吸附曝气滤池与人工湿地-生态塘的耦合装置及其应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种序批式吸附曝气滤池与人工湿地-生态塘的耦合装置及其在污水处理中的应用。该装置包括：浓缩池、WAR反应器、换热器、PACT池、氨氮曝气生物吸附滤池、污水回流池、污水反硝化池、深型磷吸附滤池、人工湿地和生态塘；其中，浓缩池连接WAR反应器，WAR反应器连接换热器，换热器连接所述PACT池，所述PACT池连接所述浓缩池和所述氨氮曝气生物吸附滤池，所述氨氮曝气生物吸附滤池连接所述污水回流池、所述污水反硝化池和所述深型磷吸附滤池，所述深型磷吸附滤池连接所述人工湿地，所述人工湿地连接所述生态塘。该装置可以去除污水中的污染物质，大幅降低处理过程中的能耗、成本，较好的完成资源再生的过程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种序批式吸附曝气滤池与人工湿地-生态塘的耦合装置，具体涉及一种集物理吸附、生物膜法与人工湿地-生态塘组合的污水深度处理的装置。本专利技术还涉及该装置在污水处理中的应用，即利用上述装置处理污水的方法。
技术介绍
近年来随着我国经济水平的提升，我国的市政污水处理技术中也开始进行革新，传统采用的主要工艺均以活性污泥法为核心工艺进行改进和加强，主要包括A2/O、SBR、CASS等，这些方法虽然可以获得较好的脱氮除磷效果，但是均具有占地面积大、一次性投资高、工艺控制复杂，还会产生大量活性污泥，同时某些工艺需要外部碳源投加和化学试剂除磷，大大增加了工艺成本，这极大地限制了这些工艺在我国广大地区的推广使用，为了实现我国建设生态文明和科学发展的目标。污水处理工艺也应该进行改良，在实现污水处理的同时降低能耗和环境副作用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种新型的污水处理装置及其在污水处理中的应用，即利用该装置进行污水处理的方法。具体地，本专利技术提供一种序批式吸附曝气滤池与人工湿地-生态塘的耦合装置，更具体地，其涉及一种集物理吸附、生物膜法与与人工湿地-生态塘组合的污水深度处理的装置，该装置可以去除污水中的污染物质，降低运行成本，遏制污泥臭气的产生，同时具备环境景观效益。为实现上述目的，本专利技术的第一方面提供一种序批式吸附曝气滤池与人工湿地-生态塘的耦合装置，其包括：浓缩池、WAR(WetAirRegeneration，湿式空气再生)反应器、换热器、PACT(PowderedActivatedCarbonTreatment，粉末活性炭处理)池、氨氮曝气生物吸附滤池、污水回流池、污水反硝化池、深型磷吸附滤池、人工湿地和生态塘；其中，所述浓缩池连接所述WAR反应器，所述WAR反应器连接所述换热器，所述换热器连接所述PACT池，所述PACT池分别连接所述浓缩池和所述氨氮曝气生物吸附滤池，所述氨氮曝气生物吸附滤池分别连接所述污水回流池、所述污水反硝化池和所述深型磷吸附滤池，所述深型磷吸附滤池连接所述人工湿地，所述人工湿地连接所述生态塘；所述浓缩池用于使所述PACT池中产生的剩余污泥浓缩沉淀；所述WAR反应器用于使浓缩沉淀的所述剩余污泥湿式氧化再生，并排放处理后的残渣；所述换热器用于所述WAR反应器的进、出料换热，将活性碳附着的污泥氧化成无机物，将恢复了活性的活性碳再返回到所述PACT池中重新使用；所述PACT池用于将污水中的有机污染物转化成二氧化碳和水，将氨氮转化成硝酸盐氮，并使重金属离子固化沉淀；所述氨氮曝气生物吸附滤池用于吸附氨氮，将吸附了氨氮后的污水排入所述污水回流池，并将所吸附的氨氮氧化为硝酸盐氮；所述污水回流池用于贮存污水；所述污水反硝化池用于使硝酸盐氮和污水中的有机污染物反硝化；所述深型磷吸附滤池用于除磷，并去除污水中残留的有机污染物；所述人工湿地和所述生态塘用于去除污水中残余的有机污染物、氮磷化合物和微生物。