專利名稱：垂直分段一體化污水生化處理方法及裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種污水生化處理裝置及方法。
現(xiàn)有的污水生化處理方法及裝置多為在空間的水平分段，最主要的有傳統(tǒng)活性污泥法及其變形；A-O法；A-A-O法；A-B法；各種氧化溝等外加二沉池出水；SBR法為時間分段，不同的時間反應池起到不同的作用；MSBR法為空間的分平分段和時間分段的混合，以改善時間分段的缺點，最后出水都離不開二沉池，即等待污泥沉降下去以后將上清液排出，往往因污泥沉降速度慢，而使二沉池的處理能力偏低，處理時間一般占整個水處理周期的二分之一。
本發(fā)明的目的是提供一種垂直分段一體化污水生化處理方法及裝置，縮短污水處理時間，節(jié)約占地，減少能耗，降低造價，以保證高質(zhì)量連續(xù)出水。
本發(fā)明的垂直分段一體化污水生化處理方法，其工藝流程如下(1)、污水由生化池體底部的污水進口進入水平進水環(huán)形管的布水管，從切向射水頭射出，帶動倒錐面池底污泥作水平旋流運動，并向集泥坑中心集中，比重大的老齡污泥較新生污泥集中的快，以實現(xiàn)對污泥的微觀分選排放；(2)、曝氣平面使生化池分段為厭氧、好氧、缺氧區(qū)，并形成垂直內(nèi)循環(huán)，污水從曝氣頭和曝氣管網(wǎng)下面厭氧污泥區(qū)域A區(qū)升至上面三相流好氧上升區(qū)域B區(qū)進行好氧曝氣，又經(jīng)阻擋漂浮物的裙板和虛擬的二次沉淀池的二相流靜沉出水區(qū)C區(qū)進入疊片滑濾出水井或疊片滑濾出水堰；(3)、由于疊片滑濾出水井的工作，使污水中的污泥被阻擋在疊片滑濾出水井外面，并在形成二相流缺氧下沉循環(huán)區(qū)域D區(qū)向下墜入生化池底A區(qū)，剩余污泥由排泥口排出，清水進入疊片滑濾出水并，自井中心下部的出水口排出，完成污水垂直循環(huán)。
上述(2)中虛擬的二次沉淀池由沉降斜板或平面的斜板槽組成。
上述(2)中虛擬的二次沉淀池下部有隔板。
上述(2)中A區(qū)有攪拌式曝氣裝置或推進裝置。
這種垂直分段一體化污水生化處理裝置，包括生化池體、池體底部的污水進口、池體上部的出水口、池體中的曝氣頭和曝氣管，其特征在于生化池體的上面敞開、底面由外沿向內(nèi)傾斜，中心形成一個倒錐形污泥分選旋流集泥坑，集泥坑中心有排泥口，生化池體上部設置有至少一個疊片滑濾出水井，該井由直立于池底的支撐柱支撐，疊片滑濾出水井在底部有出水口，在疊片滑濾出水井上半部周圍上有環(huán)形阻擋漂浮物的裙板，下半部有虛擬的二次沉淀池，曝氣頭和曝氣管網(wǎng)設于池體內(nèi)，其下面是厭氧段，上面是好氧、缺氧段，生化池底與污水進口相連有水平進水配水管和切向進水配水頭。
上述生化池體的形狀呈圓柱形、矩形或槽形。
上述生化池體池壁的材料是鋼筋混凝土、玻璃鋼、金屬或塑料。
上述虛擬的二次沉淀池由沉降斜板或平面的斜板槽組成。
上述虛擬的二次沉淀池下部有平板形或圓筒形隔板。
上述生化池體底部有水下推進器。
本發(fā)明采用以曝氣平面的垂直位置對反應器進行分段，以曝氣平面的平面布置形成好氧、缺氧分區(qū)以及上升流、下沉流的垂直循環(huán)，去除BOD5、SS、脫氧除磷等不同的要求。虛擬的二次沉淀池由斜板或者平面的斜板槽構(gòu)成，置于本裝置的上部，視規(guī)模不同可設多個，以進水的切向動能對污泥進行分選排放；采用非沉降濃縮出水排放清水；集高負荷吸附、高濃度污泥對水中污染物的網(wǎng)捕、濾過、分解、絮凝、厭氧、缺氧、好氧、分解絮凝等處理手段，經(jīng)二沉出水、污泥回流、剩余污泥的分選、排放等諸多過程于一身；連續(xù)進水、連續(xù)出水耗能小，控制容易，使活性污泥的活性高，污水處理過程大大縮短，并保證高質(zhì)量出水，占地和造價較現(xiàn)有工藝大大降低，曝氣平面使生化池分段為厭氧、好氧、缺氧區(qū)，并形成垂直內(nèi)循環(huán)，集活性污泥法的各種方案的優(yōu)點及二沉池、污泥回流于一身。適用于污水、尤其是城市污水處理的大、中、小工程。規(guī)?？梢源笾撩刻彀偃f噸，小至每天幾十噸。
