一種低碳環(huán)保型污水處理裝置及方法
【專利摘要】一種低碳環(huán)保型污水處理裝置及方法，主要包括：內(nèi)外徑之比為2∶3～4∶5的等高同心圓池體，進、出水管，生物填料，曝氣系統(tǒng)，溶解氧(DO)在線監(jiān)測系統(tǒng)及自動控制系統(tǒng)；其中進出水管均為PVC管；生物填料為多孔懸浮球填料；曝氣系統(tǒng)由空氣泵及曝氣管道組成。曝氣及進水方式均為間歇式，當裝置內(nèi)DO濃度低于0.5mg/L時，開始曝氣和進水，至DO濃度達到1.0mg/L時停止曝氣和進水。本發(fā)明具有脫氮效率高，一氧化二氮產(chǎn)生量低，在一定程度上緩解地球溫室效應(yīng)，可應(yīng)用于市政污水、農(nóng)村集中式生活污水處理等。
【專利說明】一種低碳環(huán)保型污水處理裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，更具體地，涉及一種減少N2O產(chǎn)生量的低碳環(huán)保型污水處理裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]N2O是一種具有溫室效應(yīng)的氣體，是《京都議定書》規(guī)定的6種溫室氣體之一。N2O在大氣中的存留時間長，并可輸送到平流層，同時，N2O也是導致臭氧層損耗的物質(zhì)之一。與二氧化碳相比，雖然N2O在大氣中的含量很低，但其單分子增溫潛力卻是二氧化碳的310倍；對全球氣候的增溫效應(yīng)在未來將越來越顯著。
[0003]針對目前污水脫氮過程中N2O排放量不斷增加，全球溫室效應(yīng)越來越嚴重的情況，迫切需要開發(fā)一種低碳環(huán)保型污水處理裝置，可以通過控制污水中DO及有機物濃度，很好地實現(xiàn)同時硝化反硝化反應(yīng)的進行，在不影響脫氮效率的前提下顯著降低污水脫氮過程中的N2O產(chǎn)生量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種低碳環(huán)保型污水處理裝置及方法，在不影響脫氮效率的前提下顯著降低污水脫氮過程中的N2O產(chǎn)生量。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，作為本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種低碳環(huán)保型污水處理裝置，包括內(nèi)外兩層直徑比為2: 3~4: 5的等高雙層同心圓池體，所述池體上設(shè)置有進、出水管，所述池體內(nèi)填充有生物填料，所述池體中還設(shè)置有曝氣系統(tǒng)、溶解氧在線監(jiān)測系統(tǒng)及自動控制系統(tǒng)。
[0006]其中，所述進水管位于所述等高雙層同心圓池體中內(nèi)池體的底部，所述出水管位于所述等高雙層同心圓池體中外池體的底部，且所述進、出水管均為PVC管。
[0007]其中，所述生物填料為多孔懸浮球填料，且所述填料的填充高度為所述等高雙層同心圓池體中內(nèi)池體池體高度的三分之一左右。
[0008]其中，所述生物填料由聚丙烯材料注塑而成,分內(nèi)外雙層球體,外部為中空魚網(wǎng)狀球體，內(nèi)部為旋轉(zhuǎn)球體。
[0009]其中，所述等高雙層同心圓池體中內(nèi)池體的頂部布滿三角型出水堰。
[0010]其中，所述進水管進水為經(jīng)過簡單預(yù)處理的生活污水。
[0011]其中，所述進水管進水為化糞池或格柵出水。
[0012]其中，所述曝氣系統(tǒng)由空氣泵及曝氣管道組成。
[0013]作為本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明還提供了一種低碳環(huán)保型污水處理方法，包括將所述污水通過進水管進入到如上任一項所述的低碳環(huán)保型污水處理裝置中進行處理的步驟；
[0014]其中，曝氣及進水方式均為間歇式，當裝置內(nèi)溶解氧濃度低于0.5mg/L時，開始曝氣和進水，至溶解氧濃度達到1.0mg/L時停止曝氣和進水，如此反復(fù)運行。
[0015]本發(fā)明的低碳環(huán)保型污水處理裝置在控制合適的DO及有機物濃度的前提下，可以實現(xiàn)同時硝化反硝化反應(yīng)的進行，有效降低N2O的產(chǎn)生量，可應(yīng)用于市政污水、農(nóng)村集中式生活污水處理等。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的低碳環(huán)保型污水處理裝置的剖面示意圖。
[0017]附圖1中主要組件符號說明:
[0018]1、進水管，2、溶解氧在線監(jiān)測系統(tǒng)及自動控制系統(tǒng)，3、曝氣系統(tǒng)，4、出水堰，5、填料，6、出水管。

【具體實施方式】
