一种无动力污泥回流的污水脱氮除磷装置及其系统和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无动力污泥回流的污水脱氮除磷装置及其系统和方法，该装置包括箱体，所述箱体内由下至上分别设置有厌氧区、缺氧‑好氧区、沉淀区、搅拌装置；所述厌氧区和所述缺氧‑好氧区之间设置有第一隔板，所述缺氧‑好氧区和所述沉淀区之间设置有第二隔板，所述箱体内设置有第三隔板，所述第三隔板与所述第二隔板倾斜向下的一端相连，并垂直向下连接至所述第一隔板倾斜向下的一端；所述箱体的侧壁底部开口作为装置的进水口，所述进水口上方设置排泥口，所述沉淀区的侧壁顶部开口作为装置的出水口。本发明专利技术采用网络、云计算等技术，对污泥回流实现自驱动管理，可以在获得较高处理效率的条件下实现较小的占地面积。

【技术实现步骤摘要】
一种无动力污泥回流的污水脱氮除磷装置及其系统和方法
本专利技术属于水污染控制工程
，涉及城市污水处理工艺的改进，具体涉及一种无动力污泥回流的污水脱氮除磷装置及其系统和方法。
技术介绍
传统的氧化沟、SBR、A2/O等污水处理工艺虽在脱氮除磷方面具有很大优势，但是却也有明显的不足之处。首先，传统的污水处理工艺在污泥回流以及搅拌设备上所投入的运行成本较高。为克服上述不足，专利CN202020114698.0提出了一种厌氧污泥回流装置，该装置单独设立了沉淀池，且在池内安装刮泥设备，这不仅增加了污泥沉淀部分的设备投入及维护支出，同时也增加了设备定期检修时人员工作强度，并且在设备检修维护时相应的沉淀池停止使用，也降低了污水处理的设备使用效率；专利申请CN202010569932.3提出了一种用于污水处理用高效搅拌装置，该方法通过电机连接多个含有搅拌叶的驱动轴来完成水量搅拌，但是系统结构复杂且系统在运行过程中极易出现运行故障等因素，导致该装置的实际水处理运行费用偏大。其次，传统的污水处理工艺往往构建平级的缺氧池、好氧池，为实现脱氮除磷的高效效果，必须铺设硝化液内循环管道。此外，设置两个平行构筑物，还会存在碱度不平衡和碳源损耗的问题。如专利CN201921737802.5提出了一种一体化集装箱式多级多段AO工艺农村污水脱氮处理装置，该装置以此间隔布置多个缺氧柜和好氧柜，虽然弥补了碱度不平衡的问题，但是后级的缺氧和好氧柜会因存在碳源不足而脱氮效率偏低，为克服这一问题，必须在后续缺氧池内补充碳源，但这可能会造成出水COD值偏高的现象。最后，传统的污水处理系统往往需要在同一水平面上设置沉砂池、调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池和二沉池等污水处理构筑物，较多的工艺设施往往需要较多的地面面积，已不适合已在土地资源稀少，人口密集的城市区域建成的污水处理厂的提标改造。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术立意于环保生态和智能城市发展理念，结合传统污水处理厂在实际运行过程中出现的问题——运行成本偏高、低温处理效果不显著以及占地面积大的缺点，提供了一种无动力污泥回流的污水脱氮除磷装置及其系统和方法，采用网络、云计算等技术，对污泥回流实现自驱动管理；形成一个功能单元包含一个好氧区和两个缺氧区同时运行，节省工艺成本；应用垂向搭建的处理方法，可以减少占地面积。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种无动力污泥回流的污水脱氮除磷装置，包括箱体，所述箱体内由下至上分别设置有厌氧区、缺氧-好氧区、沉淀区、搅拌装置；所述搅拌装置设置在所述箱体的顶部，包括搅拌杆，所述搅拌杆由箱体顶部直通箱体底部，所述搅拌杆的底端设置有第一搅拌扇叶和第二搅拌扇叶，所述第一搅拌扇叶设置于厌氧区内，所述第二搅拌扇叶设置于缺氧-好氧区内；所述厌氧区和所述缺氧-好氧区之间设置有第一隔板，所述第一隔板的一端连接至所述箱体的侧壁，另一端倾斜向下，倾斜角度为8°～12°；所述第一隔板连接至侧壁的一端的板面上设置有两排方形孔洞；所述第一隔板倾斜向下的一端的上方设置有曝气装置，所述曝气装置的曝气头朝向第一隔板；所述缺氧-好氧区和所述沉淀区之间设置有第二隔板，所述第二隔板的一端连接至所述箱体的顶部中段，另一端倾斜向下，倾斜角度为50°～60°；所述第二隔板连接至箱体顶部的一端的板面上设置有孔洞；所述箱体内设置有第三隔板，所述第三隔板与所述第二隔板倾斜向下的一端相连，并垂直向下连接至所述第一隔板倾斜向下的一端；所述第三隔板将所述箱体的侧壁与所述厌氧区、所述缺氧-好氧区隔开形成一条由所述沉淀区直通所述箱体底部的通道，所述通道内设置有第一阀门；所述箱体的侧壁底部开口作为装置的进水口，所述进水口上方设置排泥口，所述排泥口处设有第二阀门；所述沉淀区的侧壁顶部开口作为装置的出水口。