一种用于高浓度硝氮废水处理的缺氧流化床装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于高浓度硝氮废水处理的缺氧流化床装置，其包括：进料罐、缺氧流化床、制氮机系统和氮气出口分布器；缺氧流化床包括自下而上依次设置的填料区、过渡段和出水区，在所述出水区内设有三相分离器；所述缺氧流化床的底端设有进水口，在进水口的上方、填料区的下方设有水流分布器，在出水区的上部设有出水口；进料罐通过进料管与缺氧流化床的进水口相连；制氮机系统通过进气管与氮气出口分布器相连，氮气出口分布器位于缺氧流化床的填料区，氮气出口分布器在缺氧流化床中的位置可调节。本发明专利技术提供的装置根据需要设置氮气出口分布器的位置，实现了定向定位精确化脱膜。

A kind of anoxic fluidized bed device for the treatment of high concentration nitrous acid wastewater

【技术实现步骤摘要】
一种用于高浓度硝氮废水处理的缺氧流化床装置
本专利技术涉及一种用于高浓度硝氮废水处理的缺氧流化床装置。
技术介绍
水是人类生命的源泉，随着经济的发展和人类活动的加剧，使得水环境的污染越来越严重，影响水质的污染物有很多种，最普遍的无机污染物就是硝酸盐。NO3-危害人类健康，NO3-进入人体后被还原为NO2-，NO2-有致癌作用，此外，婴幼儿体内吸入的NO3-进入血液后与血红蛋白作用，将Fe(Ⅱ)氧化成Fe(Ⅲ)而导致形成高铁血红蛋白，高铁血红蛋白与氧发生不可逆结合，引起高铁血红蛋白症，严重时可导致缺氧死亡。如何经济、安全、有效地从水中去除硝酸盐氮，研发高效稳定的污水脱氮技术，已成为污水处理领域急需解决的问题。水体中硝酸盐氮污染修复技术根据修复原理主要分三类：化学还原技术、生物修复技术和物理修复技术。化学还原法主要是利用还原剂将硝酸盐氮还原，根据采用的不同还原剂可以分为活泼金属还原法和催化还原法。活泼金属还原法是以铁、铝、锌等金属单质为还原剂，处理效果较差，且会有亚硝酸盐生成；催化还原法以氢气以及甲酸、甲醇等为还原剂，一般都必须有催化剂存在才能使反应进行，成本较高，且氢气应用过程中存在爆炸危险。物理方法主要有电渗析、反渗透、蒸馏法、离子交换法等。反渗透、电渗析、离子交换等方法虽然可以有效去除水中的硝酸盐，但成本较高，同时会产生大量废水，因此在实际工程中应用较少。在彻底消除水体中硝酸盐氮污染和降低脱硝成本的两个方面，生物反硝化方法都是目前已投入使用的最好的方法，具有高效低耗特点。污水生物处理工艺包括活性污泥法、悬浮填料生物膜法和生物滤池等。活性污泥法污泥浓度低，不能处理高负荷污水，且污泥易膨胀、占地面积大、剩余污泥量大。悬浮填料生物膜工艺是向反应器中投加一定量密度接近于水的填料，为微生物的生长提供栖息地以提高反应器中生物量和生物种类，进而提高反应器的处理效率。悬浮填料生物膜工艺具有处理效率高、操作简单等特点。但仅仅采用悬浮填料进行处理，出水含有较高浓度颗粒物质和悬浮物质，造成较高浊度。传统砂滤处理工艺中因为砂石等填料密度较大，所以相对填充率较低，对反应器有效利用率也相应降低；同时，工艺运行过程中易造成堵塞，不利于工艺运行。因此，针对水处理中硝酸盐的处理技术现状，亟需研发一种新型的生物反硝化装置，特别是针对高浓度硝氮废水的处理装置。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种用于高浓度硝氮废水处理的缺氧流化床装置，该装置可以实现定向定位精确化脱膜，实现对生物膜厚度的及时调控，具有处理高效、占地面积小、运行稳定的特点。