[發明專利]一種智能化垂直流AOOA污水處理裝置和方法

在審

• 申請號: 202210627139.3
• 申請日: 2022-06-01
• 公開（公告）號: CN114956332A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 邢利俊
• 申請（專利權）人: 邢利俊
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: 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: 張立改

1.一種智能化垂直流AOOA污水處理裝置，其特征在于，包括厭氧池(5)、好氧池(6)、好氧/缺氧池(9)、缺氧池(12)、高效沉淀池(15)、自控單元(32)；

進水管(1)與厭氧池(5)連接，進水由進水管(1)連接法蘭進入厭氧池(5)，進水管(1)上安裝有COD儀(33)，厭氧池(5)內底部設有第一推流器(21)；厭氧池(5)上端出水側設有第一出水堰(4)，使得厭氧池(5)的出水經第一出水堰(4)與好氧池(6)的進水口連接，使得污水由第一出水堰(4)經重力流入好氧池(6)；

所述好氧池(6)底部設置第一曝氣盤(22)，第一曝氣盤(22)通過曝氣管與鼓風機(19)連接，曝氣管上安裝第一曝氣閥(23)，好氧池(6)被設有第一溶解氧儀(29)，COD儀(33)、第一曝氣閥(23)、鼓風機(19)與第一溶解氧儀(29)與自控單元(32)電連接；所述第一溶解氧儀(29)從好氧池(6)頂部安裝，插入水中1米處；好氧池(6)上部安裝第二出水堰(8)，第二出水堰(8)與好氧/缺氧池(9)連接，使得污水由第二出水堰(8)經重力流入好氧/缺氧池(9)；

所述好氧/缺氧池(9)底部設置第二曝氣盤(34)，第二曝氣盤(34)通過曝氣管與鼓風機(19)連接，曝氣管安裝第二曝氣閥(25)，所述第二溶解氧儀(30)從好氧/缺氧池(9)頂部安裝，插入水中1米處；第二曝氣閥(25)、第二溶解氧儀(30)與自控單元(32)電連接；好氧/缺氧池(9)底部安裝第二推流器(31)，好氧/缺氧池(9)上部安裝第三出水堰(11)，第三出水堰(11)與缺氧池(12)連接，使得污水由第三出水堰(11)經重力流入缺氧池(12)；同時好氧/缺氧池(9)通過缺氧段進水閥(2)與進水管(1)連接，缺氧段進水閥(2)與自控單元(32)電連接；

缺氧池(12)底部安裝第三推流器(26)，缺氧池(12)上部設有第四出水堰(14)與高效沉淀池(15)底部進水口連接，使得污水由第四出水堰(14)經重力流入高效沉淀池(15)底部；

所述高效沉淀池(15)底部設置斗型排泥結構，斗底與排泥管道連接，排泥管道上設置排泥控制閥門(28)，排泥控制閥門與自控單元(32)電連接；在中部設置高1米，傾斜角度為60度的斜管填料管(16)；高效沉淀池(15)上部設有第五出水堰(17)，第五出水堰(17)經由出水管(18)連接至排水回用點；高效沉淀池(15)底部連接回流泵(27)，回流泵(27)采用管路經由第二污泥回流閥(24)與好氧/缺氧池(9)連接，回流泵(27)采用管路經由第一污泥回流閥與厭氧池(5)連接；回流泵(27)、第二污泥回流閥(24)、第一污泥回流閥與自控單元(32)電連接。

2.按照權利要求1所述裝置，其特征在于，所述自控單元(32)包括控制軟件、PLC人機交互界面；溶解氧儀、閥門與控制軟件相連，經控制軟件與PLC人機交互界面相連。

3.按照權利要求1所述裝置，其特征在于，所述厭氧池(5)中部用直立的第一隔板(3)隔開，在第一隔板(3)底部預留洞口；所述好氧池(6)中部用直立的第二隔板(7)隔開，在第二隔板(7)底部預留洞口；好氧/缺氧池(9)中部用直立的第三隔板(10)隔開，在第三隔板(10)底部預留洞口；所述缺氧池(12)中部用直立的第四隔板(13)隔開，在第四隔板(13)底部預留洞口；上述各隔板及對應的底部預留洞口使得水流形成上下折流的形式。

