一種利用酸中和殘?jiān)兔撍X污泥處理含氮廢水的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于含氮廢水處理領(lǐng)域，公開了一種利用酸中和殘?jiān)兔撍X污泥處理含氮廢水的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括酸中和殘?jiān)b置和脫水鋁污泥裝置，酸中和殘?jiān)b置設(shè)置在脫水鋁污泥裝置的上方，且酸中和殘?jiān)b置的底部高于脫水鋁污泥裝置的頂部，該酸中和殘?jiān)b置的底部和該脫水鋁污泥裝置的底部通過(guò)管道連通，該管道上靠近脫水鋁污泥裝置的位置處設(shè)置有閥門；該系統(tǒng)還包括儲(chǔ)水池，儲(chǔ)水池與所述的酸中和殘?jiān)b置上端連通的管道上設(shè)置有第一水泵、儲(chǔ)水池與脫水鋁污泥裝置上端連通的管道上設(shè)置有第二水泵。本實(shí)用新型利用酸中和殘?jiān)兔撍X污泥作為反應(yīng)介質(zhì)，通過(guò)構(gòu)造兩級(jí)濾池，實(shí)施含氮廢水的交替運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了氨氮和總氮的高效去除。
【專利說(shuō)明】一種利用酸中和殘?jiān)兔撍X污泥處理含氮廢水的系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于含氮廢水處理領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種綜合利用酸中和殘?jiān)懊撍X污泥作為濾料處理含氮廢水的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人民生活水平逐步提高。但與此同時(shí)，人類的生產(chǎn)和生活也給賴以生存的環(huán)境帶來(lái)了一定的負(fù)面影響，氮素污染問(wèn)題就是其中的一個(gè)重點(diǎn)。氮素是污水中的眾多污染物中關(guān)注度最高、轉(zhuǎn)化最復(fù)雜的成分之一。水體作為一個(gè)重要氮匯，正因?yàn)榈?氨氮和總氮為主)不斷輸入而飽和超載，其中畜禽養(yǎng)殖和農(nóng)村生活污水是很多流域污染的主要來(lái)源，污水中的氮導(dǎo)致水體生態(tài)系統(tǒng)多樣性的急劇下降和頻現(xiàn)的河湖富營(yíng)養(yǎng)化，因此急需構(gòu)建適合畜禽養(yǎng)殖規(guī)模和農(nóng)村分散式污水特點(diǎn)的含氮廢水處理系統(tǒng)。如何高效去除其中的氨氮和總氮成為科研工作者面臨的一項(xiàng)重要課題。
[0003]針對(duì)農(nóng)村生活污水和畜禽養(yǎng)殖廢水的水質(zhì)特點(diǎn)，目前采用的處理工藝主要有生態(tài)化處理和生物反應(yīng)器模式。生態(tài)化處理模式主要包括人工濕地系統(tǒng)、土地處理系統(tǒng)、穩(wěn)定塘系統(tǒng)和藻類塘系統(tǒng)，此種類型技術(shù)建設(shè)費(fèi)用、運(yùn)行成本低廉，但需要占用較大的土地資源；生物反應(yīng)器處理模式主要包括厭氧生物濾池、生物接觸氧化池、凈化槽技術(shù)和厭氧好氧組合工藝，此類型技術(shù)占地少，工藝運(yùn)行可控，但工藝復(fù)雜、建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用較高。因此急需研制同時(shí)具有占地面積小、工藝簡(jiǎn)單和運(yùn)行成本低特點(diǎn)的去除氨氮和總氮工藝。
[0004]水處理中濾料是生化反應(yīng)技術(shù)的核心，其性能的好壞直接影響污水處理過(guò)程的效率、能耗、可靠性和穩(wěn)定性，已有的報(bào)道利用土壤、礦物垃圾、陶粒、沸石等作為填料處理農(nóng)村或畜禽養(yǎng)殖廢水。這些材料成本低、易獲得，對(duì)污水中的磷和有機(jī)物有較高的去除率，但是脫氮效果不理想。脫水鋁污泥是一種新興的人工濕地填料，通過(guò)存在于其上的硝化和反硝化菌對(duì)污水脫氮發(fā)揮作用，對(duì)畜禽養(yǎng)殖廢水脫氮效率高達(dá)80%。但是此種單一濾料濾池在運(yùn)行過(guò)程中使用曝氣機(jī)提高了運(yùn)行成本，不利于節(jié)能減耗。此外，酸中和殘?jiān)摰难芯恐幌抻诘乇硭?，氮素以反硝化形式和吸附到濾料中天然有機(jī)物上而去除，鮮有利用其處理含氮污水的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]1.要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0006]針對(duì)各種現(xiàn)有的含氮廢水處理技術(shù)不能兼具成本低廉、工藝簡(jiǎn)單的技術(shù)優(yōu)勢(shì)的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種利用酸中和殘?jiān)兔撍X污泥處理含氮廢水的系統(tǒng)，它充分發(fā)揮酸中和殘?jiān)兔撍X污泥協(xié)同作用機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了氨氮和總氮的高效去除。
