專利名稱：基于流體流動(dòng)的水處理工藝及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水處理裝置，尤其涉及一種在反應(yīng)槽內(nèi)部安裝污泥分離裝置，通過注入氣體或空氣來增加氣體在污廢水中的滯留時(shí)間，并分離污廢水和氣體層而使污泥因其密度差而被分解及分離，從而提高水處理效率的水處理裝置。
背景技術(shù)：
通常，水處理是通過微生物或化學(xué)氧化及還原反應(yīng)來使水中的被污染物變?yōu)榉€(wěn)定的物質(zhì)，并分離未被處理的殘留物的過程。
因此，水處理是通過各種方法穩(wěn)定水質(zhì)的性狀和有機(jī)物及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并進(jìn)行物質(zhì)分離的技術(shù)。目前，水處理技術(shù)大部分采用生物處理方式，其處理費(fèi)用比較低廉。
但是，這種現(xiàn)有的生物處理方式，僅僅依靠在自然狀態(tài)下微生物對(duì)有機(jī)物分解速度，因此處理速度非常慢，且不穩(wěn)定。
因此，水處理的核心是分析對(duì)水處理起重要影響的因素，而在各因素相互作用過程中對(duì)成為限制因素的部分進(jìn)行控制的過程，可認(rèn)為是水處理中最重要的過程。
但是，就目前開發(fā)的水處理裝置而言，在大部分水處理過程的核心因素之氣體傳達(dá)過程、反應(yīng)過程、反應(yīng)后物質(zhì)分離過程中，只注重反應(yīng)過程，因此存在處理效率有限的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問題而作，其目的在于提供一種，在反應(yīng)槽內(nèi)部安裝有分離裝置，通過注入氣體或空氣來增加氣體在污廢水中的滯留時(shí)間，并分離污廢水和氣體層而使污泥因其密度差而被分解及分離，從而提高水處理效率的水處理裝置。
采用本發(fā)明，可解決現(xiàn)有技術(shù)中的各種缺點(diǎn)，并具備功能性、實(shí)用性、制作簡(jiǎn)易性及經(jīng)濟(jì)性。
根據(jù)上述觀點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種，通過安裝利用氣體和液體物質(zhì)的密度、粘度特征來改變物質(zhì)的傳達(dá)、增加空氣在反應(yīng)槽內(nèi)部的滯留時(shí)間、分離泡沫及低密度物質(zhì)的裝置，來穩(wěn)定地提高污廢水處理效率的水處理裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種，通過安裝導(dǎo)向構(gòu)件來可提高污廢水和空氣溶解度的水處理裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種，通過增設(shè)循環(huán)裝置，可上下循環(huán)反應(yīng)槽內(nèi)部沉淀物的水處理裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種，通過安裝空氣排出裝置，可作為厭氧槽運(yùn)行的水處理裝置。
另外，本發(fā)明的另一目的在于提供一種，不僅通過空氣而且還通過臭氧等氣體來產(chǎn)生密度差，從而能夠有效分離污廢水中雜質(zhì)的水處理裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種水處理裝置，其包括反應(yīng)槽，其內(nèi)部通過污廢水流入管和散氣裝置流入污廢水和空氣；污泥分離裝置，該裝置將所述反應(yīng)槽的內(nèi)部區(qū)分為上下至少兩層，以增加污廢水和氣泡的接觸面積，從而增加溶解氧量，并且形成滯留空間而單獨(dú)捕集空氣，從而使污廢水和空氣相互分開，進(jìn)而使污廢水和空氣中的污泥因密度差而分別上升，由此分離污染物；空氣排放口，其設(shè)置于所述反應(yīng)槽上，用于將通過所述污泥分離裝置的氣泡排出到所述反應(yīng)槽的外部；處理水排放口，其設(shè)置在所述反應(yīng)槽上，用于將通過所述污泥分離裝置而得到處理的污廢水排出到外部；沉淀槽，其安裝在所述反應(yīng)槽的底部，用于濃縮及排出被沉積的污泥。
