一种脱氮水处理系统.pdf

本发明属于水处理技术领域，提供一种脱氮水处理系统，包括水处理池、进水口及出水口、布置于水处理池中的若干组串接的生物填料、以及曝气系统，还可包括一回流系统。进行水处理工艺时，由于所述生物填料空心腔体内外溶解氧浓度不同，生长的微生物种类也有所差别，腔外微生物中以好氧微生物为主，腔内微生物则含有较大比例的缺氧微生物。由于腔体周围气流或水流流速不同，促使腔体内外的产生了压差，在压差作用下，空腔内外的污染物通过排泥孔和排气孔等间隙进行传质，为各种微生物提供营养元素，从而实现了在同一区域内好氧微生物硝化作用和缺氧微生物反硝化作用的同步进行，在实现微生物膜法脱除有机污染物的同时，还大大提高了填料的脱氮性能。

1、  一种生物填料，其特征在于，该生物填料为一空心腔体，所述空心腔体至少在其两端分别设有一个排气孔及排泥孔，所述两端的排气孔与排泥孔之间再至少设有一个穿接管或两个穿接环，所述穿接管或穿接环通过固定筋与空心腔体内壁连接。

2、  根据权利要求1所述的一种生物填料，其特征在于，所述空心腔体通过整体注塑而成。

3、  根据权利要求1所述的一种生物填料，其特征在于，所述空心腔体包括支撑骨架及挂膜材料，所述挂膜材料通过粘接、穿接、拴接任意一种或几种方式的组合与支撑骨架固定连接。

4、  根据权利要求1所述的一种生物填料，其特征在于，所述空心腔体的形状优选为球型、椭球型、圆柱型、多边型其中任意一种。

5、  根据权利要求3所述的一种生物填料，其特征在于，所述挂膜材料优选为丝、布、网或片的一种或几种的组合。

6、  根据权利要求1所述的一种生物填料，其特征在于，所述空心腔体内部再设有若干个子腔。

7、  根据权利要求1所述的一种生物填料，其特征在于，所述空心腔体的内外表面增加压纹、毛刺、叶片或纤维丝其中的一种或几种组合。

8、  一种脱氮水处理系统，其特征在于，包括水处理池、进水口及出水口、布置于水处理池中的若干组串接的生物填料、以及曝气系统，其中：所述生物填料为一空心腔体，所述空心腔体至少在其两端分别设有一个排气孔及排泥孔，所述两端的排气孔与排泥孔之间再至少设有一个穿接管或两个穿接环，所述穿接管或穿接环通过固定筋与空心腔体内壁连接。

9、  根据权利要求8所述的一种脱氮水处理系统，其特征在于，所述曝气系统至少包括一鼓风装置，该鼓风装置优选为鼓风机、空气压缩机、射流曝气机、表曝机、转碟曝气机其中任意一种。

