CN213950729U - 废水生物膜微气泡增氧式高率滴滤处理塔 - Google Patents
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Abstract
废水生物膜微气泡增氧式高率滴滤处理塔，滴滤塔(1)下侧连接安装沉淀池(2)，沉淀池(2)通过循环水泵(9)连接微气泡增氧器(6)，微气泡增氧器(6)通过高氧水管(4)接入滴滤塔(1)顶部内，微气泡增氧器(6)旁通过自动控制阀门(7)安装连接氧气制造机(8)；排放水管(10)上安装溶解氧控制传感器(11)，溶解氧控制传感器(11)与自动控制阀门(7)通过控制线路连接；用排放水溶解氧浓度控制增氧装置供氧量，促进生物膜深处的氨氮厌氧氨氧化作用。提高BOD、COD和氨氮去除率；在低进流量或零进流量时，保持滤材湿润，维持微生物活性，回流水和排放水溶解氧浓度得到提升，排放水氨氮浓度得到实质性的显著降低。
Description
技术领域
本实用新型涉及IPC分类C02F3/00水、废水或污水的生物处理技术，尤其是废水生物膜微气泡增氧式高率滴滤处理塔。
背景技术
生物滴滤技术是处理VOCs恶臭气体的常用方法之一，特别是处理污水厂臭气、制药污水恶臭气体。生物滴滤塔装置结构简单、可根据废气成分选择性的进行净化、同时可以对填料进行升降，便于更换填料，节约原料。
生物滴滤除臭的原理，是利用微生物生命活动，消耗掉废气中VOCs 恶臭气体，将其分解为二氧化碳和水。在原理上与生物法处理废水是一样的，但因为微生物不能生活在气态中，所以需要将恶臭污染物转移至液相或气相中，在固态或者气态的环境下，微生物才能存活，才能正常工作。恶臭气体经过收集后，通入生物滴滤塔中，VOCs废气经过扩散，与滴滤塔内的药剂接触，然后VOCs溶解到液体中，由于生物膜内外浓度差的问题，VOCs从生物膜外侧逐渐扩散到生物膜内侧中。然后，进入膜内的vocs被微生物吸收利用，微生物将其作为能量，消耗利用，最终排放出无害的二氧化碳和水，代谢产物以其各自原来的状态扩散出来。
盐城工学院提出的中国专利申请201710085176.5涉及一种生物滴滤塔装置以及生物滴滤塔系统。该种生物滴滤塔装置包括红外线分析仪、多个滴滤塔。多个滴滤塔分别与红外线分析仪通过多根第一管路连接。每根第一管路上均设置有第一电磁阀，第一电磁阀与红外线分析仪通信连接。每个滴滤塔均包括塔体、填料组件、用于喷射营养液的喷淋组件。可升降填料组件的升降组件，喷淋组件、填料组件和升降组件均设于塔体内，填料组件与升降组件连接。
高率滴滤塔属于废水生物膜处理法的一种新型技术，生物膜在有氧的环境下分解废水中的有机物，并将氨氮氧化为硝酸盐氮；传统高率滴滤塔以强制通风从后端或下方供应新鲜空气，其中的氧气通过向上扩散进入生物膜，然而，在废水有机负荷提高时，此种氧传送方式效率不佳，同时在滴滤塔前端或上方因生物膜大量生长，通风气流阻滞，局部区域无法获得足够氧气而发生厌氧腐败现象，进一步造成处理水质的不稳定及恶化。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供废水生物膜微气泡增氧式高率滴滤处理塔，改善塔内通风和促进生物膜微生物活性，稳定和提高处理水质。
本实用新型的目的将通过以下技术措施来实现：滴滤塔下侧连接安装沉淀池，滴滤塔内填充滤料，在滤料表面有生物膜，进流水管从前端或顶部进入滴滤塔，沉淀池通过循环水泵连接微气泡增氧器，微气泡增氧器通过高氧水管接入滴滤塔顶部内，同时，微气泡增氧器旁通过自动控制阀门安装连接氧气制造机；沉淀池连接排放水管，并且排放水管上安装溶解氧控制传感器，溶解氧控制传感器与自动控制阀门通过控制线路连接；用排放水溶解氧浓度控制增氧装置供氧量，维持滴滤塔内微生物活性，促进生物膜深处的氨氮厌氧氨氧化作用。
尤其是，根据选择模式运行的工艺方法分别为：
1)高负荷模式：根据进流水管的进流水含有高有机负荷条件，设定回流率1～2倍，启动微气泡增氧器及氧气制造机，处理水溶解氧控制传感器目标值设定为2.0mg/L，微气泡增氧器供氧增加至符合目标值为止；
