[实用新型]一种污水生物脱氮处理设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物脱氮技术领域，具体而言，涉及一种污水生物脱氮处理设备。

背景技术

城市污水中氮存在有四种形式，即有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮以及硝酸盐氮。污水中有机氮主要来自氨基酸、多肽和蛋白质，都是生物过程中的产物，有机氮的增加说明水污染严重。污水中氨氮是微生物活动的产物，在收集、输送污水过程中，由于微生物的作用，使有机氮分解变成氨氮。氨氮是指铵离子和氮的总称，它以铵根或氮溶解气体形式存在，如下式所示：

水中氨氮量的大小，是衡量水污染程度的指标之一。亚硝酸盐氮是自然界氮循环的中间产物，它是蛋白性物质经分解后产生亚硝酸盐氮。一般亚硝酸盐氮是不稳定的，它很快会转化成硝酸盐氮。硝酸盐氮的存在，说明水体已受到有机性污染。

目前污水处理一般采用生物脱氮技术，该技术主要是基于微生物的硝化和反硝化作用。硝化作用是在好氧条件下，硝化细菌将氨氮氧化为亚硝态氮和硝态氮的生物反应；反硝化作用是在缺氧条件下，反硝化细菌将硝态氮、亚硝态氮及其他氮氧化物还原为氮气的生物反应，具体过程如下所示：

好氧条件下硝化作用过程：硝化细菌→NH₄⁺→NO₂^-→NO₃^-；

缺氧条件下反硝化作用过程：NO₃^-→NO₂^-→N₂O^-→N₂。

实现上述反应过程的污水处理设备一般包括硝化池和反硝化池，在硝化作用过程中，一般需要维持硝化池的DO(溶氧量)在2mg/l以上，只有在该条件下，才可以将氨氮彻底氧化为硝态氮；在反硝化过程，碳源作为反硝化过程的电子供体，是影响反硝化过程的重要影响因素，若污水中碳氮比偏低时，需要考虑使用外加甲醇、葡萄糖等碳源提供反硝化电子供体。

但是，目前在运用上述处理设备进行污水的脱氮处理时，在硝化作用过程中，亚硝态氮转化为硝态氮过程中，消耗了一定量的氧气，但是在反硝化作用过程中，硝态氮又转化为了亚硝态氮，所以在该转化过程中，导致氧气消耗较高，同时在硝化作用过程中，还需要鼓风机或者其他曝气设施为硝化池提供空气，造成了机械耗能较高；此外，现有技术在反硝化过程中，并没有对污水中原始碳源进行利用，而是直接将碳源添加在反硝化池中，所以反硝化过程的电子供体全部依赖于外加的碳源，增加了碳源的使用量，浪费了资源，提高了企业的经济成本，不具有实用性。

实用新型内容

为解决现有技术中的生物脱氮处理工艺存在的不仅氧气消耗高，而且机械耗能高，且浪费了过多的碳源等问题，本实用新型的目的在于提供一种污水生物脱氮处理设备及工艺。

为达到上述目的，本实用新型实施例中提供了一种污水生物脱氮处理设备，包括监控装置及通过管道依次连接的均质调节池、反硝化系统、硝化池及二沉池，硝化池与反硝化系统通过污水回流管连接，二沉池与反硝化系统通过污泥回流管连接，均质调节池连接酸碱添加系统，反硝化系统包括通过管道依次连接的一级反硝化池和二级反硝化池，二级反硝化池上连接碳源添加系统；

监控装置包括PLC控制器、与PLC控制器连接的显示器，PLC控制器分别与酸碱添加系统、碳源添加系统连接。

本技术方案中，该设备结构简单，通过均质调节池、反硝化系统、硝化池及二沉池形成前置反硝化生物脱氮处理设备，该设备中，反硝化系统分为一级反硝化池和二级反硝化池，在一级反硝化池内利用污水自身的碳源进行反硝化反应，在二级反硝化池内通过碳源添加系统额外添加碳源完成剩余的反硝化反应，该反硝化系统与现有的反硝化系统而言，降低了碳源的添加量，节省了经济成本，此外酸碱添加系统和碳源添加系统均与PLC控制器连接，PLC控制器根据现场仪表的检测数据，自动打开或关闭酸碱及碳源的添加量，无需人工辅助完成，提高了设备运行的自动化，真正做到了远程管理，节省了工人的劳动时间，减小了劳动强度，提高了设备运行效率，另外设备工艺流程简单、高效、占地面积小，便于厂房的建设，投资成本低，生产效率高，实用性强。