專利名稱：對(duì)稱式相向立體循環(huán)流一體化氧化溝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污、廢水處理設(shè)施，尤其涉及一種對(duì)稱式相向立體循環(huán)流一體化氧化溝。
背景技術(shù)：
氧化溝是具有完全混合和整體推流水力學(xué)特征的延時(shí)曝氣活性污泥法水處理工藝，污、廢水和活性污泥在封閉溝狀通道內(nèi)混合并循環(huán)流動(dòng)。由于其獨(dú)特的“封閉循環(huán)流動(dòng)” 的水力學(xué)特性以及較長(zhǎng)泥齡和較低有機(jī)負(fù)荷的特點(diǎn)，使其成為出水水質(zhì)好，抗沖擊能力強(qiáng)， 運(yùn)行穩(wěn)定，污泥排量低以及一次性建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用較低的水處理工藝，在城市污水及工業(yè)廢水處理中得到廣泛的應(yīng)用。上世紀(jì)九十年代，以水下推流器配合微孔曝氣器技術(shù)為代表的深溝型氧化溝迅速興起，它繼承了傳統(tǒng)氧化溝的特點(diǎn)并在提高充氧效率的同時(shí)，較有成效地解決了氧化溝溝底易沉泥和占地大的問題。近年來，以固液分離器、厭氧池、缺氧池等功能池與氧化溝主溝合建在同一構(gòu)筑物內(nèi)的整體合建式氧化溝，也稱一體化氧化溝， 被廣泛應(yīng)用，它以多種溝型和各種功能池不同的組合方式應(yīng)對(duì)復(fù)雜的進(jìn)水水質(zhì)，在去除碳源污染物的同時(shí)，有效提升了除磷脫氮效果，更由于整體合建式氧化溝在取消二沉池、有效減少占地的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了混合液無泵回流功能，因此也體現(xiàn)出節(jié)能的效果。目前，以立體循環(huán)流為特征的新一代氧化溝已經(jīng)走出實(shí)驗(yàn)室并相繼問世。它在繼承前幾代氧化溝，尤其是一體化氧化溝諸多優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，在提升脫氮效果和減少占地方面的貢獻(xiàn)更為突出。立體循環(huán)流氧化溝家族中的氣升推流立體循環(huán)流一體化氧化溝更在設(shè)備單一、節(jié)能與運(yùn)行操作簡(jiǎn)單方面有突出的表現(xiàn)，倍受業(yè)界關(guān)注。已報(bào)道的專利ZL200810053029. O “深溝型氣升推流立體循環(huán)式倒置A20整體合建氧化溝”旨在利用曝氣過程所產(chǎn)生的氣升推動(dòng)力，在實(shí)現(xiàn)對(duì)混合液在氧化溝溝道內(nèi)的整體推動(dòng)的同時(shí)，通過設(shè)置水平隔板使混合液立體循環(huán)并實(shí)現(xiàn)好氧和缺氧分區(qū)，達(dá)到提高總氮去除率、節(jié)能、降低設(shè)備裝機(jī)容量和進(jìn)一步減少氧化溝占地的目的。后續(xù)報(bào)道的專利 ZL201010150135. 8 “條形漏斗式固液分離器及應(yīng)用該固液分離器的氣升脈動(dòng)推流型立體循環(huán)氧化溝”是在上述專利基礎(chǔ)上，作了進(jìn)一步改進(jìn)。其結(jié)構(gòu)是在氧化溝溝體中設(shè)有氣升好氧區(qū)、好氧區(qū)、固液分離區(qū)、過渡缺氧區(qū)、缺氧區(qū)，在溝體的中下部設(shè)置了將溝體分為上、下兩層溝道的水平隔板，好氧區(qū)設(shè)于上層溝道，缺氧區(qū)設(shè)于下層溝道；水平隔板一端連接向其外側(cè)斜上方延伸且頂部為豎直端墻的傾斜導(dǎo)流墻，氣升好氧區(qū)設(shè)于傾斜導(dǎo)流墻與溝體端墻之間，在氣升好氧區(qū)底部溝體上設(shè)置微孔曝氣器組；在水平隔板另一端為過渡缺氧區(qū)，固液分離區(qū)設(shè)于上層溝道的好氧區(qū)與過渡缺氧區(qū)之間。固液分離區(qū)采用了條形漏斗式固液分離器，并在固液分離器上設(shè)置了過流槽，用以以增強(qiáng)過渡缺氧區(qū)表層的水力擾動(dòng)，提高進(jìn)水與混合液混合效果。微孔曝氣器組在采用常規(guī)的連續(xù)供氣曝氣器組的基礎(chǔ)上增設(shè)了間歇供氣曝氣器組，以防止活性污泥下沉并促進(jìn)反硝化過程充分進(jìn)行。