專利名稱：分批式污水處理系統(tǒng)及分批式污水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分批 式污水處理系統(tǒng)及分批式污水處理方法。
背景技術(shù)：
以往，已知通過在單一的分批槽內(nèi)按時(shí)間區(qū)分進(jìn)行各處理工序來去除污水中的污濁物質(zhì)的分批式污水處理系統(tǒng)(以下，還稱為分批式系統(tǒng))(參考下述非專利文獻(xiàn)I)。該系統(tǒng)中，在單一的分批槽內(nèi)重復(fù)進(jìn)行包括伴有污水?dāng)嚢杼幚淼牧魅牍ば?、沉淀工序及排出工序的循環(huán)。該系統(tǒng)無需最終沉淀池，因此能夠降低施工成本，并優(yōu)選應(yīng)用于比較小規(guī)模的污水處理。分批式系統(tǒng)中，在流入工序中進(jìn)行分批槽內(nèi)的曝氣攪拌(好氧攪拌)及攪拌(無氧攪拌)。以往，曝氣攪拌及攪拌均利用設(shè)置于分批槽的深部的水中式曝氣攪拌裝置或散氣攪拌裝置(散氣裝置和攪拌裝置的組合)進(jìn)行。非專利文獻(xiàn)I :日本農(nóng)業(yè)集落排水協(xié)會(huì)-XIIG96型設(shè)計(jì)指針，社團(tuán)法人日本農(nóng)業(yè)集落排水協(xié)會(huì)，平成9年9月然而，水中式裝置必需在水中設(shè)置驅(qū)動(dòng)源、電氣配線、懸吊用導(dǎo)管/導(dǎo)鏈及散氣用空氣管等，因而系統(tǒng)的維持管理變得麻煩。并且，眾所周知，若與曝氣或散氣一同進(jìn)行污水的攪拌，則葉輪(攪拌葉片)因氣泡所導(dǎo)致的流體密度的下降而產(chǎn)生空轉(zhuǎn)，攪拌效率降低。由此，在利用水中式裝置的分批式系統(tǒng)中期望在維持管理方面及運(yùn)行效率方面得到改善。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明試圖提供一種維持管理性及運(yùn)行效率性優(yōu)異的分批式污水處理系統(tǒng)及分批式污水處理方法。根據(jù)本發(fā)明的某一形態(tài)，提供一種分批式污水處理系統(tǒng)，其中，該分批式污水處理系統(tǒng)具備分批槽，容納污水及活性污泥；縱軸型曝氣裝置，具有升降型葉輪；流出/流入調(diào)整裝置，調(diào)整流入工序中污水向分批槽的流入及排出工序中凈水從分批槽的流出；及控制裝置，以如下方式控制曝氣裝置，即，在污水的流入工序中使葉輪隨著分批槽內(nèi)的水位上升而上升至氣液界面附近的同時(shí)對(duì)污水進(jìn)行曝氣攪拌，且在排出工序中使葉輪事先下降，以備下一個(gè)流入工序。并且，根據(jù)本發(fā)明的另一形態(tài)，提供一種分批式污水處理方法，其中，包括在使污水流入分批槽的流入工序中以使設(shè)置于分批槽的縱軸型曝氣裝置的葉輪隨著分批槽內(nèi)的水位上升而上升至氣液界面附近的同時(shí)對(duì)污水進(jìn)行曝氣攪拌的方式來控制曝氣裝置；及在使凈水從分批槽流出的排出工序中事前使葉輪下降，以備下一個(gè)流入工序的方式來控制曝
氣裝置。根據(jù)這種分批式污水處理系統(tǒng)及分批式污水處理方法，在流入工序中縱軸型曝氣裝置控制成使葉輪隨著分批槽內(nèi)的水位上升而上升至氣液界面附近的同時(shí)在分批槽內(nèi)使其進(jìn)行曝氣攪拌。并且，在凈水的排出工序中曝氣裝置控制成事前使葉輪下降，以備下一個(gè)流入工序。以往，認(rèn)為縱軸型曝氣裝置適于在處理槽內(nèi)的氣液界面附近的曝氣攪拌，而對(duì)伴有水位變動(dòng)的分批槽的適用性較差。然而，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在伴有水位變動(dòng)的分批槽中，也能夠利用縱軸型曝氣裝置在氣液界面附近對(duì)污水進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠貧鈹嚢??？v軸型曝氣裝置僅將葉輪配置于水中即可，因此系統(tǒng)的維持管理變得輕松。并且，由于在氣液界面附近進(jìn)行曝氣攪拌，因此也不會(huì)因葉輪的空轉(zhuǎn)而導(dǎo)致攪拌效率降低。由此，能夠提供與以往的系統(tǒng)及方法相比維持管理性及運(yùn)行效率性優(yōu)異的分批式污水處理系統(tǒng)及分批式污水處理方法。并且，污水處理系統(tǒng)可具備分別設(shè)置有曝氣裝置及流出/流入調(diào)整裝置的多個(gè)分批槽，流出/流入調(diào)整裝置以使連續(xù)供給的污水同步流入多個(gè)分批槽中的任一個(gè)分批槽的方式來調(diào)整污水的流入，控制裝置控制處于流入工序中的分批槽的曝氣裝置使其對(duì)應(yīng)于該工序，且控制處于排出工序中的分批槽的曝氣裝置使其對(duì)應(yīng)于該工序。由此，能夠利用多個(gè)分批槽對(duì)連續(xù)供給的污水進(jìn)行連續(xù)有效的處理。在此，流出/流入調(diào)整裝置可調(diào)整污水向分批槽的流入，以使分批槽內(nèi)的水位從低水位上升至高水位，且控制裝置以使葉輪隨著分批槽內(nèi)的水位上升而從低水位附近上升至高水位附近的方式來控制曝氣裝置。