一种CASS工艺生物脱氮除磷能力优化装置的制作方法

一种cass工艺生物脱氮除磷能力优化装置
技术领域
1.本实用新型涉及污水处理技术领域，具体来说，涉及一种cass工艺生物脱氮除磷能力优化装置。


背景技术：

2.cass工艺是传统sbr改良型生物脱氮除磷工艺，因其占地小、投资低、对进水水质抗冲击能力强且运行控制灵活多变，已被广泛应用于我国中小型市政、工业污水处理行业。但cass工艺在长期运行过程中，会产生明显的设计缺陷问题，即生物脱氮除磷能力因选择区水力停留时间较短、没有明显的厌缺氧功能区等造成去除能力远不如a2o、氧化沟等其他成熟生化工艺，故面对进水总氮、总磷较高水质时处理能力会明显下降，影响日处理能力。
3.目前，国内大多数污水处理厂普遍通过增加进水碳源或减少滗水深度即减少进水量、增加化学除磷装置进行前端化学除磷等来保障出水水质达标。此种处理方式，不仅会因为增加过多化学药剂造成生化池内化学污泥产量激增而泥层上升影响滗水深度，且生化池污泥活性下降，容易造成沉淀效果差、出水跑泥、运营成本上升、出水水质不稳定，系统处理能力自动下降。


技术实现要素：

4.针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种cass工艺生物脱氮除磷能力优化装置，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
5.为此，本实用新型采用的具体技术方案如下：
6.一种cass工艺生物脱氮除磷能力优化装置，包括纳米气泡发生器、固定架以及纳米曝气装置，所述纳米气泡发生器安装在生化池主反应区的走道板上，所述固定架安装在所述生化池主反应区的内壁上，若干个所述纳米曝气装置安装在所述固定架上，所述纳米气泡发生器包括壳体，所述壳体的内部设有曝气管，所述曝气管上设有若干个贯穿至所述壳体内部的曝气嘴，所述壳体的外侧设有与所述曝气管相连通的气泵，所述壳体一侧设有水泵，所述水泵的输入端与所述生化池主反应区内部连接贯通，所述壳体的另一端连接有输出管，所述输出管的另一端设有若干个与所述纳米曝气装置相连通的输出软管。
7.作为优选，所述纳米曝气装置包括密封壳，所述密封壳内中部设有分隔管，所述分隔管的两侧分别连通有若干个从动旋转管一与从动旋转管二，所述从动旋转管一与所述从动旋转管二两者与所述分隔管活动连接，所述从动旋转管一与所述从动旋转管二两者的另一端均贯穿至所述密封壳的外侧与喷头连接贯通，所述喷头上设有若干个喷嘴，所述密封壳内部设有与所述从动旋转管一与所述从动旋转管二两者相配合的调节机构。
8.作为优选，所述调节机构包括位于所述从动旋转管一与所述从动旋转管二两者外表面的旋转筒一与旋转筒二，所述旋转筒一与所述旋转筒二两者的外表面均设有螺旋导板，所述密封壳内壁上设有若干个与所述旋转筒一与所述旋转筒二两者相配合的滑动槽，所述滑动槽内设有滑动板，所述滑动板上设有两组与所述螺旋导板相配合的限位凸块。
9.作为优选，所述调节机构还包括位于所述密封壳内壁上的电机，所述电机的侧面输出端设有皮带轮，若干个所述旋转筒一上均设有皮带槽，所述皮带轮与相邻两个旋转筒一之间通过第一皮带与所述皮带槽连接，相邻两个旋转筒一之间通过第二皮带与所述皮带槽连接。
10.作为优选，每组所述限位凸块均为两个，且两个所述限位凸块位于所述螺旋导板的两侧，两个所述螺旋导板螺旋方向相反。
11.作为优选，所述从动旋转管一与所述从动旋转管二两者与所述分隔管的连接端以及所述从动旋转管一与所述从动旋转管二两者与所述密封壳的连接端均设有密封环。
12.本实用新型的有益效果为：
