公布日：2023.05.30
申请日：2023.02.13
分类号：C02F3/30(2023.01)I;C02F3/34(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本发明提供了一种智能化靶向处理废水硝态氮系统，涉及脱氮技术领域，包括清水池、一级脱氮区、中间水池和二级脱氮区，所述清水池设有进水端和出水端，所述出水端与所述一级脱氮区的进水端相连接，所述一级脱氮区的出水端与所述中间水池的进水端相连接，所述中间水池的出水端和所述二级脱氮区的进水端相连接，所述水流输出的方向依次通过所述清水池、所述一级脱氮区、所述中间水池和所述二级脱氮区。本发明的有益效果为在节省碳源同时可以高效率靶向降解废水中的硝态氮，降低污水厂大量碳源产生的运行费用同时减排了大量碳源产生的二氧化碳，使得污水处理厂可以高效率保证总氮稳定达标同时大幅降低能耗和有机碳源的消耗。
权利要求书
1.一种智能化靶向处理废水硝态氮系统，其特征在于，包括清水池(1)、一级脱氮区(13)、中间水池(16)和二级脱氮区(14)，所述清水池(1)设有进水端和出水端，所述出水端与所述一级脱氮区(13)的进水端相连接，所述一级脱氮区(13)的出水端与所述中间水池(16)的进水端相连接，所述中间水池(16)的出水端和所述二级脱氮区(14)的进水端相连接，所述二级脱氮区(14)还包括具有将达标的氮气排出的出气孔，水流输出的方向依次通过所述清水池(1)、所述一级脱氮区(13)、所述中间水池(16)和所述二级脱氮区(14)。
2.根据权利要求1所述的智能化靶向处理废水硝态氮系统，其特征在于，所述清水池(1)的出水端包括两个支路，分别为第一支路和第二支路，所述第一支路的所述出水端排出的废水沿水流输出的方向依次通过一级进水泵(2)和一级进水流量计(3)直到返回至所述清水池(1)的顶部；所述第二支路的所述出水端排出的废水沿水流输出的方向依次通过所述一级进水泵(2)和一级进水泵电动阀(8)直到排入至所述一级脱氮区(13)的底部。
3.根据权利要求1所述的智能化靶向处理废水硝态氮系统，其特征在于，所述一级脱氮区(13)的出水端包括两个支路，分别为第三支路和第四支路，所述第三支路的所述出水端排出的废水沿水流输出的方向依次通过一级循环泵流量计(4)和一级内流泵(5)直到返回至所述一级脱氮区(13)的底部；所述第四支路的所述出水端通过所述一级脱氮区(13)的溢水槽(6)流入所述中间水池(16)。
4.根据权利要求1所述的智能化靶向处理废水硝态氮系统，其特征在于，所述中间水池(16)的出水端通过二级进水泵(10)与所述二级脱氮区(14)的底部的进水端相连接。
5.根据权利要求1所述的智能化靶向处理废水硝态氮系统，其特征在于，所述二级脱氮区(14)的出水端包括两个支路，分别为第五支路和第六支路，所述第五支路的所述出水端排出的废水沿水流输出的方向通过二级回流泵(15)流入所述二级脱氮区(14)的底部；所述第六支路将达标的氮气排放至系统外。
6.根据权利要求1所述的智能化靶向处理废水硝态氮系统，其特征在于，所述一级脱氮区(13)和所述二级脱氮区(14)中设置有降解物(7)，所述降解物(7)的结构为曲面网状结构，所述降解物(7)的内部填充有脱氮填料。
7.根据权利要求6所述的智能化靶向处理废水硝态氮系统，其特征在于，所述降解物(7)为脱氮复合酶生物载体，所述脱氮复合酶生物载体包括以下重量份数的原料：单质硫50份、麦饭石粉10份、碳酸钙粉30份和沸石粉10份。
8.根据权利要求1所述的智能化靶向处理废水硝态氮系统，其特征在于，所述一级脱氮区(13)和所述二级脱氮区(14)中的管道上设置有多个进水布水器(9)，所述进水布水器(9)的布水头均朝下。
9.根据权利要求1所述的智能化靶向处理废水硝态氮系统，其特征在于，所述清水池(1)和所述二级脱氮区(14)的上方均设置有传感器，所述传感器用于监测所述清水池(1)和所述二级脱氮区(14)的全氮组分含量。
10.根据权利要求1-9所述的智能化靶向处理废水硝态氮系统，其特征在于，还包括智能网关和管理平台，所述智能网关和所述管理平台通信连接，所述智能网关接收到所述传感器的监控数据，将所述监控数据发送至所述管理平台，所述管理平台进行实时显示，所述监控数据包括进水流量、液位、浓度以及水质的数据。
发明内容
本发明的目的在于提供一种处理废水的智能化靶向降解硝态氮系统，以改善上述问题。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
