CN2017211262276一种处理城市污水的一体化厌氧氨氧化装置公开号207362000U

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号(45)授权公告日(21)申请号201721126227.6(22)申请日2017.09.04(73)专利权人北京城市排水集团有限责任公司地址100124北京市西城区车公庄大街北里乙37号(72)发明人马淑勍　张树军　谷鹏超　阜崴　杨岸明　韩晓宇　郑冰玉　(74)专利代理机构北京东方昭阳知识产权代理事务所(普通合伙)11599代理人陈世明(51)Int.Cl.C02F9/14(2006.01)C02F3/30(2006.01)C02F3/12(2006.01)C02F3/02(2006.01)C02F101/16(2006.01)(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利(54)实用新型名称一种处理城市污水的一体化厌氧氨氧化装置(57)摘要本实用新型涉及一种处理城市污水的一体化厌氧氨氧化装置，包括城市污水原水水箱、高负荷生物反应器、中间调节水箱、一体化厌氧氨氧化反应器、生物强化反应器、计量池以及在线监测检测仪和自动控制系统；城市污水原水水箱通过高负荷生物反应器进水泵与高负荷生物反应器相连；高负荷生物反应器的排水管与中间调节水箱相连；中间调节水箱中污水通过三合一进水泵分别与一体化厌氧氨氧化反应器、生物强化反应器、计量池相连。其具有结构设计合理、自动化程度高、整体运行可靠稳定等特点，能够有效实现城市污水的脱氮除磷，突破采用传统脱氮除磷工艺处理城市污水时碳源不足、氮去除率不高，以及剩余污泥产量大等问题。权利要求书1页说明书4页附图1页CN207362000U2018.05.15CN207362000U1.一种处理城市污水的一体化厌氧氨氧化装置，其特征在于：该装置包括城市污水原水水箱（1）、高负荷生物反应器（2）、中间调节水箱（3）、一体化厌氧氨氧化反应器（4）、生物强化反应器（5）、计量池（6）以及在线检测仪（7）和自动控制系统（8）；其中，所述城市污水原水水箱（1）通过高负荷生物反应器进水泵（2.1）与高负荷生物反应器（2）相连；高负荷生物反应器（2）的排水管与中间调节水箱（3）相连；中间调节水箱（3）中污水通过三合一进水泵（4.1）分别与一体化厌氧氨氧化反应器（4）、生物强化反应器（5）、计量池（6）相连，生物强化反应器（5）通过第一污泥交换泵（5.1）与一体化厌氧氨氧化反应器（4）相连，生物强化反应器与计量池相连接计量池通过第二污泥交换泵（6.1）与一体化厌氧氨氧化反应器相连接；所述在线检测仪（7）包括pH、溶解氧、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、浊度在线检测仪；所述在线检测仪分别与一体化厌氧氨氧化反应器、生物强化反应器相连接用于实时监测的pH、溶解氧、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、污泥浓度检测值经数据转换后反馈至自动控制系统（8），自动控制系统（8）分别与城市污水原水水箱（1）、高负荷生物反应器（2）、中间调节水箱（3）、一体化厌氧氨氧化反应器（4）、生物强化反应器（5）、计量池（6）控制连接。2.根据权利要求1所述的一种处理城市污水的一体化厌氧氨氧化装置，其特征在于：所述城市污水原水水箱、高负荷生物反应器、中间调节水箱、一体化厌氧氨氧化反应器、生物强化反应器、计量池中均设有放空管和溢流管。3.根据权利要求1所述的一种处理城市污水的一体化厌氧氨氧化装置，其特征在于：城市污水原水水箱（1）内置液位计；高负荷生物反应器（2）内置液位计、曝气器I（2.2）和搅拌桨I（2.3）；中间调节水箱（3）内置液位计；一体化厌氧氨氧化反应器（4）内置液位计、在线监测检测仪、厌氧氨氧化菌挂膜填料和曝气器II（4.2）；生物强化反应器（5）内置在线监测检测仪、曝气器III（5.2）和搅拌桨II（5.3）；计量池（6）内置液位计。4.