公布日：2023.05.30
申請日：2023.02.13
分類(lèi)號：C02F3/30(2023.01)I;C02F3/34(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提供了一種智能化靶向處理廢水硝態(tài)氮系統，涉及脫氮技術(shù)領(lǐng)域，包括清水池、一級脫氮區、中間水池和二級脫氮區，所述清水池設有進(jìn)水端和出水端，所述出水端與所述一級脫氮區的進(jìn)水端相連接，所述一級脫氮區的出水端與所述中間水池的進(jìn)水端相連接，所述中間水池的出水端和所述二級脫氮區的進(jìn)水端相連接，所述水流輸出的方向依次通過(guò)所述清水池、所述一級脫氮區、所述中間水池和所述二級脫氮區。本發(fā)明的有益效果為在節省碳源同時(shí)可以高效率靶向降解廢水中的硝態(tài)氮，降低污水廠(chǎng)大量碳源產(chǎn)生的運行費用同時(shí)減排了大量碳源產(chǎn)生的二氧化碳，使得污水處理廠(chǎng)可以高效率保證總氮穩定達標同時(shí)大幅降低能耗和有機碳源的消耗。
權利要求書(shū)
1.一種智能化靶向處理廢水硝態(tài)氮系統，其特征在于，包括清水池(1)、一級脫氮區(13)、中間水池(16)和二級脫氮區(14)，所述清水池(1)設有進(jìn)水端和出水端，所述出水端與所述一級脫氮區(13)的進(jìn)水端相連接，所述一級脫氮區(13)的出水端與所述中間水池(16)的進(jìn)水端相連接，所述中間水池(16)的出水端和所述二級脫氮區(14)的進(jìn)水端相連接，所述二級脫氮區(14)還包括具有將達標的氮氣排出的出氣孔，水流輸出的方向依次通過(guò)所述清水池(1)、所述一級脫氮區(13)、所述中間水池(16)和所述二級脫氮區(14)。
2.根據權利要求1所述的智能化靶向處理廢水硝態(tài)氮系統，其特征在于，所述清水池(1)的出水端包括兩個(gè)支路，分別為第一支路和第二支路，所述第一支路的所述出水端排出的廢水沿水流輸出的方向依次通過(guò)一級進(jìn)水泵(2)和一級進(jìn)水流量計(3)直到返回至所述清水池(1)的頂部；所述第二支路的所述出水端排出的廢水沿水流輸出的方向依次通過(guò)所述一級進(jìn)水泵(2)和一級進(jìn)水泵電動(dòng)閥(8)直到排入至所述一級脫氮區(13)的底部。
3.根據權利要求1所述的智能化靶向處理廢水硝態(tài)氮系統，其特征在于，所述一級脫氮區(13)的出水端包括兩個(gè)支路，分別為第三支路和第四支路，所述第三支路的所述出水端排出的廢水沿水流輸出的方向依次通過(guò)一級循環(huán)泵流量計(4)和一級內流泵(5)直到返回至所述一級脫氮區(13)的底部；所述第四支路的所述出水端通過(guò)所述一級脫氮區(13)的溢水槽(6)流入所述中間水池(16)。
4.根據權利要求1所述的智能化靶向處理廢水硝態(tài)氮系統，其特征在于，所述中間水池(16)的出水端通過(guò)二級進(jìn)水泵(10)與所述二級脫氮區(14)的底部的進(jìn)水端相連接。
5.根據權利要求1所述的智能化靶向處理廢水硝態(tài)氮系統，其特征在于，所述二級脫氮區(14)的出水端包括兩個(gè)支路，分別為第五支路和第六支路，所述第五支路的所述出水端排出的廢水沿水流輸出的方向通過(guò)二級回流泵(15)流入所述二級脫氮區(14)的底部；所述第六支路將達標的氮氣排放至系統外。
6.根據權利要求1所述的智能化靶向處理廢水硝態(tài)氮系統，其特征在于，所述一級脫氮區(13)和所述二級脫氮區(14)中設置有降解物(7)，所述降解物(7)的結構為曲面網(wǎng)狀結構，所述降解物(7)的內部填充有脫氮填料。