該氣升脈動(dòng)推流型立體循環(huán)氧化溝在簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，節(jié)能，提高出水水質(zhì)方面取得了積極效果。當(dāng)前，氧化溝技術(shù)依然朝著以充分挖掘和利用傳統(tǒng)氧化溝水力學(xué)特性，以進(jìn)一步減少占地和建設(shè)資金，節(jié)能，進(jìn)一步提升水處理效果，尤其是脫氮除磷效果和降低運(yùn)行成本為目標(biāo)的新溝型、節(jié)能設(shè)備及簡(jiǎn)單運(yùn)行方式研究的方向發(fā)展?？v觀現(xiàn)有的氣升推流立體循環(huán)式氧化溝仍存在一定的技術(shù)缺陷主要體現(xiàn)在(I)因必須保持較高的循環(huán)流速，以確使溝底不存泥，導(dǎo)致反硝化過程短從而影響到脫氮效果；(2)因曝氣器潛水深度與能耗是正比關(guān)系，因此限制了氣升推流型立體循環(huán)流氧化溝的高度、長(zhǎng)度比，單溝體量難以放大，由此造成處理水量大時(shí)必須多溝并建，提高了土建費(fèi)用；(3)采用間歇供氣微孔曝氣器組，使微孔曝氣設(shè)備易損壞，提高設(shè)備成本；(4)采用的固液分離器因內(nèi)設(shè)過流槽占用器內(nèi)空間、 減小沉淀面積，影響分離效果，同時(shí)因結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜使建筑安裝成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于針對(duì)上述問題，提供一種在現(xiàn)有的氣升推流立體循環(huán)式氧化溝的基礎(chǔ)上進(jìn)行池體結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，提供一種脫氮效果更好、池底不存泥、出水水質(zhì)穩(wěn)定、操作更為簡(jiǎn)便、單溝體量大、建設(shè)成本低、適宜規(guī)模應(yīng)用需求的對(duì)稱式相向立體循環(huán)流一體化氧化溝。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種對(duì)稱式相向立體循環(huán)流一體化氧化溝，包括氣升推流立體循環(huán)式氧化溝，在其溝體中設(shè)有氣升好氧區(qū)、好氧區(qū)、固液分離區(qū)、過渡缺氧區(qū)、缺氧區(qū)，在溝體的中下部設(shè)置了將溝體分為上、下兩層溝道的水平隔板，所述好氧區(qū)設(shè)于上層溝道，所述缺氧區(qū)設(shè)于下層溝道；水平隔板一端連接向其外側(cè)斜上方延伸且頂部為豎直端墻的傾斜導(dǎo)流墻，所述氣升好氧區(qū)設(shè)于傾斜導(dǎo)流墻與溝體端墻之間，在氣升好氧區(qū)底部溝體上設(shè)置微孔曝氣器組；在水平隔板另一端為過渡缺氧區(qū)，固液分離區(qū)設(shè)于上層溝道的好氧區(qū)與過渡缺氧區(qū)之間，溝體上設(shè)有進(jìn)水管、出水管及排泥管，其特征在于所述對(duì)稱式相向立體循環(huán)流一體化氧化溝是由一所述氣升推流立體循環(huán)式氧化溝和與其結(jié)構(gòu)相同通過兩側(cè)墻對(duì)接、過渡缺氧區(qū)連通相向?qū)ΨQ設(shè)置的另一氣升推流立體循環(huán)式氧化溝構(gòu)成的矩形一體化氧化溝；在所述矩形一體化氧化溝的中央、兩對(duì)稱水平隔板之間且低于兩水平隔板的位置設(shè)置雙軸換向器，沿矩形一體化氧化溝的橫向所述雙軸換向器兩側(cè)分別連接一水平轉(zhuǎn)軸的一端，所述水平轉(zhuǎn)軸上固定套裝截面為/形、中間設(shè)有軸孔的條形導(dǎo)流漿板，水平轉(zhuǎn)軸的另一端支撐在矩形一體化氧化溝側(cè)墻上，雙軸換向器頂部的輸入口固定連接由減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的豎直轉(zhuǎn)軸，減速電機(jī)固定安裝在矩形一體化氧化溝頂部。