一種利用工業固體廢棄物脫氮除磷的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于污水脫氮除磷領域，公開了一種利用工業固體廢棄物脫氮除磷的裝置。該裝置包括一級裝置和二級裝置，一級裝置水平設置在二級裝置的前部，且一級裝置的底部和二級裝置的底部通過管道連通，該管道上設置有二號電磁閥和水泵；一級裝置內自上而下依次為植物層、一級裝置反應濾料和鵝卵石；二級裝置自上而下依次為二級裝置反應濾料和鵝卵石，一級裝置的一級裝置反應濾料內中底部設置有曝氣擴散口，曝氣擴散口與空氣壓縮機連接的管道上設置一號電磁閥，且一級裝置旁側設置有回流管道連通一級裝置的底部和上端，該回流管道上設置回流泵。該裝置實現了占地面積小、運行費用低，污水中氮磷高效去除的目的。
【專利說明】ー種利用エ業固體廢棄物脫氮除磷的裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于污水脫氮除磷領域，更具體地說，涉及ー種利用エ業固體廢棄物對農村生活污水和畜禽養殖廢水進行脫氮除磷的裝置。
【背景技術】
[0002]隨著我國經濟的迅速發展，農村生活以及畜禽養殖廢水的污染問題日益嚴重。兩種類型污水最大的特點是氮磷濃度高。氮磷也是污水污染物中受關注度最高的成分。水體作為ー個重要會集地，隨著氮磷不斷輸入而飽和時，會引起水體富營養化等一系列嚴重環境問題，同時給人類的生產生活帶來了一定的負面影響，構建適合農村污水分散式分布和畜禽養殖規模特點并且能夠高效去除氮磷的污水處理系統勢在必行。
[0003]目前我國農村生活污水和畜禽養殖場廢水處理設施的普及率較低，一部分設施存在著處理工藝簡單、效果不好的問題；一部分雖然污染物去除效果較好，但其投資成本大、需要高額運行費用或較大的土地面積，例如ー些厭氧好氧一體化エ藝運行成本高、能耗大，人工濕地占有大量土地、基建費用高；還有一部分エ藝對氮或磷的去除率較高，但無法使兩者都能長期高效去除，例如砂濾處理系統和藻類塘技木。為達到低能耗、高效率去除廢水中氮磷之目的，以資源的高效循環利用為核心思路，研究新的處理設備和運行エ藝，并有效應用于農村生活和畜禽養殖場污水處理，這是和整個環保經濟可持續發展的大目標相吻合的。
[0004]濾料作為污水處理反應的介質，其性能的好壞直接影響污水中氮和磷去除的效率，已有的報道中某些エ業廢棄物被廣泛應用于污水處理中，例如無煙煤、鋼渣、粉煤灰等。近幾年水廠、礦業和冶金過程中產生的副產品的綜合利用成為研究熱點，其中包括脫水鋁污泥、酸中和殘洛、輕燒氧化鎂、紅砂和紅泥球粒。脫水招污泥、酸中和殘洛和輕燒氧化鎂分別來自于自來水廠凈水過程中的副產物、生產金紅石過程中產生的殘渣和氧化鎂生產中的殘余物，前兩者含有豐富的鐵和鈣，后者以氧化鎂為主，從對水體污染物去除方面分析，脫水鋁污泥對污水脫氮除磷有較好的效果，酸中和殘渣可降低地表水體中溶解性有機物、氮和磷的濃度，輕燒氧化鎂通過化學吸附去除污水中的磷；紅砂和紅泥球粒是氧化鋁精煉中不同形態的廢棄物，此種殘渣富含鐵，在廢水處理中可高效去除和吸附營養物質及微量金屬元素。另外上述幾種エ業固體廢棄物都有較大的比表面積，對水體中的污染物有一定的吸附能力，同時化學組成穩定無二次污染，若能將幾者結合作為濾料應用于農村生活和畜禽養殖廢水處理技術中，一方面可以提供低價高效的反應介質，另一方面也可以提供ー種新的資源化利用的處理方式。