7.根據權利要求6所述的智能化靶向處理廢水硝態(tài)氮系統，其特征在于，所述降解物(7)為脫氮復合酶生物載體，所述脫氮復合酶生物載體包括以下重量份數的原料：?jiǎn)钨|(zhì)硫50份、麥飯石粉10份、碳酸鈣粉30份和沸石粉10份。
8.根據權利要求1所述的智能化靶向處理廢水硝態(tài)氮系統，其特征在于，所述一級脫氮區(13)和所述二級脫氮區(14)中的管道上設置有多個(gè)進(jìn)水布水器(9)，所述進(jìn)水布水器(9)的布水頭均朝下。
9.根據權利要求1所述的智能化靶向處理廢水硝態(tài)氮系統，其特征在于，所述清水池(1)和所述二級脫氮區(14)的上方均設置有傳感器，所述傳感器用于監測所述清水池(1)和所述二級脫氮區(14)的全氮組分含量。
10.根據權利要求1-9所述的智能化靶向處理廢水硝態(tài)氮系統，其特征在于，還包括智能網(wǎng)關(guān)和管理平臺，所述智能網(wǎng)關(guān)和所述管理平臺通信連接，所述智能網(wǎng)關(guān)接收到所述傳感器的監控數據，將所述監控數據發(fā)送至所述管理平臺，所述管理平臺進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，所述監控數據包括進(jìn)水流量、液位、濃度以及水質(zhì)的數據。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種處理廢水的智能化靶向降解硝態(tài)氮系統，以改善上述問(wèn)題。為了實(shí)現上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：
本申請提供了一種理廢水的智能化靶向硝態(tài)氮系統，包括清水池、一級脫氮區本申請提供了一種智能化靶向處理廢水硝態(tài)氮系統，包括清水池、一級脫氮區、中間水池和二級脫氮區，所述清水池設有進(jìn)水端和出水端，所述出水端與所述一級脫氮區的進(jìn)水端相連接，所述一級脫氮區的出水端與所述中間水池的進(jìn)水端相連接，所述中間水池的出水端和所述二級脫氮區的進(jìn)水端相連接，所述二級脫氮區還包括具有將達標的氮氣排出的出氣孔，水流輸出的方向依次通過(guò)所述清水池、所述一級脫氮區、所述中間水池和所述二級脫氮區。
綜合上述提供的技術(shù)方案，在一些可能的實(shí)現方式中，所述清水池的出水端包括兩個(gè)支路，分別為第一支路和第二支路，所述第一支路的所述出水端排出的廢水沿水流輸出的方向依次通過(guò)一級進(jìn)水泵和一級進(jìn)水流量計直到返回至所述清水池的頂部；所述第二支路的所述出水端排出的廢水沿水流輸出的方向依次通過(guò)所述一級進(jìn)水泵和一級進(jìn)水泵電動(dòng)閥直到排入至所述一級脫氮區的底部。
綜合上述提供的技術(shù)方案，在一些可能的實(shí)現方式中，所述一級脫氮區的出水端包括兩個(gè)支路，分別為第三支路和第四支路，所述第三支路的所述出水端排出的廢水沿水流輸出的方向依次通過(guò)一級循環(huán)泵流量計和一級內流泵直到返回至所述一級脫氮區的底部；所述第四支路的所述出水端通過(guò)所述一級脫氮區的溢水槽流入所述中間水池。
綜合上述提供的技術(shù)方案，在一些可能的實(shí)現方式中，所述中間水池的出水端通過(guò)二級進(jìn)水泵與所述二級脫氮區的底部的進(jìn)水端相連接。
綜合上述提供的技術(shù)方案，在一些可能的實(shí)現方式中，所述二級脫氮區的出水端包括兩個(gè)支路，分別為第五支路和第六支路，所述第五支路的所述出水端排出的廢水沿水流輸出的方向通過(guò)二級回流泵流入所述二級脫氮區的底部；所述第六支路將達標的氮氣排放至系統外。
