專利名稱：一體化氧化溝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)用新型是對一體化氧化溝的改進(jìn)，尤其涉及一種氧化溝生物量高，水中懸浮污泥少，內(nèi)置沉淀區(qū)面積小，底曝氣升深溝型的一體化氧化溝。
背景技術(shù)：
氧化溝工藝作為活性污泥工藝的革新，與傳統(tǒng)活性污泥法相比，具有工藝流程簡單、運(yùn)行管理方便、處理效果穩(wěn)定、出水水質(zhì)好等特點(diǎn)，在污水處理中是應(yīng)用較多的一種成熟水處理技術(shù)，在水處理中占有相當(dāng)高的應(yīng)用比例。氧化溝通常都是以表曝裝置例如轉(zhuǎn)盤、 轉(zhuǎn)刷、表曝機(jī)等，同時實(shí)現(xiàn)向水中供氧和推流循環(huán)，然而由于混合泥水循環(huán)僅靠表面推流帶動，因此通常溝深較淺一般不超過4. 5米，下游加裝導(dǎo)流板也只是適當(dāng)增加深度，或者改善底部流態(tài)降低污泥沉淀。表曝推流供氧，不僅降低了充氧的利用率，而且污泥濃度受到限制不能提高，通常氧化溝設(shè)計(jì)污泥濃度< 3500mg/l，導(dǎo)致污泥負(fù)荷小，處理停留時間長，造成占地相對較大，因而氧化溝占地大，污泥濃度低，成為傳統(tǒng)氧化溝推廣的重要障礙。中國專利CN1693235A氣升式深水型氧化溝，采用間隔設(shè)置底部曝氣代替表曝，利用曝氣氣升帶動整體水流向上流動，從而成為整個氧化溝運(yùn)行的動力源，從而使溝深得到加大，同時污泥濃度及氧利用率得到提高，污泥濃度可以設(shè)計(jì)至4000mg/l，提高了氧化溝處理負(fù)荷，減少停留時間，使得占地減小。底部曝氣氣升式深溝型氧化溝，雖然克服了表面曝氣氧化溝的缺點(diǎn)，但仍需要在氧化溝外設(shè)置泥水分離二沉池，以及回流裝置，由于工藝要求二沉池面積通常接近氧化溝，因而實(shí)際節(jié)地效應(yīng)仍然有限；其次，并未實(shí)質(zhì)性改變回流操作復(fù)雜，及節(jié)省回流能耗及相應(yīng)回流設(shè)備。中國專利CN101269879深溝型氣升推流立體循環(huán)式倒置A2O整體合建氧化溝，在氣升推流基礎(chǔ)上，將主溝分為上、下兩層溝道(上層溝道為好氧區(qū)，下層溝道為缺氧區(qū))，且前端設(shè)置固液分離區(qū)，后端為厭氧區(qū)。將外置沉淀區(qū)移至氧化溝內(nèi)，達(dá)到節(jié)省沉淀池面積， 節(jié)省整個工藝占地。中國專利CN101269880深溝型氣升推流立體循環(huán)式整體合建氧化溝，由厭氧區(qū)、 缺氧區(qū)、微孔曝氣器組好氧區(qū)及固液分離區(qū)組成，主溝前端為厭氧區(qū)，厭氧區(qū)與主溝末端間主溝分為上層好氧區(qū)，下層缺氧區(qū)，固液分離區(qū)設(shè)置厭氧區(qū)和第η級好氧反應(yīng)區(qū)之間。上述兩個專利雖然提出將沉淀區(qū)移至氧化溝內(nèi)設(shè)置，以達(dá)到減少另設(shè)沉淀池占地面積，并可以省略污泥回流操作及動力消耗，剩余污泥可以簡便排出，還省去沉淀池刮泥設(shè)備，使操作變得簡單。在水處理工程沉淀池面積設(shè)計(jì)中，當(dāng)污泥濃度相對較低例如 (3500mg/l時，負(fù)荷取值較大，沉淀池負(fù)荷可以按照1. 0-3. 0m3/m2. h設(shè)計(jì)；當(dāng)污泥濃度相對較高例如彡3500mg/l時，負(fù)荷取值較低，沉淀池負(fù)荷只能按照0. 5-1. 5m3/m2. h設(shè)計(jì)。然而由于深溝型氧化溝采用底部曝氣可以維持較高的污泥濃度(容積負(fù)荷)，縮短停留時間。但高污泥濃度必然加大溝內(nèi)懸浮狀污泥濃度，而溝內(nèi)高懸浮狀污泥濃度又使得泥水分離只能按較低表面負(fù)荷設(shè)計(jì)，由此造成沉淀區(qū)所占面積較大，從而加大了氧化溝占地，而且可能會使得采用深溝型節(jié)省的面積，在沉淀區(qū)面積增大中被抵消，因而實(shí)際節(jié)地面積有限。其次，