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于高浓度硝氮废水处理的缺氧流化床装置，其包括：进料罐、缺氧流化床、制氮机系统和氮气出口分布器；缺氧流化床包括自下而上依次设置的填料区、过渡段和出水区，在所述出水区内设有三相分离器；所述缺氧流化床的底端设有进水口，在进水口的上方、填料区的下方设有水流分布器，在出水区的上部设有出水口，优选出水口设置在出水区的上部的侧壁上，出水口的进水端设有出水滤网以防止细小填料流失。进料罐通过进料管与缺氧流化床的进水口相连，进料管上设有进料泵；进料管中的废水通过进料泵输送至缺氧流化床中；制氮机系统通过进气管与氮气出口分布器相连，氮气出口分布器位于缺氧流化床的填料区，氮气出口分布器在缺氧流化床中的位置可调节。由于局部能量分散效率影响微生物在填料表面的附着，填料微生物膜厚度在流化床内不是均匀分布，而是由下到上呈“阶梯”状分布，本专利技术提供的装置中氮气出口分布器在缺氧流化床中的位置可以根据需要调节，控制氮气出口分布器在填料区中的高度，气泡向上摩擦填料上的生物膜，脱落的老化生物膜随出水排出系统，实现对缺氧流化床生物量的控制，有效提高气洗效率。根据本专利技术的优选实施方式，所述装置为自动化装置，所述装置还包括控制数据柜和终端控制器，控制数据柜通过数据线与终端控制柜相连接。所述氮气出口分布器与控制数据柜相连接。控制数据柜控制氮气出口分布器在填料区中的位置，从而可以根据需求调节氮气出口位置，对填料区的填料进行定向定位精确化气洗脱膜。根据本专利技术的优选实施方式，所述装置还包括氮气流量计、气体流量面板显示和氮气自控装置，所述氮气流量计设在进气管上，实时监测氮气的出气量，所述氮气流量计连接气体流量面板显示，所述制氮机系统与氮气自控装置相连接，氮气自控装置和气体流量面板显示分别与控制数据柜相连接。根据本专利技术的优选实施方式，所述制氮机系统包括氮气发生器和氮气储罐，氮气自控装置控制制氮机系统产生氮气，氮气发生器产生的氮气储存在氮气储罐中，氮气流经气体流量计，通过氮气出口分布器进入缺氧流化床，氮气的流量显示在气体流量面板显示上，所述氮气自控装置调控制氮机系统的氮气气量、通气时间及频率，实现对氮气气量、通气时间和频率的自动控制。根据本专利技术的优选实施方式，所述装置还包括超声波清洗装置，超声波清洗装置包括超声波探头、超声波换热器、超声波面板显示和超声波控制器，超声波探头、超声波换能器和超声波控制器相连，超声波面板显示连接超声波控制器，所述超声波探头设置在缺氧流化床的出水口附近，优选所述超声波探头设置在所述出水滤网的外侧；优选地，所述超声波面板显示还与控制数据柜相连。所述超声波控制器可以自动调控超声波探头的信号输出时间、输出强度和输出频率，实现对出水滤网上所粘附的污泥清洗，防止堵塞出水滤网，达到连续排泥并防止填料流失的目的。根据本专利技术的优选实施方式，所述水流分布器为板状，板上设有并列排布的条状通道，优选条状通道等距排布。使用具有本专利技术结构的水流分布器有利于实现均匀布水。根据本专利技术的优选实施方式，所述条状通道为矩形通道。根据本专利技术的优选实施方式，所述通道的宽度小于填料区所装填的生物填料的直径，由此，该水流分布器既可以实现反应器底部水流的均匀分布，同时还能够起到防止生物填料下落的作用。根据本专利技术的优选实施方式，所述缺氧流化床的出水口通过循环水管与进料管连接，所述循环水管上设有循环泵；优选所述循环泵和/或所述进料泵与控制数据柜相连。进料泵的出水与循环泵出水混合后通过管道流经缺氧流化床的进水口缺氧流化床。循环泵出水与进料罐中的废水混合后硝酸根浓度可降低至反硝化过程适宜的范围，减少了对废水进行预处理所消耗的能源。根据本专利技术的优选实施方式，所述装置还包括加热装置，所述加热装置包括反应器夹套、加热器和加热泵，所述反应器夹套位于填料区的外部，优选套设在填料区的下半部，反应器夹套的底端设有热水进口，反应器夹套的上端设有热水出口；热水进口通过加热泵连接加热器的一端，热水出口连接加热器的另一端；优选所述加热器和/或加热泵与控制数据柜相连接。