綜合上述提供的技術(shù)方案，在一些可能的實(shí)現方式中，所述一級脫氮區和所述二級脫氮區中設置有包埋固化自養脫氮硫桿菌酶制填料，填料酶可以充分供給脫氮硫桿菌所需必備的營(yíng)養源，脫氮硫桿菌在填料表面及內部大量繁殖固化附著(zhù)增生，具有耐低溫、耐鹽度的特點(diǎn)，可以高效率靶向代謝硝態(tài)氮，
制作的填料成品為不規則狀，之后填充于多孔填料球中，填料球結構采用曲面網(wǎng)狀，所述填料球的內部填充有上述不規則脫氮填料。
綜合上述提供的技術(shù)方案，在一些可能的實(shí)現方式中，所述降解物為脫氮復合酶生物載體，所述脫氮復合酶生物載體包括以下重量份數的原料：?jiǎn)钨|(zhì)硫50份、麥飯石粉10份、碳酸鈣粉30份和沸石粉10份。
綜合上述提供的技術(shù)方案，在一些可能的實(shí)現方式中，所述一級脫氮區和所述二級脫氮區中的管道上設置有多個(gè)進(jìn)水布水器，所述進(jìn)水布水器的布水頭均朝下。
綜合上述提供的技術(shù)方案，在一些可能的實(shí)現方式中，所述清水池和所述二級脫氮區的上方均設置有傳感器，所述傳感器用于監測所述清水池和所述二級脫氮區的介質(zhì)含量。
綜合上述提供的技術(shù)方案，在一些可能的實(shí)現方式中，還包括智能網(wǎng)關(guān)和管理平臺，所述智能網(wǎng)關(guān)和所述管理平臺通信連接，所述智能網(wǎng)關(guān)接收到所述傳感器的監控數據，將所述監控數據發(fā)送至所述管理平臺，所述管理平臺進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，所述監控數據包括進(jìn)水流量、液位、濃度以及水質(zhì)的數據。
本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明中一級內循環(huán)泵循環(huán)間歇工作，停止時(shí)為了使得自養脫氮硫桿菌充分的反應，工作時(shí)起到驅氮、均勻水質(zhì)、反洗功能，一級脫氮可以實(shí)現靶向降解硝態(tài)氮效率70％去除效果，二級脫氮可以實(shí)現靶向降解硝態(tài)氮效率99％去除效果。本發(fā)明中二級內循環(huán)泵也是間歇工作同一級循環(huán)泵，起到二級驅氮和反洗功能。
降解物為脫氮復合酶生物載體會(huì )在載體酶填料表面及內部“鑿洞”深層固化，載體球表面及形成的孔洞比表面積越來(lái)越大，可以使得“自養脫氮硫桿菌”倍增繁殖，進(jìn)而實(shí)現靶向降解硝態(tài)氮功能，整個(gè)反應無(wú)需投加任何有機碳源營(yíng)養、產(chǎn)生的剩余污泥較異養脫氮僅十分之一，運營(yíng)費用極大縮小。其中，載體球內部流態(tài)與填料級配經(jīng)過(guò)級配優(yōu)化設計，建立了順暢的排氣微孔道，減少了填料板結，促使自養脫氮生成的氮氣快速從內部排出，減少了現有載體填料板結及反應器死區及無(wú)效空間，提高了反應器穩定性和脫氮效率。
靶向自養脫氮反應中觀(guān)察到也存在異養脫氮微生物，分析為該系統亦可利用廢水中殘存有機碳源進(jìn)行異養脫氮反應，可以實(shí)現自養脫氮為主，異養脫氮為輔的混合營(yíng)養共生靶向脫氮系統。
本發(fā)明無(wú)需外加碳源，節約運行成本，脫氮效率高、運行成本低、推廣范圍廣，使得污水處理廠(chǎng)可以大幅降低能耗和有機碳源消耗，更有能力轉化為零能耗或者能量輸出的污水廠(chǎng)。
（發(fā)明人：陽(yáng)立平;劉波文;劉濟忠;石井裕之;李海波）
