一种无运动部件的单步脱氮的序批式反应工艺及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无运动部件的单步脱氮的序批式反应工艺及装置，包括反应器主体、进水装置、出水装置、鼓风装置、排泥装置和控制装置；反应器主体的底部设有曝气装置，反应器主体的上部设有固定式集水装置，反应器主体内部的液位下设有溶解氧或ORP传感器以及氨氮传感器；进水装置位于反应器主体的下部，出水装置位于反应器主体中部的一侧并与所述集水装置相连；鼓风装置位于反应器主体的顶部与曝气装置相连。本发明专利技术的设备高度精简，没有传统SBR的机械搅拌装置和滗水器，池内没有任何运动部件，易于维护、故障率低；具有良好的调节能力，可以有效去除有机物，特别是氨氮和总氮，可以用于生活污水、面源污染、有机废水等受污染水的集中和分散处理。

A sequencing batch process and device for single step denitrification without moving parts

【技术实现步骤摘要】
一种无运动部件的单步脱氮的序批式反应工艺及装置
本专利技术属于资源与环境的
，更具体涉及一种无机械搅拌、无滗水器、池内无运动部件的单步脱氮的序批式反应工艺及装置，适用于城镇乡村生活污水、各类有机废水、混流污水以及黑臭水体的处理。
技术介绍
传统的污水处理工艺包括活性污泥法、膜法及自然处理等3大类。前两者处理负荷高、占地少，但设备量大、维护复杂，对冲击负荷的适应能力较低、能耗高，往往在高峰负荷时或低峰负荷过后的一段时间内出水水质下降；后者能耗低，有一定的负荷抵抗能力，但占地大、处理负荷低。然而现状需要处理的大量场所，水质变化幅度大、水量变化幅度大，而用地有限，特别是为保护水质，往往需要对BOD、氨氮、总氮等污染物有严格限值，而现场人员力量有限，这些需求将推动无机械搅拌、无滗水器、池内无运动部件的单步脱氮的序批式反应工艺及装置的广泛应用。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题在于提供了一种无运动部件的单步脱氮的序批式反应装置，设备高度精简，没有传统SBR的机械搅拌装置和滗水器，池内没有任何运动部件，易于维护、故障率低。相应的，本专利技术还提供了一种无运动部件的单步脱氮的序批式反应工艺，具有良好的调节能力，可以有效去除有机物，特别是氨氮和总氮，可以用于生活污水、面源污染、有机废水等受污染水的集中和分散处理。为了实现上述的目的，本专利技术采用以下技术措施：本专利技术的一种无运动部件的单步脱氮的序批式反应工艺，其步骤是：A、曝气初期，鼓风机通过曝气装置向反应器主体内鼓风，实现反应器主体内的水的搅拌和混合；曝气初期结束，有机物被菌体吸附；本阶段反应器主体内的溶解氧浓度为0～1.2mg/L或ORP传感器的检测值为-200～100mV；B、曝气中期，随着曝气的进行，有机物得到降解、总氮得到去除；本阶段反应器主体内的溶解氧浓度为1.5～3.5mg/L或ORP传感器的检测值为200～400mV或氨氮传感器检测的出水氨氮低于目标值的15％；C、曝气后期，随着曝气的进行，残余的氨氮得到有效去除，达到1mg/L以内；本阶段反应器主体内的溶解氧浓度为2.5～4mg/L或ORP传感器的检测值为300～450mV或氨氮传感器检测的出水氨氮低于目标值的15％以上；D、随着水处理过程，污泥会增加，定期通过排泥装置排除污泥，维持反应器主体内适宜的污泥浓度和保持活性。本专利技术的一种无运动部件的单步脱氮的序批式反应装置，包括反应器主体、进水装置、出水装置、鼓风装置、排泥装置和控制装置；所述反应器主体的底部设有曝气装置，反应器主体的上部设有固定式集水装置，反应器主体内部的液位下设有溶解氧或ORP传感器以及氨氮传感器；所述进水装置位于所述反应器主体下部的一侧并与反应器主体壳体的内腔相连；所述出水装置位于所述反应器主体中部的一侧并与所述反应器主体内的集水装置相连；所述鼓风装置位于所述反应器主体的顶部与所述反应器主体内的曝气装置相连；所述排泥装置位于所述反应器主体下部的另一侧并与反应器主体壳体的内腔相连；所述控制装置分别与所述进水装置、出水装置、鼓风装置、溶解氧或ORP传感器以及氨氮传感器相连。进一步的，所述进水装置包括与所述反应器主体壳体的内腔相连的进水管，所述进水管上设有进水阀。所述出水装置包括与所述反应器主体内的集水装置相连的出水管，所述出水管上设有出水阀。所述鼓风装置包括与所述反应器主体内的曝气装置相连的空气管道，所述空气管道的另一端与鼓风机相连。