所述固液分離區(qū)采用的固液分離器是條形漏斗式固液分離器，包括垂直連接于所述矩形一體化氧化溝兩側(cè)墻間的圍攏固液分離區(qū)的澄清區(qū)、分離區(qū)及沉淀區(qū)的兩豎直端墻，位于澄清區(qū)并與豎直端墻垂直連接的若干并列收水堰及設(shè)于沉淀區(qū)的沉泥替換組件， 所述豎直端墻包括進(jìn)水側(cè)端墻和出水側(cè)端墻，在出水側(cè)端墻外側(cè)上部設(shè)有垂直連接于矩形一體化氧化溝兩側(cè)墻間的條形集水槽，所述若干并列收水堰設(shè)于進(jìn)水側(cè)端墻和出水側(cè)端墻之間，并通過出水側(cè)端墻上對(duì)應(yīng)設(shè)置的收水堰出水口與集水槽連通；在對(duì)應(yīng)沉淀區(qū)的進(jìn)水側(cè)端墻和出水側(cè)端墻之間設(shè)置所述沉泥替換組件，該組件是由多個(gè)并列連接的條形漏斗垂直固定于進(jìn)水側(cè)端墻和出水側(cè)端墻之間形成的條形漏斗組。在所述水平隔板底部設(shè)置多個(gè)與所述矩形一體化氧化溝兩側(cè)墻及水平隔板固定連接的豎直導(dǎo)流墻段。
本發(fā)明的有益效果是(I)提供的對(duì)稱式相向立體循環(huán)流一體化氧化溝包含兩相向?qū)ΨQ設(shè)置的氣升推流立體循環(huán)式氧化溝，并設(shè)置導(dǎo)流漿板，通過導(dǎo)流漿板周期性控制來自兩對(duì)稱缺氧區(qū)的匯合、撞擊、下沉混合液的流向，實(shí)現(xiàn)混合液流量的分配，使兩對(duì)稱水平隔板底部分別周期性地通過較大流速的沖擊流，可有效解決溝底部的沉泥問題；并調(diào)整混合液水力停留時(shí)間，實(shí)現(xiàn)缺氧區(qū)反硝化過程的最佳反應(yīng)時(shí)間，提升脫氮效果；(2)通過兩路混合液循環(huán)流相向匯流產(chǎn)生的自然攪拌，在不提供動(dòng)力的前提下提升了氧化溝的完全混合功能，使其抗沖擊負(fù)荷的能力更強(qiáng)，可使固液分離器省去過流槽，在簡(jiǎn)化固液分離器結(jié)構(gòu)的同時(shí)提升其固液分離的效果，且造價(jià)更低廉；(3)兩對(duì)稱的氣升好氧區(qū)、好氧區(qū)、缺氧區(qū)的設(shè)置，使氣升推流立體循環(huán)式氧化溝的長(zhǎng)度得以延伸，由此有效解決了因該類型氧化溝長(zhǎng)度高度比的限制造成的單溝體量小、處理水量低和土建費(fèi)用偏高的問題；(4)與現(xiàn)有技術(shù)相比，省去了間歇供氣微孔曝氣器組，節(jié)約能源，延長(zhǎng)微孔曝氣設(shè)備使用的壽命；(5)采用兩相向?qū)ΨQ設(shè)置的氣升推流立體循環(huán)式氧化溝，并設(shè)置導(dǎo)流漿板，實(shí)際是形成氧化溝的兩股相向?qū)ΨQ立體循環(huán)流并構(gòu)建較長(zhǎng)的水力路徑和通道。對(duì)稱立體循環(huán)流的建立對(duì)氧化溝理想的循環(huán)流態(tài)帶來的有益貢獻(xiàn)是在混合液流依然沿著好氧、固液分離、缺氧區(qū)域分別周期性流動(dòng)，發(fā)揮著固有功能的同時(shí)，又形成兩股主流在溝中位匯合、撞擊、再分流的態(tài)勢(shì)，實(shí)際上起到混合液與進(jìn)入的原水、混合液與混合液之間更為充分的攪拌與混合，這種攪拌與混合相比單一路徑的循環(huán)流混合，分散、聚合的效果更為突出，這使得氧化溝的抗沖擊能力增強(qiáng)，處理出水對(duì)原水沖擊負(fù)荷的影響更小，出水質(zhì)量更為穩(wěn)定。對(duì)稱立體循環(huán)流的建立是對(duì)氧化溝“完全混合型”與“整體推流型”水力學(xué)優(yōu)勢(shì)在“完全混合”功能方面的提升，而這種提升并不以增加動(dòng)力設(shè)備和能量為代價(jià)，具有較高經(jīng)濟(jì)實(shí)用價(jià)值。同時(shí)，撞擊流的再分配所實(shí)現(xiàn)的缺氧區(qū)流速與水力停留時(shí)間的周期性調(diào)整，在有效解決溝底沉泥問題的同時(shí)整體提升了氧化溝的脫氮效果。