[0007]2.技術(shù)方案
[0008]本實(shí)用新型的原理:采用酸中和殘?jiān)秃兔撍X污泥作為復(fù)合濾池濾料，利用基質(zhì)固體表面的吸附和離子交換，以及濾料中的脫氮功能菌去除污水中的氨氮和總氮，同時(shí)通過(guò)在兩級(jí)濾池之間增加二次布水和適當(dāng)延長(zhǎng)停留時(shí)間的方式改變工藝條件?？傮w上，此系統(tǒng)結(jié)合兩種濾料的結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)，配以適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行條件達(dá)到對(duì)含氮污水的高效去除。
[0009]本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
[0010]一種利用酸中和殘洛和脫水招污泥處理含氮廢水的系統(tǒng),包括酸中和殘洛裝置和脫水鋁污泥裝置，所述的酸中和殘?jiān)b置設(shè)置在所述的脫水鋁污泥裝置的上方，且所述的酸中和殘?jiān)b置的底部高于所述的脫水鋁污泥裝置的頂部，該酸中和殘?jiān)b置的底部和該脫水鋁污泥裝置的底部通過(guò)管道連通，該管道上靠近所述的脫水鋁污泥裝置的位置處設(shè)置有閥門；
[0011]該系統(tǒng)還包括儲(chǔ)水池，所述的儲(chǔ)水池與所述的酸中和殘?jiān)b置上端連通的管道上設(shè)置有第一水泵、所述的儲(chǔ)水池與脫水鋁污泥裝置上端連通的管道上設(shè)置有第二水泵；
[0012]所述的酸中和殘?jiān)b置中的反應(yīng)濾料包括酸中和殘?jiān)?，所述的脫水鋁污泥裝置中的反應(yīng)濾料包括脫水鋁污泥。
[0013]優(yōu)選地，所述的酸中和殘?jiān)b置和所述的脫水鋁污泥裝置的有效反應(yīng)容積相等，且所述的酸中和殘?jiān)b置的底部高于所述的脫水鋁污泥裝置的頂部3?5cm。
[0014]優(yōu)選地，所述的酸中和殘?jiān)b置中的反應(yīng)濾料上層為酸中和殘?jiān)聦訛轾Z卵石。
[0015]優(yōu)選地，所述的脫水鋁污泥裝置中的反應(yīng)濾料上層為脫水鋁污泥，下層為鵝卵石。
[0016]3.有益效果
[0017]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0018](I)本實(shí)用新型提出的含氮廢水處理系統(tǒng)，利用酸中和殘?jiān)兔撍X污泥作為反應(yīng)介質(zhì)，利用兩種工業(yè)固體廢棄物的特點(diǎn)，發(fā)揮其協(xié)同作用對(duì)含氮廢水進(jìn)行處理，通過(guò)構(gòu)造兩級(jí)濾池，實(shí)施含氮廢水的交替運(yùn)行，在低能耗、低建設(shè)運(yùn)行成本的前提下，實(shí)現(xiàn)了氨氮和總氮的高效去除，屬于含氮廢水生物反應(yīng)器組合新技術(shù)；
[0019](2)本實(shí)用新型的系統(tǒng)再生利用酸中和殘?jiān)懊撍X污泥，這兩種填料便于掛膜和脫氮菌發(fā)揮活性，同時(shí)酸中和殘?jiān)b置及脫水鋁污泥裝置的兩級(jí)構(gòu)造利于硝化；此外，分流量二次布水補(bǔ)充了進(jìn)水中的碳源，裝置之間上流式布水方式增加了污水與填料之間的接觸面積，上述措施保證了足夠的碳源進(jìn)行反硝化，使得含氮廢水得到更加充分的處理；
[0020](3)本實(shí)用新型所選材料成本低廉、效果顯著，尤其適合含氮畜禽養(yǎng)殖和農(nóng)村生活污水處理，具有較大的市場(chǎng)前景和推廣應(yīng)用價(jià)值。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中:1、儲(chǔ)水池；2、第一水泵；3、酸中和殘?jiān)?、鵝卵石；5、酸中和殘?jiān)b置；6、第二水泵、閥門；8、脫水鋁污泥；9、脫水鋁污泥裝置；10、出水口。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0024]實(shí)施例1:對(duì)某農(nóng)村生活污水進(jìn)行脫氮處理
[0025]如圖1，儲(chǔ)水池I長(zhǎng)4米，寬2.5米，總深度1.5米，有效深度1.2米，用PVC材料制成。酸中和殘?jiān)b置5和脫水鋁污泥裝置9呈圓柱形且尺寸一致，酸中和殘?jiān)b置5位于脫水鋁污泥裝置9上方，且酸中和殘?jiān)b置5的底部比脫水鋁污泥裝置9的頂部高4cm。酸中和殘?jiān)b置5、脫水鋁污泥裝置9的總高度均為1.lm，直徑均為40cm，濾料層高度均為