本申请提供了一种理废水的智能化靶向硝态氮系统，包括清水池、一级脱氮区本申请提供了一种智能化靶向处理废水硝态氮系统，包括清水池、一级脱氮区、中间水池和二级脱氮区，所述清水池设有进水端和出水端，所述出水端与所述一级脱氮区的进水端相连接，所述一级脱氮区的出水端与所述中间水池的进水端相连接，所述中间水池的出水端和所述二级脱氮区的进水端相连接，所述二级脱氮区还包括具有将达标的氮气排出的出气孔，水流输出的方向依次通过所述清水池、所述一级脱氮区、所述中间水池和所述二级脱氮区。
综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述清水池的出水端包括两个支路，分别为第一支路和第二支路，所述第一支路的所述出水端排出的废水沿水流输出的方向依次通过一级进水泵和一级进水流量计直到返回至所述清水池的顶部；所述第二支路的所述出水端排出的废水沿水流输出的方向依次通过所述一级进水泵和一级进水泵电动阀直到排入至所述一级脱氮区的底部。
综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述一级脱氮区的出水端包括两个支路，分别为第三支路和第四支路，所述第三支路的所述出水端排出的废水沿水流输出的方向依次通过一级循环泵流量计和一级内流泵直到返回至所述一级脱氮区的底部；所述第四支路的所述出水端通过所述一级脱氮区的溢水槽流入所述中间水池。
综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述中间水池的出水端通过二级进水泵与所述二级脱氮区的底部的进水端相连接。
综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述二级脱氮区的出水端包括两个支路，分别为第五支路和第六支路，所述第五支路的所述出水端排出的废水沿水流输出的方向通过二级回流泵流入所述二级脱氮区的底部；所述第六支路将达标的氮气排放至系统外。
综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述一级脱氮区和所述二级脱氮区中设置有包埋固化自养脱氮硫杆菌酶制填料，填料酶可以充分供给脱氮硫杆菌所需必备的营养源，脱氮硫杆菌在填料表面及内部大量繁殖固化附着增生，具有耐低温、耐盐度的特点，可以高效率靶向代谢硝态氮，
制作的填料成品为不规则状，之后填充于多孔填料球中，填料球结构采用曲面网状，所述填料球的内部填充有上述不规则脱氮填料。
综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述降解物为脱氮复合酶生物载体，所述脱氮复合酶生物载体包括以下重量份数的原料：单质硫50份、麦饭石粉10份、碳酸钙粉30份和沸石粉10份。
综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述一级脱氮区和所述二级脱氮区中的管道上设置有多个进水布水器，所述进水布水器的布水头均朝下。
综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述清水池和所述二级脱氮区的上方均设置有传感器，所述传感器用于监测所述清水池和所述二级脱氮区的介质含量。
综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，还包括智能网关和管理平台，所述智能网关和所述管理平台通信连接，所述智能网关接收到所述传感器的监控数据，将所述监控数据发送至所述管理平台，所述管理平台进行实时显示，所述监控数据包括进水流量、液位、浓度以及水质的数据。
本发明的有益效果为：本发明中一级内循环泵循环间歇工作，停止时为了使得自养脱氮硫杆菌充分的反应，工作时起到驱氮、均匀水质、反洗功能，一级脱氮可以实现靶向降解硝态氮效率70％去除效果，二级脱氮可以实现靶向降解硝态氮效率99％去除效果。本发明中二级内循环泵也是间歇工作同一级循环泵，起到二级驱氮和反洗功能。
降解物为脱氮复合酶生物载体会在载体酶填料表面及内部“凿洞”深层固化，载体球表面及形成的孔洞比表面积越来越大，可以使得“自养脱氮硫杆菌”倍增繁殖，进而实现靶向降解硝态氮功能，整个反应无需投加任何有机碳源营养、产生的剩余污泥较异养脱氮仅十分之一，运营费用极大缩小。其中，载体球内部流态与填料级配经过级配优化设计，建立了顺畅的排气微孔道，减少了填料板结，促使自养脱氮生成的氮气快速从内部排出，减少了现有载体填料板结及反应器死区及无效空间，提高了反应器稳定性和脱氮效率。
靶向自养脱氮反应中观察到也存在异养脱氮微生物，分析为该系统亦可利用废水中残存有机碳源进行异养脱氮反应，可以实现自养脱氮为主，异养脱氮为辅的混合营养共生靶向脱氮系统。
本发明无需外加碳源，节约运行成本，脱氮效率高、运行成本低、推广范围广，使得污水处理厂可以大幅降低能耗和有机碳源消耗，更有能力转化为零能耗或者能量输出的污水厂。
（发明人：阳立平;刘波文;刘济忠;石井裕之;李海波）