圖I是本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖2的A-A剖視圖；圖3是本發(fā)明的導(dǎo)流漿板及雙軸換向器部分的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的條形漏斗式固液分離器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1對(duì)稱式相向立體循環(huán)流一體化氧化溝，IAUB氣升推流立體循環(huán)式氧化溝，11、1Γ過渡缺氧區(qū)，12、12'固液分離區(qū)，13、13'好氧區(qū)，14、14'氣升好氧區(qū)，15、 15'溝體端墻，16、16'缺氧區(qū)，17矩形一體化氧化溝側(cè)墻，17Α、17Β氣升推流立體循環(huán)式氧化溝溝體側(cè)墻，2,2/對(duì)稱式相向立體循環(huán)流一體化氧化溝的固液分離器，21、2Γ固液分離器進(jìn)水側(cè)端墻，22、22'固液分離器出水側(cè)端墻，221收水堰出水口，23、23'集水槽， 24、24'條形漏斗組，25條形漏斗，26條形板，27、27'收水堰，28、28'澄清區(qū)，29、29'分離區(qū)，30、30'沉淀區(qū)，3、3'傾斜導(dǎo)流墻，4、4'微孔曝氣器組，5、5'水平隔板，51、51'豎直導(dǎo)流墻段，6減速電機(jī)，61架板，71豎直轉(zhuǎn)軸，72、73水平轉(zhuǎn)軸，74軸架，8雙軸換向器，81 進(jìn)水管，82、82'出水管，83、83'排泥管，9導(dǎo)流漿板。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明詳細(xì)說明。
具體實(shí)施例方式圖I 圖4示出一種對(duì)稱式相向立體循環(huán)流一體化氧化溝及其局部結(jié)構(gòu)，包括氣升推流立體循環(huán)式氧化溝1A，在其溝體中設(shè)有氣升好氧區(qū)14、好氧區(qū)13、固液分離區(qū)12、過渡缺氧區(qū)11、缺氧區(qū)16，在溝體的中下部設(shè)置了將溝體分為上、下兩層溝道的水平隔板5， 上述好氧區(qū)13設(shè)于上層溝道，上述缺氧區(qū)16設(shè)于下層溝道；水平隔板5的一端連接向其外側(cè)斜上方延伸且頂部為豎直端墻的傾斜導(dǎo)流墻3，上述氣升好氧區(qū)14設(shè)于傾斜導(dǎo)流墻3與溝體端墻15之間，在氣升好氧區(qū)14底部溝體上設(shè)置微孔曝氣器組4，微孔曝氣器組采用連續(xù)供氣微孔曝氣器組；在水平隔板另一端設(shè)置過渡缺氧區(qū)11，固液分離區(qū)12設(shè)于上層溝道的好氧區(qū)13與過渡缺氧區(qū)11之間，溝體IA設(shè)有進(jìn)水管、出水管及排泥管。本發(fā)明的特征在于上述對(duì)稱式相向立體循環(huán)流一體化氧化溝I是由上述氣升推流立體循環(huán)式氧化溝IA和與其結(jié)構(gòu)相同并通過兩溝體側(cè)墻對(duì)接、過渡缺氧區(qū)連通相向?qū)ΨQ設(shè)置的另一氣升推流立體循環(huán)式氧化溝IB構(gòu)成的矩形一體化氧化溝。如圖I、圖2所示， 氣升推流立體循環(huán)式氧化溝IB與氣升推流立體循環(huán)式氧化溝IA液流相向?qū)ΨQ設(shè)有過渡缺氧區(qū)11'，固液分離區(qū)12'，好氧區(qū)13'，氣升好氧區(qū)14'，溝體端墻15'，缺氧區(qū)16'， 溝體側(cè)墻17B，傾斜導(dǎo)流墻3'，微孔曝氣器組4'，水平隔板5'。兩溝體側(cè)墻17A、17B對(duì)接構(gòu)成本發(fā)明的矩形一體化氧化溝的側(cè)墻17，而溝體端墻15、15'也即矩形一體化氧化溝的端墻，兩過渡缺氧區(qū)11、1^連通形成兩路混合液循環(huán)流相向匯流區(qū)域。在上述矩形一體化氧化溝的中央、兩對(duì)稱水平隔板5、5'之間且低于兩水平隔板的位置設(shè)置雙軸換向器8，沿矩形一體化氧化溝的橫向，上述雙軸換向器8的兩側(cè)分別連接水平轉(zhuǎn)軸72、73的一端，上述水平轉(zhuǎn)軸72、73上分別固定套裝截面為/形、中間設(shè)有軸孔的條形導(dǎo)流漿板9，水平轉(zhuǎn)軸72、73的另一端通過軸架74分別支撐在矩形一體化氧化溝的兩側(cè)墻17上。雙軸換向器8的頂部的輸入口固定連接由減速電機(jī)6驅(qū)動(dòng)的豎直轉(zhuǎn)軸71，減速電機(jī)6通過設(shè)置于矩形一體化氧化溝頂部的架板61固定安裝在矩形一體化氧化溝頂部。 本例中，兩氣升推流立體循環(huán)式氧化溝1A、1B共用一個(gè)進(jìn)水管，即進(jìn)水管81設(shè)置在矩形一體化氧化溝I的底部中央位置。