4.按照權利要求1所述裝置，其特征在于，第一推流器(21)、第三推流器、第二推流器與自控單元電連接。

5.采用權利要求1-4任一項所述裝置進行污水自動化處理的方法，其特征在于，包括如下流程：

污水由進水管(1)進入厭氧池(5)從上至下流入，與回流污泥混合，同時調節第一污泥回流閥(20)控制污泥回流比，回流比設定為50-100％；混合后沿第一推流器(21)的方向流動；在無氧條件下，以進水中的氨為電子供體、回流污泥中的亞硝酸為電子受體，產生氮氣和硝酸的生物反應；經過短程反硝化和厭氧氨氧化作用，有效去除水中的氨氮、總氮、總磷；

污水經第一出水堰(4)流入好氧池(6)中，底部曝氣系統為池內提供氧氣；在本單元內，第一曝氣盤(22)通過管路與鼓風機(19)相連，第一溶解氧儀(29)安裝在好氧池(6)水池中部水下1米處，與自動化控制單元(32)相連，同時自控單元(32)控制鼓風機(19)動作，實現鼓風機(19)與第一溶解氧儀(29)聯動，當溶解氧低于設定的數值時，鼓風機(19)自動為好氧池(6)供氧，當高于設置的某一數值時，自動停止；所述的溶解氧設定數值根據出水端溶解氧控制在1.5-2mg/L來確定；

好氧池(6)的控制重點：

對溶解氧的控制，在好氧池內降低曝氣量，溶解氧對控制亞硝酸鹽的積累起著至關重要的作用；亞硝化反應和硝化反應均是好氧過程，而亞硝酸菌和硝酸菌又存在動力學特征的差異：低溶解氧條件下亞硝酸菌對溶解氧的親和力比硝酸菌強。可以通過控制溶解氧使硝化過程只進行到氨氮氧化為亞硝態氮階段，從而淘汰硝酸菌，達到短程硝化的目的；

氨氮的硝化速率比亞硝態氮的氧化速率快，而亞硝酸菌的世代周期比硝化菌的世代周期短，因此可以通過控制泥齡調節亞硝酸菌和硝酸菌的合理配比，使亞硝酸菌成為優勢菌種，逐步淘汰硝酸菌，所述泥齡主要表示污泥在池內存在的時間，一般以天為單位；當系統內的亞硝酸菌成為優勢菌種后，在厭氧段(5)、缺氧段(12)、好氧/缺氧池(9)內就會發生厭氧氨氧化作用；

污水經第二出水堰(8)流入好氧/缺氧池(9)中，此單元內設置第二曝氣盤(34)與第二推流器(31)，可根據進水數據智能切換運行方式；當進水COD值超過200mg/L時，打開第二曝氣閥(25)開始曝氣，增加處理COD的能力，溶解氧的濃度在靠近第三出水堰(11)的位置控制在1.5-2mg/L；當進水COD值低于200mg/L時，關閉第二曝氣閥(25)，打開第二推流器(31)并同時打開缺氧段進水閥(2)為好氧/缺氧池(9)補充原水，利用原水中的碳源與好氧/缺氧池(9)內的硝酸鹽反應生成氮氣，以達到除氮的效果；原水投配比例按進水COD值和出水COD值的差值進行控制；在保證出水COD儀(35)的數值不超過50mg/L；同時調節第二污泥回流閥(24)控制回流比例，回流比例為100-400％；

COD儀(33)、出水COD儀(35)與自控單元(32)連接，自控單元(32)根據進水COD數值控制第二曝氣閥(25)、第二推流器(31)的動作；自控單元(32)根據出水COD數值控制缺氧段進水閥(2)；

污水經第三出水堰(11)流入缺氧池(12)中，污水在此工藝段內繼續進行硝化與反硝化作用；出水由第四出水堰(14)重力流入高效沉淀池(15)；

污水在高效沉淀池(15)內通過斜管填料(16)到達第五出水堰(17)后經管道重力流出，進入出水管(18)后排放回用；

自控單元(32)作為該裝置的中控部分，集成了各部分的信號、自控條件、運行設置、監控等功能，并實現網絡局域間的傳輸，在手機端、電腦端、后臺服務器等之間無線傳輸。