由此，在伴有從低水位至高水位的水位上升的分批槽中，也能夠利用縱軸型曝氣裝置在氣液界面附近對(duì)污水進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠貧鈹嚢?。在此，控制裝置以在整個(gè)流入工序的期間，重復(fù)進(jìn)行在氣液界面附近的標(biāo)準(zhǔn)深度處的曝氣攪拌和在比標(biāo)準(zhǔn)深度更深的位置處的無氧攪拌的方式來控制曝氣裝置。由此，進(jìn)行通過曝氣攪拌而形成的好氧狀態(tài)下的最佳硝化，及進(jìn)行通過無氧攪拌形成的無氧狀態(tài)下的最佳脫氮。發(fā)明效果如以上說明，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種維持管理性及運(yùn)行效率性優(yōu)異的分批式污水處理系統(tǒng)及分批式污水處理方法。


圖I是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的二槽式分批式系統(tǒng)的處理工序的圖。圖2是表示二槽式系統(tǒng)的各處理工序中的動(dòng)作的圖。圖3是接著圖2表示二槽式系統(tǒng)的各處理工序中的動(dòng)作的圖。圖4是接著圖3表示二槽式系統(tǒng)的各處理工序中的動(dòng)作的圖。圖5是接著圖4表示二槽式系統(tǒng)的各處理工序中的動(dòng)作的圖。圖6是表示縱軸型曝氣裝置的葉輪在分批槽內(nèi)的位置的圖。圖7是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的三槽式分批式系統(tǒng)的處理工序的圖。圖8是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的積存槽并用式的分批式系統(tǒng)的處理工序的圖。圖中10、11、12、13-分批槽，15-積存槽，20-曝氣裝置，21-葉輪，22-縱軸，23-旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，24-升降裝置，31-調(diào)整閥(流入調(diào)整裝置)，32-流出調(diào)整裝置，32a-可動(dòng)閘門，32b-閘門驅(qū)動(dòng)裝置，40-控制裝置，51-污水流入路，Sff-污水，SL-活性污泥，Cff-凈水，WL-水位，HWL-高水位，LffL-低水位，Pl-流入工序，P2-沉淀工序，P3-排出工序，P4-攪拌工序，Al-(無氧)攪拌，A2-曝氣(好氧)攪拌，Prl-積存工序，Pr2-非積存工序。
具體實(shí)施例方式<第I實(shí)施方式>參考圖I 圖6對(duì)本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的二槽式的分批式系統(tǒng)(以下，還稱為二槽式系統(tǒng))進(jìn)行說明。圖I表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的二槽式系統(tǒng)的處理工序，圖2 圖5表示二槽式系統(tǒng)的各處理工序中的動(dòng)作，圖6表示縱軸型曝氣裝置20的葉輪21在分批槽10 (分批槽的總稱)內(nèi)的位置。[I. 二槽式系統(tǒng)的處理循環(huán)的概要]如圖I及圖2所示，二槽式系統(tǒng)包含2個(gè)分批槽11、分批槽12，在各分批槽11、分批槽12中重復(fù)進(jìn)行包括流入工序P1、沉淀工序P2及排出工序P3的處理循環(huán)。處理循環(huán)例如以3小時(shí)的流入工序Pl、l小時(shí)的沉淀工序P2及2小時(shí)的排出工序P3這6小時(shí)為周期重復(fù)進(jìn)行。2個(gè)分批槽11、分批槽12的處理循環(huán)相互錯(cuò)開3小時(shí)來重復(fù)進(jìn)行。S卩，若在第I分批槽11中完成流入工序Pl并開始沉淀工序P2，則在第2分批槽12中開始流入工序P1。
·
流入工序Pl中，使污水SW流入分批槽10的同時(shí)對(duì)污水SW進(jìn)行攪拌處理。攪拌處理中，重復(fù)進(jìn)行(無氧)攪拌Al和曝氣(好氧)攪拌A2的組合。例如，通過在3小時(shí)的流入工序Pl期間將O. 5小時(shí)的攪拌Al和O. 5小時(shí)的曝氣攪拌A2的組合重復(fù)進(jìn)行3次來進(jìn)行攪拌處理。攪拌Al在分批槽10內(nèi)抑制活性污泥SL的沉降，曝氣攪拌A2在抑制活性污泥SL的沉降的同時(shí)向污水SW中供給大量的氧。由此，在分批槽10內(nèi)重復(fù)形成適于污水SW的脫氮的無氧狀態(tài)和適于污水SW的硝化的好氧狀態(tài)。沉淀工序P2中，在一同停止污水SW的攪拌與污水SW相對(duì)于分批槽10的流入及流出的狀態(tài)下，使污水SW中的活性污泥SL在分批槽10內(nèi)沉淀。排出工序P3中，在繼續(xù)停止污水SW的攪拌的狀態(tài)下，選擇性地排出分批槽10內(nèi)的上清水來作為凈水(已處理完的污水)CW。分批槽10內(nèi)的水位WL通常由于污水SW的流入而從低水位LWL上升至高水位HWL，并由于凈水CW的流出而從HWL下降至LWL。在此，高水位HWL是作為與分批槽10中的污水的最大容納量相當(dāng)?shù)纳舷匏粊碓O(shè)定的。