优选地，所述PACT池的填料为活性炭和赤泥分子筛，填料的厚度优选为2-3m，PACT池的滤速优选为6-8m/h。优选地，所述氨氮曝气生物吸附滤池的填料为人工沸石或天然沸石，所述人工沸石或天然沸石的粒径更优选为2-4mm，填料的厚度优选为1.5-2.5m，氨氮曝气生物吸附滤池的滤速优选为4-8m/h，氨氮曝气生物吸附滤池优选采取间歇式曝气的方式。优选地，所述深型磷吸附滤池的填料采用人工合成填料，较佳地选用硅铁镁铝含量较高的人工合成填料，所述填料的厚度优选在5-6m，深型磷吸附滤池的滤速优选为2-3m/h。优选地，所述人工湿地和生态塘作为复合污水深度处理工艺，可以根据实际情况进行具体的设计和组合。在具体实施时可以根据工程占地、投资情况和当地经济社会情况采用垂直流人工湿地、交错流复合湿地、好氧塘和浮岛生态塘等多种工艺进行组合。所述人工湿地优选采用石灰石、砾石和弗罗里硅藻土作为填料。其中，所述人工湿地和生态塘均为现有的污水处理工艺。优选地，所述WAR反应器内的温度为226～246℃，压力为6～10Mpa，停留时间为1～2h。优选地，WAR反应器的炭泥浓度>9％，悬浮固体量不得低于9％，以提供WAR反应器稳定的污泥量。优选地，所述PACT池、WAR反应器、换热器的外壁使用保温层保温，减少热量损失。优选地，所述WAR反应器、换热器运行一段时间后，采用稀硝酸清洗内壁的结垢。优选地，所述PACT池的曝气装置采用纳米曝气机，进气为O2，通过纳米曝气强化局部空化作用产生。本专利技术的第二方面提供上述序批式吸附曝气滤池与人工湿地-生态塘的耦合装置在污水处理中的应用。本专利技术的第三方面提供一种利用上述序批式吸附曝气滤池与人工湿地-生态塘的耦合装置进行污水处理的方法，包括如下步骤：(1)将污水通入所述PACT池，将污水中有机污染物转化成二氧化碳和水，将氨氮转化成硝酸盐氮，并使重金属离子固化沉淀；(2)将经步骤(1)处理的污水从所述PACT池通入所述氨氮曝气生物吸附滤池以吸附氨氮，将吸附了氨氮后的污水排入所述污水回流池，并将所吸附的氨氮氧化为硝酸盐氮；(3)将污水从所述污水回流池通入所述污水反硝化池，对硝酸盐氮和污水中的有机污染物进行反硝化；(4)将经步骤(3)处理的污水从所述污水反硝化池通入所述深型磷吸附滤池以除磷，并去除污水中的残留有机污染物；(5)将污水从所述深型磷吸附滤池依次通过人工湿地和生态塘，以去除污水中的残余有机污染物、氮磷化合物和微生物。为了能够源源不断地对污水进行最有效率的处理，使装置持续处于最佳工作状态，所述方法较佳地还包括对耦合装置进行自我修复的步骤，包括：(6)所述PACT池中产生的剩余污泥通入所述浓缩池进行浓缩沉淀；(7)浓缩沉淀的所述剩余污泥通入所述WAR反应器进行湿式氧化再生；(8)湿式氧化再生的所述剩余污泥通入所述换热器，对所述WAR反应器的进、出料进行换热，将活性碳附着的污泥氧化成无机物，将恢复了活性的活性碳再返回到所述PACT池中重新使用，直接排放处理后的残渣。本专利技术取得了以下积极进步效果：本专利技术突破了传统的活性污泥法的思路，克服了传统活性污泥法同时去COD及氨氮的瓶颈问题，采取了物理吸附、生物膜法和人工湿地-生态塘工艺相结合的复合型技术路线，污水中的COD通过反硝化去除，污水中的NH3-N通过硝化去除，大幅度降低了能耗，出水水质稳定，能达到一级A，运行成本仅为传统活性污泥法的1/3，有极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种序批式吸附曝气滤池与人工湿地‑生态塘的耦合装置，其特征在于，其包括：浓缩池、WAR反应器、换热器、PACT池、氨氮曝气生物吸附滤池、污水回流池、污水反硝化池、深型磷吸附滤池