采用本發(fā)明的水處理裝置，則具有如下優(yōu)點(diǎn)。
第一，由于安裝在反應(yīng)槽內(nèi)部的污泥分離裝置上安裝有導(dǎo)向構(gòu)件，因此可提高污廢水和空氣的溶解度。
第二，由于在生物反應(yīng)槽的內(nèi)部安裝有具有多個(gè)漏斗型流體移動(dòng)管的污泥分離裝置，因此可增加氣泡的移動(dòng)距離和滯留時(shí)間，從而可提高溶解氧的傳遞率和攪拌效果。
第三，由于在反應(yīng)槽的內(nèi)部污泥基于其密度差分離濃縮成上下層，因此，越深入反應(yīng)器下部，就越可以保持高濃度的有機(jī)物、溶解氧及微生物，從而可大幅縮短污廢水的處理時(shí)間。
第四，由于通過流體流動(dòng)，可防止污泥排放所產(chǎn)生的孔道現(xiàn)象，因此，不用刮污泥機(jī)，也能夠在最下端部持續(xù)排放濃縮的污泥。
第五，為提高暴氣效率，使氣泡滯留在各層的上部，以提高氣泡的滯留時(shí)間，同時(shí)在脫氮時(shí)排放氣泡，從而能夠容易形成厭氧狀態(tài)，因此，能夠容易實(shí)現(xiàn)厭氧或好氧狀態(tài)的變更。
第六，脫氮時(shí)產(chǎn)生氮?dú)猓瑥亩谕钩龉艿乐車e累有氮?dú)?，并出現(xiàn)存在于污泥水面的低濃度物質(zhì)朝上方移動(dòng)的現(xiàn)象，因此，低濃度的污廢水能夠均勻地通過漏斗型管道，而且由于低濃度物質(zhì)通過固定的污泥層而引發(fā)流體的活塞流(PFR)，從而能夠提高脫氮效率。
第七，水處理裝置不僅易于制造，還可適用于大規(guī)模的水處理，而且所需用地面積小，操作簡(jiǎn)單。
第八，可以在低動(dòng)力狀態(tài)下進(jìn)行暴氣。
第九，在暴氣過程中，可從下部任意排放污泥，因此根據(jù)流入廢水的特點(diǎn)，可以在下端調(diào)整污泥的濃度。
第十，根據(jù)情況，可采用分批式或連續(xù)式的操作方式，其適合用于高濃度、難分解的廢水處理中。
第十一，不僅通過空氣，而且還通過臭氧等氣體，也產(chǎn)生密度差，因此可有效分離污廢水中所含有的雜質(zhì)。


圖1是表示本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所涉及的水處理裝置的側(cè)剖視圖。
圖2是表示圖1所示的污泥分離裝置的俯視圖。
圖3是表示圖1所示的“A”部分的局部放大立體圖。
圖4是表示圖3所示的“A”部分的其他實(shí)施例的局部放大立體圖。
圖5(a)是擴(kuò)大顯示圖1所示的“A”部分的局部放大剖視圖。
圖5(b)是表示圖5(a)所示污泥分離器所涉及的另一實(shí)施例的局部放大剖視圖。
圖6是本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例所涉及的水處理裝置的側(cè)剖視圖。
圖7是擴(kuò)大顯示圖6所示“B”部分的局部放大剖視圖。
圖8是本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例所涉及的水處理裝置的側(cè)剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所涉及的水處理裝置。
如圖1所示，本發(fā)明所涉及的水處理裝置包括反應(yīng)槽10，其內(nèi)部流入污廢水和空氣；至少一個(gè)以上的污泥分離裝置12，其將所述反應(yīng)槽10的內(nèi)部區(qū)分為上下至少兩層，并使流入的污廢水和氣泡按密度順序朝上方移動(dòng)，而且增加所述污廢水和氣泡的接觸面積，以增加溶解氧量，從而分解污染物；空氣排放口14，其設(shè)置在所述反應(yīng)槽10上，用于將通過所述污泥分離裝置12的氣泡排出至所述反應(yīng)槽10的外部；處理水排放口15，其設(shè)置在所述反應(yīng)槽10上，用于將通過所述污泥分離裝置12已被處理的污廢水排出至外部；沉淀槽16，其位于所述反應(yīng)槽10底部，用于濃縮及排出已沉淀的污泥。
具有上述結(jié)構(gòu)的水處理裝置中，所述反應(yīng)槽10的內(nèi)部形成為具一定空間的筒狀，從而可存儲(chǔ)流入的污廢水和空氣。
