專利名稱：一種活性污泥濃縮方法及其負(fù)壓真空污泥濃縮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物活性污泥污水處理方法及裝置，特別涉及一種活性污 泥濃縮方法及其負(fù)壓真空污泥濃縮裝置。
技術(shù)背景在活性污泥水處理系統(tǒng)中，經(jīng)充分混合的污水經(jīng)曝氣池曝氣后排入二 次沉淀池沉降，在這一過(guò)程中，污水經(jīng)曝氣后會(huì)產(chǎn)生大量的氮?dú)猓谄貧?池中氮?dú)膺_(dá)到飽和狀態(tài)，飽和氮?dú)馕皆诨钚晕勰嗌?，這種狀態(tài)既影響氧 氣與污泥的接觸又影響了活性污泥在二次沉淀池的沉降。 發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有活性污泥水處理系統(tǒng)活性污泥在二次沉淀池不能有效沉降 的問(wèn)題，本發(fā)明目的提供一種活性污泥濃縮方法及其負(fù)壓真空污泥濃縮裝 置，所述活性污泥濃縮方法可降低污水中氮?dú)獾暮?，并濃縮了活性污泥， 再排入二次沉淀池沉降，能大大提高活性污泥的沉降性能，消除活性污泥 膨脹及沉降污泥上浮的現(xiàn)象。所述負(fù)壓真空污泥濃縮裝置應(yīng)用在活性污泥 濃縮方法中，設(shè)置在現(xiàn)有活性污泥水處理系統(tǒng)中的曝氣池和二次沉淀池之 間，可將曝氣池中排出的活性污泥經(jīng)負(fù)壓真空濃縮處理。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種負(fù)壓真空污泥濃縮裝置，所述濃縮裝置包括一個(gè)脫氣罐，該脫氣 罐兩端部的下方分別至少設(shè)置一根進(jìn)水管和一根出水管，所述進(jìn)水管、脫 氣罐、出水管順序連通；所述濃縮裝置還包括一真空泵，該真空泵通過(guò)真 空管與脫氣罐連通；所述濃縮裝置還包括一臺(tái)空氣壓縮機(jī)，該空氣壓縮機(jī) 的壓縮空氣管管口設(shè)在進(jìn)水管的進(jìn)水口處。
所述脫氣罐兩端部的下方分別連通兩根進(jìn)水管和兩根出水管。所述脫氣罐直徑為0.10~3.0m，所述進(jìn)水管和出水管直徑為0.015~2.0m， 所述壓縮空氣管直徑為0.015~0.20m所述進(jìn)水管的底端至脫氣罐軸心線的 高度值為曝氣池液面大氣壓水柱值減去0.5。一種活性污泥濃縮方法，所述方法包括以下步驟a、 將權(quán)利要求1所述的負(fù)壓真空污泥濃縮裝置的進(jìn)水管浸入到曝氣池 內(nèi)，將所述出水管浸入到沉淀池內(nèi)；b、 在進(jìn)水口附近接入壓縮空氣進(jìn)行氣水混合，大幅度降低混合污水的 比重，形成氣水混合液；c、 利用氣力提升的原理，所述負(fù)壓真空污泥濃縮裝置將氣水混合液通 過(guò)進(jìn)水管提升到脫氣罐內(nèi)，將氣水混合液中的活性污泥膨脹、破壞，在真 空泵的作用下脫氣罐內(nèi)維持0.05 atm的負(fù)壓；d、 將經(jīng)過(guò)活性污泥膨脹、破壞、并有氮?dú)馕龀龊蟮臍馑旌弦和ㄟ^(guò)所 述出水管在壓力迅速上升的情況下，將活性污泥重新組合成密實(shí)的污泥塊， 排入沉淀池中。將經(jīng)過(guò)活性污泥膨脹、破壞、并有氮?dú)馕龀龊蟮臍馑旌弦和ㄟ^(guò)所述 出水管在壓力迅速上升的情況下，將活性污泥重新組合成密實(shí)的污泥塊， 排入沉淀池中。在所述混合污水的比重為常數(shù)Yw -l.O的條件下，所述氣水混合液的 提升高度值為曝氣池液面環(huán)境大氣壓水柱值減去0.5，通過(guò)壓縮空氣量來(lái) 調(diào)節(jié)氣水混合液的比重為ym=0.10。