低水位LWL是從HWL減去與分批槽10的每一次處理循環(huán)的處理污水量相當(dāng)?shù)乃钪蟮乃?，作為排出上清水時(shí)的下限水位來設(shè)定。在此，如前所述，二槽式系統(tǒng)中，若在第I分批槽11中完成流入工序Pl并開始沉淀工序P2，則在第2分批槽12中開始流入工序P1。由此，如圖I中在流入工序Pl涂灰色所示,連續(xù)供給的污水SW從分批槽10的上游側(cè)流入2個(gè)分批槽11、分批槽12中的任一個(gè)，在污水SW所流入的分批槽10中進(jìn)行流入工序Pl的期間，污水SW未流入的分批槽10中進(jìn)行沉淀工序P2或排出工序P3。由此，在二槽式系統(tǒng)中能夠?qū)B續(xù)供給的污水SW進(jìn)行連續(xù)有效的處理。[2. 二槽式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)]參考圖2對(duì)二槽式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。如圖2所示，二槽式系統(tǒng)包含2個(gè)分批槽11、分批槽12，分批槽11、分批槽12上分別設(shè)置有縱軸型曝氣裝置20及流入調(diào)整裝置31、流出調(diào)整裝置32。并且，二槽式系統(tǒng)還包含控制曝氣裝置20及流入調(diào)整裝置31、流出調(diào)整裝置32的動(dòng)作的控制裝置40。
2個(gè)分批槽11、分批槽12分別容納污水SW及活性污泥SL。各分批槽11、分批槽12中，通過按時(shí)間區(qū)分進(jìn)行各處理工序來利用活性污泥SL去除污水SW中的污濁物質(zhì)。另夕卜，分批槽10可為橢圓形或馬蹄形等循環(huán)水路，也可為一般的水槽。設(shè)置于各分批槽11、分批槽12的曝氣裝置20具有升降型葉輪(攪拌葉片)21。葉輪21固定于在分批槽10的深度方向上延伸 的縱軸22的下端?？v軸22以軸線為中心被旋轉(zhuǎn)自如地支承，并通過馬達(dá)等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置23旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)?？v軸22進(jìn)一步在軸線方向上被升降自如地支承，并通過千斤頂、滾珠絲杠、液壓/電動(dòng)/氣壓缸、蝸輪、錐齒輪、齒條/小齒輪等升降裝置24升降驅(qū)動(dòng)。另外，設(shè)置于各分批槽11、分批槽12的曝氣裝置20的臺(tái)數(shù)可為2臺(tái)也可為I臺(tái)或3臺(tái)以上。設(shè)置于各分批槽11、分批槽12的流入調(diào)整裝置31、流出調(diào)整裝置32與各分批槽
11、分批槽12的處理工序?qū)?yīng)地調(diào)整污水SW相對(duì)于分批槽10的流入及凈水CW相對(duì)于分批槽10的流出。污水SW從分批槽10的上游側(cè)通過污水流入路51流入分批槽10，凈水CW通過凈水流出路(未圖示)向分批槽10的下游側(cè)流出。流入調(diào)整裝置31為設(shè)置于污水流入路51的調(diào)整閥(電磁閥等)31，并調(diào)整污水Sff從污水流入路51向分批槽10的流入。另外，污水流入路51可為相對(duì)于分批槽10的上游側(cè)的水路等同時(shí)連接2個(gè)分批槽11、分批槽12的一個(gè)分支路，也可為個(gè)別連接的2個(gè)水路。流出調(diào)整裝置32例如包括設(shè)置于分批槽10的側(cè)面的可動(dòng)閘門32a和驅(qū)動(dòng)該可動(dòng)閘門32a的閘門驅(qū)動(dòng)裝置32b，通過使上清水從可動(dòng)閘門32a溢流來調(diào)整凈水CW從分批槽10向凈水流出路的流出。另外，可動(dòng)閘門32a可由能夠使分批槽10內(nèi)的上清水流出的排水泵和其他排水設(shè)備替換?？刂蒲b置40控制設(shè)置于2個(gè)分批槽11、分批槽12的曝氣裝置20及流入調(diào)整裝置31、流出調(diào)整裝置32的動(dòng)作。關(guān)于曝氣裝置20，控制裝置40控制葉輪21的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)(轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)方向等)及升降驅(qū)動(dòng)(升降位置、升降速度等)。關(guān)于流入調(diào)整裝置31、流出調(diào)整裝置32，控制裝置40控制污水SW的流入調(diào)整(調(diào)整閥31的開度等)及凈水CW的流出調(diào)整(可動(dòng)閘門32a的閘開度等)。控制裝置40保持有關(guān)處理循環(huán)等處理?xiàng)l件的數(shù)據(jù)，并且具有定時(shí)器功能。由此，控制裝置40利用定時(shí)器使2個(gè)分批槽11、分批槽12的處理循環(huán)聯(lián)動(dòng)的同時(shí)控制曝氣裝置20及流入調(diào)整裝置31、流出調(diào)整裝置32的動(dòng)作。此外，控制裝置40可取得分批槽10內(nèi)的水位WL、葉輪21的位置、轉(zhuǎn)速、調(diào)整閥31的閥開度、及可動(dòng)閘門32a的閘開度等的反饋信息而利用于控制中。