以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作詳細描述

圖1是本發(fā)明垂直分段一體化污水生化處理裝置第一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明的垂直分段一體化污水生化處理方法，其工藝流程如下(1)、污水由生化池體底部的污水進口11進入水平進水環(huán)形管的布水管7，從切向射水頭8射出，帶動倒錐面池底污泥作水平旋流運動，并向集泥坑中心集中，比重大的老齡污泥較新生污泥集中的快，以實現(xiàn)對污泥的微觀分選排放；(2)、曝氣平面使生化池分段為厭氧、好氧、缺氧區(qū)，并形成垂直內(nèi)循環(huán)，污水從曝氣頭10和曝氣管網(wǎng)6下面厭氧污泥區(qū)域A區(qū)14升至上面三相流好氧上升區(qū)域B區(qū)15進行好氧曝氣，又經(jīng)虛擬的二次沉淀池二相流靜沉出水區(qū)C區(qū)16進入疊片滑濾出水井或疊片滑濾出水堰1；(3)、由于疊片滑濾出水井1的工作，使污水中的污泥被阻擋在疊片滑濾出水井1外面，并在形成二相流缺氧下沉循環(huán)區(qū)域D區(qū)17向下墜入生化池底A區(qū)，剩余污泥由排泥口13排出，清水進入疊片滑濾出水井，自井中心下部的出水口12排出，完成污水垂直循環(huán)。
上述(2)中虛擬的二次沉淀池由沉降斜板3或平面的斜板槽組成。
上述(2)中虛擬的二次沉淀池下部有隔板9。
上述(2)中A區(qū)有攪拌式曝氣裝置或推進裝置。
這種垂直分段一體化污水生化處理裝置，包括生化池體、池體底部的污水進口、池體上部的出水口、池體中的曝氣頭和曝氣管，其特征在于生化池體的上面敞開、底面由外沿向內(nèi)傾斜，中心形成一個倒錐形污泥分選旋流集泥坑，集泥坑中心有排泥口13，生化池體上部設置有至少一個疊片滑濾出水井1，該井由直立于池底的支撐柱5支撐，疊片滑濾出水井1在底部有出水口，在疊片滑濾出水井上半部周圍上有環(huán)形漂浮物阻擋裙板2，下半部有虛擬的二次沉淀池3，曝氣頭10和曝氣管網(wǎng)6設于池體內(nèi)，形成曝氣平面，其下面是厭氧段，上面是好氧、缺氧段，生化池底與污水進口11相連有水平進水配水管7和切向進水配水頭8。
生化池體的形狀可以呈圓柱形、矩形或槽形。池壁4的材料可以是鋼筋混凝土、玻璃鋼、金屬或塑料。虛擬的二次沉淀池由漏斗形的沉降斜板或平面斜板槽組成。生化池體底部可安裝有水下推進器。
圖2是圖1的A-A剖面圖。
圖3是圖1的B-B剖面圖。
圖4是圖1的C-C剖面圖。
圖5是圖1的D-D剖面圖。
圖6是圖1的E-E剖面圖。
如圖1-6所示，在同一個生化容器中以曝氣平面垂直位置的變化造成高濃度污泥的厭氧區(qū)A區(qū)及垂直內(nèi)循環(huán)的好氧、缺氧區(qū)。以曝氣平面在水平平面中的設置位置及分布形成三相上升流區(qū)、B區(qū)和二相下沉流區(qū)C區(qū)、D區(qū)。圖1中A區(qū)和B區(qū)的高度可根據(jù)不同的處理對象和要求而設計決定。為了加強進水和高濃度污泥的混合，必要時，可在A區(qū)增加攪拌性曝氣以及機械攪拌裝置。待處理的污水由底部水平切向射水，使池底的倒錐面起旋流器的作用以對污泥進行微觀地分選。