3污水中經(jīng)絮凝的流行性污泥比重一般大于1，水中懸浮污泥濃度增高，使得為實(shí)現(xiàn)氧化溝水力循環(huán)，需要增加運(yùn)行能耗，因此高污泥濃度帶來運(yùn)行能耗的增加。上述不足仍有值得改進(jìn)的地方。
發(fā)明內(nèi)容實(shí)用新型目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種氧化溝生物量高，水中懸浮污泥少，內(nèi)置沉淀區(qū)面積小的一體化氧化溝。實(shí)用新型目的實(shí)現(xiàn)，主要改進(jìn)是在底部曝氣的深溝型氧化溝中投加懸浮填料，在沉淀區(qū)周圍設(shè)置阻攔網(wǎng)，以及在沉淀區(qū)中改用橫人字形折板或折管泥水分離填料，達(dá)到既提高氧化溝中生物量，提高氧化溝處理容積負(fù)荷，又使得增加的生物量主要集中于懸浮填料上，而水中懸浮污泥濃度并不增加或還有減少，可以維持普通氧化溝的低懸浮污泥濃度甚至低于普通氧化溝懸浮污泥濃度，從而使沉淀區(qū)可以按高負(fù)荷設(shè)計(jì)，達(dá)到提高生物量不增加沉淀區(qū)面積或還有適當(dāng)減少；并且填料懸浮掛膜后填料比重不高于污水比重，懸浮在水中，因而不需為防止沉降而增加運(yùn)行能耗(不需另增加流速)；橫人字形折板或折管填料，不僅可以避免污泥濃度突然增加或減少造成污泥上浮現(xiàn)象，而且下層斜導(dǎo)流板緩沖有利于形成動態(tài)懸浮層，可以利用其很好的絮凝和吸附作用，使進(jìn)入沉淀區(qū)的細(xì)小顆料被吸附加大，有利于提高此部分懸浮顆粒的去除率。從而克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，實(shí)現(xiàn)實(shí)用新型目的。具體說，實(shí)用新型一體化氧化溝，包括氧化溝池體，底或中下部的曝氣裝置，池體內(nèi)置分隔沉淀區(qū)，其特征在于氧化溝池體中有懸浮型填料，至少沉淀區(qū)進(jìn)水口有填料阻攔網(wǎng)，沉淀區(qū)內(nèi)置橫人字形折板或折管泥水分離填料。實(shí)用新型中氧化溝，可以是現(xiàn)有技術(shù)中各種形式氧化溝的溝型，通過底部曝氣區(qū)的不同設(shè)置，氧反應(yīng)區(qū)長度的改變，可以分別形成A/0工藝，A2/0工藝，以及通過設(shè)置多個進(jìn)水口，還可以是多點(diǎn)進(jìn)水A/0或A2/0工藝。底或中下部曝氣裝置，其作用同現(xiàn)有技術(shù)，形式不限，可以采用現(xiàn)有水處理中各種底部曝氣裝置。曝氣裝置的設(shè)置，可以如中國專利CN1693235A在溝池底設(shè)置，也可以如中國專利CN101269879、CN101269880，將部分分隔上下層，在上層底部設(shè)置(池深中下部)，下層形成厭氧區(qū)。添加懸浮型填料，主要是從既提高氧化溝內(nèi)生物量，提高處理負(fù)荷，又使得大量生物附著在填料上，盡可能不增加或少增加水中懸浮污泥濃度考慮，設(shè)計(jì)合理還可使懸浮污泥略有下降，使高生物量氧化溝，實(shí)際水中懸浮污泥可以保持在普通氧化溝低污泥量，以此使內(nèi)置沉淀區(qū)可以按高負(fù)荷設(shè)計(jì)，達(dá)到增加生物量不增加或減小沉淀區(qū)面積和節(jié)省運(yùn)行能耗，此為在本發(fā)明氧化溝中添加懸浮填料，與普通水處理采用懸浮填料的不同。