所述排泥装置包括与反应器主体壳体的内腔相连的排泥管道，所述排泥管道上设有排泥阀。所述控制装置包括PLC控制器，所述PLC控制器通过第一控制线与所述鼓风机相连，所述PLC控制器通过第二控制线与所述进水阀相连，所述PLC控制器通过第三控制线与所述出水阀相连，所述PLC控制器通过第四控制线与所述氨氮传感器相连，所述PLC控制器通过第五控制线与所述溶解氧或ORP传感器相连。本专利技术所采取的技术措施的关键技术方案是：(1)以PLC控制鼓风机，实现限制曝气或间歇曝气，用以替代机械搅拌装置；(2)以固定式的集水装置和PLC控制下的出水装置组合，替代了滗水器；(3)每个周期包括进水/出水、曝气、沉淀3阶段模式，或者进水、曝气、沉淀、出水、闲置等5阶段模式，如此周而复始，实现水的净化，控制参数为：单次进水量或出水量不超过总池容的46％、溢流率不超过1.7m/h，沉淀时间15～60min，闲置时间一般0～360min(来水量高时较低、来水量少时较长)；(4)曝气阶段分为前期(混合阶段)、中期(碳化和同步硝化/反硝化阶段)、后期(完全硝化阶段)等3个子阶段，并分别采取不同的曝气参数。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：本专利技术的设备高度精简，没有传统SBR的机械搅拌装置和滗水器等设备，全池内没有任何运动部件，因而易于维护、运行可靠性高、故障率低；通过三段式曝气控制，可以有效分阶段实现COD/TN的去除和氨氮的去除，运行控制灵活，对水质、水量冲击负荷适应能力强，处理效果稳定；相对传统的序批式反应器，在低C/N比下，脱氮效率提高10％-20％以上；单位水量处理能耗降低10％以上。本专利技术的装机功率小、对电源外线要求较低；同时具有良好的调节能力，可以有效去除有机物，特别是氨氮和总氮，可以用于生活污水、面源污染、有机废水等受污染水的集中和分散处理。本专利技术具有针对COD、BOD、氨氮、TN等污染物的高处理效率，特别适用于对BOD、氨氮、总氮有严格限值的场所，具有耐水质水量冲击负荷、低能耗、易管理、占地少的特点。附图说明图1为本专利技术的无运动部件的单步脱氮的序批式反应装置的结构示意图。其中：1－反应器主体、2－进水装置、3－出水装置、4－鼓风装置、5－排泥装置、6－控制装置、7－反应器主体壳体、8－曝气装置、9－固定式集水装置、10－溶解氧或ORP传感器、11－进水阀、12－进水管、13－出水阀、14－出水管、15－鼓风机、16－空气管道、17－排泥阀、18－排泥管道、19－PLC、20－氨氮传感器、21－第一控制线、22－第二控制线、23－第三控制线、24－第四控制线、25－第五控制线。具体实施方式实施例1：根据图1所示，本专利技术采用一种无机械搅拌、无滗水器、池内无运动部件的单步脱氮的序批式反应工艺和装置，技术方案如下：(1)以PLC控制鼓风机15，实现限制曝气或间歇曝气，用以替代机械搅拌装置；(2)以固定式的集水装置9和PLC控制下的出水装置组合，替代了滗水器；(3)每个周期包括进水/出水、曝气、沉淀3阶段模式，或者进水、曝气、沉淀、出水、闲置等5阶段模式，如此周而复始，实现水的净化；(4)曝气阶段分为前期(混合阶段)、中期(碳化和同步硝化/反硝化阶段)、后期(完全硝化阶段)等3个子阶段，并分别采取不同的曝气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无运动部件的单步脱氮的序批式反应工艺，其特征在于：其步骤是：/nA、曝气初期，鼓风机(15)通过曝气装置(8)向反应器主体(1)内鼓风，实现反应器主体(1)内的水的搅拌和混合；曝气初期结束，有机物被菌体吸附；本阶段反应器主体(1)内的溶解氧浓度为0～1.2mg/L或ORP传感器的检测值为-200～100mV；/nB、曝气中期，随着曝气的进行，有机物得到降解、总氮得到去除；本阶段反应器主体(1)内的溶解氧浓度为1.5～3.5mg/L或ORP传感器的检测值为200～400mV或氨氮传感器(20)检测的出水氨氮低于目标值的15％；/nC、曝气后期，随着曝气的进行，残余的氨氮得到有效去除，达到1mg/L以内；本阶段反应器主体(1)内的溶解氧浓度为2.5～4mg/L或ORP传感器的检测值为300～450mV或氨氮传感器(20)检测的出水氨氮低于目标值的15％以上；/nD、随着水处理过程，污泥会增加，定期通过排泥装置(5)排除污泥，维持反应器主体(1)内适宜的污泥浓度和保持活性。/n

