本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體的是涉及一種實現(xiàn)廢水深度處理的設(shè)備。

背景技術(shù)：

隨著社會的發(fā)展，水資源日益短缺，水資源的嚴(yán)重短缺將成為制約社會發(fā)展的一項重要因素。而城市污水中含有大量植物性營養(yǎng)元素如氮、磷等，若不能得以有效消減將促使我國水環(huán)境質(zhì)量日趨惡化，因此，研究開發(fā)新型水處理工藝技術(shù)，提高污水處理率及處理程度，實現(xiàn)污水深度脫氮除磷具有重要的現(xiàn)實意義。

生物污水處理工藝稱為活性污泥法，活性污泥法可以分為好氧法和厭氧法等。厭氧生物處理是利用厭氧性微生物的代謝特性，在毋需提供外源能量的條件下，以被還原有機物作為受氫體，同時產(chǎn)生有能源價值的甲烷氣體?，F(xiàn)有技術(shù)中，各種除磷脫氮工藝一般都是除碳、除氮、除磷三種流程的有機組合，其中廣泛運用的為厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝(a2o)。傳統(tǒng)的a2o工藝雖然針對不同微生物菌群的代謝特性分別設(shè)置了厭氧、缺氧、好氧區(qū)段，各種不同代謝功能的微生物類群完全混合，僅在依次經(jīng)過的三個區(qū)段中某一個區(qū)段發(fā)揮實際的代謝功能，由此導(dǎo)致污泥中功能微生物豐都低，各類群微生物相互干擾很難有效發(fā)揮其代謝活性，有機質(zhì)消耗量大，營養(yǎng)鹽去除率低且污泥回流量大，能耗高。

針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，申請?zhí)枮?01410799788.7的專利公開了一種廢水深度脫氮除磷的工藝與裝置，該技術(shù)方案針對特定功能微生物菌群的代謝特性及環(huán)境要求，分別設(shè)置了厭氧池+三段式缺氧池+好氧池，在廢水生物處理工藝特定單元結(jié)合生物膜技術(shù)、膜生物反應(yīng)器的優(yōu)勢富集特定功能微生物菌群，優(yōu)化工藝調(diào)控參數(shù)并降低相關(guān)運行消耗，達(dá)到脫氮除磷的目的。然而該技術(shù)方案在實際運行中仍然存在以下不足之處：1.工藝流程長，控制條件復(fù)雜，且通過硝化-反硝化過程來實現(xiàn)脫氮除磷整個工藝流內(nèi)需要大比例的污泥回流以保證污泥濃度及供氧量，這使得能量消耗仍然很大且脫氮除磷效果不明顯；2.該技術(shù)方案會產(chǎn)生大量含磷污泥，此類污泥及其濃縮液如處置不當(dāng)，會再次進(jìn)入自然水體形成二次污染。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種實現(xiàn)廢水深度處理的設(shè)備，能夠有效地在縮短工藝流程，且達(dá)到廢水深度脫氮除磷的目的。

本發(fā)明為了實現(xiàn)上述目的具體采用以下技術(shù)方案：

一種實現(xiàn)廢水深度處理的設(shè)備，包括廢水預(yù)處理裝置和厭氧反應(yīng)池，所述厭氧反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有大量表面附著固氮細(xì)菌的厭氧污泥和若干個光源，所述厭氧反應(yīng)池內(nèi)還設(shè)有用于控制所述固氮細(xì)菌正常生長繁殖和新陳代謝的溫度控制裝置，以及用于實現(xiàn)所述厭氧污泥和污水完全混合的攪拌器，所述攪拌器上設(shè)有中空設(shè)置的攪拌刀片，所述攪拌刀片上設(shè)有若干個通風(fēng)孔。