所說懸浮型填料，可以是水處理中應(yīng)用的各形式的懸浮型填料(比重同現(xiàn)有技術(shù)以附著生物后仍能保持懸浮狀態(tài)選擇)。其中一種較好是選擇體積和比表面積都相對大的懸浮填料，例如中空輪狀短管懸浮填料，大的體積有利于沉淀區(qū)進(jìn)水阻攔網(wǎng)的攔截，此外中空輪狀短管填料， 比表面積大，并存在內(nèi)外兩個不同微環(huán)境，微生物種群豐富。填料添加體積量占氧化溝的 15-30%,具體視水中懸浮污泥濃度確定。沉淀區(qū)在氧化溝處理流程未端，是按進(jìn)水處理流程確定，經(jīng)前面工藝處理最后進(jìn)入沉淀區(qū)進(jìn)行泥水分離。沉淀區(qū)的布置，可以有多種形式，但較好是考慮留有處理液環(huán)流動通道，即內(nèi)置沉淀區(qū)與氧化溝間有環(huán)流通道，填料的循環(huán)流動有利于豐富微生物種群。至少沉淀區(qū)進(jìn)水口有填料阻攔網(wǎng)，主要功能是攔截懸浮填料，不使其進(jìn)入沉淀區(qū)影響泥水分離，以及隨出水流失。沉淀區(qū)內(nèi)置橫人字形折板或折管泥水分離填料，由二個方向相反的斜板(管)組成，上層斜板(管)同水處理沉淀池中斜板(管)填料起泥水分離功能，下層反向斜板，可以起到流速緩沖及對底部進(jìn)水均勻分配，并還有利于形成動態(tài)懸浮污泥層，可以充分發(fā)揮此懸浮層污泥強(qiáng)的絮凝和吸附作用，使進(jìn)入沉淀區(qū)的細(xì)小顆料被吸附聚積增大，從而加大了此部分不易沉降污泥的有效去除率。上下二個方向相反的折板或折管，一種較好是下層折板或折管長度為上層的1/3-1/5，上層折板長有利于提高分離效率。實(shí)用新型一體化氧化溝，相對于現(xiàn)有技術(shù)，由于在底曝氣升式深溝型氧化溝中投加懸浮填料(不選用懸掛填料)，達(dá)到既加大氧化溝中微生物量，最高生物量可以達(dá)到 8000mg/l，使處理容積負(fù)荷得到提高，又使得增加的生物量主要集中于懸浮填料上，使得氧化溝水中實(shí)際懸浮污泥濃度并不增加或還有減少，可以控制在3000mg/l以下，可以維持普通氧化溝的低懸浮污泥濃度甚至低于普通氧化溝懸浮污泥濃度，從而使內(nèi)置分隔沉淀區(qū)可以按高負(fù)荷設(shè)計(jì)，達(dá)到增加生物量不增加沉淀區(qū)面積或還有適當(dāng)減少，實(shí)際有效節(jié)省了氧化溝占地面積，占地較普通深溝型氧化溝節(jié)省1/3-1/5，較帶沉淀區(qū)的深溝型氧化溝節(jié)省 10-20%。如果保持帶沉淀區(qū)的深溝型氧化溝占地，因處理時間延長還可以提高出水效果。其次，懸浮型生物填料掛膜后填料整體比重仍不高于污水比重，可以懸浮在水中，因而不需要如現(xiàn)有技術(shù)為防止高污泥沉降而提高流速增加運(yùn)行能耗(如果單采用提高污泥量，則會出現(xiàn)前述情況)，實(shí)驗(yàn)比較運(yùn)行能耗可降低20-30%。沉淀區(qū)中橫人字形折板或折管泥水分離填料，不僅加速了泥水分離，而且下層反向折板或折管，可以起到流速緩沖及對進(jìn)水均勻分配，并有利于形成動態(tài)懸浮污泥層，可以充分發(fā)揮此懸浮層污泥強(qiáng)的絮凝和吸附作用，使進(jìn)入沉淀區(qū)的細(xì)小顆料被吸附聚積增大，從而加大了此部分不易沉降污泥的有效去除率；此外，橫人字形折板或折管填料，還有利于避免污泥濃度突然增加或減少造成污泥上浮現(xiàn)象。以下結(jié)合三個優(yōu)化具體實(shí)施例，示例性說明及幫助進(jìn)一步理解實(shí)用新型實(shí)質(zhì)，但實(shí)施例具體細(xì)節(jié)僅是為了說明實(shí)用新型，并不代表實(shí)用新型構(gòu)思下全部技術(shù)方案，因此不應(yīng)理解為對實(shí)用新型總的技術(shù)方案限定，一些在技術(shù)人員看來，不偏離實(shí)用新型構(gòu)思的非實(shí)質(zhì)性增加和/或改動，例如以具有相同或相似技術(shù)效果的技術(shù)特征簡單改變或替換，均屬實(shí)用新型保護(hù)范圍。

