本技术涉及一种利用复合生物炭强化低碳氮比污水脱氮除磷装置,属于污水处理设备。
背景技术:
1、氮磷是水体富营养化的始作俑者,主要来源于农业活动、工业废水和城市污水等。水体中过量的氮磷,易于引发水体富营养化和藻类爆发,这些快速增殖的藻类与细菌大量消耗水体中的氧气,从而导致水体呈现缺氧甚至黑臭状态。在水体溶解氧急剧降低的同时,大量的蓝藻、绿藻等藻类会释放藻毒素等物质,可能对水体生态系统中的鱼类等水生动物造成毁灭性的毒害。
2、应用物化方法脱氮往往因条件苛刻、价格昂贵而受到限制。然而,生物脱氮工艺可以避免这些缺陷,通过微生物的作用将氨氮转化为硝酸盐,硝酸盐还原为氮气。这种工艺利用了自然界中存在的脱氮微生物,使得脱氮更加环保和经济可行。然而,生物脱氮工艺在实际应用中也面临一些挑战。其中一个主要问题是cod的缺乏。生物反硝化需要适量的有机碳作为能源和电子供体,以促使微生物代谢过程中的硝酸盐还原反应发生。然而,在许多水处理过程中,碳源供应不足,导致cod和无机氮之间严重失衡,使得微生物难以在低碳氮比条件下正常进行代谢。这种cod缺乏问题可能导致微生物活性下降,减缓反硝化反应速率,甚至使反硝化过程完全停止。此外,失衡的碳氮比还会引发一系列其他问题,如降低污水处理效果和增加处理成本。除此之外,生物除磷工艺通常还需化学除磷工艺辅助除磷,因此也会带来额外的成本,近来反硝化除磷工艺被提出,其被视为传统生物除磷的最有力的强化手段之一。但是,现有的反硝化除磷装置的效果还有待提高。
技术实现思路
1、本实用新型要解决的技术问题是:提供一种利用复合生物炭强化低碳氮比污水脱氮除磷装置,以解决上述现有技术中存在的技术问题。
2、本实用新型采取的技术方案为:一种利用复合生物炭强化低碳氮比污水脱氮除磷装置,包括反应器、进水泵、出水泵、曝气盘、搅拌桨、溶氧仪以及加料斗,所述反应器的上端开口,所述反应器的上部设置有进水口,所述进水口通过管道连接有进水泵,所述反应器的下部设置有出水口,所述出水口通过管道连接有出水泵;所述曝气盘安装在所述反应器的底部,所述曝气盘通过曝气管连接有曝气泵,所述曝气泵位于所述反应器之外;所述搅拌桨位于所述反应器内部中央,所述搅拌桨由第二电机驱动;所述溶氧仪电性连接有溶氧传感器探头,所述溶氧传感器探头伸至所述反应器内部的液面以下;所述加料斗内部装有复合生物炭粉末,所述加料斗安装在所述反应器的口部,所述加料斗的下端设置有翻板阀,所述翻板阀由第二电机驱动。
3、优选的,所述复合生物炭粉末包括载体和活性铁氧化物,所述活性铁氧化物为四氧化三铁粉末,所述载体为花生壳碳化粉末。
4、优选的,所述加料斗的外侧壁上设置有透明的观察条。
5、优选的,所述反应器的内侧壁上插接有供微生物附着的树枝状的纤维填料。
6、优选的,所述纤维填料由聚乙烯-pe材料制成。
7、优选的,所述进水泵和所述出水泵均为蠕动泵。
8、本实用新型的有益效果:
9、1.本实用新型能强化低碳氮比污水反硝化脱氮除磷反应,磁铁矿作为一种活性铁氧化物,磁铁矿的氧化反应能力和磁性性质,可作为额外的电子供体,增强了反硝化除磷菌的代谢活性,在低碳氮比条件下实现高效反硝化;花生壳生物炭具有大量的活性官能团以及巨大的比表面积,花生壳生物炭承载四氧化三铁粉末且为微生物提供生长附着的位点,方便四氧化三铁与微生物的反应;复合生物炭还可作为电子穿梭体增强污泥本体的电子传导活性,且复合生物炭能够刺激污泥分泌更多的胞外聚合物,从而增强了污水的脱氮除磷效果,增强反硝化过程的效率和效果。
10、2.本实用新型中通过设置加料斗和翻板阀能实现复合生物碳的自动连续投加,节约劳动力,提高工作效率。
11、3.本实用新型中通过设置树枝状的纤维填料方便微生物附着,使微生物分散更加均匀,加速反应,提升反应速率。
1.一种利用复合生物炭强化低碳氮比污水脱氮除磷装置,其特征在于:包括反应器、进水泵、出水泵、曝气盘、搅拌桨、溶氧仪以及加料斗,所述反应器的上端开口,所述反应器的上部设置有进水口,所述进水口通过管道连接有进水泵,所述反应器的下部设置有出水口,所述出水口通过管道连接有出水泵;所述曝气盘安装在所述反应器的底部,所述曝气盘通过曝气管连接有曝气泵,所述曝气泵位于所述反应器之外;所述搅拌桨位于所述反应器内部中央,所述搅拌桨由第二电机驱动;所述溶氧仪电性连接有溶氧传感器探头,所述溶氧传感器探头伸至所述反应器内部的液面以下;所述加料斗内部装有复合生物炭粉末,所述加料斗安装在所述反应器的口部,所述加料斗的下端设置有翻板阀,所述翻板阀由第二电机驱动。
2.根据权利要求1所述的一种利用复合生物炭强化低碳氮比污水脱氮除磷装置,其特征在于:所述复合生物炭粉末包括载体和活性铁氧化物,所述活性铁氧化物为四氧化三铁粉末,所述载体为花生壳碳化粉末。
3.根据权利要求1所述的一种利用复合生物炭强化低碳氮比污水脱氮除磷装置,其特征在于:所述加料斗的外侧壁上设置有透明的观察条。
4.根据权利要求1所述的一种利用复合生物炭强化低碳氮比污水脱氮除磷装置,其特征在于:所述反应器的内侧壁上插接有供微生物附着的树枝状的纤维填料。
5.根据权利要求4所述的一种利用复合生物炭强化低碳氮比污水脱氮除磷装置,其特征在于:所述纤维填料由聚乙烯-pe材料制成。
6.根据权利要求1所述的一种利用复合生物炭强化低碳氮比污水脱氮除磷装置,其特征在于:所述进水泵和所述出水泵均为蠕动泵。