在矩形一體化氧化溝的好氧區(qū)13、13 ^中，分別在各自水平隔板5、5'與傾斜導(dǎo)流墻3、3'連接的拐角處設(shè)置排泥管83、83'。如圖I、圖2、圖4所示，上述固液分離區(qū)12采用的固液分離器是條形漏斗式固液分離器2，包括垂直連接于上述矩形一體化氧化溝兩側(cè)墻間的圍攏固液分離區(qū)的澄清區(qū) 28、分離區(qū)29及沉淀區(qū)30的兩豎直端墻，位于澄清區(qū)并與豎直端墻垂直連接的若干并列收水堰27及設(shè)于沉淀區(qū)的沉泥替換組件，豎直端墻包括進(jìn)水側(cè)端墻21和出水側(cè)端墻22，在出水側(cè)端墻外側(cè)上部設(shè)有垂直連接于矩形一體化氧化溝兩側(cè)墻間的條形集水槽23，上述若干并列收水堰27設(shè)于進(jìn)水側(cè)端墻21和出水側(cè)端墻22之間，并通過出水側(cè)端墻22上對(duì)應(yīng)設(shè)置的收水堰出水口 221與集水槽23連通；在對(duì)應(yīng)沉淀區(qū)的進(jìn)水側(cè)端墻和出水側(cè)端墻之間設(shè)置沉泥替換組件，該組件是由多個(gè)并列連接的條形漏斗25垂直固定于進(jìn)水側(cè)端墻和出水側(cè)端墻之間形成的條形漏斗組。本發(fā)明采用的條形漏斗式固液分離器2與現(xiàn)有技術(shù)中的條形漏斗式固液分離器的不同點(diǎn)在于省去了過流槽，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，器內(nèi)占用空間減小，增大了沉淀面積并提高分離效果。如圖I、圖2所示，氣升推流立體循環(huán)式氧化溝IB設(shè)置了與條形漏斗式固液分離器2結(jié)構(gòu)相同且對(duì)稱設(shè)置的條形漏斗式固液分離器2'。條形漏斗式固液分離器2、2^的集水槽23、23^分別連接出水管82、82^。
在上述水平隔板5的底部設(shè)置多個(gè)與矩形一體化氧化溝兩側(cè)墻17及水平隔板5 固定連接的豎直導(dǎo)流墻段51。與水平隔板5對(duì)稱，在水平隔板5'的底部同樣設(shè)置多個(gè)豎直導(dǎo)流墻段51'。本發(fā)明提供的相向?qū)ΨQ立體循環(huán)流一體化氧化溝的工作過程及原理如下圖I 圖4示出了對(duì)稱式相向立體循環(huán)流一體化氧化溝I的結(jié)構(gòu)，如圖所示，其中兩個(gè)氣升推流立體循環(huán)式氧化溝1A、1B中分別對(duì)稱相向設(shè)有5個(gè)功能區(qū)域氣升好氧區(qū) 14、14'，好氧區(qū)13、13'、固液分離區(qū)12、12'、過渡缺氧區(qū)11、11'及缺氧區(qū)16、16'。工作時(shí)，原水從進(jìn)水管81進(jìn)入兩連通合并的過渡缺氧區(qū)11、11'中，與來自上層溝道的好氧區(qū)14、14'的兩相向流動(dòng)、對(duì)撞跌下的混合液混合形成新的混合液，新的混合液分別進(jìn)入下層缺氧區(qū)16、16'中，新混合液中的有機(jī)物迅速擴(kuò)散并被微生物吸附，可以有效降低這個(gè)區(qū)域的溶解氧使溶氧值降到O. 5mg/L以下，還可以為反硝化反應(yīng)提供碳源，從而更好地去除污廢水當(dāng)中的氨氮。然后，混合液繼續(xù)流動(dòng)分別進(jìn)入氣升好氧區(qū)14、14'，此區(qū)域設(shè)有連續(xù)供氣的微孔曝氣器組4、4'，為系統(tǒng)提供氧及循環(huán)動(dòng)力。本實(shí)施例中，微孔曝氣器組的供氣量為I. 2m3/min，在氣升水流的強(qiáng)力攪拌下，進(jìn)入氣升好氧區(qū)的液流快速與微孔曝氣器組所提供的氣泡接觸并分散，跟隨氣升推動(dòng)流以及溝內(nèi)的混合液流分別沿氣升好氧區(qū)一側(cè)的傾斜導(dǎo)流墻3、3'上升至傾斜導(dǎo)流墻的豎直端最高水位時(shí)動(dòng)能完全轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，躍過傾斜導(dǎo)流墻上方急速下降分別進(jìn)入上層的好氧區(qū)13、13'，在本區(qū)域內(nèi)主要去除以COD、BOD 為標(biāo)志的碳源相關(guān)污染物同時(shí)進(jìn)行硝化和聚磷反應(yīng)。