、人工湿地和生态塘；其中，所述浓缩池连接所述WAR反应器，所述WAR反应器连接所述换热器，所述换热器连接所述PACT池，所述PACT池分别连接所述浓缩池和所述氨氮曝气生物吸附滤池，所述氨氮曝气生物吸附滤池分别连接所述污水回流池、所述污水反硝化池和所述深型磷吸附滤池，所述深型磷吸附滤池连接所述人工湿地，所述人工湿地连接所述生态塘；所述浓缩池用于使所述PACT池中产生的剩余污泥浓缩沉淀；所述WAR反应器用于使浓缩沉淀的所述剩余污泥湿式氧化再生，并排放处理后的残渣；所述换热器用于所述WAR反应器的进、出料换热，将活性碳附着的污泥氧化成无机物，将恢复了活性的活性碳再返回到所述PACT池中重新使用；所述PACT池用于将污水中的有机污染物转化成二氧化碳和水，将氨氮转化成硝酸盐氮，并使重金属离子固化沉淀；所述氨氮曝气生物吸附滤池用于吸附氨氮，将吸附了氨氮后的污水排入所述污水回流池，并将所吸附的氨氮氧化为硝酸盐氮；所述污水回流池用于贮存污水；所述污水反硝化池用于使硝酸盐氮和污水中的有机污染物反硝化；所述深型磷吸附滤池用于除磷，并去除污水中残留的有机污染物；所述人工湿地和所述生态塘用于去除污水中残余的有机污染物、氮磷化合物和微生物。...

【技术特征摘要】
1.一种序批式吸附曝气滤池与人工湿地-生态塘的耦合装置，其特征在于，其包括：浓
缩池、WAR反应器、换热器、PACT池、氨氮曝气生物吸附滤池、污水回流池、污水反硝化池、深
型磷吸附滤池、人工湿地和生态塘；其中，所述浓缩池连接所述WAR反应器，所述WAR反应器
连接所述换热器，所述换热器连接所述PACT池，所述PACT池分别连接所述浓缩池和所述氨
氮曝气生物吸附滤池，所述氨氮曝气生物吸附滤池分别连接所述污水回流池、所述污水反
硝化池和所述深型磷吸附滤池，所述深型磷吸附滤池连接所述人工湿地，所述人工湿地连
接所述生态塘；
所述浓缩池用于使所述PACT池中产生的剩余污泥浓缩沉淀；
所述WAR反应器用于使浓缩沉淀的所述剩余污泥湿式氧化再生，并排放处理后的残渣；
所述换热器用于所述WAR反应器的进、出料换热，将活性碳附着的污泥氧化成无机物，
将恢复了活性的活性碳再返回到所述PACT池中重新使用；
所述PACT池用于将污水中的有机污染物转化成二氧化碳和水，将氨氮转化成硝酸盐
氮，并使重金属离子固化沉淀；
所述氨氮曝气生物吸附滤池用于吸附氨氮，将吸附了氨氮后的污水排入所述污水回流
池，并将所吸附的氨氮氧化为硝酸盐氮；
所述污水回流池用于贮存污水；
所述污水反硝化池用于使硝酸盐氮和污水中的有机污染物反硝化；
所述深型磷吸附滤池用于除磷，并去除污水中残留的有机污染物；
所述人工湿地和所述生态塘用于去除污水中残余的有机污染物、氮磷化合物和微生
物。
2.根据权利要求1所述的序批式吸附曝气滤池与人工湿地-生态塘的耦合装置，其特征
在于，所述PACT池的填料为活性炭和赤泥分子筛，填料的厚度为2-3m，PACT池的滤速为6-
8m/h。
3.根据权利要求1所述的序批式吸附曝气滤池与人工湿地-生态塘的耦合装置，其特征
在于，所述氨氮曝气生物吸附滤池的填料为人工沸石或天然沸石，所述人工沸石或天然沸
石的粒径为2-4mm，填料的厚度为1.5-2.5m，氨氮曝气生物吸附滤池的滤速为4-8m/h，氨氮
曝气生物吸附滤池采取间歇式曝气的方式。
4.根据权利要求1所述的序批式吸附曝气滤池与人工湿地-生态塘的耦合装置，其特征
在于，所述深型磷吸附滤池的填料为硅铁镁铝含量较高的人工合成填料，填料的厚度为5-
6m，深型...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁冬海，熊瑛，严陈玲，张列宇，席北斗，李俊奇，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：北京;11