[0019]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0020]本發(fā)明的低碳環(huán)保型污水處理裝置的具體結(jié)構(gòu)參閱圖1，主要包括等高雙層同心圓池體、進水管1、生物填料5、曝氣系統(tǒng)3、溶解氧(DO)在線監(jiān)測系統(tǒng)及自動控制系統(tǒng)2和出水管6。其中等高雙層同心圓池體的內(nèi)外兩池體的直徑之比為2: 3~4: 5，兩個池體的壁厚相同；生物填料5為多孔懸浮球填料，該填料由聚丙烯材料注塑而成，分內(nèi)外雙層球體，外部為中空魚網(wǎng)狀球體，內(nèi)部為旋轉(zhuǎn)球體。內(nèi)池體內(nèi)填料的裝填高度為池高的三分之一左右。曝氣系統(tǒng)3由空氣泵及曝氣管道組成，其中空氣泵為微氣泡空氣泵，有效提高溶解氧利用率。曝氣系統(tǒng)3和溶解氧在線監(jiān)測系統(tǒng)及自動控制系統(tǒng)2均按照本領(lǐng)域的常規(guī)進行設(shè)計安裝。
[0021]其中，進水管I位于內(nèi)池體的底部，出水管6位于外池體的底部；進出水管均為PVC管，進水為經(jīng)過簡單預(yù)處理的生活污水，一般為化糞池或格柵出水。此外，內(nèi)池體的頂部布滿三角型出水堰4，作用是有效攔截出水中的懸浮物質(zhì)。
[0022]本發(fā)明的低碳環(huán)保型污水處理裝置的工作方式如下所示:
[0023]經(jīng)過預(yù)處理后的污水通過進水管I進入到裝置內(nèi)，至污水淹沒填料時，停止進水，然后通過曝氣系統(tǒng)3開始曝氣，至DO濃度達到1.0mg/L時停止曝氣。
[0024]隨著反應(yīng)的進行，當DO濃度降低至0.5mg/L時，繼續(xù)曝氣，同時進水，當DO濃度達到1.0mg/L時，停止曝氣，同時停止進水，如此反復(fù)運行。當內(nèi)池體裝滿污水后，污水漫過出水堰4流入外池體，再從出水管6排出。
[0025]經(jīng)過實際檢測，在污水凈化過程中，污水的處理效率COD < 20mg/L, TN小于5mg/L，NH3-N小于0.5mg/L, TP低于檢測限。去除的氮中，80%以上以N2的形式釋放到空氣中。
[0026]以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種低碳環(huán)保型污水處理裝置，包括內(nèi)外兩層直徑比為2: 3~4: 5的等高雙層同心圓池體，所述池體上設(shè)置有進、出水管，所述池體內(nèi)填充有生物填料，所述池體中還設(shè)置有曝氣系統(tǒng)、溶解氧在線監(jiān)測系統(tǒng)及自動控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低碳環(huán)保型污水處理裝置，其中所述進水管位于所述等高雙層同心圓池體中內(nèi)池體的底部，所述出水管位于所述等高雙層同心圓池體中外池體的底部，且所述進、出水管均為PVC管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低碳環(huán)保型污水處理裝置，其中所述生物填料為多孔懸浮球填料，且所述填料的填充高度為所述等高雙層同心圓池體中內(nèi)池體池體高度的三分之一左右。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低碳環(huán)保型污水處理裝置，其中所述生物填料由聚丙烯材料注塑而成，分內(nèi)外雙層球體，外部為中空魚網(wǎng)狀球體，內(nèi)部為旋轉(zhuǎn)球體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低碳環(huán)保型污水處理裝置，其中所述等高雙層同心圓池體中內(nèi)池體的頂部布滿三角型出水堰。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低碳環(huán)保型污水處理裝置，其中所述進水管進水為經(jīng)過簡單預(yù)處理的生活污水。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低碳環(huán)保型污水處理裝置，其中所述進水管進水為化糞池或格柵出水。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所 述的低碳環(huán)保型污水處理裝置，其中所述曝氣系統(tǒng)由空氣泵及曝氣管道組成。
9.一種低碳環(huán)保型污水處理方法，包括將所述污水通過進水管進入到如權(quán)利要求1至8中任一項所述的低碳環(huán)保型污水處理裝置中進行處理的步驟； 其中，曝氣及進水方式均為間歇式，當裝置內(nèi)溶解氧濃度低于0.5mg/L時，開始曝氣和進水，至溶解氧濃度達到1.0mg/L時停止曝氣和進水，如此反復(fù)運行。
【文檔編號】C02F3/02GK104129844SQ201410413494
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月21日
【發(fā)明者】夏訓峰, 席北斗, 王麗君, 王曉偉, 高如泰, 趙穎 申請人:中國環(huán)境科學研究院