在好氧區(qū)紊流作用下完成水力停留和好氧生化反應(yīng)后，兩好氧區(qū)的部分混合液分別進(jìn)入位于固液分離區(qū)12、12'的條形漏斗式固液分離器2、2'，混合液由條形漏斗底部開口進(jìn)入條形漏斗內(nèi)，升速減緩，形成沉泥，替換了之前進(jìn)入的沉泥，然后在順向流作用下，進(jìn)入溝體混合液中；繼而，后續(xù)的混合液又進(jìn)入條形漏斗2、2'內(nèi)，周而復(fù)始，沉泥交替更換，在固液分離區(qū)實(shí)現(xiàn)泥水分離后，清水分別通過收水堰27、27^富集到集水槽23、23^當(dāng)中，繼而，通過排水管82、82^流出系統(tǒng)。好氧區(qū)
13、13'的大部分混合液分別延主溝道進(jìn)入下層缺氧區(qū)16、16'中，混合液再次與新進(jìn)的原水混合，實(shí)現(xiàn)周而復(fù)始的循環(huán)。本發(fā)明中設(shè)置了導(dǎo)流槳板9，其主要作用是對(duì)來自兩個(gè)相對(duì)的上層溝道好氧區(qū)
14、14'經(jīng)對(duì)撞、跌下的混合液在下層缺氧區(qū)進(jìn)行流量分配。連通的兩過渡缺氧區(qū)11、11' 成為兩路混合液循環(huán)流相向匯流區(qū)域，如圖2所示，當(dāng)導(dǎo)流槳板9旋轉(zhuǎn)至上沿向水平隔板5 側(cè)傾斜的位置時(shí)，將混合液主流導(dǎo)入水平隔板5'側(cè)溝體中，使該側(cè)缺氧區(qū)16'內(nèi)流體流速陡然增加帶動(dòng)區(qū)域內(nèi)沉積的活性污泥流動(dòng)，與此同時(shí)水平隔板5側(cè)的缺氧區(qū)16內(nèi)流體流速降低使混合液在該區(qū)域有足夠的停留時(shí)間使生物有足夠的時(shí)間進(jìn)行脫氮的工作，同時(shí)造成這一區(qū)域產(chǎn)生污泥沉積；當(dāng)導(dǎo)流槳板9旋轉(zhuǎn)至上沿向水平隔板5'側(cè)傾斜的位置時(shí)，將混合液主流導(dǎo)入水平隔板5側(cè)溝體中，使該側(cè)缺氧區(qū)16內(nèi)流速升高，從而帶走沉積的污泥，而使水平隔板5'側(cè)的缺氧區(qū)16'內(nèi)流體流速降低使混合液在該區(qū)域有足夠的停留時(shí)間使生物有足夠的時(shí)間進(jìn)行反硝化脫氮的工作。這種利用導(dǎo)流槳板9分配立體循環(huán)氧化溝內(nèi)流量的污水處理操作既解決了現(xiàn)有溝體內(nèi)脫氮效果不佳的問題又解決了污泥沉積的問題，導(dǎo)流槳板的轉(zhuǎn)速根據(jù)不同工況設(shè)定，本例中導(dǎo)流槳板轉(zhuǎn)動(dòng)一周的時(shí)間為5小時(shí)。此外，兩股混合液主流匯合、撞擊、再分流的過程，實(shí)際上起到混合液與進(jìn)入的原水、混合液與混合液之間更為充分的攪拌與混合，這使得氧化溝的抗沖擊能力增強(qiáng)，處理出水對(duì)原水沖擊負(fù)荷的影響更小，出水質(zhì)量更為穩(wěn)定。同時(shí)，基于本發(fā)明中，混合液實(shí)現(xiàn)充分?jǐn)嚢枧c混合的循環(huán)流動(dòng)態(tài)勢(shì)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明省去了間歇供氣微孔曝氣器組，僅用一組連續(xù)供氣微孔曝氣器組，簡(jiǎn)化操作，節(jié)約能源，延長(zhǎng)微孔曝氣設(shè)備使用的壽命。在水平隔板5、5'分別與傾斜導(dǎo)流墻3、3'連接的拐角處設(shè)置排泥管83、83'，定期向外排泥，從而控制污泥齡及降低廢水中磷的含量。概括上述工作過程，本發(fā)明的工作原理是在矩形一體化氧化溝中形成兩個(gè)對(duì)稱、 相向設(shè)置的下層缺氧區(qū)、上層好氧區(qū)、固液分離區(qū)和氣升曝氣區(qū)及連為一體的過渡缺氧區(qū)。 