13.通过将传统cass工艺非限制性曝气方式调整为限制性或部分限制性曝气方式，在进水阶段一段时间内（可根据实际需求进行时间长短调整，灵活多变）增加悬挂式微纳米曝气器运行，增大反硝化功能区和厌氧释磷区，整体提升了生物脱氮除磷能力。通过增加这一阶段后，原水中的碳源被激活并合理作为反硝化菌的碳源与原生化池内硝态氮混合液进行反应实现了总氮的生物去除，同时减少了不必要的碳源投加量，及同时减少了因碳源转化而来的活性污泥增量；同时在硝态氮浓度下降过程中厌氧环境生成，原水中的部分易降解类碳源被聚磷菌团有效利用而提高了释磷能力，在曝气阶段具有特殊功能的paos（tetrasphaera）等聚磷菌进行过量吸磷而实现了生物除磷能力的提升，即而有效减少了化学除磷剂的投加量，也同时减少了因化学除磷剂转化而来的无机化学污泥增量，故在原来cass工艺基础上增加微纳米曝气器并应用于特定的工艺阶段后可实现碳源、除磷剂的投加量减少或不加，同时也减少了剩余污泥产量，即减少了原材料费用的同时也降低了生产运营成本；
14.在生化池主反应区增加微纳米曝气器，因该设备可产生微纳米气泡并在深水中受压炸裂后可产生具有强氧化作用的羟基自由基，表现出对难降解污染物具有断链作用，有效提升污水可生化性；
15.故在工艺运行方式为限量曝气模式下，同步进水同步开启微纳米曝气器可利用进水中生化性被提升的碳源和原生化池主反应区的硝态氮在微纳米曝气器形成的微氧状态下完成反硝化反应，有效实现总氮的去除。
16.与此同时，由于全生化池内（选择区+主反应区）硝态氮的逐步下降，生化池内缺氧环境转为厌氧环境，同时经微纳米气泡激活可改善微生物种群，可产生具有特殊功能的paos（tetrasphaera）聚磷菌，有效提高聚磷菌群厌氧释磷能力，为生化池内正常鼓风机曝气状态下过量吸磷提供前提条件，有效解决了原cass工艺生物脱氮除磷能力不足问题；
17.微纳米曝气设备可根据生产不同需求实现设备角度灵活调整形成环流搅拌，设备安装深度以日常滗水深度以下约0.5m左右即可，设备固定于走道板上；
18.通过增加悬挂式微纳米曝气器启用方式运行，有效提升生物脱氮除磷能力不足问题，并获得更好的出水水质，为提质增效提供新技改思路；
19.通过采用限制性曝气+微纳米曝气器启用方式运行，可有效利用微纳米气泡炸裂后产生的羟基氧化原水激活碳源，提高可生化性，达到减少碳源投加量；
20.通过激活生物除磷能力，可减少化学污泥产生量，通过利用激活原水碳源减少碳源投加量，可减少活性污泥产量；整体降低污泥处理成本；
21.通过对原水碳源高效应用，减少好氧区原水碳源对曝气量的需求，有效降低曝气电耗，降低生产运营成本。且面对进水浓度上升时，设备现有功率满足进水水质上升需求，提升设备设施抗冲击能力；
22.增加的悬挂式微纳米曝气器，可不停产施工，即有良好的可操作性，生产稳定性，环境友好性；
23.水泵将液体吸入至壳体内，通过气泵将气流通过曝气管输送至各个曝气嘴内，然后打入液体内部，高压气体与液体撞击混合在一起，氧气与液体充分混合形成富氧水流，富氧水流通过输出管与输出软管输送至纳米曝气装置内部，输送至分隔管内，然后，通过若干个从动旋转管一与从动旋转管二两者输送至若干个喷头内，然后从喷嘴喷出，可产生微纳米气泡并在深水中受压炸裂后可产生具有强氧化作用的羟基自由基，表现出对难降解污染物具有断链作用，有效提升污水可生化性；
24.通过调节机构的设计，从而可以带动两侧的喷嘴往复旋转进而提高，富氧水流与水域内水流的接触面，为水域内的好氧生物的新陈代谢提供充足的氧量。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1是根据本实用新型的总结构示意图；
27.图2是根据本实用新型实施例的纳米气泡发生器局部结构示意图；
28.图3是根据本实用新型实施例的纳米曝气装置内部结构示意图；
29.图4是根据本实用新型实施例的纳米曝气装置局部结构示意图。