【技术特征摘要】
1.一种无运动部件的单步脱氮的序批式反应工艺，其特征在于：其步骤是：
A、曝气初期，鼓风机(15)通过曝气装置(8)向反应器主体(1)内鼓风，实现反应器主体(1)内的水的搅拌和混合；曝气初期结束，有机物被菌体吸附；本阶段反应器主体(1)内的溶解氧浓度为0～1.2mg/L或ORP传感器的检测值为-200～100mV；
B、曝气中期，随着曝气的进行，有机物得到降解、总氮得到去除；本阶段反应器主体(1)内的溶解氧浓度为1.5～3.5mg/L或ORP传感器的检测值为200～400mV或氨氮传感器(20)检测的出水氨氮低于目标值的15％；
C、曝气后期，随着曝气的进行，残余的氨氮得到有效去除，达到1mg/L以内；本阶段反应器主体(1)内的溶解氧浓度为2.5～4mg/L或ORP传感器的检测值为300～450mV或氨氮传感器(20)检测的出水氨氮低于目标值的15％以上；
D、随着水处理过程，污泥会增加，定期通过排泥装置(5)排除污泥，维持反应器主体(1)内适宜的污泥浓度和保持活性。


2.一种实现权利要求1所述的无运动部件的单步脱氮的序批式反应工艺的装置，其特征在于：包括反应器主体(1)、进水装置(2)、出水装置(3)、鼓风装置(4)、排泥装置(5)和控制装置(6)；
所述反应器主体(1)的底部设有曝气装置(8)，反应器主体(1)的上部设有固定式集水装置(9)，反应器主体(1)内部的液位下设有溶解氧或ORP传感器(10)以及氨氮传感器(20)；
所述进水装置(2)位于所述反应器主体(1)下部的一侧并与反应器主体壳体(7)的内腔相连；
所述出水装置(3)位于所述反应器主体(1)中部的一侧并与所述反应器主体(1)内的集水装置(9)相连；
所述鼓风装置(4)位于所述反应器主体(1)的顶部与所述反应器主体(1)内的曝气装置(8)相连；
所述排泥装置(5)位...

【专利技术属性】
技术研发人员：张怀宇，
申请(专利权)人：武汉德同宜环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42