另外，所述污廢水和空氣通過安裝在所述反應(yīng)槽10底部的污廢水流入管22及散氣裝置24供應(yīng)至反應(yīng)槽10的內(nèi)部。
即，所述污廢水流入管22，是安裝在所述反應(yīng)槽10底部的管狀物，并從反應(yīng)槽10的外部向反應(yīng)槽10的內(nèi)部供應(yīng)污廢水。因此，通過所述污廢水流入管22流入的污廢水從所述反應(yīng)槽10底部開始填滿，而污廢水所含有的一定重量以上的污泥沉則淀至沉淀槽16中。
另外，所述散氣裝置24，是安裝在所述污廢水流入管22上部的管狀物，并向反應(yīng)槽10的內(nèi)部供應(yīng)外部空氣。
所述散氣裝置24中，其一端26，即，位于反應(yīng)槽10內(nèi)側(cè)的部分上安裝至少一個(gè)噴嘴28。另外，所述散氣裝置24的另一端，即，位于反應(yīng)槽10外側(cè)的部分上安裝鼓風(fēng)機(jī)30。
因此，以所述鼓風(fēng)機(jī)30來向所述散氣裝置24注入的空氣，可通過所述多個(gè)噴嘴28均勻噴射到污廢水中。
另外，所述污泥分離裝置12至少由一個(gè)污泥分離部組成，而由第一污泥分離部34及第二污泥分離部32組成較為理想。第一污泥分離部34和第二污泥分離部32具有相同的形狀，因此，下面僅以第一污泥分離部34進(jìn)行說明。
如圖2至圖5所示，所述污泥分離部34包括將反應(yīng)槽10內(nèi)部區(qū)分為上下層，并形成有多個(gè)通孔38的至少一個(gè)金屬板40；形成在所述金屬板40的底面并向下凸出，且流通污廢水和空氣的多個(gè)流體移動(dòng)管42；安裝在所述流體移動(dòng)管的底部，且用于提高污廢水和空氣流動(dòng)性的導(dǎo)向構(gòu)件35。
具有上述結(jié)構(gòu)的污泥分離裝置12中，在所述金屬板40上所形成的多個(gè)通孔38，最好是均勻地分散形成在金屬板40上。均勻分散形成多個(gè)通孔38，可有利于將所述污廢水和空氣均勻分散。另外，所述多個(gè)通孔38可設(shè)于金屬板40的任何位置上，也可按照一定的排列布置。
并且，所述多個(gè)流體移動(dòng)管42是其內(nèi)部形成有空間并連通于所述通孔38的筒狀，最好是上寬下窄的漏斗形狀。
因此，流進(jìn)所述漏斗狀流體移動(dòng)管42的污廢水及空氣隨著其上升，其空氣將分散成傘狀，從而可防止周邊的污泥沉淀及積累于所述流體移動(dòng)管42附近的現(xiàn)象。
另外，所述多個(gè)流體移動(dòng)管42在金屬板40底部向下凸出一定距離，因此，所述金屬板40底部具有多個(gè)由所述流體移動(dòng)管42所包圍形成的滯留空間44、46。
因此，從反應(yīng)槽10下部上升的空氣，被捕集在所述滯留空間44、46中，聚集一定量以上后，因其壓力而分散到四方，從而供給至所述流體移動(dòng)管42。
另外，所述多個(gè)流體移動(dòng)管42，可利用楔子等工具在金屬板40上沖孔的方式形成，也可以另制流體移動(dòng)管42后，通過焊接等方式結(jié)合在金屬板40上。
另外，所述導(dǎo)向構(gòu)件35，具有凹陷的形狀，所以從下部移動(dòng)的流體并不直接通過移動(dòng)管42，而是迂回到導(dǎo)向構(gòu)件35內(nèi)部之后，再流入于所述流體移動(dòng)管42。
所述導(dǎo)向構(gòu)件35由與所述流體移動(dòng)管42相連接的底板36和從底板36的邊緣側(cè)向形成的、且將污廢水和空氣引入其內(nèi)部的邊緣板37組成。
在所述底板36上凸出形成有連接桿39，并以此與所述流體移動(dòng)管42一體連接。由此，所述導(dǎo)向構(gòu)件35可安裝在流體移動(dòng)管42上。
其結(jié)果，從底部上升的污廢水和空氣經(jīng)由形成于所述導(dǎo)向構(gòu)件35的邊緣板37和水面之間的空間D，流入到導(dǎo)向構(gòu)件35的內(nèi)部。
此時(shí)，在污廢水和空氣通過所述空間D流入到導(dǎo)向構(gòu)件35內(nèi)部的過程中，污廢水和空氣依次與水面上部滯留空間44、46中的空氣相接觸，從而增加氣液比，進(jìn)而能夠提高低溶解度氣體的溶解速度。
而且，通過適當(dāng)調(diào)整所述邊緣板37的長(zhǎng)度L，可提高通過空間D流入的污廢水和空氣的溶解度。