本發(fā)明的原理：經(jīng)過廢水預(yù)處理裝置處理后的廢水進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)池，由于厭氧反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有大量表面附著固氮細(xì)菌的厭氧污泥和光源，從而厭氧污泥在光源的照射下，利用廢水中含有n、p的有機物作為基質(zhì)進(jìn)行生長繁殖和新陳代謝，部分物質(zhì)用于合成新的細(xì)胞，剩余物質(zhì)經(jīng)代謝后轉(zhuǎn)化為無機物，完成同步脫氮除磷和細(xì)菌增殖的過程；且厭氧反應(yīng)池內(nèi)還設(shè)有用于控制固氮細(xì)菌正常生長繁殖和新陳代謝的溫度控制裝置，從而保證厭氧反應(yīng)池內(nèi)的溫度維持在固氮細(xì)菌最適宜生長的范圍內(nèi)；進(jìn)一步，厭氧反應(yīng)池內(nèi)還設(shè)有用于實現(xiàn)厭氧污泥和污水完全混合的攪拌器，利用機械推流使得厭氧污泥中的固氮細(xì)菌充分吸收光源的照射，從而充分利用廢水中n、p的有機物生長繁殖和新陳代謝，且攪拌器上設(shè)有中空設(shè)置的攪拌刀片，攪拌刀片上設(shè)有若干個通風(fēng)孔，通過向中空的攪拌刀片內(nèi)輸送氣壓，分散在各通風(fēng)孔的氣壓對厭氧反應(yīng)池內(nèi)產(chǎn)生循環(huán)流動的氣流，進(jìn)一步實現(xiàn)泥水混合物的充分?jǐn)嚢杌旌?，促進(jìn)固氮細(xì)菌的生長繁殖和新陳代謝。本技術(shù)方案脫氮除磷的工藝流程只在厭氧反應(yīng)池中完成，大幅度鎖單了工藝流程，相對現(xiàn)有技術(shù)不需要回流設(shè)備既可以達(dá)到脫氮除磷的目的，簡化了設(shè)備運行及維護(hù)的成本，且利用攪拌器和循環(huán)流動的氣流促使泥水混合物充分?jǐn)嚢杌旌?，達(dá)到加快固氮細(xì)菌生長繁殖和新陳代謝的過程，達(dá)到廢水深度脫氮除磷的目的，效果好。

進(jìn)一步，還包括鼓風(fēng)機，所述鼓風(fēng)機通過管路與所述攪拌刀片內(nèi)部的中空通道連通。有益效果：利用鼓風(fēng)機向攪拌刀片內(nèi)部的中空通道輸送氣流，并通過通風(fēng)孔向厭氧反應(yīng)池內(nèi)輸送循環(huán)流動的氣流，方便實用。

進(jìn)一步，所述攪拌刀片為螺旋刀片，若干個所述通風(fēng)孔均勻分布在所述螺旋刀片上。有益效果：螺旋狀的攪拌刀片繞攪拌軸一體成型，可有效減少泥水混合死角，且攪拌刀片內(nèi)的中空通道連通設(shè)置便于氣流的輸送。

進(jìn)一步，所述攪拌刀片呈樹狀分布在攪拌器的攪拌軸上，攪拌軸內(nèi)設(shè)有通風(fēng)道，所述通風(fēng)道與攪拌刀片內(nèi)部的中空通道連通，所述鼓風(fēng)機通過管路連通攪拌軸內(nèi)的通風(fēng)道。有益效果：樹狀攪拌刀片的攪拌器通過向中空設(shè)置的攪拌軸內(nèi)輸送氣流，且通過攪拌軸內(nèi)的通風(fēng)道與攪拌刀片內(nèi)的中空通道連通，使得氣流輸送至各個攪拌刀片，連通方便，不易堵塞。

進(jìn)一步，所述廢水預(yù)處理裝置為廢水殺菌裝置或廢水超濾裝置。有益效果：利用殺菌消毒或者超濾的方式純化廢水，避免進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)池內(nèi)的廢水不含其他菌種，提高對后續(xù)厭氧反應(yīng)池內(nèi)的生化污水處理效果。

進(jìn)一步，所述溫度控制裝置包括加熱器和溫度報警器，所述加熱器為蒸汽加熱器。有益效果：蒸汽加熱器環(huán)保無污染，通過加熱器和溫度報警器，以保證該反應(yīng)器內(nèi)溫度和可以維持在最適宜固氮細(xì)菌生長的范圍。

進(jìn)一步，所述固氮細(xì)菌為厭氧產(chǎn)氫細(xì)菌。有益效果：厭氧產(chǎn)氫細(xì)菌通過反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣可作為新能源重復(fù)利用，實現(xiàn)環(huán)保回收，重復(fù)利用。