并且，控制裝置40還可取得水槽10內(nèi)的氣液界面附近的溶解存氧量(DO)而利用于葉輪21的位置、轉(zhuǎn)速等的控制中。另外，控制裝置40可相對(duì)于2個(gè)分批槽11、分批槽12只設(shè)置一個(gè)，也可相對(duì)于2個(gè)分批槽11、分批槽12分別設(shè)置。并且，控制裝置40可區(qū)分為曝氣裝置20用控制裝置和流入調(diào)整裝置31、流出調(diào)整裝置32用控制裝置。并且，圖2 圖5中省略了將控制裝置40與曝氣裝置20及流入調(diào)整裝置31、流出調(diào)整裝置32連結(jié)的通信控制線(有線或無線)等的表示。[3. 二槽式系統(tǒng)的動(dòng)作]
參考圖2 圖6對(duì)二槽式系統(tǒng)的動(dòng)作進(jìn)行說明。如圖2 圖5所示，二槽式系統(tǒng)的各分批槽11、分批槽12中，與各處理工序?qū)?yīng)地控制曝氣裝置20及流入調(diào)整裝置31、流出調(diào)整裝置32的動(dòng)作。圖2所示的情況中，在第I分批槽11進(jìn)行流入工序Pl，在第2分批槽12進(jìn)行沉淀工序P2。關(guān)于處于流入工序Pl的第I分批槽11，控制裝置40在控制閘門驅(qū)動(dòng)裝置32b來將可動(dòng)閘門32a的閘維持為與HWL對(duì)應(yīng)的高度的狀態(tài)下，控制調(diào)整閥31來使污水SW流入第I分批槽11。由此，在第I分批槽11中水位WL隨著污水SW的流入而從LWL朝向HWL上升。另一方面，關(guān)于處于沉淀工序P2的第2分批槽12，控制裝置40在控制閘門驅(qū)動(dòng)裝置32b來將閘維持為與HWL對(duì)應(yīng)的高度的狀態(tài)下，控制調(diào)整閥31來停止污水SW流入第2分批槽12。由此，在第2分批槽12中水位WL被維持為HWL。第I分批槽11中，隨著分批槽11內(nèi)的水位上升，控制裝置40控制升降裝置24并通過縱軸22的上升驅(qū)動(dòng)使葉輪21上升。另外，葉輪21的上升可隨著水位上升連續(xù)地調(diào)整，·也可間斷地調(diào)整。并且，控制裝置40控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置23并通過縱軸22的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)使葉片21旋轉(zhuǎn)。流入工序Pl中隨著分批槽10內(nèi)的水位上升進(jìn)行組合了(無氧)攪拌Al和曝氣(好氧)攪拌A2的攪拌處理?？刂蒲b置40如以下說明那樣與攪拌Al和曝氣攪拌A2分別對(duì)應(yīng)地控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置23及升降裝置24的動(dòng)作。如圖6所示，在曝氣裝置20的縱軸22的下端，以放射狀固定有多個(gè)葉片狀的葉輪21。就各葉輪21而言，在作為側(cè)面的葉輪對(duì)置面設(shè)置有錐形板21a并且在其上部設(shè)置有折彎部21b，當(dāng)旋轉(zhuǎn)時(shí)攪拌污水SW。而且在葉輪21中，將錐形板21a的上端部與分批槽10內(nèi)的水位WL —致的位置(氣液界面附近的位置)設(shè)為葉輪21相對(duì)于污水SW的標(biāo)準(zhǔn)位置S?？刂蒲b置40在使葉輪21上升至氣液界面附近的狀態(tài)下調(diào)整葉輪21的轉(zhuǎn)速，由此可進(jìn)行攪拌Al和曝氣攪拌A2。這時(shí)，控制裝置40隨著水位上升而控制升降裝置24來使葉輪21上升至如前所述的標(biāo)準(zhǔn)位置S。而且，控制裝置40控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置23，當(dāng)攪拌Al時(shí)使葉輪21以低速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，另一方面當(dāng)曝氣攪拌A2時(shí)使葉輪21以高速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。在此，當(dāng)攪拌Al時(shí)葉輪21的轉(zhuǎn)速調(diào)整為幾乎沒有氧供給于污水SW，另一方面當(dāng)曝氣攪拌A2時(shí)葉輪21的轉(zhuǎn)速調(diào)整為向污水SW充分供給氧。并且，控制裝置40可通過將葉輪21相對(duì)于污水SW的位置調(diào)整為分批槽10內(nèi)的水面附近之后，重新調(diào)整該位置，來進(jìn)行攪拌Al和曝氣攪拌A2。這時(shí)，控制裝置40隨著水位上升控制升降裝置24來使葉輪21上升至水面附近。并且，如圖6所示，當(dāng)攪拌Al時(shí)控制裝置40使葉輪21從標(biāo)準(zhǔn)位置S沉沒至L = 200mm 600mm左右，當(dāng)曝氣攪拌A2時(shí)將葉輪21配置于標(biāo)準(zhǔn)位置S。