优选地，所述厌氧区、所述缺氧-好氧区和所述沉淀区三者的体积比为1:8:1。优选地，所述方形孔洞的宽度为0.5～1.5cm，所述两排方形孔洞的间隔为0.2～0.5cm。优选地，所述排泥口位于所述进水口上方2～3cm处。一种无动力污泥回流的污水脱氮除磷系统，包括上述的无动力污泥回流的污水脱氮除磷装置，以及与其依次无线连接的PLC设备、基站和应用客户端。优选地，所述第二隔板上设置有水质分析仪，所述水质分析仪与所述PLC设备无线连接。一种基于上述的无动力污泥回流的污水脱氮除磷系统的污水脱氮除磷方法，包括以下步骤：步骤1)污水由进水口进入到厌氧区，同时从沉淀区自驱动回流的污泥也进入厌氧区，回流量是按照水质分析仪通过将检测缺氧-好氧区内的污泥浓度经PLC设备过基站在应用客户端分析决定的，应用客户端会实时操纵第一阀门的启动和关闭来确定回流量的多少，经过第一阀门的污泥会在重力的作用下自驱动下降到厌氧区；利用第一搅拌扇叶的搅拌，使得污水和污泥在厌氧区内实现流化状态，流化状态的水在厌氧区的水力停留时间为1～2h，污泥浓度为2200～2500mg/L；流化后的处理水通过倾斜设置的第一隔板上的两排方形孔洞进入到缺氧-好氧区；步骤2)污水由厌氧区进入到缺氧-好氧区，此时的水力停留时间为2～4h，污泥浓度为3000～3500mg/L；向缺氧-好氧区内填充海绵填料，在曝气装置的曝气动力、第二搅拌扇叶的搅拌作用以及第二隔板的阻挡作用下，海绵填料随水流转动，从而实现双缺氧-好氧的区域，即在装置和海绵填料边缘区域的DO为2～4±0.5mg/L，装置和海绵填料内部区域的DO为0.7～1.2mg/L；步骤3)污水通过第二隔板上的孔洞由缺氧-好氧区进入到沉淀区，此时水流平缓，在第二隔板的作用下，污水在沉淀区完成泥水分离，澄清水从上部区域通过出水口流出，污泥在重力作用下通过通道回流至厌氧区，并由排泥口排出，完成沉淀分离；步骤4)水质分析仪会实时自动检测活性污泥的浓度，若活性污泥的浓度在3000～3500mg/L时，此时的应用客户端会平移第一阀门，使其角度在20°～30°；若活性污泥的浓度<2700mg/L时，则全打开第一阀门；若活性污泥的浓度>3500mg/L时，平移第一阀门，使其角度在10°以下，且第二阀门全部打开，从而完成自动调整。优选地，步骤2)所述海绵填料的直径为0.6～1.2cm，填充比为15％～20％。本专利技术的有益效果如下：1、本专利技术的装置采用垂向式的自然动力下的污泥回流和排泥，不需要动力(无需污泥回流泵)，在污水处理厂规划在用地紧张的大背景下，选择搭建垂向处理设施，不仅占地面积小，而且节约工艺的运行成本。2、本专利技术的装置仅利用一个搅拌装置，从而减少了投资成本和运行费用,而且每一个小室内呈现完全混合式流态。3、相较于传统的污水处理工艺而言，将缺氧区和好氧区置于一个功能单元，同时在该功能单元上填充填料，这样填料表面存在好氧区，填料内部上为缺氧区，双缺氧-好氧的设定不仅增强原有处理系统的脱氮除磷的效果，并且可以在低温下也获得一定的处理效率，这样的设置不仅省去了硝化液回流装置，而且可以减少碳源的投入和弥补碱度的差异。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无动力污泥回流的污水脱氮除磷装置，其特征在于，包括箱体，所述箱体内由下至上分别设置有厌氧区、缺氧-好氧区、沉淀区、搅拌装置；所述搅拌装置设置在所述箱体的顶部，包括搅拌杆，所述搅拌杆由箱体顶部直通箱体底部，所述搅拌杆的底端设置有第一搅拌扇叶和第二搅拌扇叶，所述第一搅拌扇叶设置于厌氧区内，所述第二搅拌扇叶设置于缺氧-好氧区内；所述厌氧区和所述缺氧-好氧区之间设置有第一隔板，所述第一隔板的一端连接至所述箱体的侧壁，另一端倾斜向下，倾斜角度为8°～12°；所述第一隔板连接至侧壁的一端的板面上设置有两排方形孔洞；所述第一隔板倾斜向下的一端的上方设置有曝气装置，所述曝气装置的曝气头朝向第一隔板；所述缺氧-好氧区和所述沉淀区之间设置有第二隔板，所述第二隔板的一端连接至所述箱体的顶部中段，另一端倾斜向下，倾斜角度为50°～60°；所述第二隔板连接至箱体顶部的一端的板面上设置有孔洞；所述箱体内设置有第三隔板，所述第三隔板与所述第二隔板倾斜向下的一端相连，并垂直向下连接至所述第一隔板倾斜向下的一端；所述第三隔板将所述箱体的侧壁与所述厌氧区、所述缺氧-好氧区隔开形成一条由所述沉淀区直通所述箱体底部的通道，所述通道内设置有第一阀门；所述箱体的侧壁底部开口作为装置的进水口，所述进水口上方设置排泥口，所述排泥口处设有第二阀门；所述沉淀区的侧壁顶部开口作为装置的出水口。/n...