進(jìn)一步，所述厭氧反應(yīng)池頂部設(shè)有集氣罩，所述集氣罩通過管路連接有尾氣收集裝置。有益效果：固氮細(xì)菌的厭氧反應(yīng)或厭氧反應(yīng)池內(nèi)循環(huán)流動的氣流促使厭氧反應(yīng)池內(nèi)產(chǎn)生大量氣體，通過集氣罩和尾氣收集裝置可實現(xiàn)氣體的回收，避免尾氣外排。

進(jìn)一步，還包括外置式超濾膜，所述厭氧反應(yīng)池內(nèi)通過固氮細(xì)菌處理后的廢水經(jīng)水泵輸送至外置式超濾膜。有益效果：經(jīng)厭氧處理后的廢水通過水泵輸送至外置式超濾膜，廢水中大部門有機物截留至超濾膜一側(cè)形成濃液，超濾膜另一側(cè)產(chǎn)出的清液達(dá)到出水標(biāo)準(zhǔn)輸出。

進(jìn)一步，若干個所述光源外部設(shè)有高強度玻璃隔層。有益效果：對光源起保護(hù)作用。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明將傳統(tǒng)污水處理設(shè)備簡化為只需要設(shè)置厭氧反應(yīng)池，通過利用固氮細(xì)菌達(dá)到脫氮除磷的目的，大幅度縮短了工藝流程，整個脫氮除磷的過程僅在反應(yīng)池內(nèi)完成，且通過攪拌器攪拌使得泥水充分?jǐn)嚢杌旌?，促使固氮?xì)菌充分利用廢水中n、p的有機物生長繁殖和新陳代謝，達(dá)到廢水深度脫氮除磷的目的。

2、本發(fā)明采用攪拌器的攪拌刀片中空設(shè)置，且攪拌刀片上設(shè)置與攪拌刀片中空通道的連通的通風(fēng)孔，利用中空設(shè)置的攪拌刀片向厭氧反應(yīng)池內(nèi)輸送穩(wěn)定的氣流，使得厭氧反應(yīng)池內(nèi)的泥水混合液循環(huán)流動，進(jìn)一步促進(jìn)泥水混合物的充分?jǐn)嚢杌旌?，提高厭氧污泥上固氮?xì)菌正常生長繁殖和新陳代謝的反應(yīng)效率，深度脫氮除磷的同時達(dá)到提高污水處理的效率，實用性好。

3、本發(fā)明設(shè)置了集氣罩和尾氣收集裝置，使得設(shè)備中產(chǎn)生的氣體得到了妥善的處理，避免氣體的二次污染，且固氮細(xì)菌采用的厭氧產(chǎn)氫細(xì)菌，通過集氣罩和尾氣收集裝置可將收集的氫氣作為新能源重復(fù)利用，且攪拌器及循環(huán)流動的氣流可加快氫氣的收集作用，可充分實現(xiàn)了環(huán)?；厥?，重復(fù)利用。

4、本發(fā)明中固氮細(xì)菌(如厭氧產(chǎn)氫細(xì)菌以n、p作為有機體組成所需物，利用吸收的n、p進(jìn)行繁殖生長，故污泥完全可作為養(yǎng)殖、施肥等農(nóng)業(yè)的有機肥料，使得磷進(jìn)入生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)，保證磷的合理利用，避免二次污染的同時達(dá)到了較高的經(jīng)濟價值，可進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

附圖說明

本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1是；本發(fā)明一種實現(xiàn)廢水深度處理的設(shè)備實施例1的示意圖；

圖2是；本發(fā)明一種實現(xiàn)廢水深度處理的設(shè)備實施例2的示意圖。

附圖標(biāo)記：1-廢水殺菌裝置、2-廢水超濾裝置、3-厭氧反應(yīng)池、4-光源、5-攪拌器、6-攪拌刀片、7-鼓風(fēng)機、8-集氣罩、9-尾氣收集裝置、10-外置式超濾膜、11-污泥回收裝置、12-通風(fēng)孔、13-玻璃隔層。

具體實施方式

為了本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和以下實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