根据权利要求1所述的一种处理城市污水的一体化厌氧氨氧化装置，其特征在于：自动控制系统（8）包括PLC控制器、存储器、操作面板、显示器、计时器，其中，所述存储器、操作面板、显示器、计时器分别与PLC控制器电连接；所述存储器中存储有预设的pH、溶解氧、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、污泥浓度阈值，所述操作面板与PLC控制器的输入信号端控制连接，显示器与PLC控制器的输出信号端相连接用于显示实时在线检测的pH、溶解氧、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、污泥浓度值；所述自动控制系统还包括与PLC控制器通过无线网络收发模块箱连接的远程监控中心或者智能移动终端，通过无线收发模块能够将实时在线检测的pH、溶解氧、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、污泥浓度值反馈至远程监控中心或者智能移动终端进行通信连接。权　利　要　求　书1/1页2CN207362000U2一种处理城市污水的一体化厌氧氨氧化装置技术领域[0001]本实用新型属于污水生物处理技术领域，涉及一种处理城市污水的一体化厌氧氨氧化装置。背景技术[0002]氮、磷污染引起的水体富营养化问题一直都是世界各国面临的主要问题之一，也是水处理的难点和重点。众所周知，城市污水是造成水体污染的重要源头之一，我国每年处理污水460亿吨以上，大都是以消耗能源和资源为代价的传统工艺进行处理。随着国家对污水排放的标准日益严格，迫切需要探索污水处理工艺中的脱氮除磷的新工艺，提高污水的处理效果,突破传统高能耗的技术瓶颈，实现最大的环保效益和经济效益。[0003]传统的生物脱氮主要通过硝化将氨氮转化硝酸盐氮,再通过反硝化将硝酸盐氮转化成氮气，从而从水中除去。在硝化阶段，氨氮被转化成硝酸盐氮是由两类独立的细菌完成的序列式反应，首先由将氨氮转化成亚硝酸盐氮，然后由亚硝酸盐氧化菌将亚硝酸盐氮转化成硝酸盐氮，随即由反硝化菌将硝酸盐氮转化成氮气去除。而厌氧氨氧化菌的发现，使得硝化过程直接从氨氧化细菌产生的亚硝酸盐氮转化为氮气，缩短了硝化进程节约反硝化过程中的碳源投资。这一重大发现为未来污水处理理念转型带来新的曙光。[0004]厌氧氨氧化技术具有氧耗低、能耗低，建设成本和运行成本低以及剩余污泥产量少的优势，成为近年城市污水处理研究的热点，但应用该技术长期稳定运行的工艺还鲜有案例。处理城市污水的厌氧氨氧化技术瓶颈在于亚硝酸盐氧化菌的淘洗。因而如何突破该技术瓶颈，将是近年来研究学者及企业研究的热点所在。实用新型内容[0005]针对现有技术中厌氧氨氧化技术存在的不足，本实用新型的目的在于：提供一种处理城市污水的一体化厌氧氨氧化装置及其运行方法，其具有结构设计合理、自动化程度高、整体运行可靠稳定等特点，能够有效实现城市污水的脱氮除磷，突破采用传统脱氮除磷工艺处理城市污水时碳源不足、氮去除率不高，以及剩余污泥产量大等问题。[0006]为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案实现：[0007]一种处理城市污水的一体化厌氧氨氧化装置，该装置包括城市污水原水水箱、高负荷生物反应器、中间调节水箱、一体化厌氧氨氧化反应器、生物强化反应器、计量池以及在线监测检测仪和自动控制系统；其中，所述城市污水原水水箱通过高负荷生物反应器进水泵与高负荷生物反应器相连；高负荷生物反应器的排水管与中间调节水箱相连；中间调节水箱中污水通过三合一进水泵分别与一体化厌氧氨氧化反应器、生物强化反应器、计量池相连，生物强化反应器通过第一污泥交换泵与一体化厌氧氨氧化反应器相连，生物强化反应器与计量池相连接计量池通过第二污泥交换泵与一体化厌氧氨氧化反应器相连接；所述在线检测检测仪包括pH、溶解氧、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、污泥浓度在线检测仪；所述在线检测仪分别与一体化厌氧氨氧化反应器、生物强化反应器相连接用于实时监测的说　明　书1/4页3CN207362000U3pH、溶解氧、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、污泥浓度检测值经数据转换后反馈至自动控制系统，自动控制系统分别与城市污水原水水箱、高负荷生物反应器、中间调节水箱、一体化厌氧氨氧化反应器、生物强化反应器、计量池控制连接。[0008]作为上述方案的进一步优化，所述城市污水原水水箱、高负荷生物反应器、中间调节水箱、一体化厌氧氨氧化反应器、生物强化反应器、计量池中均设有放空管和溢流管。