并且，控制裝置40通過控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置23，在攪拌Al時(shí)及曝氣攪拌A2時(shí)使葉輪21以恒定速度旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。在此，葉輪21的沉沒深度L調(diào)整為幾乎不會(huì)因葉輪21的旋轉(zhuǎn)而向污水SW供給氧。并且，控制裝置40調(diào)整葉輪21的轉(zhuǎn)速，并且重新調(diào)整葉輪21的位置，由此可進(jìn)行攪拌Al和曝氣攪拌A2。并且，控制裝置40還可根據(jù)分批槽10內(nèi)的水位WL、葉輪21的位置、轉(zhuǎn)速、調(diào)整閥31的閥開度、可動(dòng)閘門32a的閘開度等反饋信息和/或水槽10內(nèi)的氣液界面附近的溶解存氧量來調(diào)整攪拌Al和曝氣攪拌A2的控制。無論哪一個(gè)方法，都能夠利用縱軸型曝氣裝置20隨著流入工序Pl中的水位變動(dòng)在氣液界面附近對(duì)污水SW進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠貧鈹嚢鐰2。由此，在伴有水位變動(dòng)的分批槽10中，也能夠利用縱軸型曝氣裝置20對(duì)污水進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?。并且，通過與攪拌Al的組合而能夠在分批槽10內(nèi)形成適于污水SW的脫氮的無氧狀態(tài)和適于硝化的好氧狀態(tài)來提高氮去除效率。圖3所示的情況中，在第I分批槽11進(jìn)行流入工序Pl，在第2分批槽12進(jìn)行排出工序P3。控制裝置40繼續(xù)對(duì)處于流入工序Pl的第I分批槽11進(jìn)行圖2所說明的攪拌處理。由此，在第I分批槽11中水位WL隨著污水SW的流入而繼續(xù)朝向HWL上升。另一方面，關(guān)于完成沉淀工序P2后處于排出工序P3的第2分批槽12，控制裝置40控制閘門驅(qū)動(dòng)
裝置32b來使可動(dòng)閘門32a的閘從HWL逐漸下降至LWL。由此，在第2分批槽12中水位WL隨著凈水CW的排出而從HWL下降至LWL。排出工序P3中，在完成排出工序P3之前，控制裝置40控制升降裝置24并通過縱軸22的下降驅(qū)動(dòng)而使葉輪21下降。葉輪21在排出工序P3期間從HWL附近下降至LWL附近。期望葉輪21下降至開始下一個(gè)處理循環(huán)的攪拌處理的位置。另外，葉輪21的下降可隨著水位下降連續(xù)地調(diào)整，也可間斷地調(diào)整。圖4所示的情況中，在第I分批槽11進(jìn)行沉淀工序P2，在第2分批槽12進(jìn)行流入工序P1。關(guān)于處于沉淀工序P2的第I分批槽11，控制裝置40在控制閘門驅(qū)動(dòng)裝置32b來將可動(dòng)閘門32a的閘維持為與HWL對(duì)應(yīng)的高度的狀態(tài)下，控制調(diào)整閥31來停止污水SW流入第I分批槽11。由此，在第I分批槽11中水位WL維持為HWL。另一方面，關(guān)于處于流入工序Pl的第2分批槽12，控制裝置40控制閘門驅(qū)動(dòng)裝置32b來使閘上升至與HWL對(duì)應(yīng)的高度，控制調(diào)整閥31來使污水SW流入第2分批槽12。由此，在第2分批槽12中水位WL隨著污水SW的流入而從LWL朝向HWL上升。第2分批槽12中，隨著分批槽12內(nèi)的水位上升，控制裝置40控制升降裝置24并通過縱軸22的上升驅(qū)動(dòng)使葉輪21上升。并且，控制裝置40控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置23并通過縱軸22的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)使葉輪21旋轉(zhuǎn)。在此，在第2分批槽12中開始流入工序Pl之前，葉輪21下降至LWL附近尤其是適于開始(無氧)攪拌Al的位置。由此，能夠在開始流入工序Pl的同時(shí)開始攪拌Al。圖5所示的情況中，在第I分批槽11進(jìn)行排出工序P3，在第2分批槽12進(jìn)行流入工序P1。關(guān)于處于排出工序P3的第I分批槽11，控制裝置40控制閘門驅(qū)動(dòng)裝置32b來使可動(dòng)閘門32a的閘從HWL逐漸下降至LWL而對(duì)凈水CW進(jìn)行排水。由此，在第I分批槽11中，水位WL隨著凈水CW的排出而從HWL下降至LWL。并且，葉輪21下降至開始下一個(gè)處理循環(huán)的攪拌處理的位置。另一方面，控制裝置40繼續(xù)對(duì)處于流入工序Pl的第2分批槽12進(jìn)行攪拌處理。由此，在第2分批槽12中，水位WL隨著污水SW的流入繼續(xù)朝向HWL上升。如以上說明，本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的二槽式系統(tǒng)具備2個(gè)分批槽11、分批槽12，且以使連續(xù)供給的污水SW同步流入任一個(gè)分批槽10的方式調(diào)整污水SW的流入，并控制分別設(shè)置于處于流入工序Pl的分批槽10和處于其他工序的分批槽10的曝氣裝置20使其對(duì)應(yīng)于各自的工序。