兩組曝氣量相同的連續(xù)供氣微孔曝氣器組分別設(shè)置在氧化溝兩端的氣升曝氣區(qū)的溝底部進(jìn)行曝氣，此時(shí)形成由溝兩端分別氣升推流、向溝中間相向匯流的、對(duì)稱的溶氣混合液立體循環(huán)流流態(tài)；在氧化溝中間，由于設(shè)置了由減速電機(jī)控制的水平置位的導(dǎo)流漿板，在相向匯流的混合液循環(huán)流與導(dǎo)流漿板的共同作用下，按減速電機(jī)控制的時(shí)間進(jìn)行周期性的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)流，由此分配匯流混合液在兩個(gè)缺氧區(qū)分別通過的流量，使其造成氧化溝的兩個(gè)缺氧區(qū)分別周期性對(duì)應(yīng)通過由高到低的流量以及流速的混合液循環(huán)流，即當(dāng)一側(cè)是最高流量和流速時(shí)，另一側(cè)則是最低的流量和流速，周而復(fù)始。從而實(shí)現(xiàn)通過周期性控制每個(gè)缺氧區(qū)混合液的流量來調(diào)整其水力停留時(shí)間，以達(dá)到在缺氧區(qū)反硝化過程的最佳反應(yīng)時(shí)間，提升脫氮效果；兩個(gè)水平隔板底部分別周期性通過較大流速的沖擊流，可有效解決氧化溝底部的沉泥問題；通過兩路混合液循環(huán)流相向匯流產(chǎn)生的自然攪拌，在不提供動(dòng)力的前提下提升了氧化溝的完全混合功能，使其抗沖擊負(fù)荷的能力更強(qiáng)。在兩路混合液循環(huán)流相向匯流區(qū)域，相向流的撞擊將產(chǎn)生上涌現(xiàn)象，這使得固液分離器后段水體不會(huì)形成上層泥水分層，因此可以省去原有條形漏斗式固液分離器內(nèi)因攪拌后段水體需要而設(shè)置的表層水過流槽，使得固液分離器結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)潔、分離效果更好、造價(jià)更低廉。對(duì)稱、相向設(shè)置的兩個(gè)氣升曝氣區(qū)、缺氧區(qū)與好氧區(qū)的設(shè)置，使立體循環(huán)流氧化溝的長(zhǎng)度得以延伸，由此有效解決了因該類型氧化溝長(zhǎng)度、高度比的限制造成單溝體量小、處理水量低和土建費(fèi)用偏高的問題。本發(fā)明的應(yīng)用效果上述原水滿足以下條件BOD5 : COD彡I : 3 ;原水在對(duì)稱立體循環(huán)流一體化氧化溝內(nèi)的停留時(shí)間彡12小時(shí)；進(jìn)水 COD 250-600mg/L ;氨氮 25_50mg/L ;總氮 30_50mg/L ;總磷 2_5mg/L。污水處理結(jié)果為COD 30-48mg/L，去除率大于90% (采用《GB11914-89C0D的測(cè)定重鉻酸鹽法》測(cè)定)；氨氮3. 5-5mg/L,去除率大于90% (采用GB7479-87《水質(zhì)銨的測(cè)定納氏試劑比色法》測(cè)定)；總氮6-10mg/L，總?cè)コ蚀笥?5% (采用《GB11894-89水質(zhì)總氮的測(cè)定堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法》測(cè)定)，總磷O. 3-0. 4mg/L，去除率大于80% (采用《GB11983-89水質(zhì)總磷的測(cè)定鑰酸銨分光光度法》測(cè)定)；出水懸浮物小于10mg/L (采用 ((GBl 1901-89水質(zhì)懸浮物的測(cè)定重量法》測(cè)定)。由上述結(jié)果可以看出，采用本發(fā)明污、廢水的總氮去除率比現(xiàn)有采用條形漏斗式固液分離器的氣升脈動(dòng)推流型立體循環(huán)氧化溝的總氮去除率提高10%以上。以上所述，僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明的形狀和結(jié)構(gòu)作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)稱式相向立體循環(huán)流一體化氧化溝，包括氣升推流立體循環(huán)式氧化溝，在其溝體中設(shè)有氣升好氧區(qū)、好氧區(qū)、固液分離區(qū)、過渡缺氧區(qū)、缺氧區(qū)，在溝體的中下部設(shè)置了將溝體分為上、下兩層溝道的水平隔板，所述好氧區(qū)設(shè)于上層溝道，所述缺氧區(qū)設(shè)于下層溝道；水平隔板一端連接向其外側(cè)斜上方延伸且頂部為豎直端墻的傾斜導(dǎo)流墻，所述氣升好氧區(qū)設(shè)于傾斜導(dǎo)流墻與溝體端墻之間，在氣升好氧區(qū)底部溝體上設(shè)置微孔曝氣器組；在水平隔板另一端為過渡缺氧區(qū)，固