10、  根据权利要求8所述的一种脱氮水处理系统，其特征在于，该系统再包括一回流系统。

一种脱氮水处理系统
技术领域
本发明属于水处理技术领域，特别是涉及一种脱氮水处理系统。
背景技术
目前对于污水中的氨氮污染物，其脱除原理是通过硝化作用(将氨氮氧化成硝酸盐氮)和反硝化作用(将硝酸盐氮还原为氮气)实现的。由于硝化菌生长需要溶氧浓度较高，反硝化菌生长的环境需要溶氧较低，所以目前主要处理方法有三种：
方法一(如缺氧好氧活性污泥法)：在池体内设置缺氧区，将好氧硝化后的污水混合液通过循环系统打到缺氧区，此类方法缺点为能耗较高，且经常出现碳源缺乏脱氮效果差的情况；
方法二(如序批式活性污泥法)：通过在好氧区进行间歇曝气，创造一定时段的缺氧环境，但此方法也影响到好氧菌的正常生长和繁殖，影响整体的处理效果，其池体有效反应时间仅按曝气时间来计，池体利用率一般为50％左右；
方法三(如生物接触氧化法或曝气生物滤池工艺)：通过在好氧区投加生物填料，依据填料上所附着生物膜浅层和深层的微生物获得的不同溶氧量进行生物膜表层微生物的硝化和深层微生物的反硝化作用，此方法的缺点是当形成生物膜变厚时，随着内层微生物脱氮性能的增强，由于内层微生物营养获得较少，营养缺乏，处于内源代谢期，导致生物膜附着性能较差，容易脱落，因此脱氮能力不高，效果也不稳定。
发明内容
鉴于以上问题，本发明的主要目的在于提供一种脱氮水处理系统。该种脱氮水处理系统可以有效的同时实现硝化和反硝化，具有效果佳、能耗低、效率高等优点。
为了达到以上目的，本发明提供的一种脱氮水处理系统，包括水处理池、进水口及出水口、布置于水处理池中的若干组串接的生物填料、以及曝气系统，其中：
所述生物填料为一空心腔体，所述空心腔体至少在其两端分别设有一个排气孔及排泥孔，所述两端的排气孔与排泥孔之间再至少设有一个穿接管或两个穿接环，所述穿接管或穿接环通过固定筋与空心腔体内壁连接；
所述空心腔体可通过整体注塑而成，也可以由支撑骨架与挂膜材料连接组合而成，而所述挂膜材料可通过粘接、穿接、栓接等方式与支撑骨架固定连接；
所述空心腔体优选为球型、椭球型、圆柱型、多边型等；
所述挂膜材料优选为丝、布、网或片等，其材质软硬皆可，腔体材料优选为多孔材质或软材质，以加大腔体内外污染物的传递速度；
所述空心腔体的腔内壁具有一定坡度，以便于排出泥渣；
所述排气孔可用于将腔体内微生物代谢产生的各种气体以及意外进入腔体的空气气泡排出生物填料；
再者，所述空心腔体内部可再设有若干个子腔；所述支撑骨架的内外表面也可以通过增加压纹、毛刺、叶片以及附着纤维丝等方式增大挂膜面积和微生物量；
所述空心腔体的最大直径优选为5mm-300mm；
所述曝气系统包括鼓风装置及配套装置，其中所述鼓风装置优选为鼓风机、空气压缩机、射流曝气机、表曝机、转碟曝气机等鼓风增氧设备，可以将空气或氧气打到水中进行增氧曝气。
另外，为增大池体内流体流速，提高填料空心腔体内外的污染物交换速度，本发明所提供的该种脱氮水处理系统，可再包括一回流系统，该回流系统包括回流动力装置及配套装置，所述回流动力装置可以为回流水泵、潜水搅拌机、推流设备等。通过所述回流系统，可以加大池内水的流速，提高处理效果，同时还可避免池底出现过多积泥的情况。
采用本发明提供的该种脱氮水处理系统进行水处理工艺时，将若干组串接的所述生物填料布置安装于水处理池中，腔体内外溶解氧浓度不同，生长的微生物种类也有所差别，腔外微生物中以好氧微生物为主，腔内微生物则含有较大比例的缺氧微生物。由于腔体周围气流或水流流速不同，促使腔体内外的产生了压差，在压差作用下，空腔内外的污染物通过排泥孔和排气孔等间隙进行传质，为各种微生物提供营养元素，从而实现了在同一区域内好氧微生物硝化作用和缺氧微生物反硝化作用的同步进行，在实现微生物膜法脱除有机污染物的同时，还可以大大提高了填料的脱氮性能。
本发明具有以下有益效果：
采用本发明提供的脱氮水处理系统，水处理池体内不需另设缺氧区和好氧区，通过生物填料内外的微生物的不同功能，实现该生物填料小环境下水体流动和污染物质交换，使水中各种单一好氧条件下难以彻底脱除的污染物(如难降解污染物、氨氮、磷等)借助生物填料腔体内外不同类型微生物的作用下高效去除。