2)硝化及反硝化模式：以0.5～2小时间隔，启动和停止微气泡增氧器运行，通过间歇供氧，在滴滤塔1内形成好氧和缺氧变化，好氧段进行硝化作用，将氨氮转化为硝酸盐氮及亚硝酸盐氮，缺氧段则进行反硝化作用；将硝酸盐氮还原为氮气，进而降低排放水总氮浓度；
3)排放水溶解氧补充模式：结合溶解氧控制传感器实时测定值，设定回流率1～3倍，启动微气泡增氧器及氧气制造机，处理水溶解氧控制传感器目标值设定为5.0～10.0mg/L，微气泡增氧器供氧增加至符合目标值为止；
4)节能模式：根据进流水管的进流水低水量低负荷时，停止微气泡增氧器运作，回流率维持1倍，滴滤塔仅靠启动强制通风设备供氧。
尤其是，滴滤塔与沉淀池之间通过封闭箱体连通，或通过密封管线连接。
尤其是，高氧水管接入进流水管。
尤其是，沉淀池底部连接废弃污泥排出口。
尤其是，循环水泵安装在排放水管上。
尤其是，循环水泵通过管线接入微气泡增氧器底部，自动控制阀门连接微气泡增氧器中部。
尤其是，进流水管进入滴滤塔顶部内后，与安装在滴滤塔顶部内的布水管或分散盘连接。
尤其是，在排放水管排放末端安装溶解氧控制传感器。
尤其是，滴滤塔顶部安装强制通风设备。
本实用新型的优点和效果：向滴滤塔供应溶解氧，提高BOD、COD 和氨氮去除率；增加回流水和微气泡增氧装置，在低进流量或零进流量时，保持滴滤塔滤材湿润，维持微生物活性；排放水含大量溶解氧，硝化效果更好，达到更低的氨氮浓度；确保处理水质的良好稳定，可提高承受水体溶解氧浓度，同时，用排放水溶解氧浓度控制增氧装置供氧量，维持系统经济运行。
附图说明
图1为本实用新型实施例1结构示意图。
附图标记包括：
滴滤塔1、沉淀池2、进流水管3、高氧水管4、废弃污泥排出口5、微气泡增氧器6、自动控制阀门7、氧气制造机8、循环水泵9、排放水管10、溶解氧控制传感器11。
具体实施方式
本实用新型原理在于：改良传统高率滴滤塔，增加回流水和微气泡增氧装置，并且，用排放水溶解氧浓度控制增氧装置供氧量，维持滴滤塔内微生物活性，有更多的氨氮转换为硝酸盐氮，促进生物膜深处的氨氮厌氧氨氧化作用，排放水含大量溶解氧，可提高承受水体溶解氧浓度，降低出流水总氮浓度；维持系统经济运行。
本实用新型中，利用一组微气泡增氧器6，在回流水中增加溶解氧，再返回滴滤塔1的前端或上方，与进流水管3的进流水一同进入滴滤塔1，在滴滤塔1内前端或上方有机负荷最高的区域，及时补充提供溶解氧，因此克服了上述传统高率滴滤塔在高有机负荷下容易发生的厌氧腐败现象，从而改善或提升工艺性能。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例1：如附图1所示，滴滤塔1下侧连接安装沉淀池2，滴滤塔1内填充滤料，在滤料表面有生物膜，进流水管3从前端或顶部进入滴滤塔1，沉淀池2通过循环水泵9连接微气泡增氧器6，微气泡增氧器6通过高氧水管4 接入滴滤塔1顶部内，同时，微气泡增氧器6旁通过自动控制阀门7安装连接氧气制造机8；沉淀池2连接排放水管10，并且排放水管10上安装溶解氧控制传感器11，溶解氧控制传感器11与自动控制阀门7通过控制线路连接，氧气制造机8通过接回微气泡增氧器6。
前述中，滴滤塔1与沉淀池2之间通过封闭箱体连通，或通过密封管线连接。
前述中，高氧水管4接入进流水管3。
前述中，沉淀池2底部连接废弃污泥排出口5。
前述中，循环水泵9安装在排放水管10上。
前述中，循环水泵9通过管线接入微气泡增氧器6底部，自动控制阀门7连接微气泡增氧器6中部。
前述中，进流水管3进入滴滤塔1顶部内后，与安装在滴滤塔1顶部内的布水管或分散盘连接。
前述中，在排放水管10排放末端安装溶解氧控制传感器11。
前述中，滴滤塔1顶部安装强制通风设备。
本实用新型实施例中，污水由进流水管3进入滴滤塔1顶部内下落进入滤料间隙，下泄滤过污水进入沉淀池2，进一步，沉淀池2内脱出污泥由废弃污泥排出口5放排，沉淀池2处理后污水由排放水管10引出，而且，排放水管10中部分污水由循环水泵9引入微气泡增氧器6后，同时由安装在排放水管 10排放末端的溶解氧控制传感器11联动自动控制阀门7，启动氧气制造机8工作对微气泡增氧器6微气泡增氧，微气泡增氧器6输出增氧后的循环污水通过高氧水管4有顶部接回滴滤塔1内，改善通风，促进滤材生物膜活性，改善工况。