液分離區(qū)設(shè)于上層溝道的好氧區(qū)與過渡缺氧區(qū)之間，溝體上設(shè)有進(jìn)水管、出水管及排泥管，其特征在于所述對(duì)稱式相向立體循環(huán)流一體化氧化溝是由一所述氣升推流立體循環(huán)式氧化溝和與其結(jié)構(gòu)相同通過兩側(cè)墻對(duì)接、過渡缺氧區(qū)連通相向?qū)ΨQ設(shè)置的另一氣升推流立體循環(huán)式氧化溝構(gòu)成的矩形一體化氧化溝；在所述矩形一體化氧化溝的中央、兩對(duì)稱水平隔板之間且低于兩水平隔板的位置設(shè)置雙軸換向器，沿矩形一體化氧化溝的橫向所述雙軸換向器兩側(cè)分別連接一水平轉(zhuǎn)軸的一端，所述水平轉(zhuǎn)軸上固定套裝截面為f形、中間設(shè)有軸孔的條形導(dǎo)流漿板，水平轉(zhuǎn)軸的另一端支撐在矩形一體化氧化溝側(cè)墻上，雙軸換向器頂部的輸入口固定連接由減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的豎直轉(zhuǎn)軸，減速電機(jī)固定安裝在矩形一體化氧化溝頂部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的對(duì)稱式相向立體循環(huán)流一體化氧化溝，其特征在于所述固液分離區(qū)采用的固液分離器是條形漏斗式固液分離器，包括垂直連接于所述矩形一體化氧化溝兩側(cè)墻間的圍攏固液分離區(qū)的澄清區(qū)、分離區(qū)及沉淀區(qū)的兩豎直端墻，位于澄清區(qū)并與豎直端墻垂直連接的若干并列收水堰及設(shè)于沉淀區(qū)的沉泥替換組件，所述豎直端墻包括進(jìn)水側(cè)端墻和出水側(cè)端墻，在出水側(cè)端墻外側(cè)上部設(shè)有垂直連接于矩形一體化氧化溝兩側(cè)墻間的條形集水槽，所述若干并列收水堰設(shè)于進(jìn)水側(cè)端墻和出水側(cè)端墻之間，并通過出水側(cè)端墻上對(duì)應(yīng)設(shè)置的收水堰出水口與集水槽連通；在對(duì)應(yīng)沉淀區(qū)的進(jìn)水側(cè)端墻和出水側(cè)端墻之間設(shè)置所述沉泥替換組件，該組件是由多個(gè)并列連接的條形漏斗垂直固定于進(jìn)水側(cè)端墻和出水側(cè)端墻之間形成的條形漏斗組。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的對(duì)稱式相向立體循環(huán)流一體化氧化溝，其特征在于在所述水平隔板底部設(shè)置多個(gè)與所述矩形一體化氧化溝兩側(cè)墻及水平隔板固定連接的豎直導(dǎo)流墻段。
全文摘要
本發(fā)明涉及對(duì)稱式相向立體循環(huán)流一體化氧化溝，包括氣升推流立體循環(huán)式氧化溝，溝體設(shè)置水平隔板，好氧區(qū)、缺氧區(qū)分別在上、下層溝道；水平隔板一端連接傾斜導(dǎo)流墻另一端為過渡缺氧區(qū)，氣升好氧區(qū)設(shè)在傾斜導(dǎo)流墻與溝體端墻之間并設(shè)微孔曝氣器組；特征是對(duì)稱式相向立體循環(huán)流一體化氧化溝是由一氣升推流立體循環(huán)式氧化溝和與其結(jié)構(gòu)相同通過過渡缺氧區(qū)連通相向?qū)ΨQ設(shè)置的另一氣升推流立體循環(huán)式氧化溝構(gòu)成的矩形一體化氧化溝，在兩水平隔板之間低于水平隔板設(shè)雙軸換向器，雙軸換向器兩側(cè)沿溝橫向連水平轉(zhuǎn)軸，水平轉(zhuǎn)軸上裝導(dǎo)流漿板，雙軸換向器頂部連接由減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的豎直轉(zhuǎn)軸。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)脫氮效果提高，溝底不存泥，水質(zhì)穩(wěn)定，成本低。
文檔編號(hào)C02F3/12GK102583892SQ201210047699
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月28日
發(fā)明者侯景樹, 劉永, 商平, 孫貽超, 孫雁, 居文健, 居文鐘, 李士榮, 李彥, 李永健, 李海芳, 楊健, 楊濤, 王德龍, 鄭長(zhǎng)福, 馬建立 申請(qǐng)人:居文鐘