一种生活污水智慧型同步硝化反硝化处理系统及方法技术方案

本申请属于生活污水处理领域，提供一种生活污水智慧型同步硝化反硝化处理系统及方法，该系统包括气升式内循环SND反应器，反应器包括：外筒，包括上下依次连接的第一竖直筒、上宽下窄设置且倾斜角45

【技术实现步骤摘要】
一种生活污水智慧型同步硝化反硝化处理系统及方法


[0001]本专利技术属于生活污水处理
，具体涉及一种生活污水智慧型同步硝化反硝化处理系统及方法。

技术介绍

[0002]随着经济和科技的发展，农村居民生活和农村公共服务设施产生了大量的生活污水，这使得农村污水处理面临着复杂多样且严峻的考验。生活污水和农业生产污水是农村地区污水的主要来源。各种污水混杂在一起后,便会滋生大量病菌，并产生一些危害人体的有害物质，同时破坏生态环境。据相关研究表明，农村生活污水主要包括厕所冲洗水、厨房污水、农田污水和牲畜养殖污水等，通常污水中COD一般为150~400mg/L，NH
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N为30~60mg/L，TP为2.5~5mg/L。若生活污水不经任何处理便在农户宅前宅后土壤中自然下渗或直接排入附近河流或河道，会对地表水、地下水、农田及大气环境形成严重污染，造成水体富营养化。目前，我国农村地区的污水处理技术有较多的选择方案，多数技术的出水水质都可满足农村污水处理的要求，但单一的污水处理技术都有自身的局限性。例如，生物膜水处理技术除磷效果较弱，活性污泥法运行管理复杂、生态处理技术进水负荷小等。
[0003]一体式同步硝化反硝化（Simultaneous nitrification and denitrification，SND）工艺指在一个反应器内同时实现发生硝化和反硝化过程的生物脱氮理论，是在传统生物化学处理方法基础上发展起来的一种节能高效的脱氮除碳工艺，用于处理高分散性、有机物浓度偏高、水质、水量地区性差异大的农村生活污水。通过人工设计创造好氧厌氧环境在同一装置中，令不同类型微生物能共存在同一设备中，让自养硝化细菌和异养反硝化细菌共同利用废水中的有机基质和水解产物，达到高效去除NH
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N的同时具有更高的COD去除负荷。相比于传统的硝化反硝化脱氮反应，SND工艺能有效地保持反应器中pH的稳定，减少或取消碱度的投加，减少传统反应器的容积，节省基建费用，降低实现硝化
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反硝化所需的时间，节省曝气继而来进一步降低能耗。但由于在一体化反应器中难以将溶解氧进行梯度的划分，会经常导致好氧和厌氧分区不明显，不能够满足厌氧菌和好氧菌各自所需的生存环境，稳定性差，操作困难。
[0004]大量研究表明，活性污泥的SND主要是由污泥絮体内部缺氧产生。要实现高效率的SND，关键是如何在曝气条件下（不影响硝化效果）增大活性污泥颗粒内部的缺氧区以实现反硝化。要达到这一目的，有两种途径可供选择，即减小曝气池内混合液的DO浓度和提高活性污泥颗粒的尺度。降低曝气池的DO浓度，即减小了O2的扩散推动力，可在不改变污泥颗粒尺度的条件下在其内部形成较大的缺氧区。丹麦BioBalance公司专利技术的SymBio工艺即建立在此理论基础之上，但在低DO浓度下硝化菌的活性将会降低，且极易形成诸如Sphaeroticule natans/1701和H.Hydrossis之类的丝状菌膨胀。因此，提高SND活性污泥颗粒的尺度，在不影响硝化效率的前提下达到高效的SND可能是最佳选择。然而，具体如何实现更高效的SND工艺却有待于研究人员的探索。

