菌和硝化菌共存于同一污泥系统中的传统工艺上，针对传统a2/o工艺碳源不足的的问题，将缺氧池前置，在缺氧段微生物直接利用进水有机物为碳源，使回流污泥带来的硝态氮反硝化，同时解决工艺碳源不足及其引起的硝酸盐进入厌氧区干扰释磷的问题，实现同步脱氮、除磷的目的，但主要是通过排泥去除总磷的，与活性污泥挂膜之间存在矛盾，除磷效果往往被削弱，容易达不到要求。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供了一种可以解决上述问题的使用铁碳填料的耦合微生物法脱氮除磷处理系统。
5.一种使用铁碳填料的耦合微生物法脱氮除磷处理系统，其包括一个脱氮除磷装置，两种设置在所述脱氮除磷装置内的填料,以及一个设置在所述脱氮除磷装置后的人工湿地。所述脱氮除磷装置包括一个生化池。所述生化池包括多个设置在所述生化池内的填料悬挂装置。所述填料悬挂装置包括一个不锈钢支架，一个位于所述不锈钢支架一端的活动卡扣，以及多个设置在所述不锈钢支架上的填料框。所述不锈钢支架为一根不锈钢制成的长杆。所述活动卡扣为一个位于所述不锈钢端部的j型卡扣。所述填料框彼此间隔设置在所述不锈钢支架上，框身采用镂空结构。所述填料包括一种设置在所述填料悬挂装置内的铁碳复合填料，以及一种球形聚氨酯填料。所述聚氨酯填料与所述铁碳复合填料同样均布在所述生化池内。
6.进一步地，所述脱氮除磷装置还包括一个栅格过滤池，一个设置在所述生化池后的竖流沉淀池，以及一个设置在所述竖流沉淀池后的污泥池，所述栅格过滤池内设置一个格栅，以及一个增压水泵。
7.进一步地，所述生化池还包括一个设置在所述栅格过滤池后的第一厌氧池，一个设置在所述第一厌氧池后的第二厌氧池，一个设置在所述第二厌氧池后的缺氧池，一个设置在所述缺氧池后的第一好氧池，一个设置在所述第一好氧池后的第二好氧池，所述缺氧
池、第一好氧池及第二好氧池内均设置一个曝气装置。
8.进一步地，所述第二好氧池内设置一组位于池壁的电极，以及一个通往所述缺氧池的硝化液回流通道，所述电极为一组阴、阳电极。
9.进一步地，所述竖流沉淀池内设置一个与所述生化池相连的导流筒，一个与所述人工湿地连接口相连的溢流管，以及一个与所述第一厌氧池相连的污泥回流管，所述导流筒设置在所述竖流沉淀池的池顶中央，所述溢流管沿着所述竖流沉淀池的池壁设置，并位于靠近池顶处，所述污泥回流管设置在所述竖流沉淀池与所述第一厌氧池之间。
10.进一步地，所述人工湿地包括一个一级人工湿地，一个设置在所述一级人工湿地后的充氧池，一个设置在所述充氧池后的二级人工湿地，以及一个设置在所述二级人工湿地后的清水池，所述一级人工湿地、二级人工湿地上设置一个露出池面的观察口，所述一级人工湿地、充氧池、二级人工湿地的池底设置一根排空管，所述排空管从所述级人工湿地远离所述充氧池的池壁进入，所述充氧池与所述清水池内设置一个所述曝气装置，所述二级人工湿地与所述清水池之间的水管经过一个紫外消毒设备。
11.进一步地，所述人工湿地还包括多个设置在池壁上的连接水孔。
12.进一步地，所述一级人工湿地与所述竖流沉淀池之间通过水管连接，池内从池底到池顶依次设置一个25cm厚的3-10公分鹅卵石层，一个20cm厚的2-3 公分多功能除磷陶粒层，一个15cm厚的1-2公分石灰石层，一个15cm厚0.5-1 公分活化沸石层，一个15cm厚的0.3-6公分火山石层，以及种植在池面处的湿地植物。
13.进一步地，所述二级人工湿地33从池底到池顶依次设置一个25cm厚的3-10 公分鹅卵石层，一个15cm厚的2-3公分多功能除磷陶粒层，一个20cm厚的0.5-1 公分活化沸石层，一个15cm厚0.5公分以上粗砂层，一个15cm厚的0.3-6公分蛭石层，以及种植在池面处的湿地植物。
14.与现有技术相比，本实用新型提供的使用铁碳填料的耦合微生物法脱氮除磷处理系统通过在传统“厌氧-缺氧-好氧”(a2/o)的处理工艺为基础上，在所述生化池内设置所述铁碳复合填料和球形聚氨酯填料，通过所述铁碳复合填料内加入的海绵铁、硫粉及活性炭来促进硝化菌的生长，尤其是硫粉的加入硫自养反硝化促进了海绵铁腐蚀产生h2，能够有效提升脱氮除磷效果，保证处理设施正常运行稳定达标排放。并将所述铁碳复合填料放置在所述填料悬挂装置中，既能够提高与生活污水的有效接触面，提高处理效率，同时可以方便填料的更换。