而且，調(diào)整污水SW及凈水CW相對(duì)于分批槽10的流出或流入，以使流入工序Pl的期間與沉淀工序P2和排出工序P3的期間大致相同，并在流入工序Pl期間對(duì)污水SW進(jìn)行攪拌Al或曝氣攪拌A2。由此，能夠利用2個(gè)分批槽11、分批槽12對(duì)連續(xù)供給的污水SW進(jìn)行連續(xù)有效的處理?！吹?實(shí)施方式>接著，參考圖7對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的三槽式分批式系統(tǒng)(以下，還稱為三槽式系統(tǒng))進(jìn)行說明。圖7表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的三槽式系統(tǒng)的處理工序。如圖7所示，三槽式系統(tǒng)包括3個(gè)分批槽11、分批槽12、分批槽13，在各分批槽11、分批槽12、分批槽13中重復(fù)進(jìn)行包括流入工序P1、攪拌工序P4、沉淀工序P2及排出工序P3的處理循環(huán)。處理循環(huán)例如以2小時(shí)的流入工序Pl、l小時(shí)的攪拌工序P4、l小時(shí)的沉淀工序P2及2小時(shí)的排出工序P3這6小時(shí)為周期來重復(fù)進(jìn)行。3個(gè)分批槽11、分批槽12、分批槽13的處理循環(huán)相互錯(cuò)開2小時(shí)來重復(fù)進(jìn)行。S卩，若在第I分批槽11中完成流入工序Pl并開始攪拌工序P4，則在第2分批槽12中開始流入工序P1，若進(jìn)一步在第2分批槽12中完成流入工序Pl并開始攪拌工序P4，則在第3分批槽13中開始流入工序Pl。 流入工序Pl中，使污水SW流入分批槽10的同時(shí)對(duì)污水SW進(jìn)行攪拌處理。攪拌處理中，重復(fù)進(jìn)行(無氧)攪拌Al和曝氣(好氧)攪拌A2的組合。例如，通過在2小時(shí)的流入工序Pl期間將O. 5小時(shí)的攪拌Al和O. 5小時(shí)的曝氣攪拌A2的組合重復(fù)進(jìn)行2次而進(jìn)行攪拌處理。攪拌工序P4中，不使污水SW流入分批槽10而進(jìn)行(無氧)攪拌Al和曝氣(好氧)攪拌A2。例如，通過在I小時(shí)的非流入期間進(jìn)行O. 5小時(shí)的攪拌Al和O. 5小時(shí)的曝氣攪拌A2的組合進(jìn)行攪拌工序P4。在此如前所述，三槽式系統(tǒng)中，若在第I分批槽11中完成流入工序Pl并開始攪拌工序P4，則在第2分批槽12中開始流入工序Pl，若進(jìn)一步在第2分批槽12中完成流入工序Pl并開始攪拌工序P4，則在第3分批槽13中開始流入工序Pl。由此，如圖7中在流入工序Pl涂灰色所示，連續(xù)供給的污水SW從分批槽10的上游側(cè)流入3個(gè)分批槽11、分批槽12、分批槽13中的任一個(gè)，在污水SW所流入的分批槽10中進(jìn)行流入工序Pl的期間，在污水SW未流入的分批槽10中進(jìn)行攪拌工序P4、沉淀工序P2及排出工序P3中的任一個(gè)。由此，在三槽式系統(tǒng)中能夠?qū)B續(xù)供給的污水SW進(jìn)行連續(xù)有效的處理。三槽式系統(tǒng)包括3個(gè)分批槽11、分批槽12、分批槽13 ;分別設(shè)置于分批槽11、分批槽12、分批槽13的縱軸型曝氣裝置20及流入調(diào)整裝置31、流出調(diào)整裝置32 ;及對(duì)3個(gè)分批槽11、分批槽12、分批槽13的曝氣裝置20及流入調(diào)整裝置31、流出調(diào)整裝置32的動(dòng)作進(jìn)行控制的控制裝置40。另外，對(duì)于其他結(jié)構(gòu)，由于與如前所述的二槽式系統(tǒng)相同，因此省略詳細(xì)說明。三槽式系統(tǒng)中，在流入工序Pl與沉淀工序P2之間進(jìn)行攪拌工序P4。攪拌工序P4中，在停止污水SW的流入及流出的狀態(tài)下進(jìn)行(無氧)攪拌Al及曝氣(好氧)攪拌A2。如此，在流入工序Pl與沉淀工序P2之間的攪拌工序P4中，由于能夠通過不伴隨污水流入而進(jìn)行的攪拌處理來充分分解污水SW中的污濁物質(zhì)，因此提高系統(tǒng)的氮去除效率。另外，對(duì)于其他動(dòng)作，由于與如前所述的二槽式系統(tǒng)相同，因此省略詳細(xì)說明如以上說明，本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的三槽式系統(tǒng)具備3個(gè)分批槽11、分批槽12、分批槽13，并以使連續(xù)供給的污水SW同步流入任一個(gè)分批槽10的方式來調(diào)整污水Sff的流入，并控制分別設(shè)置于處于流入工序Pl的分批槽10和處于其他工序的分批槽10的曝氣裝置20使其對(duì)應(yīng)于各自的工序。并且，調(diào)整污水SW及凈水CW相對(duì)于分批槽10的流出或流入，以使流入工序Pl的期間、攪拌工序P4和沉淀工序P2的期間、及排出工序P3的期間大致相同，并在流入工序Pl及攪拌工序P4期間對(duì)污水SW進(jìn)行攪拌Al或曝氣攪拌A2。由此，能夠利用3個(gè)分批槽11、分批槽12、分批槽13對(duì)連續(xù)供給的污水SW進(jìn)行連續(xù)有效的處理?！吹?實(shí)施方式>接著，參考圖8對(duì)本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的積存槽并用式的分批式系統(tǒng)·(以下，還稱為積存槽并用式系統(tǒng))進(jìn)行說明。