本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是1. 能大大提高活性污泥的沉降性能，消除污泥膨脹及沉降污泥上浮現(xiàn)象， 大大減少二次沉淀池中的浮渣，無(wú)需再清理浮渣，省去二次沉淀池上浮 渣清理及處理費(fèi)用2. 能減少二次沉淀池的面積，能提高回流污泥的濃度，減少混合池的面積， 從而減少初次投資中的二次沉淀池及混合池的投資。由于混合池的減少 從而降低攪拌機(jī)的功率，因此降低攪拌器的年運(yùn)行費(fèi)用。3. 降低了能降低污泥的含水率。4. 具有較強(qiáng)的抵抗沖擊負(fù)荷的能力。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本發(fā)明負(fù)壓真空污泥濃縮裝置主視圖； 圖2是本發(fā)明負(fù)壓真空污泥濃縮裝置右視圖； 圖3是本發(fā)明活性污泥濃縮方法示意圖； 圖4氮?dú)庠谒械娜芙舛茸兓恚?圖5氧氣在水中的溶解度變化表。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖l、圖2、圖3，本發(fā)明負(fù)壓真空污泥濃縮裝置包括一個(gè)脫氣罐 1，該脫氣罐兩端部的下方分別至少設(shè)置一根進(jìn)水管3和一根出水管4，進(jìn) 水管3、脫氣罐l、出水管4順序連通；所述濃縮裝置還包括一真空泵17， 該真空泵通過(guò)真空管2與脫氣罐1連通；所述裝置還包括一臺(tái)空氣壓縮機(jī) 11，該空氣壓縮機(jī)的壓縮空氣管6管口設(shè)在進(jìn)水管3的進(jìn)水口處。本實(shí)施例中，真空泵17通過(guò)真空管2與脫氣罐1連通，真空管2沿出水管4伸入到脫氣罐內(nèi)的上部，真空管2的管口要高于脫氣罐內(nèi)的過(guò)水面。 本實(shí)施例中，脫氣罐兩端部的下方分別連通兩根進(jìn)水管3和兩根出水 管4。所述脫氣罐直徑可以在0.10~3.0m之間選定，所述進(jìn)水管和出水管 直徑可以在0.015 2.0m之間選定，所述進(jìn)水管的底端至脫氣罐軸心線的高 度值為曝氣池液面大氣壓水柱值減去0.5。本發(fā)明可根據(jù)污水處理量來(lái)具體確定負(fù)壓真空污泥濃縮裝置的進(jìn)水管 和出水管的流量以及進(jìn)水管、出水管、脫氣罐的直徑。進(jìn)水管的進(jìn)水口至 脫氣罐軸心線的高度依據(jù)環(huán)境大氣壓水柱值減去0.5來(lái)確定(當(dāng)環(huán)境大氣 壓為lato時(shí)，即latm的環(huán)境大氣壓水柱值10減去0.5)。本發(fā)明負(fù)壓真空污泥濃縮裝置在使用時(shí)安裝在常見(jiàn)的活性污泥污水處 理系統(tǒng)中的曝氣池和沉淀池的的上方，兩根進(jìn)水管插入到曝氣池中，兩根 出水管插入到二次沉淀池中。參見(jiàn)圖l、圖2、圖3、圖4、圖5，本發(fā)明活性污泥濃縮方法，包括以 下步驟a、 將負(fù)壓真空污泥濃縮裝置的進(jìn)水管3侵入到曝氣池內(nèi)，將所述出水 管4侵入到二次沉淀池內(nèi)；b、 在進(jìn)水口附近接入壓縮空氣管6進(jìn)行氣水混合，大幅度降低混合污 水的比重，形成氣水混合液；c、 利用氣力提升的原理，所述負(fù)壓真空污泥濃縮裝置將氣水混合液通 過(guò)進(jìn)水管3提升到脫氣罐1內(nèi)，將氣水混合液中的活性污泥膨脹、破壞。 在真空泵17的作用下脫氣罐內(nèi)維持0.05 atm的負(fù)壓，根據(jù)亨利氣態(tài)定律(參 見(jiàn)附圖4及附圖5)氮?dú)庠?.05 atm壓力時(shí)析出的量達(dá)到最大值，而氧氣在 水中的溶解度只有少量的減少，析出的氮?dú)馔ㄟ^(guò)真空泵排出；