實施例1

如圖1所示，本實施例提供一種實現(xiàn)廢水深度處理的設(shè)備，包括廢水預(yù)處理裝置和厭氧反應(yīng)池3，廢水預(yù)處理裝置優(yōu)選為廢水殺菌裝置1或廢水超濾裝置2，利用殺菌消毒或者超濾的方式純化廢水，避免進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)池3內(nèi)的廢水不含其他菌種，提高對后續(xù)厭氧反應(yīng)池3內(nèi)的生化污水處理效果。厭氧反應(yīng)池3內(nèi)設(shè)有大量表面附著固氮細(xì)菌的厭氧污泥和若干個光源4，光源4外部設(shè)有對光源4起保護(hù)作用的高強度玻璃隔層13，從而厭氧污泥在光源4的照射下，利用廢水中含有n、p的有機物作為基質(zhì)進(jìn)行生長繁殖和新陳代謝，部分物質(zhì)用于合成新的細(xì)胞，剩余物質(zhì)經(jīng)代謝后轉(zhuǎn)化為無機物，完成同步脫氮除磷和細(xì)菌增殖的過程。

厭氧反應(yīng)池3內(nèi)還設(shè)有用于控制固氮細(xì)菌正常生長繁殖和新陳代謝的溫度控制裝置，溫度控制裝置包括加熱器和溫度報警器，從而保證厭氧反應(yīng)池3內(nèi)的溫度維持在固氮細(xì)菌最適宜生長的范圍內(nèi)，為固氮細(xì)菌提供良好的生長繁殖和新陳代謝的環(huán)境，從而達(dá)到深度脫氮除磷的目的；此外，固氮細(xì)菌優(yōu)選為厭氧產(chǎn)氫細(xì)菌，固氮細(xì)菌在新陳代謝的過程中產(chǎn)生氫氣，氫氣可作為新能源重復(fù)利用，實現(xiàn)環(huán)?；厥眨貜?fù)利用；進(jìn)一步，厭氧反應(yīng)池3頂部設(shè)有集氣罩8，集氣罩8通過管路連接有尾氣收集裝置9，通過集氣罩8和尾氣收集裝置9可實現(xiàn)氫氣的回收，避免氣體外排。

進(jìn)一步，厭氧反應(yīng)池3內(nèi)還設(shè)有用于實現(xiàn)厭氧污泥和污水完全混合的攪拌器5，利用機械推流使得厭氧污泥中的固氮細(xì)菌充分吸收光源4的照射，從而充分利用廢水中n、p的有機物生長繁殖和新陳代謝，且攪拌器5上設(shè)有中空設(shè)置的攪拌刀片6，攪拌刀片6為螺旋刀片，螺旋狀的攪拌刀片6繞攪拌軸一體成型，可有效減少泥水混合死角，攪拌刀片6中空設(shè)置，且攪拌刀片6上設(shè)有連通攪拌刀片6中空通道的通風(fēng)孔12；還包括設(shè)置在厭氧反應(yīng)池3上方的鼓風(fēng)機7，鼓風(fēng)機7通過管路與攪拌刀片6內(nèi)部的中空通道連通，利用鼓風(fēng)機7向攪拌刀片6內(nèi)部的中空通道輸送氣流，并通過通風(fēng)孔12向厭氧反應(yīng)池3內(nèi)輸送循環(huán)流動的氣流，實現(xiàn)泥水混合物的充分?jǐn)嚢杌旌?，促進(jìn)固氮細(xì)菌的生長繁殖和新陳代謝，促使固氮細(xì)菌充分利用廢水中n、p的有機物生長繁殖和新陳代謝，達(dá)到廢水深度脫氮除磷的目的；且攪拌器5及循環(huán)流動的氣流可加快氫氣的收集作用，可充分實現(xiàn)了環(huán)保回收，重復(fù)利用。

此外，還包括外置式超濾膜10和污泥回收裝置11，厭氧反應(yīng)池3內(nèi)通過固氮細(xì)菌處理后的廢水經(jīng)水泵輸送至外置式超濾膜10，廢水中大部分有機物截留至超濾膜一側(cè)形成濃液，超濾膜另一側(cè)產(chǎn)出的清液達(dá)到出水標(biāo)準(zhǔn)輸出。污泥回收裝置11，用于儲存厭氧反應(yīng)池3內(nèi)的剩余污泥以及超過濾裝置處理后的剩余污泥，由于反應(yīng)池內(nèi)的固氮細(xì)菌(如厭氧產(chǎn)氫細(xì)菌)以n、p作為有機體組成所需物，利用吸收的n、p進(jìn)行繁殖生長，故污泥完全可作為養(yǎng)殖、施肥等農(nóng)業(yè)的有機肥料，使得磷進(jìn)入生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)，保證磷的合理利用，避免二次污染的同時達(dá)到了較高的經(jīng)濟價值，可進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

