[發(fā)明專利]一種市政污水極限脫氮的連續(xù)化運行裝置及其脫氮方法

有效

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• 申請日: 2021-07-29
• 公開（公告）號: CN113371823B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發(fā)明（設計）人: 徐玉森;王明中;杜莉莉;藺洪永;張曉威
• 申請（專利權）人: 中原環(huán)保股份有限公司
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00
• 代理公司: 鄭州浩翔專利代理事務所(特殊普通合伙) 41149
• 代理人: 邊延松

1.一種市政污水極限脫氮的連續(xù)化運行裝置，包括反應器本體（1），其特征在于：所述反應器本體（1）內(nèi)裝填有脫氮填料（13）；所述反應器本體（1）內(nèi)同軸設置有填料提升筒（2），所述填料提升筒（2）固定在所述反應器本體（1）的內(nèi)壁上；所述填料提升筒（2）內(nèi)同軸設置有轉動軸（3），所述轉動軸（3）的上端與設置在反應器本體（1）外的電機（4）的輸出軸之間連接；所述轉動軸（3）上設置有螺旋葉片（15）；所述反應器本體（1）的下部設置有布水器（6），所述布水器（6）通過支撐桿（12）固定在所述反應器本體（1）的內(nèi)壁上；所述布水器（6）的進水管道（9）與設置在所述反應器本體（1）外部的水泵（10）的出水口連通；所述反應器本體（1）的上部設置有出水管道（7）；所述反應器本體（1）的下部呈圓臺狀，且其底部的直徑最小。

2.如權利要求1所述一種市政污水極限脫氮的連續(xù)化運行裝置，其特征在于：所述布水器（6）呈環(huán)狀，且與所述填料提升筒（2）同軸設置；所述布水器（6）上的出水孔（11）設置在所述布水器（6）的下表面且朝向所述反應器本體（1）的底部中心部位設置；所述布水器（6）的出水孔（11）的總面積為所述布水器（6）的進水管道（9）截面積的3到5倍；所述布水器（6）的出水孔（11）的孔徑為5到8mm之間。

3.如權利要求1所述一種市政污水極限脫氮的連續(xù)化運行裝置，其特征在于：所述填料提升筒（2）的內(nèi)徑為反應器本體（1）的上部的直徑的0.08-0.15倍，且其上端的高度比脫氮填料（13）的高度高0.2m到0.4m；所述填料提升筒（2）的下端距離反應器本體（1）的底部之間的距離大于等于所述脫氮填料（13）直徑的50倍；且所述反應器本體（1）的底部的直徑為所述填料提升筒（2）直徑的2到4倍；所述反應器本體（1）的下部的錐度為0.8到1.0之間。

4.如權利要求1所述一種市政污水極限脫氮的連續(xù)化運行裝置，其特征在于： 所述反應器本體（1）的極限脫氮時間即污水在反應器本體（1）內(nèi)的停留時間為15-20min；所述螺旋葉片（15）的螺距不小于10cm，且脫氮填料（13）的提升時間即脫氮填料（13）從填料提升筒（2）的底部移動到頂部所需的時間小于等于15min。

5.如權利要求4所述一種市政污水極限脫氮的連續(xù)化運行裝置，其特征在于：所述脫氮填料（13）的翻動周期小于14天，其中設翻動周期為T，反應器本體（1）內(nèi)脫氮填料（13）的總體積為V，填料提升筒（2）的提升速度為Q，T=V/(24Q)；所述V的單位為m3；所述Q的單位為m3/h。

6.如權利要求1所述一種市政污水極限脫氮的連續(xù)化運行裝置，其特征在于： 所述出水管道（7）上設置有用于將出水管道（7）中的物料返回至水泵（10）的進水口的返料管線（8）。

7.如權利要求2所述一種市政污水極限脫氮的連續(xù)化運行裝置，其特征在于：所述布水器（6）的下端距離反應器本體（1）的底部之間的距離大于等于所述脫氮填料（13）的直徑的50倍；所述布水器（6）所圍成的圓環(huán)的內(nèi)徑為滿直徑設計尺寸的1/5到1/3之間；其中，當布水器（6）與填料提升筒（2）的外壁之間的距離等于布水器（6）與反應器本體（1）的內(nèi)壁之間的距離時，此時所述布水器（6）所圍成的圓環(huán)的內(nèi)徑為滿直徑設計尺寸。