30.图中： 1、壳体；2、水泵；3、输出管；4、气泵；5、曝气管；6、曝气嘴；7、输出软管；8、固定架；9、纳米曝气装置；10、分隔管；11、从动旋转管一；12、从动旋转管二；13、旋转筒一；14、旋转筒二；15、螺旋导板；16、滑动板；17、限位凸块；18、喷头；19、喷嘴；20、电机；21、皮带轮；22、第一皮带；23、皮带槽；24、第二皮带。
具体实施方式
31.为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图，这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
32.根据本实用新型的实施例，提供了一种cass工艺生物脱氮除磷能力优化装置。
33.实施例一，如图1
‑ꢀ
4所示，根据本实用新型实施例的一种cass工艺生物脱氮除磷能力优化装置，包括纳米气泡发生器、固定架8以及纳米曝气装置9，所述纳米气泡发生器安装在生化池主反应区的走道板上，所述固定架8安装在所述生化池主反应区的内壁上，若干个所述纳米曝气装置9安装在所述固定架8上，所述纳米气泡发生器包括壳体1，所述壳体1的内部设有曝气管5，所述曝气管5上设有若干个贯穿至所述壳体1内部的曝气嘴6，所述壳
体1的外侧设有与所述曝气管5相连通的气泵4，所述壳体1一侧设有水泵2，所述水泵2的输入端与所述生化池主反应区内部连接贯通，所述壳体1的另一端连接有输出管3，所述输出管3的另一端设有若干个与所述纳米曝气装置9相连通的输出软管7。
34.实施例二，如图1
‑ꢀ
4所示，根据本实用新型实施例的一种cass工艺生物脱氮除磷能力优化装置，包括纳米气泡发生器、固定架8以及纳米曝气装置9，所述纳米气泡发生器安装在生化池主反应区的走道板上，所述固定架8安装在所述生化池主反应区的内壁上，若干个所述纳米曝气装置9安装在所述固定架8上，所述纳米气泡发生器包括壳体1，所述壳体1的内部设有曝气管5，所述曝气管5上设有若干个贯穿至所述壳体1内部的曝气嘴6，所述壳体1的外侧设有与所述曝气管5相连通的气泵4，所述壳体1一侧设有水泵2，所述水泵2的输入端与所述生化池主反应区内部连接贯通，所述壳体1的另一端连接有输出管3，所述输出管3的另一端设有若干个与所述纳米曝气装置9相连通的输出软管7，所述纳米曝气装置9包括密封壳，所述密封壳内中部设有分隔管10，所述分隔管10的两侧分别连通有若干个从动旋转管一11与从动旋转管二12，所述从动旋转管一11与所述从动旋转管二12两者与所述分隔管10活动连接，所述从动旋转管一11与所述从动旋转管二12两者的另一端均贯穿至所述密封壳的外侧与喷头18连接贯通，所述喷头18上设有若干个喷嘴19，所述密封壳内部设有与所述从动旋转管一11与所述从动旋转管二12两者相配合的调节机构，所述调节机构包括位于所述从动旋转管一11与所述从动旋转管二12两者外表面的旋转筒一13与旋转筒二14，所述旋转筒一13与所述旋转筒二14两者的外表面均设有螺旋导板15，所述密封壳内壁上设有若干个与所述旋转筒一13与所述旋转筒二14两者相配合的滑动槽，所述滑动槽内设有滑动板16，所述滑动板16上设有两组与所述螺旋导板15相配合的限位凸块17，所述调节机构还包括位于所述密封壳内壁上的电机20，所述电机20的侧面输出端设有皮带轮21，若干个所述旋转筒一13上均设有皮带槽23，所述皮带轮21与相邻两个旋转筒一13之间通过第一皮带22与所述皮带槽23连接，相邻两个旋转筒一13之间通过第二皮带24与所述皮带槽23连接。从上述的设计不难看出，通过调节机构的设计，从而可以带动两侧的喷嘴19往复旋转进而提高富氧水流与水域内水流的接触面，为水域内的好氧生物的新陈代谢提供充足的氧量。
35.实施例三，如图1
‑ꢀ