如上所述，流入到所述導(dǎo)向構(gòu)件35中的污廢水和空氣，可以在提升溶解度的狀態(tài)下，流入到流體移動(dòng)管42中。
另外，上述說明中，安裝在第一污泥分離部34上的流體移動(dòng)管42的形狀為傾斜狀，但本發(fā)明并不局限于此，如圖5(b)所示，也可以采用以垂直形狀安裝在第一污泥分離部34上的流體移動(dòng)管42。
另外，連接所述導(dǎo)向構(gòu)件35和流體移動(dòng)管42的連接桿39，并不局限于如圖3所示的形狀，也可采用如圖4所示的鋸齒形狀43。
如此，采用底部呈鋸齒形狀43的流體移動(dòng)管42，使少量流體連續(xù)通過移動(dòng)管42，從而能夠提高氣體的溶解速度。
如上所述，當(dāng)污廢水和空氣上升而到達(dá)污泥分離裝置12時(shí)，污廢水及空氣通過導(dǎo)向構(gòu)件35和所述多個(gè)流體移動(dòng)管42，移動(dòng)至污泥分離裝置12的上部空間。
另外，所述反應(yīng)槽10的上部安裝有空氣排放口14及處理水排放口15。而且經(jīng)過所述第一污泥分離部34及第二污泥分離部32上升的污廢水和空氣，通過所述空氣排放口14及處理水排放口15排出到反應(yīng)槽10的外部。
另外，所述反應(yīng)槽10底部安裝有沉淀槽16，所述沉淀槽16具有向下傾斜的形狀。而且，沉淀槽16底部還形成有污泥排放口48。
因此，從所述反應(yīng)槽10中沉淀的污泥，濃縮到所述沉淀槽16中，并通過所述污泥排放口48排出到外部。
另外，在所述反應(yīng)槽10的一側(cè)安裝有用于使反應(yīng)槽10內(nèi)部空氣及污廢水上下循環(huán)的循環(huán)裝置18。
所述循環(huán)裝置18包括管道54，而從所述管道54凸出形成的上部管道50與反應(yīng)槽10內(nèi)部的上部空間相連通，中間管道52與反應(yīng)槽10的中部空間相連通，管道54底部與所述散氣裝置24相連通。而且，在所述管道54上安裝有循環(huán)泵56。
因此，當(dāng)啟動(dòng)所述循環(huán)泵56時(shí)，儲(chǔ)存于反應(yīng)槽10上部及中部空間的污廢水或沉淀物被吸入到管道54后排出至下部空間，從而使儲(chǔ)存于反應(yīng)槽10上、中部和下部的污廢水或沉淀物互相循環(huán)。
這種循環(huán)工作是按一定周期進(jìn)行，因此具有循環(huán)沉淀于各污泥分離部的污泥中上澄水及污廢水的效果。
另外，所述反應(yīng)槽10的另一側(cè)安裝有排氣裝置20，其用于向外部排出捕集在各污泥分離器34、32中的空氣。所述排氣裝置20由可流通空氣的主管道60和，凸出形成于主管道60且進(jìn)入到反應(yīng)槽10內(nèi)部而與各污泥分離部34、32的滯留空間44、46相連通的輔助管道58組成。
具有這種結(jié)構(gòu)的排氣裝置20中，各輔助管道58與各污泥分離部34、32的滯留空間44、46相連通，從而使被捕集的空氣移動(dòng)至所述輔助管道58后通過主管道60向外部排出。
因此，這種排氣裝置20可適于在通過將反應(yīng)槽10內(nèi)部的空氣排出到外部而實(shí)施脫氮等厭氧反應(yīng)時(shí)使用。
另外，雖然在上述實(shí)施例中，說明了適用導(dǎo)向構(gòu)件的污泥分離裝置，但本發(fā)明并不局限于此，也可省略導(dǎo)向構(gòu)件。
即，如圖6及圖7所示，在水處理裝置70內(nèi)部安裝有由第一污泥分離部34及第二污泥分離部32組成的污泥分離裝置12。
而且，如上一實(shí)施例，所述污泥分離裝置12由將反應(yīng)槽70內(nèi)部區(qū)分為上下部分，并形成有多個(gè)通孔74的至少一個(gè)金屬板71、向下凸出形成于所述金屬板71的底面，且用于使污廢水和空氣通過的多個(gè)流體移動(dòng)管72構(gòu)成。
所述流體移動(dòng)管72具有漏斗形狀，而所述多個(gè)流體移動(dòng)管72向金屬板71的下部凸出一定長(zhǎng)度，從而在所述金屬板71的底面形成有多個(gè)由所述流體移動(dòng)管72所包圍的滯留空間73。
因此，從反應(yīng)槽70底部上升的空氣被捕集在所述滯留空間73中，而聚集一定量以上后，因壓力而分散于四方且流入到所述流體移動(dòng)管72后上升。
