[發明專利]低碳氮比污染水的脫氮除磷處理裝置及水處理方法

有效

• 申請號: 202210022077.3
• 申請日: 2022-01-10
• 公開（公告）號: CN114349281B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 劉立;趙子文;劉暢;農燕鳳;賴后偉;王藝霖;劉麗紅;黎京士;吳澤璇
• 申請（專利權）人: 生態環境部華南環境科學研究所
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F101/10;C02F101/16;C02F101/30;C02F101/38
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 李紅媛

1.低碳氮比污染水的脫氮除磷處理裝置，其特征在于該低碳氮比污染水的脫氮除磷處理裝置包括生態處理室（1）、強化脫氮室（2）和厭氧反應室（3），在生態處理室（1）的水面上漂浮有浮板（5），在浮板（5）的下表面設置有多個種植籃（6），種植籃（6）內種植有水生植物（7），在每個種植籃（6）的下方掛設有人工水草（8），在生態處理室（1）的底部設置有曝氧裝置（9），生態處理室（1）的一側室壁上開有進水口（4），生態處理室（1）的上部開有排水管（11），強化脫氮室（2）位于排水管（11）的下方，使生態處理室（1）中的污染水由排水管（11）流入強化脫氮室（2），在強化脫氮室（2）的水面下方設置有沸石填料層（2-1）和貝殼粉填料層（2-2）；

所述的厭氧反應室（3）包括上蓋（16）、隔網（15）、懸浮生物炭填料（14）和布水器（13），在厭氧反應室（3）的頂部蓋設有上蓋（16）使厭氧反應室（3）內形成厭氧環境，沿厭氧反應室（3）的高度方向間隔設置有三層隔網（15），上層隔網與中層隔網之間填充有懸浮生物炭填料（14），下層隔網與中層隔網之間也填充有懸浮生物炭填料（14），且厭氧反應室（3）中上部懸浮生物炭填料（14）的填充率為70%-85%，下部懸浮生物炭填料（14）的填充率為30%-45%，布水器（13）設置在厭氧反應室（3）的底部，連接管（12）的一端與強化脫氮室（2）的出水口相連通，連接管（12）的另一端與布水器（13）相連，厭氧反應室（3）的上部設置有出水口（18）；

其中懸浮生物炭填料的制備方法按照以下步驟實施：

一、將植物秸稈置于管式爐中，在氮氣氛圍下以800℃的溫度熱解處理2-3h，得到秸稈生物炭；

二、將秸稈生物炭浸泡在葡萄糖或者淀粉溶液中，得到復合碳源生物炭；

三、將聚乙烯醇和海藻酸鈉加熱溶于水中，得到交聯劑溶液，再加入硅藻土，得到含有硅藻土的交聯劑；

四、將復合碳源生物炭加入到含有硅藻土的交聯劑中，擠壓成復合材料，再放入CaCl₂飽和硼酸溶液中進行交聯反應，干燥后得到懸浮生物炭填料。

2.根據權利要求1所述的低碳氮比污染水的脫氮除磷處理裝置，其特征在于所述的水生植物（7）為蘆葦、菖蒲、香蒲、美人蕉中的一種或者多種混合植物。

3.根據權利要求1所述的低碳氮比污染水的脫氮除磷處理裝置，其特征在于在連接管（12）上設置有水泵（17）。

4.根據權利要求1所述的低碳氮比污染水的脫氮除磷處理裝置，其特征在于回流管（19）的一端與強化脫氮室（2）的底部相連通，回流管（19）的另一端與生態處理室（1）的進水口（4）相連通。

5.應用如權利要求1所述的低碳氮比污染水的脫氮除磷處理裝置進行脫氮除磷處理方法，其特征在于該脫氮除磷處理方法按照以下步驟實現：

一、低碳氮比污染水由進水口（4）流入生態處理室（1）中，利用曝氧裝置（9）對水體曝氣，增加污染水的溶氧量，控制生態處理室（1）中水力停留時間為8~16h，得到預處理的污水；

二、預處理的污水由排水管（11）流入強化脫氮室（2），通過沸石填料層（2-1）和貝殼粉填料層（2-2）強化脫氮處理，控制強化脫氮室（2）的水力停留時間為2~6h，得到脫氮處理后的水；

三、脫氮處理后的水經過連接管（12）流入厭氧反應室（3）內，通過布水器（13）上升流過懸浮生物炭填料區，控制厭氧反應室（3）中的水力停留時間為10~20h，從出水口（18）排出凈化后的水，完成低碳氮比污染水的脫氮除磷處理。

6.根據權利要求5所述的脫氮除磷處理方法，其特征在于步驟一中控制生態處理室（1）中的溶解氧濃度為4.3~5mg/L。

7.根據權利要求5所述的脫氮除磷處理方法，其特征在于步驟一中控制生態處理室（1）中水力停留時間為10~12h。

8.根據權利要求7所述的脫氮除磷處理方法，其特征在于步驟三中控制厭氧反應室（3）中的水力停留時間為14~18h。