圖I為一種實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖IA-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為另一種實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為又一種實(shí)施方式剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I :參見圖1、2，實(shí)用新型一體化氧化溝，通過隔墻14分隔并列對稱雙溝，兩端有半圓形連接，形成環(huán)流氧化溝。單溝內(nèi)有相間若干組，每組有相間上下交錯隔板17. I、
17.2和17. 3分隔形成升流區(qū)3和降流區(qū)4，以及其后的生化區(qū)16，組成氧化溝A2/0工藝， 氧化溝內(nèi)投加有占溝體積比20%的市購中空輪狀短管懸浮填料2。升流區(qū)3底部安裝有管式微孔曝氣器8，氧化溝處理流程未端內(nèi)置由隔墻6分隔的沉淀區(qū)12，沉淀區(qū)寬度占氧化溝寬2/3，留出循環(huán)過流通道18，沉淀區(qū)內(nèi)有不對稱橫人字形折板泥水分離填料13，填料下半部分高度占上半部分約1/3，沉淀區(qū)人字形折板泥水分離填料下方側(cè)墻進(jìn)水口有填料阻攔網(wǎng)格9，阻止懸浮填料進(jìn)入沉淀區(qū)。處理污水由進(jìn)水口 I進(jìn)入氧化溝，由升流區(qū)底部曝氣器8曝氣形成上升流，形成循環(huán)推動力，繼而轉(zhuǎn)向降流區(qū)4，及后端的生化區(qū)16，經(jīng)相間若干組升流、降流、生化形成，推動溝內(nèi)泥水及懸浮填料順箭頭方向流動形成環(huán)流A2/0工藝，至氧化溝未端，一部分通過降流區(qū)4下方由側(cè)面進(jìn)入沉淀區(qū)12，懸浮填料2則被攔網(wǎng)格9阻擋不進(jìn)入沉淀區(qū)并懸浮上升， 一部分循環(huán)流經(jīng)沉淀區(qū)與氧化溝間通道18繼續(xù)循環(huán)環(huán)流。進(jìn)入沉淀區(qū)污水經(jīng)橫人字形折板泥水分離填料13逆向流泥水分離，清液經(jīng)沉淀區(qū)上部出水堰11收集，由排水口 7排出氧化溝。沉淀區(qū)12產(chǎn)生的污泥，一部分通過污泥回流管15回流到相鄰升流區(qū)3繼續(xù)循環(huán)，另一部分以剩余污泥形式通過閥控排泥管10排出溝外(由工藝控制排泥)。工藝需要時，還可以通過閥控放空口 5將氧化溝放空。實(shí)施例2 :參見圖3、4，如實(shí)施例1，其中沉淀區(qū)12與氧化溝等寬設(shè)置，沉淀區(qū)底部懸空，與溝底間留出循環(huán)過流通道19，沉淀分離污泥能過底部網(wǎng)板20排出隨同循環(huán)流回流，閥控排泥管10設(shè)置在沉淀區(qū)底部。沉淀分離污泥回流量及排泥量，根據(jù)工藝要求由排泥口 10閥控制分配。實(shí)施例3 :參見圖5，如實(shí)施例2 (也可以是如例I)，升流區(qū)、降流區(qū)、生化區(qū)下方 (氧化溝中下部)有隔板21分隔成上下二層，曝氣裝置8設(shè)置在上層底部，隔板21下方22 為缺氧區(qū)，處理液流動后方23為厭氧區(qū)，24為好氧生化區(qū)。