另外，在上述實(shí)施例中，說明了向反應(yīng)槽內(nèi)注入空氣來凈化處理污廢水的工藝，但也可以注入臭氧等氣體來代替空氣進(jìn)行凈化處理。
圖8表示通過注入所述氣體來凈化處理污廢水的水處理裝置。如圖所示，所述水處理裝置具有與實(shí)施例所涉及的水處理裝置類似的結(jié)構(gòu)，區(qū)別點(diǎn)在于通過散氣裝置注入氣體，用循環(huán)管87代替循環(huán)裝置18上(圖1)。
即，通過所述氣體注入管96注入臭氧等氣體，而所注入的氣體如同注入空氣時(shí)一樣擴(kuò)散到上部后，通過第一污泥分離部94及第二污泥分離部92上升，而且經(jīng)過此過程，污廢水中的雜質(zhì)中，密度高的雜質(zhì)沉淀到下部，而密度相對(duì)低的雜質(zhì)則移動(dòng)到上部，從而實(shí)現(xiàn)分離。
另外，被沉淀的雜質(zhì)通過安裝在沉淀槽81下部的循環(huán)管87再次返回到反應(yīng)槽80上部，從而進(jìn)行再處理。所述循環(huán)管87的一端88連接在與所述沉淀槽81的排放口82相連接的閥門86上，而另一端85則與所述反應(yīng)槽80的上部相連接。
因此，當(dāng)打開所述閥門86時(shí)，沉淀槽81的污廢水通過所述循環(huán)管87返回到反應(yīng)槽80內(nèi)，并引起下部真空，從而使臭氧等氣體易于通過注入管96從外部流進(jìn)反應(yīng)器80的內(nèi)部。
即氣體注入時(shí)機(jī)是，在反應(yīng)器80內(nèi)部填滿污廢水后，從下部瞬間取出大量的處理水后，通過循環(huán)管87將其移動(dòng)到反應(yīng)器80上端而使下部瞬間出現(xiàn)真空的時(shí)候，此時(shí)將易于使外部氣體流進(jìn)。
流進(jìn)一定量氣體后，減少循環(huán)流量，并且繼續(xù)向下移送，從而促進(jìn)氣體和污廢水的反應(yīng)。此時(shí)，因向下移動(dòng)的污廢水的流速，周圍的氣體以氣泡狀態(tài)流入，從而提高氣體的溶解度。
這樣，不僅通過空氣，還可以通過臭氧等氣體產(chǎn)生密度差，從而可有效分離污廢水中的雜質(zhì)。
下面，參照附圖進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例所涉及的水處理裝置的動(dòng)作過程。
如圖1至圖5所示，處理對(duì)象之污廢水通過污廢水流入管22流入到反應(yīng)槽10的內(nèi)部，而且外部空氣也通過散氣裝置24流入到反應(yīng)槽10的內(nèi)部。此時(shí)，由于散氣裝置24安裝在污廢水流入管22的上部，可防止可沉淀的固態(tài)物由于從散氣裝置24分散的空氣所產(chǎn)生的浮力而上升的現(xiàn)象，由此引導(dǎo)固態(tài)物的沉淀而可提前予以去除。
另外，注入于所述散氣裝置24中的空氣，可通過多個(gè)噴嘴28均勻噴射，因此能夠有效進(jìn)行暴氣過程。
如上所述，流入到反應(yīng)槽10內(nèi)部的污廢水及空氣上升而到達(dá)第一污泥分離部34中。
到達(dá)所述第一污泥分離部34的污廢水通過形成在導(dǎo)向構(gòu)件35的邊緣板37和水面之間的空間D流入到導(dǎo)向構(gòu)件35的內(nèi)部。
此時(shí)，在污廢水及空氣通過所述空間D流入導(dǎo)向構(gòu)件35內(nèi)部的過程中，污廢水及空氣依次與水面上部滯留空間44、46中的空氣相接觸，以此增加氣液比，從而提高低溶解度氣體的溶解速度。
而且，通過適當(dāng)調(diào)整所述邊緣板37的長(zhǎng)度L，可提高通過空間D流入的污廢水及空氣的溶解度。
如上所述，流入到所述導(dǎo)向構(gòu)件35內(nèi)的污廢水及空氣能夠以大量溶解的狀態(tài)流入到流體移動(dòng)管42。
此時(shí)，空氣因浮力而上升后被捕集在金屬板40下部所形成的滯留空間44、46中。而所述滯留空間44、46形成在向下凸出的流體移動(dòng)管42的最下端的上部。因此，污廢水的水位與所述流體移動(dòng)管42的最下端處于同一直線上。