本實施例中，厭氧反應(yīng)池3前段同時設(shè)置了廢水殺菌裝置1和廢水超濾裝置2，殺菌裝置具體為臭氧發(fā)生裝置，經(jīng)過純化后的廢水通過管路進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)池3，該厭氧反應(yīng)池3內(nèi)還有大量表面附著厭氧產(chǎn)氫細(xì)菌的厭氧污泥，厭氧產(chǎn)氫細(xì)菌在左右兩個光源4的照射下，用廢水中n、p的有機物生長繁殖和新陳代謝，部分物質(zhì)用于合成新陳代謝，剩余物質(zhì)經(jīng)代謝后轉(zhuǎn)化為無機物。

這一過程中厭氧反應(yīng)池3內(nèi)的螺旋狀攪拌刀片6的攪拌器5利用械推流使得厭氧污泥中的厭氧產(chǎn)氫細(xì)菌充分吸收光源4的照射，從而充分利用廢水中n、p的有機物生長繁殖和新陳代謝，達(dá)到廢水深度脫氮除磷的目的，且繞攪拌軸螺旋狀的攪拌刀片6中空設(shè)置，且攪拌刀片6上設(shè)有若干個與攪拌刀片6中空通道的連通的通風(fēng)孔12，利用鼓風(fēng)機7通過管路向攪拌刀片6中空通道中輸送氣流，氣流隨通風(fēng)孔12使得反應(yīng)池內(nèi)的泥水混合液循環(huán)流動，進(jìn)一步促進(jìn)泥水混合物的充分?jǐn)嚢杌旌?，提高厭氧污泥上固氮?xì)菌正常生長繁殖和新陳代謝的反應(yīng)效率，深度脫氮除磷的同時達(dá)到提高污水處理的效率，實用性好。

同時，厭氧反應(yīng)池3內(nèi)上方的集氣罩8和尾氣收集裝置9，用于收集厭氧反應(yīng)池3內(nèi)產(chǎn)生的氫氣，避免二次污染，且可將收集的氫氣作為新能源維持厭氧反應(yīng)器內(nèi)的光源4、加熱器以及溫度報警器的實用，實現(xiàn)資源環(huán)保回收，充分利用。進(jìn)一步，經(jīng)過厭氧反應(yīng)池3內(nèi)厭氧產(chǎn)氫細(xì)菌處理后的廢水，經(jīng)水泵輸送至外置式超濾膜10，廢水中大部門有機物截留至超濾膜一側(cè)形成濃液，超濾膜另一側(cè)產(chǎn)出的清液達(dá)到出水標(biāo)準(zhǔn)輸出，隨后厭氧反應(yīng)池3內(nèi)的剩余污泥以及超過濾裝置處理后的剩余污泥同時收集至污泥回收裝置11中，可作為養(yǎng)殖、施肥等農(nóng)業(yè)的有機肥料，使得磷進(jìn)入生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)，保證磷的合理利用，節(jié)約能源的同時提高經(jīng)濟效益，適合推廣應(yīng)用。

實施例2

實施例2與實施例1基本相同，其不同之處在于，攪拌軸的攪拌刀片6呈樹狀分布在攪拌器5的攪拌軸上，攪拌軸內(nèi)設(shè)有通風(fēng)道，攪拌軸內(nèi)的的通風(fēng)道與攪拌刀片6內(nèi)部的中空通道連通，鼓風(fēng)機7通過管路連通攪拌軸內(nèi)的通風(fēng)道，對鼓風(fēng)機7產(chǎn)生的氣流起導(dǎo)向作用，使得氣流在攪拌器5攪拌的過程中通過樹狀的攪拌刀片6分散至厭氧反應(yīng)池3的各個部位，減少泥水混合死角，連通方便，不易堵塞；且在攪拌器5充分?jǐn)嚢杌旌蠀捬醴磻?yīng)池3內(nèi)的泥水混合液的同時，鼓風(fēng)機7輸送的穩(wěn)定氣流使厭氧反應(yīng)器內(nèi)的泥水混合液達(dá)到沸騰的效果，進(jìn)一步促進(jìn)氫氣隨氣流循環(huán)至泥水混合液上方，從而加快氫氣的收集作用，可有效提高廢水深度脫氮除磷和廢氣的回收利用，實用性好。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)，凡是運用本發(fā)明的說明書及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。