[發明專利]A2O懸浮填料工藝耦合濾布過濾一體化脫氮除磷裝置與方法

有效

• 申請號: 201310351725.0
• 申請日: 2013-08-13
• 公開（公告）號: CN103435220A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 侯鋒;邵彥青;薛曉飛;龔靈瀟;彭永臻
• 申請（專利權）人: 清華大學;北京北華清創環境科技有限公司;北京工業大學;北控水務（中國）投資有限公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F3/30
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

1.A²O懸浮填料工藝耦合濾布過濾一體化脫氮除磷裝置，其特征在于：

原水箱（1）沿進水方向通過管道依次連接進水泵（2），進水流量計（3）和進水閥（4）；進水閥（4）位于裝置主體（5）的進水側面，并且距離裝置主體（5）底面為3/4-4/5的側面高度；裝置主體（5）通過隔板（29）分為4個區域，沿水流方向依次為厭氧區（A），缺氧區（B），好氧區（C），沉淀區（D），體積比為V_A:V_B:V_C:V_D=1:2:4:1；

所述的厭氧區（A）中設置推流器（6），分隔厭氧區（A）和缺氧區（B）的隔板（29）下部設置單向閥（7），方向為從厭氧區（A）至缺氧區（B）；在厭氧區（A）和缺氧區（B）交界隔板中部設置單向污泥回流閥（8），方向為從缺氧區（B）至厭氧區（A）；

所述的缺氧區（B）中設置推流器（6），穿孔布水管（9）與單向閥（7）相連接；缺氧區（B）底部設有排泥閥（10），從缺氧區（B）底部向上，在距離3/5缺氧區（B）池體高度處設置有承托架（12），承托架（12）上擱置可拆卸的自然向下的濾布（11）；濾布（11）上方設置有吸泥盤（13），吸泥盤（13）的橫截面積為濾布（11）橫截面積的1/2-2/3；吸泥盤（13）通過加壓管（14）與加壓泵（15）相連接，吸泥盤（13）通過吸泥管（16）與吸泥泵（17）相連接；由缺氧區（B）底部向上，距離4/5缺氧區（B）池體高度處為出水液面，在出水液面沿出水方向設置溢流閥（18）；由缺氧區（B）底部向上，距離6/7缺氧區（B）池體高度處設置液位計（19），在缺氧區（B）頂部設置有反沖洗排水閥（20）；分隔缺氧區（B）和好氧區（C）的隔板（29）中部設置液體流量計（21），位于在承托架（12）水平以下，方向為從好氧區（C）至缺氧區（B）；

所述的好氧區（C）填充懸浮填料（22），底部設置曝氣頭（23），曝氣頭（23）通過管道連接氣體流量計（24），氣體流量計（24）通過管道與氣泵（25）相連接；好氧區（C）和沉淀區（D）交界隔板底部開口，開口大小為好氧區（C）池體高度的1/10-1/8；好氧區（C）頂部設置通氣閥（28）；

所述的沉淀區（D）底部為斜板，斜板與水平夾角為45-60°，由好氧區（C）底部向上，距離好氧區（C）池體高度3/4處，設置出水閥（26）；

所述的濾布（11），其豎向長度為缺氧區（B）池體高度的2/5，濾布（11）的橫向寬度為缺氧區（B）的1/2；材質為尼龍，過濾精度為10-20μm；

所述的懸浮填料（22），直徑為10-30mm，密度為0.95-1.00g/cm³，空隙率為92-98%，在好氧區（C）的填充率為20-40%；

PLC控制器（27）通過電線與進水泵（2）、單向污泥回流閥（8）、加壓泵（15）、吸泥泵（17）、溢流閥（18）、液位計（19）、液體流量計（21）相連接，構成控制系統。

2.應用權利要求1所述的A²O懸浮填料工藝耦合濾布過濾一體化脫氮除磷裝置的方法，其特征在于：

通過開啟進水泵（2），調節進水流量計（3），流量為Q的原水由原水箱（1）沿管道通過進水閥（4）進入裝置主體（5），依次通過四個區域，分為四個步驟：

（一）、原水Q進入厭氧區（A），停留1-1.5小時，經過單向污泥回流閥（8），從缺氧區（B）回流進入的富含PO₄^3--P的反硝化聚磷菌利用原水中的外碳源，在細胞內的聚合態磷釋放到液相中形成PO₄^3--P，并將原水中的外碳源轉化為PHAs存貯在細胞內；

（二）、厭氧區（A）出水通過單向閥（7），并經穿孔布水管（9）均勻布水，進入缺氧區（B），停留2-3小時，反硝化聚磷菌將存貯在細胞內的PHAs分解以提供能量，并利用從好氧區（C）經過液體流量計（21）流入的硝化液中的NO₃^--N或NO₂^--N為電子受體，在缺氧狀態下，將液相中的PO₄^3--P吸收到細胞內并轉化為聚合態磷，同時進行反硝化脫氮；每天定期通過開啟排泥閥（10）排放缺氧區（B）的剩余污泥，并控制厭氧區（A）和缺氧區（B）的SRT為4-6天；隨后泥水通過濾布（11）得到分離，含有NH₄⁺-N和少量有機物的缺氧區（B）出水從溢流閥（18）流出進入下一區域；

（三）、缺氧區（B）出水從溢流閥（18）進入好氧區（C），停留4-6小時；為滿足裝置主體（5）出水NO_x^--N（NO₃^--N+NO₂^--N）濃度為10-15mg/L，調節氣體流量計（24），使得氣體流量計（24）顯示的流量為原水Q的5-8倍；調節液體流量計（21），使得液體流量計（21）顯示的流量為原水Q的1.5倍；

當裝置主體（5）出水NO_x^--N（NO₃^--N+NO₂^--N）濃度大于15mg/L時，調節PLC控制器（27），提高液體流量計（21）顯示的流量為原水Q的2-3倍；當裝置主體（5）出水NO_x^--N濃度小于10mg/L時，?調節PLC控制器（27），降低液體流量計（21）顯示的流量為原水Q的0.5-1倍；

（四）、好氧區（C）出水從好氧區（C）與沉淀區（D）交界隔板（29）的底部進入沉淀區（D），停留1-1.5小時，進行泥水分離后，從出水口（26）出水；

所述的步驟（二）中，當濾布（11）截留過多懸浮物使得缺氧區（B）的出水速度變慢后，缺氧區（B）的出水液面會緩慢上升，當該液面接觸到液位計（19）后，液位計（19）向PLC控制器（27）發送信號，PLC控制器（27）做出反饋，關閉進水泵（2）、單向閥（7）、溢流閥（18），并啟動加壓泵（15）和吸泥泵（17）；反沖洗氣泵（27）通過加壓管（26）向吸泥盤（25）所覆蓋的區域加壓，吸泥泵（29）通過吸泥管（28）將濾布（23）內的泥液吸出濾布（11），多余的反沖洗水通過反沖洗排水閥（20）排出缺氧區（B）。