8.如權利要求1所述一種市政污水極限脫氮的連續(xù)化運行裝置，其特征在于：所述反應器本體（1）的底部設置有排污管道。

9.如權利要求1所述一種市政污水極限脫氮的連續(xù)化運行裝置，其特征在于：還包括在線監(jiān)測和調(diào)控系統(tǒng)；所述在線監(jiān)測和調(diào)控系統(tǒng)包括PLC控制器、以及用于檢測硫化物、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮的在線監(jiān)測儀；所述在線監(jiān)測儀的感應端設置在所述出水管道（7）內(nèi)，所述在線監(jiān)測儀的輸出端與所述PLC 控制器的輸入端之間電性連接，所述PLC控制器的輸出端與所述電機（4）之間電性連接。

10.一種利用權利要求1-9任意一項所述的裝置進行市政污水脫氮的方法，其特征在于：包括以下具體步驟：

a、項目啟動：將脫氮填料（13）裝填反應器本體（1）內(nèi)后，開始進水，本步驟中出水由返料管線（8）進入水泵（10）的進水口處；進水流量控制空速≤2h^-1 ，目的是將在裝填時的一些破碎雜質(zhì)和其他填料吸附的污染物沖出反應體系，使得脫氮填料（13）更干凈；當觀察到出水清澈時，關進水泵（10），從反應器本體（1）的排污管道排出其內(nèi)一半的水，然后加入液體反硝化菌菌液，加入量按照脫氮填料（13）體積的1%到3%即可，加完后，開啟水泵（10），使反應器本體（1）充滿，停泵，靜置2天后，開啟水泵（10）流量調(diào)到空速0.5h^-1 以下，持續(xù)2天，期間跟蹤化驗出水中亞硝酸鹽氮含量，當亞硝酸鹽氮達到1mg/l時，將進水量調(diào)整到空速1.5h^-1 到2h^-1，每日檢測亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮和總氮，當硝酸鹽氮濃度≤0.4mg/l和亞硝酸鹽氮濃度≤0.01mg/l時，就完成項目啟動；

b、該步驟中裝置的出水仍由返料管線（8）進入水泵（10）的進水口處；開啟電機（4），將填料提升筒（2）內(nèi)脫氮填料（13）的提升速度調(diào)整為最低值；將市政污水用水泵（10）打入所述布水器（6）內(nèi)，運行初期，控制流體的空速小于等于1h^-1，每天檢測進水中硝酸鹽氮的含量以及出水中硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮的含量，當出水中的亞硝酸鹽氮的含量升高至1mg/l時，此時，裝置處于高效運行狀態(tài)，此后亞硝酸鹽氮就會快速下降；當檢測到出水中的亞硝酸鹽氮的含量下降至在線監(jiān)測儀檢出界限時，將進水空速調(diào)整至1.5h^-1到2h^-1之間；

c、將裝置的出水切換至正常管線，即出水不再返回至水泵（10）的進水口；每天檢測進水和出水中的氨氮、硫化物、硝酸鹽氮，亞硝酸鹽氮的含量，并記錄進水和出水的流量；

d、當發(fā)現(xiàn)出水中的硫化物含量大于在線監(jiān)測儀的檢出界限時，通過PLC控制器加快電機（4）的轉速，即提高脫氮填料（13）的提升速度，直到硫化物含量至降低至在線監(jiān)測儀的檢出界限時，然后通過PLC控制器維持填料提升筒（2）的提升速度為最低值；

e、當進水的水質(zhì)波動時，如若進水中總氮降低，可以加大進水量，以滿足填料的負荷要求；當進水中總氮升高時，降低進水空速，以保證脫氮反應時間；密切關注出水中亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮數(shù)據(jù)變化，當出水中的亞硝酸鹽氮升高，濃度以0.05mg/l為限，就降低進水空速，使出水的質(zhì)量一直處于穩(wěn)定狀態(tài)。