剩余污泥排放由中心集泥坑的中心排放砂粒、死泥、老泥。以保持池中的活性污泥具有最大的活性。分選所需的水平旋轉(zhuǎn)的動力來自于進水的動能，必要時可增加水下機械攪拌推進器。此攪拌推進器可和機械攪拌裝置合為同一設備。污水從A區(qū)進入B區(qū)后，即開始好氧曝氣，并在生化容器內(nèi)作垂直內(nèi)循環(huán)流動。其動力來自鼓風機對空氣中占80％的氮氣及一切未溶解氣體的壓縮能量。未布置曝氣器的部分即形成沉降區(qū)，沉降區(qū)可設斜板、斜管。污水每循環(huán)一次則逐次經(jīng)過厭氧、缺氧、好氧等區(qū)段以滿足去除BOD5、SS、脫氧、除磷等不同的要求。
B區(qū)、C區(qū)、D區(qū)的污泥排放有三種可能，即單獨集泥單獨排放；單獨集泥和A區(qū)剩余污泥聯(lián)合排放；不集泥任其落入A區(qū)聯(lián)合排放。
生化池體的形狀可以呈圓柱形、矩形或槽形，甚至不規(guī)則形狀，因地而宜；池壁的材料可以是鋼筋混凝土、玻璃鋼、金屬或塑料；池體可以大半置于地下，小半在地上；并不影響處理效果。
圖7是本發(fā)明垂直分段一體化污水生化處理方法及裝置第二個實施例的平面布置圖，在槽形生化池中設多個疊片滑濾出水井。
圖8是本發(fā)明垂直分段一體化污水生化處理方法及裝置第三個實施例的平面布置圖，在矩形生化池中設多個基本單元，互相之間并無相互牽扯和水平流動。這時，單元之間的隔板甚至可以不要，只要錐形底；有若干個疊片滑濾出水井或疊片滑濾出水堰在一個槽中或一個水平出水堰，兩側(cè)進水、進氣，兩側(cè)排水、排泥。
圖9是本發(fā)明的裝置中的疊片滑濾出水堰結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是圖9的俯視圖。
疊片滑濾出水堰由奇數(shù)組21和偶數(shù)組22環(huán)形疊片組成，其中奇數(shù)組21的奇數(shù)片之間有墊塊23，固定在疊片組導軌20中，偶數(shù)組22由動力驅(qū)動裝置28帶動驅(qū)動軸24推動偏心長臂推動滾軸25和偏心短臂推動滾軸26實現(xiàn)公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)而擺動，形成許多個滑動過濾面，清水從中心出水口29導出，這些疊片組27的材料、形狀、運動軌跡、厚度尺寸等視工程設計而定，如專利申請?zhí)?81224343.6的要求設置，可以調(diào)節(jié)壓緊裝置30調(diào)節(jié)出水量，以維持水位的穩(wěn)定。在B區(qū)和D區(qū)的交匯部可設置垂直的圓筒形或平面隔板，以強迫水流大循環(huán)，亦可不設圓筒形隔板，以保留發(fā)生小循環(huán)和微循環(huán)，這視工藝需要確定。為了不同的處理目的，可以投放懸浮填料，不會流失；為了提高出水質(zhì)量，在出水井附近可以投加混凝劑溶液。當疊片滑濾出水井水平放置時，也稱為疊片滑濾出水堰。
權(quán)利要求
1.一種垂直分段一體化污水生化處理方法，其工藝流程如下(1)、污水由生化池體底部的污水進口進入水平進水環(huán)形管的布水管，從切向射水頭射出，帶動倒錐面池底污泥作水平旋流運動，并向集泥坑中心集中，比重大的老齡污泥較新生污泥集中的快，以實現(xiàn)對污泥的微觀分選排放；(2)、曝氣平面使生化池分段為厭氧、好氧、缺氧區(qū)，并形成垂直內(nèi)循環(huán)，污水從曝氣頭和曝氣管網(wǎng)下面厭氧污泥區(qū)域A區(qū)升至上面三相流好氧上升區(qū)域B區(qū)進行好氧曝氣，又經(jīng)環(huán)形阻擋漂浮物的裙板和