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在本專利構(gòu)思及具體實(shí)施例啟示下，能夠從本專利公開內(nèi)容及常識直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的一些變形，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識到也可采用其他方法，或現(xiàn)有技術(shù)中常用公知技術(shù)的替代，以及特征的等效變化或修飾，特征間的相互不同組合，例如改變曝氣升流區(qū)位置、生化反應(yīng)區(qū)長度，可以形成A/0工藝，增加進(jìn)水口可以形成多點(diǎn)進(jìn)水的A2/0、A/0工藝，懸浮填料形式、水中曝氣裝置的改變，氧化溝按處理工藝、污水長度改變，氧化溝形改變，等等的非實(shí)質(zhì)性改動，同樣可以被應(yīng)用，都能實(shí)現(xiàn)本專利描述功能和效果，不再一一舉例展開細(xì)說，均屬于本專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一體化氧化溝，包括氧化溝池體，底或中下部的曝氣裝置，池體內(nèi)置分隔沉淀區(qū)，其特征在于氧化溝池體中有懸浮型填料，至少沉淀區(qū)進(jìn)水口有填料阻攔網(wǎng)，沉淀區(qū)內(nèi)置橫人字形折板或折管泥水分離填料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一體化氧化溝，其特征在于橫人字形折板或折管泥水分離填料下層折板或折管長度為上層的1/3-1/5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一體化氧化溝，其特征在于內(nèi)置沉淀區(qū)與氧化溝間有環(huán)流通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一體化氧化溝，其特征在于氧化溝中下部有隔板分隔成上下二層，曝氣裝置設(shè)置在上層底部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述一體化氧化溝，其特征在于懸浮型填料為中空輪狀短管懸浮填料。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一體化氧化溝，包括氧化溝池體，底或中下部的曝氣裝置，處理流程未端內(nèi)置分隔沉淀區(qū)，其特征是氧化溝池體中有懸浮型填料，至少沉淀區(qū)進(jìn)水口有填料阻攔網(wǎng)，沉淀區(qū)內(nèi)置橫人字形折板或折管泥水分離填料。達(dá)到既加大氧化溝中微生物量，使處理容積負(fù)荷得到提高，又使得增加的生物量主要集中于懸浮填料上，使得氧化溝水中實(shí)際懸浮污泥濃度并不增加或還有減少，可以控制在3000mg/l以下，使內(nèi)置分隔沉淀區(qū)可以按高負(fù)荷設(shè)計(jì)，增加生物量不增加沉淀區(qū)面積或還有適當(dāng)減少，實(shí)際有效節(jié)省了氧化溝占地面積，占地較普通深溝型氧化溝節(jié)省1/3-1/5，較帶沉淀區(qū)的深溝型氧化溝節(jié)省10-20%，懸浮型生物填料還可節(jié)約運(yùn)行能耗可降低20-30%。
文檔編號C02F9/14GK202297243SQ20112012202
公開日2012年7月4日 申請日期2011年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月24日
發(fā)明者劉濱, 張宇, 楊超, 杭品艷, 杭明輝 申請人:江蘇一環(huán)環(huán)保設(shè)計(jì)研究院, 江蘇一環(huán)集團(tuán)有限公司, 江蘇一環(huán)集團(tuán)環(huán)保工程有限公司