4所示，根据本实用新型实施例的一种cass工艺生物脱氮除磷能力优化装置，包括纳米气泡发生器、固定架8以及纳米曝气装置9，所述纳米气泡发生器安装在生化池主反应区的走道板上，所述固定架8安装在所述生化池主反应区的内壁上，若干个所述纳米曝气装置9安装在所述固定架8上，所述纳米气泡发生器包括壳体1，所述壳体1的内部设有曝气管5，所述曝气管5上设有若干个贯穿至所述壳体1内部的曝气嘴6，所述壳体1的外侧设有与所述曝气管5相连通的气泵4，所述壳体1一侧设有水泵2，所述水泵2的输入端与所述生化池主反应区内部连接贯通，所述壳体1的另一端连接有输出管3，所述输出管3的另一端设有若干个与所述纳米曝气装置9相连通的输出软管7，每组所述限位凸块17均为两个，且两个所述限位凸块17位于所述螺旋导板15的两侧，两个所述螺旋导板15螺旋方向相反所述从动旋转管一11与所述从动旋转管二12两者与所述分隔管10的连接端以及所述从动旋转管一11与所述从动旋转管二12两者与所述密封壳的连接端均设有密封环。从上述的设计不难看出，通过密封环的设计，从而使得从动旋转管一11与从动旋转管二12两者在旋转的同时，不会导致外界水流进入到密封壳内部造成腐蚀与破坏。
36.在实际应用中，水泵2将液体吸入至壳体1内，此时，气泵4将气流通过曝气管5输送至各个曝气嘴6内，然后打入液体内，与液体充分混合形成高密度负压状态的含氧水流，含氧水流通过输出管3与输出软管7输送至纳米曝气装置9内部，进行多次水流切割（形成微纳米级气泡的生成），再通过喷嘴输出输送至分隔管10内，然后，通过若干个从动旋转管一11与从动旋转管二12两者输送至若干个喷头18内，然后从喷嘴19喷出，使得生微纳米气泡并在深水中受压炸裂后可产生具有强氧化作用的羟基自由基，表现出对难降解污染物具有断链作用，有效提升污水可生化性；
37.同时，调节机构中的电机20启动，电机20通过皮带轮21与第一皮带22带动两侧的旋转筒一13旋转，旋转筒一13旋转的同时通过第二皮带24带动其他几个旋转筒一13同步旋转，旋转筒一13旋转的同时带动其侧边的螺旋导板15旋转，绕着旋转筒一13螺旋设置的螺旋导板15会通过自身的导向推动着其侧边的两个限位凸块17移动，限位凸块17推着滑动板16直线移动，滑动板16带着另一侧的两个限位凸块17移动，两个限位凸块17的直线移动推动着旋转筒二14上螺旋导板15旋转，螺旋导板15旋转的同时带动着旋转筒二14旋转，进而形成旋转筒一13与旋转筒二14两者同步旋转且旋转方向相反，进而带动两侧的喷嘴19同步旋转，通过电机20的往复旋转来带动两侧的喷嘴19往复旋转进而提高，使得微纳米气泡与水域内水流的接触，提升氧化能力，与传统的运行方式可以参照表一。
38.表一、本实用新型实施例的运行方式与传统运行方式对照表。
39.原运行阶段充水（充水+曝气）或曝气沉淀滗水+闲置运行模式原运行时间0-60min0-120min或60-120min120-180min180-240min限量或非限量曝气技改运行阶段充水+主反应区微纳米曝气器（充水+底部曝气）或底部曝气沉淀滗水+闲置运行模式技改运行时间0-60min，其中微纳米曝气器工作时间可根据实现出水tn值在0-60min内自由调节。以启用30min为例，即充水同时进行微纳米曝气器启动30min。（30-120min，即停止微纳米曝气器工作后即可在充水阶段同步启用底部曝气系统）或（60-120min，停止微纳米曝气器工作后且进水结束后再启用底部曝气系统）120-180min180-240min限量曝气
40.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本
实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。