[发明专利]一种实现污水处理过程中能量回收并提高脱氮效果的装置

权利要求书

1.一种实现污水处理过程中能量回收并提高脱氮效果的装置，其特征在于，包括一级过滤分离装置(1)、中间水箱(2)、AMBBR反应器(3)、二级过滤分离装置(4)、SBBR反应器(5)、PLC可编程控制器(6)，所述一级过滤分离装置(1)通过水管A连接至原水箱，一级过滤分离装置(1)的出水口(16)通过水管B连接至所述中间水箱(2)，再由水管C将中间水箱(2)内的污水引至所述AMBBR反应器(3)，污水经AMBBR反应器(3)处理后再由水管D引至所述二级过滤分离装置(4)，二级过滤分离装置(4)内设有过滤分离介质(41)，过滤分离后的低浓度污水进入右侧水箱(43)内并通过水管F引至所述SBBR反应器(5)，经二级过滤分离装置(4)过滤分离后的高浓度污水停留在左侧水箱(42)内并通过水管D返回至AMBBR反应器(3)进行循环再处理，进入SBBR反应器(5)的污水进过处理后由排水管G排出，在AMBBR反应器(3)的上端设有甲烷收集装置(36)和蛇形干燥管(35)，在AMBBR反应器(3)的下半部分的外周设有保温装置(31)，所述保温装置(31)内设有导热管，所述导热管下面连接有一个加热装置(32)，所述甲烷收集装置(36)内的甲烷气体通过气体输送管道送至所述加热装置(32)，在AMBBR反应器(3)内还设有搅拌器二(33)，底部还设有排泥口一(34)，AMBBR反应器(3)内填充有悬浮填料，AMBBR反应器(3)和SBBR反应器(5)内还分别设有甲烷气体在线监测仪(8)和水质在线监测仪(9)，所述甲烷气体在线监测仪(8)和水质在线监测仪(9)均连接至所述PLC可编程控制器(6)，在SBBR反应器(5)内设有填料(51)，SBBR反应器(5)底部设有曝气头(52)，所述曝气头(52)连接至曝气泵(54)，所述曝气泵(54)上设有曝气控制装置(55)，所述曝气控制装置(55)连接至所述PLC可编程控制器(6)。

2.根据权利要求1所述的一种实现污水处理过程中能量回收并提高脱氮效果的装置，其特征在于，在所述水管A上设有水泵一(71)，水泵一(71)上连接有定时器(19)，在水管C上设有水泵二(72)，在水管E上设有水泵三(73)，在水管F上设有水泵四(74)，所述定时器(19)、水泵二(72)、水泵三(73)、水泵四(74)均连接至所述PLC可编程控制器(6)。

3.根据权利要求1所述的一种实现污水处理过程中能量回收并提高脱氮效果的装置，其特征在于，在所述AMBBR反应器(3)内设有温度传感器一(37)，在所述保温装置(31)内设有温度传感器二(38)。

4.根据权利要求1所述的一种实现污水处理过程中能量回收并提高脱氮效果的装置，其特征在于，所述AMBBR反应器(3)内填充的悬浮填料是由高分子聚合物制成的有机高分子生物填料，所述高分子聚合物为聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚酯、聚氯乙烯中的任意几种。

5.根据权利要求1所述的一种实现污水处理过程中能量回收并提高脱氮效果的装置，其特征在于，所述AMBBR反应器(3)内填充的悬浮填料是由聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚酯、聚氯乙烯中的任意几种材料制成。

6.根据权利要求1所述的一种实现污水处理过程中能量回收并提高脱氮效果的装置，其特征在于，在所述中间水箱(2)内设有温度、压力控制器。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种实现污水处理过程中能量回收并提高脱氮效果的装置进行污水处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：待处理污水首先通过水管A进入一级过滤分离装置(1)进行初步过滤分离，去除固体颗粒物及悬浮物，过滤分离后的污水再由水管B引入中间水箱(2)，调节其pH值为7.4～7.8，然后再由水管C和水泵二(72)泵入至AMBBR反应器(3)；

S2：AMBBR反应器(3)内填充悬浮填料，悬浮填料的填充比为30％～38％，使反应器内生物量维持在0.2～0.35g VSS/g COD，进行生物处理，水力停留时间为15～20h，搅拌器二(33)的搅拌速率为600～800r/min；并使产出的甲烷气体经过蛇形干燥管(35)干燥后进入甲烷收集装置(36)储存，部分甲烷由气体输送管道输送至加热装置(32)内，由甲烷燃烧产生热量使保温装置(31)内的导热管升温，从而维持AMBBR反应器(3)的温度，气体输送管道上设有流量控制器(39)，同时通过温度传感器一(37)和温度传感器二(38)实时监测温度变化，并将温度数据传输至PLC可编程控制器(6)，再由PLC可编程控制器(6)控制流量控制器(39)，以调节甲烷气体的流量，从而控制加热装置(32)的产热量，进而控制AMBBR反应器(3)的温度在保持在32±1℃；

S3：AMBBR反应器(3)的出水通过水管D进入二级过滤分离装置(4)，由过滤分离介质(41)对污水进行再次过滤分离，通过过滤分离介质(41)的低浓度污水进入右侧水箱(43)，未通过过滤分离介质(41)的高浓度污水停留在左侧水箱(42)内，左侧水箱(42)内的污水经由水泵三(73)和水管E返回至AMBBR反应器(3)进行再循环处理，右侧水箱(43)内的污水通过水管F和水泵四(74)泵入至SBBR反应器(5)；

S4：SBBR反应器(5)内填充填料(51)，填充比为26％～30％，使用曝气头(52)和曝气泵(54)进行曝气，由PLC可编程控制器(6)控制曝气控制装置(55)的工作，使曝气泵(54)进行间歇曝气，缺氧-好氧交替运行，曝气期间的空气流量为1.0～1.2L/min，温度控制在27±1℃，水力停留时间为4～5h，在缺氧阶段进行分段进水，最终处理完成的水由水管G排出。