而且，通過所述流體移動(dòng)管42只能予以移動(dòng)一定量的流體，因此漏斗形狀的流體移動(dòng)管42的長(zhǎng)度及直徑需保持一定尺寸。
另外，存在于反應(yīng)槽10底部的物質(zhì)移動(dòng)到上部的起始點(diǎn)是流體移動(dòng)管42的最低端部分，因此泡沫及空氣中密度最高的物質(zhì)和，污廢水中密度最低的物質(zhì)，因浮力而被篩選后移動(dòng)至上部。
另外，當(dāng)不注入空氣而只注入或循環(huán)污廢水時(shí)，污廢水中密度相對(duì)較低的物質(zhì)，因浮力而優(yōu)先移動(dòng)。
各密度差取決于漏斗狀流體移動(dòng)管42的長(zhǎng)度和由各層的水深而決定的表面張力。即，漏斗狀流體移動(dòng)管42的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，水越深、水面越寬，其密度差也就越大。
基于上述的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，產(chǎn)生自反應(yīng)槽10的泡沫大部分停留在污廢水水位的上端，而對(duì)于污廢水水面而言，因其表面張力，主要由較低濃度的物質(zhì)構(gòu)成。
因此，在各層中，由于低濃度物質(zhì)位于上部，其結(jié)果，越靠近反應(yīng)槽10上層就會(huì)發(fā)生物質(zhì)濃度越低的物質(zhì)分離。并且，使從下部流入的空氣量及壓力達(dá)到一定值以上，以便通過各個(gè)流體移動(dòng)管42予以均勻排出。
經(jīng)上述過程，通過第一污泥分離部34的污廢水及空氣，到達(dá)第二污泥分離部32。并且，在通過第二污泥分離部32的過程中，亦經(jīng)過和上述第一污泥分離部34相同的過程而進(jìn)行物質(zhì)分離。
而且，到達(dá)反應(yīng)槽10最上部空間的污廢水及空氣，分別通過空氣排放口14和污廢水排放口15排放到外部。
另外，經(jīng)上述暴氣過程之后，當(dāng)需要使用厭氧槽時(shí)，就通過所述空氣排放裝置20排放空氣，從而可試圖進(jìn)行脫氮。
即，完成暴氣后，為了進(jìn)行脫氮，首先需要除去反應(yīng)器內(nèi)的空氣，為此，打開主管道60的閥門，依次通過輔助管道58排放第一污泥分離部34及第二污泥分離部32的滯留空間44、46中被捕集的殘留空氣及一些泡沫。此時(shí)，為防止排放的空氣因浮力而移動(dòng)到上部，各管道60應(yīng)與上端壁之間保持一定距離。
打開閥門后，各層的空氣和一些泡沫就會(huì)通過輔助管道58及主管道60流到外部的最初原水中。
由此，通過所述空氣排放過程進(jìn)行脫氮之后，運(yùn)行厭氧槽。
另外，運(yùn)行一段時(shí)間的反應(yīng)槽10后，在第一污泥分離部34、第二污泥分離部32中將會(huì)出現(xiàn)沉淀物的濃縮，因此有必要周期性地啟動(dòng)循環(huán)裝置18來將其沉淀物移動(dòng)至最低端，由此提高濃縮效率的同時(shí)還提高脫氮率。
即，當(dāng)啟動(dòng)循環(huán)裝置18的循環(huán)泵56時(shí)，由于壓力而各層的被濃縮的沉淀物通過管道54的上部及中間管道50、52吸入。
之后，被吸入的沉淀物通過管道54供應(yīng)到散氣裝置24中，并再次循環(huán)到反應(yīng)槽10的內(nèi)部。
因此，通過這種循環(huán)過程從低端移動(dòng)到上端時(shí)，與注入空氣時(shí)不同，污泥通過污廢水本身的移動(dòng)而集中，以此不僅提高濃縮效率，同時(shí)還可以引起上下層污泥的濃度差。并且，伴隨這種過程，還發(fā)生脫氮過程，而且能夠進(jìn)行從最上層到最低層或從中間至最上層等各種循環(huán)。
另外，流出水的排出起點(diǎn)可以是循環(huán)結(jié)束時(shí)，也可以是暴氣結(jié)束時(shí)，而且根據(jù)具體情況，還可以連續(xù)流入或排放。根據(jù)反應(yīng)槽10內(nèi)部的污泥濃度，可以間歇或連續(xù)排放污泥。
由于濃縮污泥的排放口上端設(shè)有暴氣裝置，且伴隨流體流動(dòng)，因此在沒有安裝刮污泥機(jī)的情況下，從下部排放污泥時(shí)，污泥不會(huì)發(fā)生孔道現(xiàn)象，從而可穩(wěn)定地排放污泥。污泥濃縮槽的大小與處理容量無關(guān)，可制成多種形狀。