圖8表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的積存槽并用式系統(tǒng)的處理工序。如圖8所示，積存槽并用式系統(tǒng)包含分批槽10和設(shè)置于分批槽10的上游側(cè)的積存槽15。在分批槽10中重復(fù)包括流入工序P1、沉淀工序P2及排出工序P3的處理循環(huán)。處理循環(huán)例如以3小時(shí)的流入工序Pl、l小時(shí)的沉淀工序P2及2小時(shí)的排出工序P3這6小時(shí)為周期來重復(fù)進(jìn)行。另一方面，在積存槽15中重復(fù)包括積存工序Prl及非積存工序Pr2的積存循環(huán)。積存循環(huán)例如以3小時(shí)的積存工序Prl及3小時(shí)的非積存工序Pr2這6小時(shí)為周期來重復(fù)進(jìn)行。在積存槽15的積存量不超過最大積存量的范圍內(nèi)重復(fù)積存循環(huán)。在積存槽15處于非積存工序Pr2期間分批槽10中進(jìn)行流入工序P1，在積存槽15處于積存工序Prl期間分批槽10中進(jìn)行沉淀工序P2及排出工序P3。流入工序Pl中，使通過積存槽15后的污水SW流入分批槽10的同時(shí)對(duì)污水SW進(jìn)行攪拌處理。由此，如圖8中在流入工序Pl及積存工序Prl涂灰色所示，連續(xù)流入積存槽15的污水SW在流入工序Pl中通過積存槽15流入分批槽10，并在分批槽10內(nèi)被處理，而另一方面在沉淀工序P2及排出工序P3中積存于積存槽15。由此，在積存槽并用式系統(tǒng)中能夠?qū)B續(xù)流入積存槽15的污水SW進(jìn)行連續(xù)有效的處理。積存槽并用式系統(tǒng)包含分批槽10和積存槽15，并包含設(shè)置于分批槽10的縱軸型曝氣裝置20及流入調(diào)整裝置31、流出調(diào)整裝置32、及對(duì)曝氣裝置20及流入調(diào)整裝置31、流出調(diào)整裝置32的動(dòng)作進(jìn)行控制的控制裝置40。并且，積存槽并用式系統(tǒng)進(jìn)一步包含調(diào)整污水SW相對(duì)于積存槽15的流入及流出(包括放流)的積存調(diào)整裝置(未圖示)。另外，對(duì)于其他結(jié)構(gòu)，由于與如前所述的二槽式系統(tǒng)相同，因此省略詳細(xì)說明。積存槽并用式系統(tǒng)中，連續(xù)流入積存槽15的污水SW在流入工序Pl中通過積存槽15流入分批槽10，并在分批槽10內(nèi)被處理，另一方面在沉淀工序P2及排出工序P3中積存于積存槽15。另外，對(duì)于其他動(dòng)作，由于與如前所述的二槽式系統(tǒng)相同，因此省略詳細(xì)說明。如以上說明，本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的積存槽并用式系統(tǒng)具備分批槽10和積存槽15，在流入工序Pl使污水SW通過積存槽15流入分批槽10，并在沉淀工序P2及排出工序P3使污水SW不流入分批槽10而積存于積存槽15。并且，若污水SW向積存槽15的連續(xù)流入中斷，則使污水SW從積存槽15放流至分批槽10，并對(duì)放流的污水SW進(jìn)行處理。由此，能夠利用積存槽15對(duì)污水SW進(jìn)行連續(xù)有效的處理。以上，對(duì)本發(fā)明的第I 第3實(shí)施方式所涉及的分批式污水處理系統(tǒng)及分批式污水處理方法進(jìn)行了說明。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，以在流入工序Pl中，使葉輪21隨著分批槽10內(nèi)的水位上升而上升至氣液界面附近的同時(shí)對(duì)分批槽10內(nèi)進(jìn)行曝氣攪拌A2的方式來控制縱軸型曝氣裝置20。并且，以在 凈水CW的排出工序P3中，使葉輪21事先下降以備下一個(gè)流入工序Pl的方式來控制曝氣裝置20。以往，認(rèn)為縱軸型曝氣裝置20適于在處理槽內(nèi)的氣液界面附近的曝氣攪拌A2，而對(duì)伴有水位變動(dòng)的分批槽10的適用性較差。然而，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在伴有水位變動(dòng)的分批槽10中，也能夠利用縱軸型曝氣裝置20在氣液界面附近對(duì)污水SW進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠貧鈹嚢鐰2?？v軸型曝氣裝置20僅將葉輪21配置于水中即可，因此系統(tǒng)的維持管理變得輕松。并且，由于在氣液界面附近進(jìn)行曝氣攪拌A2，因此也不會(huì)因葉輪21的空轉(zhuǎn)而導(dǎo)致攪拌效率降低。由此，能夠提供與以往的系統(tǒng)及方法相比維持管理性及運(yùn)行效率性優(yōu)異的分批式污水處理系統(tǒng)及分批式污水處理方法。另外，上述實(shí)施方式中，對(duì)將特定處理循環(huán)(處理工序的組合、各處理工序的工序時(shí)間)及特定處理周期應(yīng)用于分批式系統(tǒng)的情況進(jìn)行了說明。