d、將經(jīng)過(guò)活性污泥膨脹、破壞、并有氮?dú)馕龀龊蟮臍馑旌弦和ㄟ^(guò)所述出水管4在壓力迅速上升的情況下，將活性污泥重新組合成密實(shí)的污泥 塊，排入二次沉淀池中。將經(jīng)過(guò)活性污泥膨脹、破壞、并有氮?dú)馕龀龊蟮臍馑旌弦和ㄟ^(guò)所述 出水管在壓力迅速上升的情況下，將活性污泥重新組合成密實(shí)的污泥塊， 排入二次沉淀池中。在所述混合污水的比重為常數(shù)Yw =1.0的條件下，所述氣水混合液的 提升高度值為曝氣池液面環(huán)境大氣壓水柱值減去0.5，通過(guò)壓縮空氣量來(lái) 調(diào)節(jié)氣水混合液的比重為ym=0.10。本發(fā)明活性污泥濃縮方法采用了上述負(fù)壓真空污泥濃縮裝置，將負(fù)壓 真空污泥濃縮裝置的進(jìn)水管3侵入到曝氣池一定深度，將所述出水管4侵 入到二次沉淀池內(nèi)，在進(jìn)水口附近接入壓縮空氣管6進(jìn)行氣水混合，大幅 度降低混合污水的比重，形成氣水混合液。利用水力學(xué)原理，即ywh=ym (h+h0 ，式中K為含活性泥污的混合污水的比重，Ym為氣水混合液的 比重，th為進(jìn)液管浸入水中的深度，h為液體提升高度，在環(huán)境大氣壓 為latm(不同地區(qū)的大氣壓值不同)、混合污水的比重為常數(shù)^=1.0的條件 下，通過(guò)壓縮空氣量來(lái)調(diào)節(jié)氣水混合液的比重降到Y(jié)，O.IO，在環(huán)境大氣壓 的作用下使氣水混合液沿進(jìn)水管上升，氣水混合液的提升高度為9.5m (曝 氣池液面環(huán)境大氣壓水柱值減去0.5，即latm的環(huán)境大氣壓水柱值10 減去0.5，負(fù)壓真空污泥濃縮裝置的進(jìn)水管3的進(jìn)水口至脫氣罐軸心線的高 度應(yīng)按此值設(shè)計(jì))，氣水混合液液面處于脫氣罐的中部。在氣水混合液到 達(dá)脫氣罐時(shí)，在真空泵作用下氣水混合液的表面壓力維持在0.05atm，接近于真空狀態(tài)，根據(jù)亨利氣態(tài)定律氣體在水溶液中的溶解與析出平衡原理， 吸附在氣水混合液中的活性污泥上的氮?dú)馕龀?，而氧氣在水中的溶解度只有少量的下降。氮?dú)庠?.05atm壓力時(shí)析出的量達(dá)到最大值，并和混合液中 的其它氣體被負(fù)壓抽吸出來(lái)，通過(guò)出真空管2及真空泵17排出，而氣水混 合液中的氧氣析出量較少，仍保留在混合液中。在混合液中的活性污泥16 從進(jìn)水管底部到達(dá)脫氣罐時(shí)由于壓力的迅速降低，活性污泥膨脹、破壞， 經(jīng)脫氣罐流進(jìn)出水管4，經(jīng)出水管4再流入沉淀池中，在污水混合液從脫氣 罐流入沉淀池的過(guò)程中，膨脹、破壞了的活性污泥在壓力迅速上升的情況 下，同時(shí)由于氮?dú)獾奈龀?，活性污泥重新組合成密實(shí)的污泥塊，沉降在沉淀 池中，大大提高活性污泥的沉降性能，污泥塊沉淀到沉淀池時(shí)，消除了污 泥膨脹及沉降污泥上浮現(xiàn)象，大大減少二次沉淀池中的浮渣,無(wú)需再清理浮 渣，省去二次沉淀池上浮渣清理及處理費(fèi)用，由于提高了活性污泥的沉降 性能，可減少二次沉淀池的面積，能提高回流污泥的濃度，減少混合池的 面積，從而減少初次投資中的二次沉淀池及混合池的投資，由于混合池的 減少?gòu)亩档蛿嚢铏C(jī)的功率，因此降低攪拌器的年運(yùn)行費(fèi)用。本發(fā)明不僅在經(jīng)濟(jì)上能降低污水處理廠的建設(shè)及運(yùn)行成本，而且在技 術(shù)上能解決采用常規(guī)活性污泥污水處理方法的污水廠中污泥膨脹及沉降污 泥上浮、二次沉淀池中的產(chǎn)生浮渣泛濫，抵抗沖擊負(fù)荷(在污水處理量變 化時(shí)能保證出水效果)的能力低等難題。
權(quán)利要求