虛擬的二次沉淀池的二相流靜沉出水區(qū)C區(qū)進入疊片滑濾出水井或疊片滑濾出水堰；(3)、由于疊片滑濾出水井的工作，使污水中的污泥被阻擋在疊片滑濾出水井外面，并在形成二相流缺氧下沉循環(huán)區(qū)域D區(qū)向下墜入生化池底A區(qū)，剩余污泥將由排泥口排出，清水進入疊片滑濾出水井或疊片滑濾出水堰，自井中心下部的出水口排出，完成污水垂直循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直分段一體化污水生化處理方法，其特征在于所述(2)中虛擬的二次沉淀池由沉降斜板或平面的斜板槽組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直分段一體化污水生化處理方法，其特征在于所述(2)中虛擬的二次沉淀池下部有隔板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直分段一體化污水生化處理方法，其特征在于所述(2)中A區(qū)有攪拌式曝氣裝置或推進裝置。
5.一種垂直分段一體化污水生化處理裝置，包括生化池體、池體底部的污水進口、池體上部的出水口、池體中的曝氣頭和曝氣管，其特征在于生化池體的上面敞開、底面由外沿向內(nèi)傾斜，中心形成一個倒錐形污泥分選旋流集泥坑，集泥坑中心有排泥口，生化池體上部設置有至少一個疊片滑濾出水井或疊片滑濾出水堰，該井由直立于池底的支撐柱支撐，疊片滑濾出水井在底部有出水口，在疊片滑濾出水井上半部周圍上有環(huán)形阻擋漂浮物的裙板，下半部有虛擬的二次沉淀池，曝氣頭和曝氣管網(wǎng)設于池體內(nèi)，其下面是厭氧段，上面是好氧、缺氧段，生化池底與污水進口相連有水平進水配水管和切向進水配水頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的垂直分段一體化污水生化處理裝置，其特征在于所述生化池體的形狀呈圓柱形、矩形或槽形。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的垂直分段一體化污水生化處理裝置，其特征在于所述生化池體池壁的材料是鋼筋混凝土、玻璃鋼、金屬或塑料。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的垂直分段一體化污水生化處理裝置，其特征在于所述的虛擬二次沉淀池由沉降斜板或平面的斜板槽組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的垂直分段一體化污水生化處理裝置，其特征在于所述虛擬的二次沉淀池下部有平板形或圓筒形隔板。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的垂直分段一體化污水生化處理裝置，其特征在于所述生化池體底部有水下推進器。
全文摘要
一種垂直分段一體化污水生化處理方法及裝置,生化池體底部形成一個倒錐形污泥分選旋流集泥坑,集泥坑中心有排泥口,生化池體上部設置有至少一個疊片滑濾出水井,曝氣平面使生化池分段為厭氧、好氧、缺氧區(qū),并形成垂直內(nèi)循環(huán),集活性污泥法的各種方案的優(yōu)點及二沉池、污泥回流于一身。本發(fā)明使污水處理過程大大縮短,并保證高質(zhì)量出水,占地和造價較現(xiàn)有工藝大大減小,適用于城市污水處理。
文檔編號C02F3/30GK1301673SQ9912712
公開日2001年7月4日 申請日期1999年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月29日
發(fā)明者孫復華 申請人:孫復華