[发明专利]一种简约节能型污水生物脱氮装置

说明书

技术领域

本发明属于污水生物处理技术领域，涉及一种简约节能型污水生物脱氮装置。

背景技术

生物脱氮是主要是指在微生物的作用下，将有机氮和氨氮转化为N₂以及氮的其他形态氧化物（主要是N₂O）的过程。污水生物脱氮主要包括氨化、硝化、反硝化三个步骤。氨化作用是指将有机氮化合物转化为NH₃-N的过程。参与氨化作用的细菌称为氨化细菌。在厌氧或缺氧的条件下，氨化反应速度快，在一般废水处理设施中均能顺利完成，故生物脱氮的关键在于硝化和反硝化。

硝化作用是指将NH₃-N氧化为亚硝态和硝态氮的生物化学反应，包括亚硝化反应和硝化反应两个步骤，这个过程由亚硝酸菌和硝酸菌共同完成。为保证硝化作用效果，保持充足的溶解氧(DO)十分重要（一般要求DO浓度在2.0mg/L以上）。

反硝化作用是指在厌氧或缺氧（DO浓度＜0.3~0.5mg/L）条件下，反硝化菌利用有机碳源作为电子供体，亚硝态和硝态氮作为电子受体并被还原为氮气或氮的其它气态氧化物的生物学反应。

传统的缺氧/好氧工艺（即A/O工艺）是污水生物脱氮工艺中应用得最为广泛的工艺之一。传统的A/O工艺中，缺氧反硝化池在前，好氧硝化池在后，利用好氧硝化池中的硝化菌进行硝化反应，为保证硝化效果，采用曝气设备为好氧硝化池供氧（常用鼓风曝气+曝气头），而后将好氧硝化液回流至前端的缺氧反硝化池，为保证反硝化效果，在缺氧反硝化池中增设搅拌装置（常用潜水搅拌器）。在整个系统运行过程中，曝气设备、硝化液回流泵、搅拌装置相对独立设置，造成装置复杂，运行管理不便，且各装置都需要消耗能量，造成能耗居高不下。此外，好氧硝化池采用鼓风曝气，曝气头容易出现因材料老化变质、杂质堵塞等导致的供氧不均，影响系统稳定运行，而要检修，则必须排空好氧硝化池中污水进行停产检修，造成污水事故性排放。

发明内容

本发明的目的是解决现有缺氧/好氧生物脱氮工艺（即A/O工艺）能耗偏高且装置复杂的问题。该装置虽然结构简单，但却集充氧、搅拌和硝化液回流三重功能于一身，可有效降低污水生物脱氮处理的能耗。

本发明的目的可以通过下述技术方案来实现：

一种简约节能型污水生物脱氮装置由缺氧反硝化池、好氧硝化池、自吸式水泵、射流器、喷射管、闸阀及污水管组成。通过自吸式水泵从好氧硝化池吸入硝化液，硝化液经两根污水管进行分流。一部分硝化液通过其中一根污水管先经射流器自动吸氧，再由安装在这根污水管上的喷射管呈喷射状返回好氧硝化池内，如此循环往复，为硝化池充氧和提供搅拌，无需再配置鼓风机、曝气头；另一部分硝化液通过另一根安装有喷射管的污水管直接回流至缺氧反硝化池，回流的硝化液以喷射状注入缺氧反硝化池，为缺氧反硝化池提供有效的搅拌，无需再设置搅拌器。在通往缺氧反硝化池和好氧硝化池的污水管上分别安装闸阀，以便根据实际运行情况方便地调整两部分硝化液的分流比例。自吸式水泵可以安装在好氧硝化池外，也可以安装在好氧硝化池内。射流器可安装在好氧硝化池水面以上，也可以安装在好氧硝化池水面以下。安装的喷射管具有良好的防堵塞性能，自吸式水泵或射流器即便出现故障，亦可在不排空好氧硝化池中污水的情况下进行检修。

附图说明

图1是本发明反应装置的结构示意图。

图中标号：1是自吸式水泵，2是闸阀，3是射流器，4是污水管，5是喷射管，6是缺氧反硝化池，7是好氧硝化池。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，一种简约节能型污水生物脱氮装置，包括自吸式水泵1、闸阀2、射流器3、污水管4、喷射管5、缺氧反硝化池6和好氧硝化池7。

本发明的基本工作原理为：通过自吸式水泵1从好氧硝化池7吸入硝化液，硝化液经污水管4进行分流，一部分硝化液通过其中一根污水管4先经射流器3充氧（自然吸入空气），再由安装在这根污水管4上喷射管5呈喷射状返回好氧硝化池7内，另一部分硝化液通过另一根安装有喷射管5的污水管4直接回流至缺氧反硝化池6，如此循环往复。在通往缺氧反硝化池6和好氧硝化池7的污水管4上分别安装有闸阀2，可根据实际运行情况方便地调整两部分硝化液的分流比例。

运用本发明的技术对两个生活废水处理工程进行了技术改造：