1、一種負(fù)壓真空污泥濃縮裝置，其特征是所述濃縮裝置包括一個(gè)脫氣罐，該脫氣罐兩端部的下方分別至少設(shè)置一根進(jìn)水管和一根出水管，所述進(jìn)水管、脫氣罐、出水管順序連通；所述濃縮裝置還包括一真空泵，該真空泵通過(guò)真空管與脫氣罐連通；所述裝置還包括一臺(tái)空氣壓縮機(jī)，該空氣壓縮機(jī)的壓縮空氣管管口設(shè)在進(jìn)水管的進(jìn)水口處。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的負(fù)壓真空污泥濃縮裝置，其特征是所述脫 氣罐兩端部的下方分別連通兩根進(jìn)水管和兩根出水管。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)壓真空污泥濃縮裝置，其特征是所述脫 氣罐直徑為0.10~3.0m，所述進(jìn)水管和出水管直徑為0.015~2.0m ，所述進(jìn) 水管的底端至脫氣罐軸心線的高度值為曝氣池液面環(huán)境大氣壓水柱值減 去0.5。
4、 一種活性污泥濃縮方法，其特征在于所述方法包括以下步驟a、 將權(quán)利要求1所述的負(fù)壓真空污泥濃縮裝置的進(jìn)水管浸入到曝氣池 內(nèi)，將所述出水管浸入到二次沉淀池內(nèi)；b、 在進(jìn)水口附近接入壓縮空氣進(jìn)行氣水混合，大幅度降低混合污水的 比重，形成氣水混合液；c、 利用氣力提升的原理，所述負(fù)壓真空污泥濃縮裝置將所述氣水混合 液通過(guò)所述進(jìn)水管提升到所述脫氣罐內(nèi)，將所述氣水混合液中的活性污泥 膨脹、破壞，在所述真空泵的作用下所述脫氣罐內(nèi)維持0.05atm的負(fù)壓；d、 將經(jīng)過(guò)活性污泥膨脹、破壞、并有氮?dú)馕龀龊蟮臍馑旌弦和ㄟ^(guò)所 述出水管在壓力迅速上升的情況下，將活性污泥重新組合成密實(shí)的污泥塊， 排入二次沉淀池中。
5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的活性污泥濃縮方法，其特征在于將經(jīng)過(guò)活 性污泥膨脹、破壞、并有氮?dú)馕龀龊蟮臍馑旌弦和ㄟ^(guò)所述出水管在壓力 迅速上升的情況下，將活性污泥重新組合成密實(shí)的污泥塊，排入二次沉淀 池中。
6、根據(jù)權(quán)利要求4所述的活性污泥濃縮方法，其特征在于在所述混合污水的比重為常數(shù)yw=i.o的條件下，所述氣水混合液的提升高度值為 曝氣池液面環(huán)境大氣壓水柱值減去0.5，通過(guò)壓縮空氣量來(lái)調(diào)節(jié)氣水混合液的比重為Ym』.10。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種活性污泥濃縮方法及其負(fù)壓真空污泥濃縮裝置。所述濃縮裝置包括一個(gè)脫氣罐，該脫氣罐兩端部的下方分別至少設(shè)置一根進(jìn)水管和一根出水管，所述進(jìn)水管、脫氣罐、出水管順序連通；所述濃縮裝置還包括一真空泵，該真空泵通過(guò)真空管與脫氣罐連通；所述裝置還包括一臺(tái)空氣壓縮機(jī)，該空氣壓縮機(jī)的壓縮空氣管管口設(shè)在進(jìn)水管的進(jìn)水口處。本發(fā)明的方法是利用負(fù)壓真空污泥濃縮裝置將氣水混合液中的活性污泥膨脹、破壞，將氣水混合液中的氮?dú)馕龀龊笈欧?，在將活性污泥重新組合成密實(shí)的污泥塊，排入沉淀池中。本發(fā)明能大大提高活性污泥的沉降性能，消除活性污泥膨脹及沉降污泥上浮的現(xiàn)象。
文檔編號(hào)C02F1/52GK101117253SQ20071014383
公開(kāi)日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2007年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月3日
發(fā)明者黃榮鋒 申請(qǐng)人:黃榮鋒