[0005]已有文獻中有上述幾種エ業廢棄物単獨作為濾料處理污水或地表水，鮮有采用兩種或兩種以上濾料混合后處理生活污水或畜禽養殖廢水；此外，單ー濾料去除污水中污染物質種類受限，而濾料混合在一起直接進行污水處理氮、磷去除效果差；另外某些技術存在占地面積大、運行費用高的問題。
【發明內容】

[0006]1.要解決的技術問題
[0007]針對各種現有的農村生活污水和畜禽養殖廢水小型處理系統不能兼具建設運行成本低廉且能同時高效去除污水中氮和磷的問題，本實用新型提供了ー種利用エ業固體廢棄物脫氮除磷的裝置。該裝置實現了占地面積小、運行費用低，污水中氮和磷高效去除的目的。
[0008]2.技術方案
[0009]本實用新型的目的通過以下技術方案實現。
[0010]ー種利用エ業固體廢棄物脫氮除磷的裝置，包括ー級裝置和ニ級裝置，所述的ー級裝置水平設置在ニ級裝置的前部，且所述的ー級裝置的底部和ニ級裝置的底部通過管道連通，該管道上設置有二號電磁閥和水泵；
[0011]所述的ー級裝置內自上而下依次為植物層、ー級裝置反應濾料和鵝卵石。該ー級裝置反應濾料為エ業固體廢棄物，可以選用脫水鋁污泥與輕燒氧化鎂的混合物或脫水鋁污泥與紅砂的混合物。
[0012]所述的ニ級裝置自上而下依次為ニ級裝置反應濾料和鵝卵石。該ニ級裝置反應濾料為エ業固體廢棄物，可以選用酸中和殘渣與輕燒氧化鎂的混合物或酸中和殘渣與紅泥球粒的混合物。
[0013]所述的ー級裝置的ー級裝置反應濾料內中底部設置有曝氣擴散ロ，曝氣擴散ロ與空氣壓縮機連接的管道上設置一號電磁閥，且ー級裝置旁側設置有回流管道連通ー級裝置的底部和上端，該回流管道上設置回流泵。
[0014]優選地，所述的空氣壓縮機、回流泵、水泵、一號電磁閥和二號電磁閥均與自動控制系統連接。
[0015]3.有益效果
[0016]相比于現有技術，本實用新型的優點在于:
[0017](I)本實用新型的裝置同時采用科學的布料及組合方法，克服了濾料直接結合在一起進行污水處理氮、磷去除率低的問題，保證了氮磷的高效去除；
[0018](2)本實用新型的系統成本低廉、效果顯著，尤其適合農村生活污水和畜禽養殖廢水處理，具有較大的市場前景和推廣應用價值。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0019]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0020]圖中:1、ー級裝置；2、ニ級裝置；3、一級裝置反應濾料；4、ニ級裝置反應濾料；5、植物層；6、鵝卵石；7、曝氣擴散ロ ；8、空氣壓縮機；9、回流泵；10、水泵；11、一號電磁閥；
12、二號電磁閥；13、自動控制系統。
【具體實施方式】:
[0021]下面結合附圖和實施例對本實用新型做進ー步說明。
[0022]實施例1:對某農村生活污水進行處理
[0023]如圖1，ー級裝置I呈圓柱形高1.6m,直徑1.2m,濾料層高度1.5m,有效容積1.7m3，ー級裝置反應濾料3層和鵝卵石6層高度分別為1.4m和10cm，ー級裝置反應濾料3選用脫水鋁污泥和輕燒氧化鎂，兩者分別來自某自來水廠和某氧化鎂生產廠，ー級裝置I上部栽種植物層5，品種為吊鐘柳；二級裝置2呈圓柱形且尺寸結構與ー級裝置I相同，二級裝置反應濾料4選用酸中和殘洛與輕燒氧化鎂,兩者分別來自某鈦鐵礦廠和某氧化鎂生產廠；ー級裝置I的底部和二級裝置2的底部鋪設管道連通，該管道上設置有二號電磁閥12和水泵10 ;—級裝置I的ー級裝置反應濾料3底部安裝曝氣擴散ロ 7，利用空氣壓縮機8將空氣通過曝氣擴散ロ 7鼓入ー級裝置I中，空氣壓縮機8與曝氣擴散ロ 7連接的管道上設置ー號電磁閥11，且ー級裝置I回流管道上設置回流泵9 ;空氣壓縮機8、回流泵9、水泵10、一號電磁閥11和二號電磁閥12均與自動控制系統13連接；整個裝置及管道均用PVC材料制成。