附图说明
15.图1为本实用新型提供的一种使用铁碳填料的耦合微生物法脱氮除磷处理系统的结构示意俯视图。
16.图2为图1的一种使用铁碳填料的耦合微生物法脱氮除磷处理系统的填料悬挂装置的结构示意图。
17.图3为图1的一种使用铁碳填料的耦合微生物法脱氮除磷处理系统的人工湿地的结构示意图。
具体实施方式
18.以下对本实用新型的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本实用新型实施例的说明并不用于限定本实用新型的保护范围。
19.如图1至图3所示，其为本实用新型提供的一种使用铁碳填料的耦合微生物法脱氮除磷处理系统的结构示意图。所述使用铁碳填料的耦合微生物法脱氮除磷处理系统包括一个脱氮除磷装置10，两种设置在所述脱氮除磷装置10内的填料20，以及一个设置在所述脱氮除磷装置10后的人工湿地30。可以想到的是，所述使用铁碳填料的耦合微生物法脱氮除磷处理系统还包括其他的一些功能模块如连接水管、控制电路等等，其为本领域技术人员所习知的技术，在此不再赘述。
20.所述脱氮除磷装置10包括一个栅格过滤池11，一个设置在所述栅格过滤池11后的生化池12，一个设置在所述生化池12后的竖流沉淀池13，以及一个设置在所述竖流沉淀池13后的污泥池14。所述栅格过滤池11内设置一个格栅111，以及一个增压水泵112。所述格栅111设置在所述栅格过滤池11中央，以初步过滤污水内大颗粒物资。所述增压水泵112设置在所述栅格过滤池11内与所述第一厌氧池12连接水管处，以将所述栅格过滤池11内的污水送入所述生化池 12。所述生化池12包括一个设置在所述栅格过滤池11后的第一厌氧池121，一个设置在所述第一厌氧池121后的第二厌氧池122，一个设置在所述第二厌氧池 122后的缺氧池123，一个设置在所述缺氧池123后的第一好氧池124，一个设置在所述第一好氧池124后的第二好氧池125，以及多个设置在所述生化池12 内的填料悬挂装置126。所述生化池12采用“厌氧-缺氧-好氧”(a2/o)处理工艺，该工艺应为一项已有技术，应为本领域技术人员所熟知的内容，故在此不再对该工艺的各项反应过程进行详细说明。所述缺氧池123、第一好氧池124及第二好氧池125内均设置一个曝气装置1251，以能够调节相应生化池中的氧浓度，提供微生物发生反应的环境条件。所述曝气装置1251为一项已有技术，应为本领域技术人员所熟知的内容，故在此不再进行详细说明。所述第二好氧池 125内设置一组位于池壁的电极1252，以及一个通往所述缺氧池123的硝化液回流通道1253。所述电极1252为一组阴、阳电极，用以在碳氮比低的情况下，通电引入电流，进而促进所述填料20的反硝化反应，从而提高脱氮除磷的效率。所述硝化液回流通道1253一端设置在所述第二好氧池125的池底，另一端设置在所述缺氧池123的池壁上，以将所述第二好氧池125内的硝化液输送至所述缺氧池123内，保证生化池内反应的持续进行。所述填料悬挂装置126包括一个不锈钢支架1261，一个位于所述不锈钢支架1261一端的活动卡扣1262，以及多个设置在所述不锈钢支架上的填料框1263。所述不锈钢支架1261为一根不锈钢制成的长杆，用于支撑并连接所述填料悬挂装置126上的其他部件。所述活动卡扣1262为一个位于所述不锈钢端部的j型卡扣，用以固定所述填料悬挂装置126本身。所述填料框1263彼此间隔设置在所述不锈钢支架1261上，以提高与生活污水的有效接触面，提高处理效率，同时可以方便填料的更换；框身采用镂空结构，以保证放置在框内的所述填料20能够与生活污水发生充分反应。
21.所述竖流沉淀池13内设置一个与所述生化池12相连的导流筒131，一个与所述人工湿地30连接口相连的溢流管132，以及一个与所述第一厌氧池121相连的污泥回流管133。所述导流筒131设置在所述竖流沉淀池13的池顶中央，以将脱氮除磷后的泥水送入所述竖流沉淀池13进行泥水分离。所述溢流管132 沿着所述竖流沉淀池13的池壁设置，并位于靠近池顶处，以收集泥水分离后的上清液并输送至所述人工湿地30内。所述污泥回流管133设