采用本发明提供的生物填料进行水处理工艺时，该生物填料创造了两种环境，两种区域生长的微生物功能比较专一，工作过程中动力消耗小，因此可以保证较小的处理能耗下(可以降低能耗成本0.10元/m³以上)，对氨氮等污染物去除高效(可以提高脱氮效率60％以上)。同时还具有污泥产量小，脱氮过程对碳源要求不严格等优点，另外，本工艺增加缺氧环境，还可提高聚磷菌除磷的能力，通过缺氧微生物对难降解有机物的水解，提高了生物池内难降解高分子有机污染物的去除率。
附图说明
图1为本发明提供的脱氮水处理系统的一种实施例示意图；
图2为本发明提供的脱氮水处理系统中的一种生物填料的含有局部剖视的立体示意图；
图3为本发明提供的脱氮水处理系统中的另一种生物填料的含有局部剖视的立体示意图；
图4为本发明提供的脱氮水处理系统的另一种实施例示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例及附图对本发明进一步说明，但不作对本发明的限定：
如图1所示，本发明提供的一种脱氮水处理系统，包括水处理池10、进水口101及出水口102、布置于水处理池中的若干组串接的生物填料20、以及曝气系统30，其中：
所述生物填料20为一空心腔体，如图2及图3所示，所述空心腔体至少在其两端分别设有一个排气孔201及排泥孔202，所述两端的排气孔201与排泥孔202之间再至少设有一个穿接管203或两个穿接环204，所述穿接管203或穿接环204通过固定筋205与空心腔体内壁连接；
所述空心腔体可通过整体注塑而成，也可以由支撑骨架206与挂膜材料207连接组合而成，所述挂膜材料207可通过粘接、穿接、栓接等方式与支撑骨架206固定连接；
所述空心腔体优选为球型、椭球型、圆柱型、多边型等；
所述挂膜材料207优选为丝、布、网或片等，其材质软硬皆可，优选为多孔或软材质，以提高腔体内外污染物传递速度；
所述空心腔体的腔内壁具有一定坡度，以便于排出泥渣；
所述排气孔201用于将腔体内微生物代谢产生的各种气体以及意外进入腔体的空气气泡排出生物填料20；
再者，所述空心腔体内部可再设有若干个子腔；所述空心腔的内外表面也可以通过增加压纹、毛刺、叶片以及附着纤维丝等方式增大挂膜面积和微生物量；
所述空心腔体的最大直径优选为5mm-300mm；
所述曝气系统30包括鼓风装置及配套装置，其中所述鼓风装置可以为鼓风机、空气压缩机、射流曝气机、表曝机、转碟曝气机等鼓风增氧设备，以将空气或氧气打到水中进行增氧曝气。在本具体实施例中，所述鼓风装置采用鼓风机301，所述配套装置包括出气装置302及管道303，所述出气装置302布置于上述若干组串接的生物填料20的下方。
再如图4所示，本发明提供的另一种脱氮水处理系统，包括水处理池10、进水口101及出水口102、布置于水处理池中的若干组串接的生物填料20、曝气系统30以及回流系统40，所述回流系统40包括回流动力装置及配套装置，所述回流动力装置可以为回流水泵、潜水搅拌机、推流设备等。本具体实施例中所述回流动力装置采用回流水泵401，所述配套装置包括出水装置402及回流管道403，所述曝气系统30的出气装置302布置于上述若干组串接的生物填料20的侧下方，所述回流系统40的出水装置402布置于上述若干组串接的生物填料20的下方。
采用本发明提供的该种脱氮水处理系统进行水处理工艺时，由于所述生物填料空心腔体内外溶解氧浓度不同，生长的微生物种类也有所差别，腔外微生物中以好氧微生物为主，腔内微生物则含有较大比例的缺氧微生物。在水流或气流的影响下，填料腔体内外进了污染物的传递，从而实现了在同一区域内的硝化和反硝化脱氮的同步进行，在实现微生物膜法脱除有机污染物的同时，还可以大大提高了填料的脱氮性能。
以上已对本发明其内容作了详尽说明。对本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都不会超出本申请所附权利要求的保护范围。