[0024]系統運行情況:在水力負荷為1.0m3m-2Cf1的條件下進行布水，首先，通過自動控制系統13控制關閉水泵10和二號電磁閥12，將ー級裝置I有效容積60%體積的原污水(1.0m3)從ー級裝置I上部布入該裝置，在厭氧狀態下停留45min，停留后通過回流泵9將
0.7m3的污水回流至一 級裝置I上部，同時開啟空氣壓縮機8和一號電磁閥11，好氧曝氣時間為50min，鼓入空氣量3.0mL IT1 ?じ1 ;曝氣結束后，ー級裝置I再布入ー級裝置I有效容積40%體積的原污水(0.7m3)，在厭氧狀態下停留70min，停留之后通過回流泵9將1.2m3的污水回流至ー級裝置I上部，同時開始好氧鼓風曝氣，二次曝氣時間為40min，鼓入空氣量
3.0mL IT1 ?じ1 ;二次曝氣結束后，開啟水泵10和二號電磁閥12，經ー級裝置I處理后的污水通過上流式布水方式進入二級裝置2 ;最后污水在二級裝置2停留40min，處理后的污水從二級裝置2下部鵝卵石6層排出，即完成一個完整運行周期。
[0025]此系統連續運行4月，每隔7天對出水水質進行監測，重點研究氮和磷的出水濃度及去除率，某農村生活污水經此系統處理后，単一濾料組合出水中COD、氨氮、總氮和總磷去除率變化范圍分別是41~72%、71~80%、27~54%和96~98%，本實用新型的組合濾料出水中C0D、氨氮、總氮和總磷去除率變化范圍分別是80~86%、94~99%、80~86%和99%(如表1)，組合濾料比單ー濾料組合エ藝具有較高的氮、磷去除效果。
[0026]表1實施例1中某農村生活污水的進水與出水水質測試指標情況
[0027]
【權利要求】
1.ー種利用エ業固體廢棄物脫氮除磷的裝置，包括ー級裝置(I)和ニ級裝置(2)，其特征在于，所述的ー級裝置(I)水平設置在ニ級裝置(2)的前部，且所述的ー級裝置(I)的底部和ニ級裝置(2)的底部通過管道連通，該管道上設置有二號電磁閥(12)和水泵(10)； 所述的ー級裝置(I)內自上而下依次為植物層(5)、ー級裝置反應濾料(3)和鵝卵石(6)； 所述的ニ級裝置(2)自上而下依次為ニ級裝置反應濾料(4)和鵝卵石(6)； 所述的ー級裝置(I)的ー級裝置反應濾料(3)內中底部設置有曝氣擴散ロ(7)，所述曝氣擴散ロ(7)與空氣壓縮機(8)連接的管道上設置一號電磁閥(11)，且所述的ー級裝置(I)旁側設置有回流管道連通ー級裝置(I)的底部和上端，該回流管道上設置回流泵(9)。
2.根據權利要求1所述的ー種利用エ業固體廢棄物脫氮除磷的裝置，其特征在于，空氣壓縮機(8)、回流泵(9)、水泵(10)、一號電磁閥(11)和二號電磁閥(12)均與自動控制系統(13)連接。
【文檔編號】C02F9/14GK203440216SQ201320578712
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年9月18日 優先權日:2013年9月18日
【發明者】汪龍眠, 張毅敏, 晁建穎, 楊飛, 高月香 申請人:環境保護部南京環境科學研究所