一种尾水脱氮装置
本发明涉及尾水处理，特别是涉及一种尾水脱氮装置。
背景技术：
1、目前市面上的尾水净化设备主要以生化处理、多级砂滤以及植物净化等集成技术进行协同处理，可针对高cod(化学需氧量，chemical oxygen demand)、高tp(总磷量)以及中低浓度tn(总氮量低于浓度20 mg/l)的尾水进行净化，而对于高浓度tn(总氮量高于浓度20 mg/l)，特别以硝态氮为主的tn净化尚无经济有效技术手段。其中生化反应器作为集成技术中的脱除硝态氮主力，想要提高系统整体tn净化能力，就需要进水基本为硝态氮。垂直流人工湿地也有降氮效果，但单一使用，效率太低，想要提高tn净化效果，需要大幅增加占地面积大和/或延长处理周期，而这也是严重阻碍和制约垂直流人工湿地普及应用的原因之一。
技术实现思路
1、本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种尾水脱氮装置，采用了垂直流人工湿地和反硝化反应器协同处理方式，可构成一个复杂的氮代谢网络，其中垂直流人工湿地用于氨态氮的脱氮，反硝化反应器用于硝态氮的脱氮，总脱氮量显著提高，有利于应对高浓度tn的尾水处理，而垂直流人工湿地引入铁碳填料和微电解系统，显著提高cod和nh3-n的降解速度，利于植物吸收，促进垂直流人工湿地小体量化和净化短周期化；而反硝化反应器采用外筒包裹内筒的方式，不仅可保证反硝化效果，而且占地面积也可相对缩小，有利于推广。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明公开了一种尾水脱氮装置，包括垂直流人工湿地和反硝化反应器；所述垂直流人工湿地包括顶部敞口的承载容器，所述承载容器通过带孔隔板分成上下排布的上腔室和下腔室，所述上腔室内由上至下依次设有种植土层、铁碳填料层以及沸石颗粒层，所述种植土层用于种植植物，所述沸石颗粒层内埋设有微电解装置，所述上腔室上设有湿地进水口和与所述反硝化反应器连通的湿地出水口，所述湿地进水口位于所述种植土层上方，所述湿地出水口对应所述沸石颗粒层，所述下腔室的底部设有能够启闭的湿地排泥口；所述反硝化反应器包括封闭的外筒和位于所述外筒内的内筒；所述外筒上设有外筒进水口和能够启闭的外筒排泥口，所述外筒排泥口低于所述湿地出水口，所述外筒进水口与所述湿地出水口连通，所述外筒进水口在高度上位于所述湿地出水口和所述外筒排泥口之间，所述外筒的顶部与所述内筒的顶部之间具有环形的外筒出水口，所述外筒出水口在高度上介于所述湿地进水口和所述湿地出水口之间；所述内筒上设有内筒进水口、内筒出水口和能够启闭的内筒排泥口，所述内筒进水口位于所述内筒的顶端，所述内筒进水口处安装有带孔盖板，所述内筒排泥口位于所述内筒的底端，所述内筒排泥口通过排泥管与所述外筒排泥口连通，所述内筒出水口在高度上位于所述内筒进水口和所述湿地出水口之间，所述内筒出水口通过水平设置的排水管伸出所述外筒。
3、优选地，所述植物为挺水植物。
4、优选地，所述铁碳填料层与所述沸石颗粒层的层厚比为1:1~1:5。
5、优选地，所述下腔室为尖端朝下的椎体状，所述湿地排泥口位于所述下腔室的尖端。
6、优选地，所述微电解装置通过所述承载容器的顶部敞口与外界直流电源连接。
7、优选地，所述带孔盖板上安装有用于搅拌内筒液体的搅拌器。
8、优选地，所述外筒的顶部设有封盖，所述封盖上设有能够启闭的碳源补入口。
9、优选地，所述内筒和所述外筒的容积比为1:1~10:1。
10、优选地，所述湿地进水口的高度和所述外筒出水口的高差在1m以内。
11、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