【技术特征摘要】
1.一种无动力污泥回流的污水脱氮除磷装置，其特征在于，包括箱体，所述箱体内由下至上分别设置有厌氧区、缺氧-好氧区、沉淀区、搅拌装置；所述搅拌装置设置在所述箱体的顶部，包括搅拌杆，所述搅拌杆由箱体顶部直通箱体底部，所述搅拌杆的底端设置有第一搅拌扇叶和第二搅拌扇叶，所述第一搅拌扇叶设置于厌氧区内，所述第二搅拌扇叶设置于缺氧-好氧区内；所述厌氧区和所述缺氧-好氧区之间设置有第一隔板，所述第一隔板的一端连接至所述箱体的侧壁，另一端倾斜向下，倾斜角度为8°～12°；所述第一隔板连接至侧壁的一端的板面上设置有两排方形孔洞；所述第一隔板倾斜向下的一端的上方设置有曝气装置，所述曝气装置的曝气头朝向第一隔板；所述缺氧-好氧区和所述沉淀区之间设置有第二隔板，所述第二隔板的一端连接至所述箱体的顶部中段，另一端倾斜向下，倾斜角度为50°～60°；所述第二隔板连接至箱体顶部的一端的板面上设置有孔洞；所述箱体内设置有第三隔板，所述第三隔板与所述第二隔板倾斜向下的一端相连，并垂直向下连接至所述第一隔板倾斜向下的一端；所述第三隔板将所述箱体的侧壁与所述厌氧区、所述缺氧-好氧区隔开形成一条由所述沉淀区直通所述箱体底部的通道，所述通道内设置有第一阀门；所述箱体的侧壁底部开口作为装置的进水口，所述进水口上方设置排泥口，所述排泥口处设有第二阀门；所述沉淀区的侧壁顶部开口作为装置的出水口。


2.根据权利要求1所述的一种无动力污泥回流的污水脱氮除磷装置，其特征在于，所述厌氧区、所述缺氧-好氧区和所述沉淀区三者的体积比为1:8:1。


3.根据权利要求1所述的一种无动力污泥回流的污水脱氮除磷装置，其特征在于，所述方形孔洞的宽度为0.5～1.5cm，所述两排方形孔洞的间隔为0.2～0.5cm。


4.根据权利要求1所述的一种无动力污泥回流的污水脱氮除磷装置，其特征在于，所述排泥口位于所述进水口上方2～3cm处。


5.一种无动力污泥回流的污水脱氮除磷系统，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的无动力污泥回流的污水脱氮除磷装置，以及与其依次无线连接的PLC设备、基站和应用客户端。


6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄潇，段崇森，于江华，邢怡笑，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32