置在所述竖流沉淀池13与所述第一厌氧池121之间，以将污泥回流液通过所述污泥回流管133输送回所述第一厌氧池121。所述竖流沉淀池13内完成泥水分离的污泥排入所述污泥池14。
22.所述填料20包括一种设置在所述填料悬挂装置126内的铁碳复合填料21，以及一种球形聚氨酯填料22。所述铁碳复合填料21由质量比为3:1:1的海绵铁、活性炭、硫粉与一定量的水泥混合均匀，加一定量的水搅拌均匀然后加入发泡剂搅拌发泡，制备成不同粒径的颗粒；将同质量比的海绵铁、活性炭、硫粉混合后，把制备的颗粒放入其中进行振荡黏附，凝结稳定达到一定硬度后进行使用。所述铁碳复合填料21中的海绵铁在腐蚀过程中产生的h2，能促进氢自养菌的反硝化过程，同时海绵铁腐蚀产生的fe
2+
在氧化成fe
3+
后促进絮凝沉淀，从而去除氨氮总磷。反硝化菌利用有机碳进行异养反硝化脱氮，在碳源不足时可以利用h2(海绵铁在腐蚀过程中产生的h2)和单质硫或硫化物(硫粉)进行自养反硝化脱氮。硫自养反硝化的过程中产生的h
+
会促进海绵铁的腐蚀，增强了絮凝沉淀除磷的效果。海绵铁与活性炭之间产生微电流，能够促进微生物活性，碳阳极产生的co2可以为自养均提供无机碳源，较低对碳源的需求。三种材料互相促进下可以更好的进行脱氮除磷，同时能有效处理低碳氮比的污水。所述聚氨酯填料22与所述铁碳复合填料21同样均布在所述生化池12内，由于铁碳复合材料表面不易且不宜形成生物膜，所以通过球形聚氨酯填料挂膜形成生物膜，改善活性污泥性能。
23.所述人工湿地30包括一个一级人工湿地31，一个设置在所述一级人工湿地 31后的充氧池32，一个设置在所述充氧池32后的二级人工湿地33，一个设置在所述二级人工湿地33后的清水池34，以及多个设置在池壁上的连接水孔35。所述一级人工湿地31与所述竖流沉淀池13之间通过水管连接，池内从池底到池顶依次设置一个25cm厚的3-10公分鹅卵石层，一个20cm厚的2-3公分多功能除磷陶粒层，一个15cm厚的1-2公分石灰石层，一个15cm厚0.5-1公分活化沸石层，一个15cm厚的0.3-6公分火山石层，以及种植在池面处的湿地植物。所述二级人工湿地33从池底到池顶依次设置一个25cm厚的3-10公分鹅卵石层，一个15cm厚的2-3公分多功能除磷陶粒层，一个20cm厚的0.5-1公分活化沸石层，一个15cm厚0.5公分以上粗砂层，一个15cm厚的0.3-6公分蛭石层，以及种植在池面处的湿地植物。通过所述一级人工湿地31、二级人工湿地33完成水质净化。所述一级人工湿地31、二级人工湿地33上设置一个露出池面的观察口311，用于观察水管内水流情况，防止出现杂质或堵塞。所述一级人工湿地 31、充氧池32、二级人工湿地33的池底设置一根排空管312，所述排空管312 从所述级人工湿地33远离所述充氧池32的池壁进入，以将外部空气送入。所述充氧池32与所述清水池34内均设置一个所述曝气装置1251，以增加水中的空气含量。所述二级人工湿地33与所述清水池34之间的水管经过一个紫外消毒设备341，以消除水中的细菌，所述紫外消毒设备341为一项已有技术，应为本领域技术人员所熟知的内容，故在此不再进行详细说明。所述连接水孔35设置在池壁的靠近池面处，进水端的连接水孔35通过一个z型管将进水口伸至池底，出水端位于池顶，以保证排出的上清液的净化效果。
24.与现有技术相比，本实用新型提供的使用铁碳填料的耦合微生物法脱氮除磷处理系统通过在传统“厌氧-缺氧-好氧”(a2/o)的处理工艺为基础上，在所述生化池12内设置所述铁碳复合填料21和球形聚氨酯填料22，通过所述铁碳复合填料21内加入的海绵铁、硫粉及活性炭来促进硝化菌的生长，尤其是硫粉的加入硫自养反硝化促进了海绵铁腐蚀产生
h2，能够有效提升脱氮除磷效果，保证处理设施正常运行稳定达标排放。并将所述铁碳复合填料21放置在所述填料悬挂装置126中，既能够提高与生活污水的有效接触面，提高处理效率，同时可以方便填料的更换。
25.以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于局限本实用新型的保护范围，任何在本实用新型精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本实用新型的权利要求范围内。