[0009]作为上述方案的进一步优化，城市污水原水箱内置液位计；高负荷生物反应器内置液位计、曝气器I和搅拌桨I；中间调节水箱内置液位计；一体化厌氧氨氧化反应器内置液位计、在线监测检测仪、厌氧氨氧化菌挂膜填料和曝气器II；生物强化反应器内置在线监测检测仪、曝气器III和搅拌桨II；计量池内置液位计。[0010]作为上述方案的进一步优化，自动控制系统包括PLC控制器、存储器、操作面板、显示器、计时器，其中，所述存储器、操作面板、显示器、计时器分别与PLC控制器电连接；所述存储器中存储有预设的pH、溶解氧、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、污泥浓度阈值，所述操作面板与PLC控制器的输入信号端控制连接，显示器与PLC控制器的输出信号端相连接用于显示实时在线检测的pH、溶解氧、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、污泥浓度值；所述自动控制系统还包括与PLC控制器通过无线网络收发模块箱连接的远程监控中心或者智能移动终端，通过无线收发模块能够将实时在线检测的pH、溶解氧、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、污泥浓度值反馈至远程监控中心或者智能移动终端进行通信连接。[0011]综上，本实用新型提供一种处理城市污水的一体化厌氧氨氧化控制装置，具有如下优点：[0012](1)、一体化厌氧氨氧化反应器与生物强化反应器各自自成系统，都有生物质增量，不是狭义的污泥处理；[0013](2)、一体化厌氧氨氧化反应器与生物强化反应器污泥交换一方面是一体化厌氧氨氧化反应器中亚硝酸盐氧化菌淘洗的过程，另一方面也是保障优势菌群持续增值的措施，随着运行周期增加系统表现越稳定；[0014](3)、整体装置在实际运行过程中，自动化程度较高，操作方便，能够有效降低城市污水处理厂的经济运行成本，并且对城市污水处理的效果能够得以保证。附图说明[0015]图1是本实用新型一种处理城市污水的一体化厌氧氨氧化控制装置流程与结构示意图。图中1为城市污水原水箱、2为高负荷生物反应器、3为中间调节水箱、4为一体化厌氧氨氧化反应器、5为生物强化反应器、6为计量池、7为在线检测仪、8为自动控制系统；2.1为高负荷生物反应器进水泵，2.2为曝气器Ⅰ，2.3为搅拌桨Ⅰ，4.1为三合一进水泵，4.2为曝气器Ⅱ，5.1为第一污泥交换泵，5.2为曝气器Ⅲ，5.3为搅拌桨II，6.1为第二污泥交换泵。具体实施方式[0016]下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。[0017]如图1所示，一种处理城市污水的一体化厌氧氨氧化装置，该装置包括城市污水原水水箱1、高负荷生物反应器2、中间调节水箱3、一体化厌氧氨氧化反应器4、生物强化反应器5、计量池6以及在线监测检测仪7和自动控制系统8；其中，所述城市污水原水水箱1通过说　明　书2/4页4CN207362000U4高负荷生物反应器进水泵2.1与高负荷生物反应器2相连；高负荷生物反应器2的排水管与中间调节水箱3相连；中间调节水箱3中污水通过三合一进水泵4.1分别与一体化厌氧氨氧化反应器4、生物强化反应器5、计量池6相连，生物强化反应器5通过第一污泥交换泵5.1与一体化厌氧氨氧化反应器4相连，生物强化反应器与计量池相连接计量池通过第二污泥交换泵6.1与一体化厌氧氨氧化反应器相连接；所述在线检测检测仪7包括pH、溶解氧、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、污泥浓度在线检测仪；所述在线检测仪分别与一体化厌氧氨氧化反应器、生物强化反应器相连接用于实时监测的pH、溶解氧、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、污泥浓度检测值经数据转换后反馈至自动控制系统8，自动控制系统8分别与城市污水原水水箱1、高负荷生物反应器2、中间调节水箱3、一体化厌氧氨氧化反应器4、生物强化反应器5、计量池6控制连接。[0018]所述城市污水原水水箱、高负荷生物反应器、中间调节水箱、一体化厌氧氨氧化反应器、生物强化反应器、计量池中均设有放空管和溢流管。[0019]城市污水原水箱1内置液位计；高负荷生物反应器2内置液位计、曝气器I2.2和搅拌桨I2.3；中间调节水箱3内置液位计；