12、本发明采用了垂直流人工湿地和反硝化反应器协同处理方式，可构成一个复杂的氮代谢网络，其中垂直流人工湿地用于氨态氮的脱氮，反硝化反应器用于硝态氮的脱氮，总脱氮量显著提高，有利于应对高浓度tn的处理，同时垂直流人工湿地引入铁碳填料和微电解系统，显著提高cod和nh3-n的降解速度，利于植物吸收，有利于垂直流人工湿地缩小占地面积和缩短净化周期，促进垂直流人工湿地应用的推广；而且反硝化反应器采用外筒包裹内筒的方式，一方面外筒内的一级反硝化过程能够产生热量，为内筒的反硝化提供热量，降低内筒反硝化过程的温度波动，保证反硝化效果，另一方面利用高位差(即液位差)，可实现外筒液体自流入内筒内，无需潜水泵，同样利用垂直流人工湿地和外筒的液位差，保证外筒内的液位能够到达内筒的顶部上方，即尾水能够由外筒出水口流出，而且二级厌氧反硝化过程内外一体化设置方式，相较于两个并联的反硝化反应器，不仅反硝化效果好，而且占地面积也可相对缩小，有利于推广，并且保证反应温度和厌氧条件，提高厌氧效率。
技术特征：
1.一种尾水脱氮装置，其特征在于，包括垂直流人工湿地和反硝化反应器；所述垂直流人工湿地包括顶部敞口的承载容器，所述承载容器通过带孔隔板分成上下排布的上腔室和下腔室，所述上腔室内由上至下依次设有种植土层、铁碳填料层以及沸石颗粒层，所述种植土层用于种植植物，所述沸石颗粒层内埋设有微电解装置，所述上腔室上设有湿地进水口和与所述反硝化反应器连通的湿地出水口，所述湿地进水口位于所述种植土层上方，所述湿地出水口对应所述沸石颗粒层，所述下腔室的底部设有能够启闭的湿地排泥口；所述反硝化反应器包括封闭的外筒和位于所述外筒内的内筒；所述外筒上设有外筒进水口和能够启闭的外筒排泥口，所述外筒排泥口低于所述湿地出水口，所述外筒进水口与所述湿地出水口连通，所述外筒进水口在高度上位于所述湿地出水口和所述外筒排泥口之间，所述外筒的顶部与所述内筒的顶部之间具有环形的外筒出水口，所述外筒出水口在高度上介于所述湿地进水口和所述湿地出水口之间；所述内筒上设有内筒进水口、内筒出水口和能够启闭的内筒排泥口，所述内筒进水口位于所述内筒的顶端，所述内筒进水口处安装有带孔盖板，所述内筒排泥口位于所述内筒的底端，所述内筒排泥口通过排泥管与所述外筒排泥口连通，所述内筒出水口在高度上位于所述内筒进水口和所述湿地出水口之间，所述内筒出水口通过水平设置的排水管伸出所述外筒。
2.根据权利要求1所述的一种尾水脱氮装置，其特征在于，所述植物为挺水植物。
3.根据权利要求1所述的一种尾水脱氮装置，其特征在于，所述铁碳填料层与所述沸石颗粒层的层厚比为1:1~1:5。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种尾水脱氮装置，其特征在于，所述下腔室为尖端朝下的椎体状，所述湿地排泥口位于所述下腔室的尖端。
5.根据权利要求1所述的一种尾水脱氮装置，其特征在于，所述微电解装置通过所述承载容器的顶部敞口与外界直流电源连接。
6.根据权利要求1所述的一种尾水脱氮装置，其特征在于，所述带孔盖板上安装有用于搅拌内筒液体的搅拌器。
7.根据权利要求1所述的一种尾水脱氮装置，其特征在于，所述外筒的顶部设有封盖，所述封盖上设有能够启闭的碳源补入口。
8.根据权利要求1所述的一种尾水脱氮装置，其特征在于，所述内筒和所述外筒的容积比为1:1~10:1。
9.根据权利要求1所述的一种尾水脱氮装置，其特征在于，所述湿地进水口的高度和所述外筒出水口的高差在1m以内。
技术总结
本发明公开了一种尾水脱氮装置，属于尾水处理技术领域，包括垂直流人工湿地和反硝化反应器，垂直流人工湿地包括承载容器，承载容器通过带孔隔板分成上腔室和下腔室，上腔室内上下依次设有种植土层、铁碳填料层和沸石颗粒层，沸石颗粒层内埋设有微电解装置，上腔室设有湿地进水口和湿地出水口，下腔室底部设有湿地排泥口；反硝化反应器包括外筒和内筒；外筒上设有外筒进水口和外筒排泥口，外筒顶部与内筒顶部之间具有外筒出水口，内筒上设有内筒进水口、内筒出水口和内筒排泥口，内筒进水口处安装有带孔盖板。垂直流人工湿地和反硝化反应器协同处理，可显著提高脱氮效果，促进垂直流人工湿地、反硝化反应器的小体量化和净化短周期化。
技术研发人员：胡杰华,陈龙照,黄银,谢丹丹,余玲,徐文斌
受保护的技术使用者：厦门海洋职业技术学院
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5