如上所述，本發(fā)明所涉及的水處理裝置是上行式處理裝置，即在反應(yīng)槽10的內(nèi)部安裝若干個(gè)用于提高污泥分離和溶解氧傳達(dá)效果的污泥分離裝置12，并使流入的污廢水及氣泡上升而進(jìn)行處理。
另外，也可以是下行式處理裝置，即，將處理水再次循環(huán)到反應(yīng)器的上部，而將污廢水及氣泡從上部下降至下部而進(jìn)行處理。
下表表示根據(jù)上述處理順序進(jìn)行水處理的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

上面，說明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本發(fā)明并不局限于此，在權(quán)利要求書和說明書及附圖的范圍內(nèi)，能夠以多種形式實(shí)施，毋庸置疑這也屬于本發(fā)明的權(quán)力范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種水處理裝置，其特征在于，包括反應(yīng)槽，其內(nèi)部通過污廢水流入管及散氣裝置流入污廢水及空氣；污泥分離裝置，其將所述反應(yīng)槽內(nèi)部區(qū)分為上下至少二層，以增加污廢水和氣泡的接觸面積，進(jìn)而增加溶解氧量，并由于各層水面部位的物質(zhì)依次朝上方移動(dòng)，從而通過密度差來分離相對(duì)較輕的物質(zhì)而分解污染物；空氣排放口，其安裝在所述反應(yīng)槽上，并將通過所述污泥分離裝置的氣泡排放到反應(yīng)槽的外部；處理水排放口，其安裝在所述反應(yīng)槽上，并將通過污泥分離裝置而得到處理的污廢水排放到外部；沉淀槽，其安裝在所述反應(yīng)槽的下部，用于濃縮及排放被沉積的污泥。
2.一種水處理裝置，其特征在于，包括反應(yīng)槽，其內(nèi)部通過污廢水流入管及散氣裝置流入污廢水及氣體，并通過安裝于其下部的沉淀槽，將已處理的污廢水排放到外部；污泥分離裝置，其將反應(yīng)槽內(nèi)部區(qū)分為上下至少兩層，以增加污廢水和氣體氣泡的接觸面積，進(jìn)而增加溶解氣體量，并形成滯留空間，以另行捕集氣體，從而分開污廢水和氣體，進(jìn)而使污廢水和氣體中的污泥因密度差而分別上升，從而可分離污染物；傳感器，其安裝在所述污泥分離裝置上，用于檢測(cè)所述滯留空間中所捕集的氣體量，并根據(jù)氣體量輸出信號(hào)；氣體排放口，其安裝在所述反應(yīng)槽上，并根據(jù)所述傳感器的信號(hào)，將通過所述污泥分離裝置的氣泡排放到所述反應(yīng)槽的外部；氣體注入管，其安裝在所述反應(yīng)槽的一側(cè)，可向所述反應(yīng)槽內(nèi)注入氣體或阻斷氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水處理裝置，其特征在于所述污泥分離裝置由第一污泥分離部及第二污泥分離部組成，其中，所述第一污泥分離部及第二污泥分離部分別包括將所述反應(yīng)槽的內(nèi)部區(qū)分為上下層并形成有至少一個(gè)通孔的金屬板；在所述金屬板的底面向下凸出形成，以形成用于捕集氣體的滯留空間且用于使污廢水及氣體通過的至少一個(gè)流體移動(dòng)管；安裝在所述流體移動(dòng)管的底部且用于提高污廢水和空氣溶解度的導(dǎo)向構(gòu)件，當(dāng)流入的氣體及污廢水上升至所述污泥分離裝置時(shí)，空氣中的低密度物質(zhì)被捕集到所述滯留空間中，而污廢水中的高密度物質(zhì)則停留在其下方，從而優(yōu)先使在污泥分離裝置水面附近的低密度物質(zhì)向上移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水處理裝置，其特征在于所述導(dǎo)向構(gòu)件由連接在所述流體移動(dòng)管下部的底板和形成在所述底板的邊緣上，并由此引導(dǎo)污廢水及空氣的邊緣板組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水處理裝置，其特征在于所述污泥分離裝置由第一污泥分離部及第二污泥分離部組成