技术实现思路

[0005]在下文中给出了关于本申请的简要概述，以便提供关于本申请的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本申请的穷举性概述。它并不意图确定本申请的关键或重要部分，也不意图限定本申请的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0006]鉴于现有技术的上述缺陷，本申请的目的之一是提供一种生活污水智慧型同步硝化反硝化处理系统及方法，以解决目前一体化SND反应器中好氧和厌氧分区不明显，不能够满足厌氧菌和好氧菌各自所需的生存环境，稳定性差，操作困难的技术问题。
[0007]根据本申请的一个方面，提供了一种生活污水的智慧型同步硝化反硝化处理系统，包括气升式内循环SND反应器；进水模块；加药模块；智能在线控制模块，与进水模块、加药模块、气升式内循环SND反应器通信连接，实时控制系统的运行；其中，气升式内循环SND反应器包括：外筒，包括上下依次连接的第一竖直筒、第二喇叭状筒、第三竖直筒；所述第二喇叭状筒呈上宽下窄设置；内筒，设置于所述外筒内，包括上下依次连接的第一竖直环形隔板，第二喇叭状隔板；所述第二喇叭状隔板呈上窄下宽设置，下缘伸于所述第二喇叭状筒内；水力挡板，套设于所述第一竖直环形隔板的上部；所述第一竖直环形隔板与所述水力挡板之间的套叠区域空间形成第一连接通道；所述第二喇叭状隔板与第二喇叭状筒之间形成有连通内筒与外筒的第二连接通道；布水器，设置于所述内筒外侧的中下部；潜水曝气机，设置于所述外筒底部中央。
[0008]根据本申请的另一个方面，提供了一种生活污水的智慧型同步硝化反硝化处理方法，通过上述同步硝化反硝化处理系统实现，包括如下步骤：S1，调试装置：注入清水，通过智能在线控制模块调控鼓风机和潜水曝气机的工作频率，直至观察到内筒出现明显的水体翻滚现象而外溢均匀；然后分批次投加生物膜填料，同时适当增加机器工作频率，使生物膜填料在内外筒循环，随水体翻滚均匀；S2，同步硝化反硝化体系的驯化：然后利用智能在线控制模块控制间歇通入驯化用污水，分批次投加活性污泥进行生物膜填料挂膜及活性污泥驯化；S3，常态化污水处理：步骤S2中驯化稳定后，利用智能在线控制模块控制间歇通入待处理的污水进行同步硝化反硝化处理。
[0009]与现有技术相比，本申请的有益效果是：第一，本申请的同步硝化反硝化处理系统可以利用智能在线控制模块在手机端便携调控鼓风机和曝气机的工作频率。空气通过风机进入曝气机中被压缩，之后在曝气机的推流作用下，空气与水体混合。同时气水混合后的水体也在曝气机的推流作用下顺着内筒向上翻滚，直到到达内筒顶部时迸射出去被水力挡板阻隔进入外筒区域中。在这个过程中，水体中溶解氧也伴随着水体的向上翻滚进行着梯度的扩散，在内筒形成好氧区，活性污泥进行着好氧的硝化反应；水体翻滚到内筒顶部时，此时水体中溶解氧经过内筒的梯度扩散，仅有较少一部分再扩散到外筒，在外筒形成厌氧区，活性污泥进行着厌氧的反硝化反应。之后外筒的进水管进水与经过内筒翻滚出来的一次或多次处理水再次进行混合，到达喇叭口位置经由曝气机再次充氧和推动，从内筒底部向上翻滚，不断循环进行着同步硝化反硝化的过程。此外，实际工程中进水负荷过大会导致系统污染物去除效果不佳或系统崩溃，而系统为循环性处理，抗冲击负荷较强不易崩溃。而且利用电磁流量计来监测进水，通过智能在
线控制模块反馈到手机端调节进水时长，达到远程控制进水负荷的目的也极为便易。为了便于观察内外筒溶解氧、pH等常规水质指标，内外筒中各放置一根多功能水质检测杆，将水质指标检测数据实时记录到智能在线控制模块上并通过外接网络反馈到手机端及时进行调节。调节方式可用系统自我调节或外加药物调节，自我调节可利用不同曝气模式进行，药物调节可利用手机端通过智能在线控制模块打开加药程序，将溶液从加药模块中送入到内桶中参与系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生活污水智慧型同步硝化反硝化处理系统，其特征在于，包括：气升式内循环SND反应器（2）；所述气升式内循环SND反应器（2）包括：外筒（20），包括上下依次连接的第一竖直筒（201）、第二喇叭状筒（202）、第三竖直筒（203）；所述第二喇叭状筒（202）呈上宽下窄设置，其倾斜角为45
°‑
60
°
，所述第三竖直筒（203）的高径比为0.15~0.3；内筒（21），设置于所述外筒（20）内，包括上下依次连接的第一竖直环形隔板（211），第二喇叭状隔板（212）；所述第二喇叭状隔板（212）呈上窄下宽设置，下缘伸于所述第二喇叭状筒（202）内；水力挡板（22），套设于所述第一竖直环形隔板（211）的上部；所述第一竖直环形隔板（211）与所述水力挡板（22）之间的套叠区域空间形成第一连接通道；所述第二喇叭状隔板（212）与第二喇叭状筒（202）之间形成有连通内筒（21）与外筒（20）的第二连接通道；布水器（14），设置于所述内筒（21）外侧的中下部；潜水曝气机（26），设置于所述外筒（20）底部中央。2.根据权利要求1所述的生活污水智慧型同步硝化反硝化处理系统，其特征在于，所述第二喇叭状隔板（212）的倾斜角为40
‑
50
°
，所述第二喇叭状隔板（212）的下缘至所述第二喇叭状筒（202）表面的垂直距离为18
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20cm。3. 根据权利要求1或2所述的生活污水智慧型同步硝化反硝化处理系统，其特征在于，所述外筒（20）还包括辅助挡板（2021），所述辅助挡板（2021）为横截面为弧状的卷曲板，设置于所述第二连接通道的下方，其一端沿周向连接第二喇叭状筒（202 ）内壁，另一端向上卷曲。4.根据权利要求3所述的生活污水智慧型同步硝化反硝化处理系统，其特征在于，所述辅助挡板（2021）上设有孔，既能拦截填料而又不阻碍曝气推流。5.根据权利要求1
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2、4中任一项所述的生活污水智慧型同步硝化反硝化处理系统，其特征在于，还包括：进水模块（1）；加药模块（5）；智能在线控制模块（4），与进水模块（1）、加药模块（5）、气升式内循环SND反应器（2）通信连接，实时控制系统的运行。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：许文来，宁建勇，李林静，夏苏辉，黄川，史瑞，钟铭，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：