[實用新型]一種精細化調控的集約化污水生態處理裝置

有效

• 申請號: 202020348902.5
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN212640071U
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 楊艷玲;檀旭;李星
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F3/32;C02F101/16;C02F101/30;C02F101/38
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

一種精細化調控的集約化污水生態處理裝置，屬于污水處理領域。裝置包括儲配水單元、處理單元和復合參數調控系統，復合參數調控系統由在線溶解氧(DO)檢測儀、在線溫度檢測儀、在線氧化還原電位(ORP)檢測儀、在線pH檢測儀、閥門等和計算機調控系統共同構成；通過實時監測污水中DO值、pH值、ORP值和溫度值等復合參數顯著提高污水處理工藝的調控精度，構建出污水生態處理過程的布水型式、循環處理流程，并形成由儲配水單元和處理單元構成的一體化型式的集約化污水生態處理裝置，以保證污水生態處理系統的高效脫氮效果和穩定的出水水質。

技術領域

本實用新型涉及污水處理領域，具體涉及一種能夠精細化調控的集約化污水生態處理裝置及方法，適用于分散式生活污水處理過程，達到集成、高效、低成本、少維護的目的。本裝置及控制方法采用復合水質參數監測污水處理過程，通過精細調控布水方式、循環處理過程來提高和改善污水生態處理過程達到穩定的復氧程度和溶解氧含量，促進同步硝化反硝化過程，保證集約化污水生態處理工藝對生活污水中總氮、三氮和有機物的處理效果始終處于高效凈化與穩定運行狀態。

背景技術

近年來，我國經濟快速發展，但存在嚴重的水環境污染與水資源短缺問題。在農村地區和城市分散式建筑中，其污水具有產量小、污染物濃度相對較低的優勢。但是，其污水水量變化幅度大，不能滿足傳統污水處理工藝(活性污泥法，生物膜法和厭氧生物處理等)必須恒定水量運行的條件，影響了穩定處理效果，同時傳統污水處理技術多用于城鎮集中式污水處理，具有能耗大(包括動力裝置、曝氣裝置等)、工藝控制要求高、系統運行維護復雜、技術人員要求高等特點，很難適用于分散式生活污水的處理領域。污水生態凈化技術(人工濕地，生物塘和生態浮島等)具有能耗低、投資少、控制簡單、有景觀效果等特點，被廣泛應用于特色小鎮、新農村、分散式建筑(酒店、小區、公共建筑等)的生活污水處理過程。但傳統污水生態凈化技術受自然環境的影響嚴重，通過人工改善和強化的手段少，仍存在占地面積大、干擾因素多(季節、進水水質、溶解氧等)、水力停留時間長、復氧條件差、凈化能力弱、脫氮效果不佳、出水水質不穩定等問題。增加曝氣設備、加強人工調控等會明顯提高的建設費用和運行維護難度，這又使得傳統污水生態凈化技術在分散式污水處理過程中的實際應用受到極大限制。

最近，對污染物(氨氮、磷)具有一定吸附量的多孔基質被廣泛應用在廢水的生物降解過程中。由于其多孔性能而具備了更多生物結合位點，同時有利于氧氣與微生物傳質過程。因此，以多孔基質為核心的生態凈化技術對污染物有更理想的處理效果。同時，這種生態凈化技術在滿足出水水質標準的前提下，水力停留時間可以控制在6～12小時，相對于傳統生態凈化技術需要的24～72小時，可以大大減少占地面積，為集約化生態凈化裝置在分散式污水處理的應用提供了可行性條件。在污水凈化過程中，氮的去除效率往往是水質凈化過程的關鍵。在單一的反應器中，同步硝化反硝化(SND)過程可以去除水中95％的總氮。因此， SND過程進行的是否徹底直接決定了集約化污水處理裝置脫氮性能的好壞。根據之前的研究，有機碳源和溶解氧是SND過程的重要參數。在機碳源和溶解氧充足的條件下，氧氣和硝酸鹽可以同時作為電子受體來完成微生物的協同呼吸作用，達到高效脫氮。因此，通過調節集約化生態凈化裝置的運行方式、水力停留時間和溶解氧水平等復合參數，可以在SND反應過程對有機碳源和溶解氧消耗進行精細化過程控制，強化總氮去除。這種集約化污水處理裝置及基于復合參數的精細化調控方法節省曝氣設施的建設和運行費用，降低投資成本和運行能耗，可更好的將污水生態處理技術運用到分散式污水處理中。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供了一種能夠精細化調控的集約化污水生態處理裝置及方法，突破農村和分散式建筑的污水處理工藝存在的技術瓶頸，解決傳統生態處理技術占地面積大、出水水質不穩定、低溫脫氮效果差的問題，通過實時監測污水中DO值、pH值、ORP值和溫度值等復合參數顯著提高污水處理工藝的調控精度，構建出污水生態處理過程的布水型式、循環處理流程，并形成由儲配水單元和處理單元構成的一體化型式的集約化污水生態處理裝置，以保證污水生態處理系統的高效脫氮效果和穩定的出水水質。