但是，也可將其他處理循環(huán)及其他處理周期應(yīng)用于分批式系統(tǒng)。并且，第2實(shí)施方式中，對(duì)將本發(fā)明的原理應(yīng)用于包含3個(gè)分批槽11、分批槽12、分批槽13的三槽式系統(tǒng)的情況進(jìn)行了說明，但本發(fā)明的原理也能夠通過調(diào)整處理循環(huán)，同樣應(yīng)用于包含4個(gè)以上的分批槽的多槽式系統(tǒng)。并且，第3實(shí)施方式中，對(duì)將本發(fā)明的原理應(yīng)用于包含一個(gè)積存槽15和一個(gè)分批槽10的積存槽并用系統(tǒng)的情況進(jìn)行了說明，但本發(fā)明的原理也能夠同樣應(yīng)用于包含2個(gè)以上的積存槽和/或2個(gè)以上的分批槽的積存槽并用系統(tǒng)。并且，上述實(shí)施方式中，對(duì)使葉輪21隨著分批槽10內(nèi)的水位上升而上升的同時(shí)進(jìn)行(無氧)攪拌Al和曝氣(好氧)攪拌A2的情況進(jìn)行了說明。但是，也可使葉輪21隨著分批槽10內(nèi)的水位上升而上升的同時(shí)在分批槽10內(nèi)的氣液界面附近只進(jìn)行曝氣(好氧)攪拌A2。并且，上述實(shí)施方式中，對(duì)在一個(gè)分批槽10內(nèi)形成無氧狀態(tài)或好氧狀態(tài)中的任一個(gè)的情況進(jìn)行了說明。但是，也可通過對(duì)分批槽10的形狀、葉輪21的旋轉(zhuǎn)方向或轉(zhuǎn)數(shù)等進(jìn)行鉆研來在一個(gè)分批槽10內(nèi)同時(shí)形成無氧狀態(tài)的區(qū)域和好氧狀態(tài)的區(qū)域。
權(quán)利要求
1.一種分批式污水處理系統(tǒng)，其中，該分批式污水處理系統(tǒng)具備 分批槽，容納污水及活性污泥； 縱軸型的曝氣裝置，具有升降型葉輪； 流出/流入調(diào)整裝置，調(diào)整流入工序中污水向所述分批槽的流入及排出工序中凈水從所述分批槽的流出 '及 控制裝置，以如下方式控制所述曝氣裝置，即，在所述流入工序中使所述葉輪隨著所述分批槽內(nèi)的水位上升而上升至氣液界面附近的同時(shí)對(duì)所述污水進(jìn)行曝氣攪拌，且在所述排出工序中使所述葉輪事先下降，以備下一個(gè)流入工序。
2.如權(quán)利要求I所述的分批式污水處理系統(tǒng)，其中， 具備分別設(shè)置有所述曝氣裝置及所述流出/流入調(diào)整裝置的多個(gè)分批槽， 所述流出/流入調(diào)整裝置以使連續(xù)供給的污水同步流入所述多個(gè)分批槽中的任一個(gè)分批槽的方式來調(diào)整所述污水的流入， 所述控制裝置控制處于所述流入工序中的所述分批槽的所述曝氣裝置使其對(duì)應(yīng)于該工序，且控制處于所述排出工序中的所述分批槽的所述曝氣裝置使其對(duì)應(yīng)于該工序。
3.如權(quán)利要求I或2所述的分批式污水處理系統(tǒng)，其中， 所述流出/流入調(diào)整裝置調(diào)整所述污水向所述分批槽的流入，以使所述分批槽內(nèi)的水位從低水位上升至高水位， 所述控制裝置以使所述葉輪隨著所述分批槽內(nèi)的水位上升而從低水位附近上升至高水位附近的方式來控制所述曝氣裝置。
4.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的分批式污水處理系統(tǒng)，其中， 所述控制裝置以在整個(gè)所述流入工序期間，重復(fù)進(jìn)行在氣液界面附近的標(biāo)準(zhǔn)深度處的曝氣攪拌和在比該標(biāo)準(zhǔn)深度更深的位置處的無氧攪拌的方式來控制所述曝氣裝置。
5.一種分批式污水處理方法，其中，包括 在使污水流入分批槽的流入工序中，以使設(shè)置于所述分批槽的縱軸型的曝氣裝置的葉輪隨著所述分批槽內(nèi)的水位上升而上升至氣液界面附近的同時(shí)對(duì)所述污水進(jìn)行曝氣攪拌的方式來控制所述曝氣裝置；及 在使凈水從所述分批槽流出的排出工序中，以使所述葉輪事先下降，以備下一個(gè)流入工序的方式來控制所述曝氣裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種維持管理性及運(yùn)行效率性優(yōu)異的分批式污水處理系統(tǒng)及分批式污水處理方法。本發(fā)明的分批式污水處理系統(tǒng)具備分批槽(11、12)，容納污水SW及活性污泥SL；縱軸型曝氣裝置(20)，具有升降型葉輪(21)；流出/流入調(diào)整裝置(31、32)，調(diào)整流入工序中污水SW向分批槽(11、12)的流入及排出工序中凈水CW從分批槽(11、12)的流出；及控制裝置(40)，以在流入工序中使葉輪(21)隨著分批槽(11、12)內(nèi)的水位上升而上升至氣液界面附近的同時(shí)對(duì)污水SW進(jìn)行曝氣攪拌，且在排出工序中事前使葉輪(21)下降，以備下一個(gè)流入工序的方式控制曝氣裝置(20)。
文檔編號(hào)C02F3/30GK102874923SQ20121024486
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月14日
發(fā)明者佐藤英二 申請(qǐng)人:住友重機(jī)械環(huán)境工程株式會(huì)社