本实用新型实施例中，滴滤塔1根据工况，选择以下操作模式运行：
1)高负荷模式：根据进流水管3的进流水含有高有机负荷条件，设定回流率1～2倍，启动微气泡增氧器6及氧气制造机8，处理水溶解氧控制传感器11目标值设定为2.0mg/L，微气泡增氧器6供氧增加至符合目标值为止；
2)硝化及反硝化模式：以0.5～2小时间隔，启动和停止微气泡增氧器6运行，通过间歇供氧，在滴滤塔1内形成好氧和缺氧变化，好氧段进行硝化作用，将氨氮转化为硝酸盐氮及亚硝酸盐氮，缺氧段则进行反硝化作用；将硝酸盐氮还原为氮气，进而降低排放水总氮浓度；
3)排放水溶解氧补充模式：结合溶解氧控制传感器11实时测定值，设定回流率1～3倍，启动微气泡增氧器6及氧气制造机8，处理水溶解氧控制传感器11目标值设定为5.0～10.0mg/L，微气泡增氧器6供氧增加至符合目标值为止；
4)节能模式：根据进流水管3的进流水低水量低负荷时，停止微气泡增氧器6运作，回流率维持1倍，滴滤塔1仅靠启动强制通风设备供氧。
本实用新型实施例中，工艺参数包括：生化需氧量去除率85～90％，排放水氨氮浓度<3mg/L，塑料材质滤料，滤料比表面积100～233m2/m3，供氧方式为强制通风+回流水微气泡增氧，有机负荷0.6～4.8kg BOD/m3-d，水力负荷 15～120m3/m3-d，回流率1～3，回流水溶解氧浓度>20mg/L，排放水溶解氧浓度 5～10mg/L。
本实用新型实施例中，以资料来源Metcalf&Eddy,Wastewater Engineering, 5thedition(2013)公开的传统高率滴滤塔工艺参数作为对照：
显然，在增配回流水微气泡增氧后，扩大水力负荷和有机负荷范围，回流水和排放水溶解氧浓度得到提升，排放水氨氮浓度得到实质性的显著降低。
本实用新型实施例中，包括以硝化及反硝化法去除总氮措施在内，可适用多种操作模式以适应进流水质变化和运行要求。
本实用新型实施例中，可提高滴滤塔有机负荷设计参数，相同处理水量下可有效缩小高滴滤塔体积；必要时，可以提高排放水管10排放的溶解氧浓度至5～10mg/L，对承受水体进行溶解氧补充。
Claims (9)
1.废水生物膜微气泡增氧式高率滴滤处理塔，其特征在于，滴滤塔(1)下侧连接安装沉淀池(2)，滴滤塔(1)内填充滤料，在滤料表面有生物膜，进流水管(3)从前端或顶部进入滴滤塔(1)，沉淀池(2)通过循环水泵(9)连接微气泡增氧器(6)，微气泡增氧器(6)通过高氧水管(4)接入滴滤塔(1)顶部内，同时，微气泡增氧器(6)旁通过自动控制阀门(7)安装连接氧气制造机(8)；沉淀池(2)连接排放水管(10)，并且排放水管(10)上安装溶解氧控制传感器(11)，溶解氧控制传感器(11)与自动控制阀门(7)通过控制线路连接。
2.如权利要求1所述的废水生物膜微气泡增氧式高率滴滤处理塔，其特征在于，滴滤塔(1)与沉淀池(2)之间通过封闭箱体连通，或通过密封管线连接。
3.如权利要求1所述的废水生物膜微气泡增氧式高率滴滤处理塔，其特征在于，高氧水管(4)接入进流水管(3)。
4.如权利要求1所述的废水生物膜微气泡增氧式高率滴滤处理塔，其特征在于，沉淀池(2)底部连接废弃污泥排出口(5)。
5.如权利要求1所述的废水生物膜微气泡增氧式高率滴滤处理塔，其特征在于，循环水泵(9)安装在排放水管(10)上。
6.如权利要求1所述的废水生物膜微气泡增氧式高率滴滤处理塔，其特征在于，循环水泵(9)通过管线接入微气泡增氧器(6)底部，自动控制阀门(7)连接微气泡增氧器(6)中部。
7.如权利要求1所述的废水生物膜微气泡增氧式高率滴滤处理塔，其特征在于，进流水管(3)进入滴滤塔(1)顶部内后，与安装在滴滤塔(1)顶部内的布水管或分散盘连接。
8.如权利要求1所述的废水生物膜微气泡增氧式高率滴滤处理塔，其特征在于，在排放水管(10)排放末端安装溶解氧控制传感器(11)。
9.如权利要求1所述的废水生物膜微气泡增氧式高率滴滤处理塔，其特征在于，滴滤塔(1)顶部安装强制通风设备。
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