1.05m，有效容積為106L ;酸中和殘?jiān)b置5內(nèi)，自上而下有85cm高的酸中和殘?jiān)?和20cm高的鵝卵石4 ;脫水鋁污泥裝置9內(nèi)，自上而下有85cm高的脫水鋁污泥8和20cm高的鵝卵石4。其中，酸中和殘?jiān)?選自鈦鐵礦轉(zhuǎn)化為金紅石過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物，脫水鋁污泥8選自鋁鹽等絮凝劑凈化自來(lái)水所產(chǎn)生的殘?jiān)碑a(chǎn)品。酸中和殘?jiān)b置5的底部和脫水鋁污泥裝置9的底部通過(guò)管道連通，該管道上靠近脫水鋁污泥裝置9的位置處設(shè)置有閥門7。儲(chǔ)水池I與酸中和殘?jiān)b置5上端連通的管道上設(shè)置有第一水泵2、儲(chǔ)水池I與脫水鋁污泥裝置9上端連通的管道上設(shè)置有第二水泵6。
[0026]系統(tǒng)運(yùn)行情況:在水力負(fù)荷為0.^i3nT2CT1的條件下進(jìn)行布水，首先，關(guān)閉酸中和殘?jiān)b置5和脫水鋁污泥裝置9間的閥門7，并通過(guò)第一水泵2將儲(chǔ)水池I中的生活污水抽入酸中和殘?jiān)b置5中，當(dāng)水量達(dá)到74L時(shí)，關(guān)閉第一水泵2，停留12h ;然后，開啟閥門7，酸中和殘?jiān)b置5中污水從脫水鋁污泥裝置9底部進(jìn)入脫水鋁污泥裝置9，同時(shí)，將32L的儲(chǔ)水池I中生活污水經(jīng)第二水泵6從脫水鋁污泥裝置9頂部布入脫水鋁污泥裝置9頂部中，當(dāng)脫水鋁污泥裝置9中污水達(dá)到有效容積后，停留12h，處理后的水通過(guò)出水口 10全部排出系統(tǒng)即完成一個(gè)運(yùn)行周期。
[0027]此系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行2月，每隔7天對(duì)出水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，重點(diǎn)研究氮的出水濃度和去除率，農(nóng)村生活污水經(jīng)酸中和殘?jiān)?和脫水鋁污泥8系統(tǒng)處理后，出水中氨氮和總氮去除率變化范圍分別是94~99%和80~86%，具有較高的脫氮效果，同時(shí)其他水質(zhì)指標(biāo)也保持了較高的去除率(如表1)。
[0028]表1實(shí)施例1 中某農(nóng)村生活污水的進(jìn)水與出水水質(zhì)測(cè)試指標(biāo)情況
[0029]
【權(quán)利要求】
1.一種利用酸中和殘洛和脫水招污泥處理含氮廢水的系統(tǒng),包括酸中和殘洛裝置(5)和脫水鋁污泥裝置(9)，其特征在于，所述的酸中和殘?jiān)b置(5)設(shè)置在所述的脫水鋁污泥裝置(9)的上方，且所述的酸中和殘?jiān)b置(5)的底部高于所述的脫水鋁污泥裝置(9)的頂部，該酸中和殘?jiān)b置(5)的底部和該脫水鋁污泥裝置(9)的底部通過(guò)管道連通，該管道上靠近所述的脫水鋁污泥裝置(9)的位置處設(shè)置有閥門(7)； 該系統(tǒng)還包括儲(chǔ)水池(I )，所述的儲(chǔ)水池(I)與所述的酸中和殘?jiān)b置(5)上端連通的管道上設(shè)置有第一水泵(2)、所述的儲(chǔ)水池(I)與所述的脫水鋁污泥裝置(9)上端連通的管道上設(shè)置有第二水泵(6)； 所述的酸中和殘?jiān)b置(5)中的反應(yīng)濾料包括酸中和殘?jiān)?3)，所述的脫水鋁污泥裝置(9)中的反應(yīng)濾料包括脫水鋁污泥(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用酸中和殘?jiān)兔撍X污泥處理含氮廢水的系統(tǒng)，其特征在于，所述的酸中和殘?jiān)b置(5)和所述的脫水鋁污泥裝置(9)的有效反應(yīng)容積相等，且所述的酸中和殘?jiān)b置(5)的底部高于所述的脫水鋁污泥裝置(9)的頂部3?5cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用酸中和殘?jiān)兔撍X污泥處理含氮廢水的系統(tǒng)，其特征在于，所述的酸中和殘?jiān)b置(5)中的反應(yīng)濾料上層為酸中和殘?jiān)?3)，下層為鵝卵石(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種利用酸中和殘?jiān)兔撍X污泥處理含氮廢水的系統(tǒng)，其特征在于，所述的脫水鋁污泥裝置(9)中的反應(yīng)濾料上層為脫水鋁污泥(8)，下層為鵝卵石(4)。
【文檔編號(hào)】C02F9/14GK203402996SQ201320507210
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】汪龍眠, 張毅敏, 高月香, 楊飛, 晁建穎 申請(qǐng)人:環(huán)境保護(hù)部南京環(huán)境科學(xué)研究所