，所述第一污泥分離部及第二污泥分離部分別包括將所述反應(yīng)槽的內(nèi)部區(qū)分為上下層，并形成有多個(gè)通孔的金屬板；在所述金屬板的底面向下凸出形成，以形成用于捕集氣體的滯留空間且用于使污廢水及氣體通過的至少一個(gè)流體移動(dòng)管；當(dāng)流入的氣體及污廢水上升至所述污泥分離裝置時(shí)，空氣中的低密度物質(zhì)被捕集到所述滯留空間中，而污廢水中的高密度物質(zhì)則停留在其下方，以此能夠優(yōu)先使在污泥分離裝置水面附近的低密度物質(zhì)向上移動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水處理裝置，其特征在于所述至少一個(gè)流體移動(dòng)管分別具有上端面積大于下端面積的漏斗形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水處理裝置，其特征在于所述散氣裝置中，位于反應(yīng)槽內(nèi)部的一端上至少安裝有一個(gè)用于噴射空氣的噴嘴，而位于反應(yīng)槽外部的另一端上則安裝有鼓風(fēng)機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水處理裝置，其特征在于所述氣體注入管中，位于所述反應(yīng)槽內(nèi)部的一端上至少安裝有一個(gè)用于噴射空氣的噴嘴，而位于反應(yīng)槽外部的另一端上則安裝有鼓風(fēng)機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水處理裝置，其特征在于所述反應(yīng)槽的一側(cè)還安裝有循環(huán)裝置，所述循環(huán)裝置包括管道、安裝在所述管道上的循環(huán)泵、凸出于所述管道并與所述反應(yīng)槽內(nèi)部各層相連接的上部管道、中間管道、下部管道，當(dāng)驅(qū)動(dòng)所述循環(huán)泵時(shí)，所述反應(yīng)槽內(nèi)部各層的沉淀物被循環(huán)或向下積沉。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水處理裝置，其特征在于所述反應(yīng)槽的另一側(cè)還安裝有空氣排放裝置，所述空氣排放裝置包括主管道、安裝在所述主管道上的閥門、凸出于所述主管道并與形成在所述反應(yīng)槽內(nèi)部各層的滯留空間相連通的輔助管道，當(dāng)打開所述閥門時(shí)，被捕集在所述滯留空間中的空氣及泡沫，通過所述輔助管道及主管道被排放到所述反應(yīng)槽的外部。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水處理裝置，其特征在于所述反應(yīng)槽還安裝有循環(huán)管，所述循環(huán)管利于使經(jīng)過處理的污廢水再次循環(huán)至所述反應(yīng)槽，并利于吸入氣體，所述循環(huán)管道的一端與沉淀槽下部相連接，而另一端與所述反應(yīng)槽上部相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水處理裝置。所述水處理裝置包括反應(yīng)槽，其內(nèi)部通過污廢水流入管和散氣裝置流入污廢水和空氣；污泥分離裝置，其將所述反應(yīng)槽的內(nèi)部區(qū)分為上下至少兩層，以增加污廢水和氣泡的接觸面積，進(jìn)而增加溶解氧量，并且形成滯留空間以捕集空氣，從而將污廢水和空氣互相分離，進(jìn)而使污廢水和空氣中所含有的污泥基于各自的密度差而上升，以此可分離污染物；空氣排放口，其安裝在所述反應(yīng)槽上，用于將通過所述污泥分離裝置的氣泡排出至所述反應(yīng)槽的外部；處理水排放口，其安裝在所述反應(yīng)槽上，用于將通過所述污泥分離裝置所處理的污廢水排出至外部；沉淀槽，安裝在所述反應(yīng)槽底部，其用于濃縮及排出已沉淀的污泥。
文檔編號(hào)C02F9/00GK101014544SQ200480043358
公開日2007年8月8日 申請(qǐng)日期2004年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月15日
發(fā)明者崔鴻福 申請(qǐng)人:埃科戴斯有限公司