[發明專利]一種實現污水處理過程中能量回收并提高脫氮效果的裝置

在審

• 申請號: 201710759534.6
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107473509A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 黃輝;任洪強;丁麗麗;胡海冬
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F101/16
• 代理公司: 北京棧橋知識產權代理事務所(普通合伙)11670
• 代理人: 劉亞娟

1.一種實現污水處理過程中能量回收并提高脫氮效果的裝置，其特征在于，包括一級過濾分離裝置(1)、中間水箱(2)、AMBBR反應器(3)、二級過濾分離裝置(4)、SBBR反應器(5)、PLC可編程控制器(6)，所述一級過濾分離裝置(1)通過水管A連接至原水箱，一級過濾分離裝置(1)的出水口(16)通過水管B連接至所述中間水箱(2)，再由水管C將中間水箱(2)內的污水引至所述AMBBR反應器(3)，污水經AMBBR反應器(3)處理后再由水管D引至所述二級過濾分離裝置(4)，二級過濾分離裝置(4)內設有過濾分離介質(41)，過濾分離后的低濃度污水進入右側水箱(43)內并通過水管F引至所述SBBR反應器(5)，經二級過濾分離裝置(4)過濾分離后的高濃度污水停留在左側水箱(42)內并通過水管D返回至AMBBR反應器(3)進行循環再處理，進入SBBR反應器(5)的污水進過處理后由排水管G排出，在AMBBR反應器(3)的上端設有甲烷收集裝置(36)和蛇形干燥管(35)，在AMBBR反應器(3)的下半部分的外周設有保溫裝置(31)，所述保溫裝置(31)內設有導熱管，所述導熱管下面連接有一個加熱裝置(32)，所述甲烷收集裝置(36)內的甲烷氣體通過氣體輸送管道送至所述加熱裝置(32)，在AMBBR反應器(3)內還設有攪拌器二(33)，底部還設有排泥口一(34)，AMBBR反應器(3)內填充有懸浮填料，AMBBR反應器(3)和SBBR反應器(5)內還分別設有甲烷氣體在線監測儀(8)和水質在線監測儀(9)，所述甲烷氣體在線監測儀(8)和水質在線監測儀(9)均連接至所述PLC可編程控制器(6)，在SBBR反應器(5)內設有填料(51)，SBBR反應器(5)底部設有曝氣頭(52)，所述曝氣頭(52)連接至曝氣泵(54)，所述曝氣泵(54)上設有曝氣控制裝置(55)，所述曝氣控制裝置(55)連接至所述PLC可編程控制器(6)。

2.根據權利要求1所述的一種實現污水處理過程中能量回收并提高脫氮效果的裝置，其特征在于，在所述水管A上設有水泵一(71)，水泵一(71)上連接有定時器(19)，在水管C上設有水泵二(72)，在水管E上設有水泵三(73)，在水管F上設有水泵四(74)，所述定時器(19)、水泵二(72)、水泵三(73)、水泵四(74)均連接至所述PLC可編程控制器(6)。

3.根據權利要求1所述的一種實現污水處理過程中能量回收并提高脫氮效果的裝置，其特征在于，在所述AMBBR反應器(3)內設有溫度傳感器一(37)，在所述保溫裝置(31)內設有溫度傳感器二(38)。

4.根據權利要求1所述的一種實現污水處理過程中能量回收并提高脫氮效果的裝置，其特征在于，所述AMBBR反應器(3)內填充的懸浮填料是由高分子聚合物制成的有機高分子生物填料，所述高分子聚合物為聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚酯、聚氯乙烯中的任意幾種。

5.根據權利要求1所述的一種實現污水處理過程中能量回收并提高脫氮效果的裝置，其特征在于，所述AMBBR反應器(3)內填充的懸浮填料是由聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚酯、聚氯乙烯中的任意幾種材料制成。

6.根據權利要求1所述的一種實現污水處理過程中能量回收并提高脫氮效果的裝置，其特征在于，在所述中間水箱(2)內設有溫度、壓力控制器。

7.根據權利要求1-6任意一項所述的一種實現污水處理過程中能量回收并提高脫氮效果的裝置進行污水處理的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：待處理污水首先通過水管A進入一級過濾分離裝置(1)進行初步過濾分離，去除固體顆粒物及懸浮物，過濾分離后的污水再由水管B引入中間水箱(2)，調節其pH值為7.4～7.8，然后再由水管C和水泵二(72)泵入至AMBBR反應器(3)；

S2：AMBBR反應器(3)內填充懸浮填料，懸浮填料的填充比為30％～38％，使反應器內生物量維持在0.2～0.35g VSS/g COD，進行生物處理，水力停留時間為15～20h，攪拌器二(33)的攪拌速率為600～800r/min；并使產出的甲烷氣體經過蛇形干燥管(35)干燥后進入甲烷收集裝置(36)儲存，部分甲烷由氣體輸送管道輸送至加熱裝置(32)內，由甲烷燃燒產生熱量使保溫裝置(31)內的導熱管升溫，從而維持AMBBR反應器(3)的溫度，氣體輸送管道上設有流量控制器(39)，同時通過溫度傳感器一(37)和溫度傳感器二(38)實時監測溫度變化，并將溫度數據傳輸至PLC可編程控制器(6)，再由PLC可編程控制器(6)控制流量控制器(39)，以調節甲烷氣體的流量，從而控制加熱裝置(32)的產熱量，進而控制AMBBR反應器(3)的溫度在保持在32±1℃；

S3：AMBBR反應器(3)的出水通過水管D進入二級過濾分離裝置(4)，由過濾分離介質(41)對污水進行再次過濾分離，通過過濾分離介質(41)的低濃度污水進入右側水箱(43)，未通過過濾分離介質(41)的高濃度污水停留在左側水箱(42)內，左側水箱(42)內的污水經由水泵三(73)和水管E返回至AMBBR反應器(3)進行再循環處理，右側水箱(43)內的污水通過水管F和水泵四(74)泵入至SBBR反應器(5)；

S4：SBBR反應器(5)內填充填料(51)，填充比為26％～30％，使用曝氣頭(52)和曝氣泵(54)進行曝氣，由PLC可編程控制器(6)控制曝氣控制裝置(55)的工作，使曝氣泵(54)進行間歇曝氣，缺氧-好氧交替運行，曝氣期間的空氣流量為1.0～1.2L/min，溫度控制在27±1℃，水力停留時間為4～5h，在缺氧階段進行分段進水，最終處理完成的水由水管G排出。