加热器、加热泵、热水进口和热水出口组成热水循环管路，热水通过反应器夹套对流化床反应器加热。根据本专利技术的优选实施方式，在出水区的顶部周边设置溢流堰，出水口与溢流堰相连通。根据本专利技术的优选实施方式，所述三相分离器设置在出水区的中心位置。根据本专利技术的优选实施方式，所述三相分离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高浓度硝氮废水处理的缺氧流化床装置，其包括：/n进料罐、缺氧流化床、制氮机系统和氮气出口分布器；/n缺氧流化床包括自下而上依次设置的填料区、过渡段和出水区，在所述出水区内设有三相分离器；所述缺氧流化床的底端设有进水口，在进水口的上方、填料区的下方设有水流分布器，在出水区的上部设有出水口，优选出水口设置在出水区的上部的侧壁上，出水口的进水端设有出水滤网；/n进料罐通过进料管与缺氧流化床的进水口相连，进料管上设有进料泵，进料罐中的废水通过进料泵输送至缺氧流化床中；/n制氮机系统通过进气管与氮气出口分布器相连，氮气出口分布器位于缺氧流化床的填料区，氮气出口分布器在缺氧流化床中的位置可调节；/n优选所述装置为自动化装置，所述装置还包括控制数据柜和终端控制器，控制数据柜通过数据线与终端控制柜相连接，所述氮气出口分布器与控制数据柜相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于高浓度硝氮废水处理的缺氧流化床装置，其包括：
进料罐、缺氧流化床、制氮机系统和氮气出口分布器；
缺氧流化床包括自下而上依次设置的填料区、过渡段和出水区，在所述出水区内设有三相分离器；所述缺氧流化床的底端设有进水口，在进水口的上方、填料区的下方设有水流分布器，在出水区的上部设有出水口，优选出水口设置在出水区的上部的侧壁上，出水口的进水端设有出水滤网；
进料罐通过进料管与缺氧流化床的进水口相连，进料管上设有进料泵，进料罐中的废水通过进料泵输送至缺氧流化床中；
制氮机系统通过进气管与氮气出口分布器相连，氮气出口分布器位于缺氧流化床的填料区，氮气出口分布器在缺氧流化床中的位置可调节；
优选所述装置为自动化装置，所述装置还包括控制数据柜和终端控制器，控制数据柜通过数据线与终端控制柜相连接，所述氮气出口分布器与控制数据柜相连接。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括氮气流量计、气体流量面板显示和氮气自控装置，所述氮气流量计设在进气管上，氮气流量计与气体流量面板显示相连接，所述制氮机系统与氮气自控装置相连接，氮气自控装置和气体流量面板显示分别与控制数据柜相连接。


3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括超声波清洗装置，超声波清洗装置包括超声波探头、超声波换热器、超声波面板显示和超声波控制器，超声波探头、超声波换能器和超声波控制器依次相连，超声波面板显示连接超声波控制器和控制数据柜，所述超声波探头设置在缺氧流化床的出水口附近，优选所述超声波探头设置在所述出水滤网的外侧。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于，所述水流分布器为板状，板上设有并列排布的条状通道，优选条状通道之间等距排布。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述缺氧流化床的出水口通过循环水管与进料管相连接，所述循环水管上设有循环泵；优选所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王珺，程学文，张宾，莫馗，李海龙，高凤霞，张建华，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11