專利名稱：純氧曝氣廢水處理新工藝裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中廢水處理技術(shù)。適用于化工、食品、輕工、石油加工、印染及市政生活污水等有機(jī)廢水的處理。
活性污泥法是傳統(tǒng)的廢水處理技術(shù)。通常用空氣曝氣以供給微生物活動(dòng)所需的氧。由于空氣中氧的分壓低，水中溶解氧濃度也低，因此氧的供應(yīng)及傳遞是生化處理過程主要限制因素。
近年來環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，采用純氧曝氣廢水處理技術(shù)，該技術(shù)的特點(diǎn)是能夠增加氧的分壓，改善傳質(zhì)，以獲得較高的溶解氧，在高溶解氧(＞6毫克／升)情況下，微生物的活性得到提高，使廢水處理得到強(qiáng)化，因此，純氧曝氣廢水處理技術(shù)是當(dāng)今受人矚目的新技術(shù)。
美國(guó)聯(lián)合碳化物公司(U、C、C、)1966年開發(fā)了UNOX純氧曝氣技術(shù)，其曝氣池為密閉結(jié)構(gòu)，隔成4～5個(gè)小室，廢水從下部依次通過各室；池的上部通入氧氣。每個(gè)小室裝有一臺(tái)表面曝氣機(jī)，使氧氣溶于水中。該工藝設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，表面曝氣機(jī)是根據(jù)需要特殊設(shè)計(jì)的，可將氧氣分散成細(xì)微泡，使之迅速溶于水中，因此供氧速率高，廢水含有較高的溶解氧。曝氣池中的活性污泥濃度為4～6克／升。處理后的廢水經(jīng)沉淀池澄清后排出，濃縮的污泥回流到曝氣池。該純氧曝氣還配有工藝參數(shù)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)和調(diào)控系統(tǒng)，可對(duì)水溫、流量、水中溶解氧、污泥回流量等實(shí)行自動(dòng)測(cè)定，通過計(jì)算機(jī)顯示，對(duì)供氧量、曝氣機(jī)的轉(zhuǎn)速實(shí)行自控?，F(xiàn)有技術(shù)所用的表面曝氣機(jī)結(jié)構(gòu)是很復(fù)雜的，其加工精度要求也很高。當(dāng)廢水中含有纖維類物質(zhì)時(shí)易纏繞在表面曝氣機(jī)的葉片上，造成無法正常曝氣?，F(xiàn)有技術(shù)工藝設(shè)備中的曝氣池采用密閉結(jié)構(gòu)，廢水中易揮發(fā)的有機(jī)物與氧可形成易燃易爆混合物，為保證安全操作，須安裝一套防爆自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。因該技術(shù)的尾氣是連續(xù)放空的，氧的利用率最高只有90％。
本實(shí)用新型旨在提供一種全新的純氧曝氣技術(shù)，其特點(diǎn)是曝氣與生化反應(yīng)分別在充氧器和反應(yīng)池兩個(gè)設(shè)備中進(jìn)行，可不用表面曝氣機(jī)，因此解決了精密曝氣機(jī)的制作困難。本技術(shù)中的充氧器是獨(dú)立的裝置，可置于生化反應(yīng)池之外，能夠使氧氣溶于廢水中；其另一特點(diǎn)生化反應(yīng)池是敞開的，可將傳統(tǒng)活性污泥法的曝氣裝置改造成本技術(shù)所提供的工藝裝置，即利用原有曝氣池改造為生化反應(yīng)池，對(duì)現(xiàn)有裝置的改進(jìn)具有實(shí)際意義。
以下提供的附


圖1為純氧曝氣廢水處理工藝裝置主要設(shè)備及工藝流程示意圖。
以下結(jié)合附圖作進(jìn)一步說明。
將待處理的廢水首先流至混合池(1)，使廢水與回流污泥及循環(huán)水混合。通過輸送泵(2)將混合的廢水送入充氧器(3)。廢水在充氧器內(nèi)只需停留0.5～2.0分鐘即可達(dá)到40～80毫克／升溶解氧，然后通過分布器(4)從底部進(jìn)入生化反應(yīng)池(5)。生化反應(yīng)池內(nèi)的活性污泥濃度可達(dá)到4～6克／升，由下而上廢水中的有機(jī)物在活性污泥作用下降解，溶解氧被消耗，出水的溶解氧降至1～2毫克／升。排出的水一部分作為循環(huán)水(7)回流至混合池(1)，另一部分進(jìn)入沉淀池(6)，經(jīng)沉淀澄清后排出。沉淀濃縮的污泥經(jīng)回流污泥系統(tǒng)(8)回流至混合池(1)。根據(jù)工藝需要調(diào)節(jié)出口閥(9)來控制充氧器(3)的操作壓力，一般控制在0.02～0.5MPa。氧氣的供應(yīng)可由控制儀表(10)實(shí)行自控。由控制系統(tǒng)(11)自動(dòng)調(diào)整循環(huán)水量，可保證廢水處理在最佳工藝條件下運(yùn)行。
本實(shí)用新型工藝裝置中的充氧器(3)，可采用現(xiàn)有技術(shù)制造成射流式、填充式、湍流剪切式，用本發(fā)明人已被批準(zhǔn)的實(shí)用新型專利“一種高效溶氣設(shè)備”(CN.216598.1)作為本發(fā)明工藝裝置的充氧器，效果更佳。采用該溶氣設(shè)備，使氧氣全部溶解并達(dá)到飽和(或過飽和)的時(shí)間只需要幾十秒鐘。如果將該充氧器置于地面以下，將充分利用水的靜壓頭，可大幅度提高充氧動(dòng)力效率。這種密閉結(jié)構(gòu)的充氧器，其優(yōu)點(diǎn)是無機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備，無機(jī)械摩擦、不加潤(rùn)滑劑、不加填料，安全可靠，不需要安裝阻燃防爆等設(shè)備，還解決了廢水中因含有纖維類物質(zhì)致使纏繞堵塞等問題，因此，維修保養(yǎng)很方便。
回流的污泥是在進(jìn)入生化反應(yīng)池(5)之前，先通過充氧器，此時(shí)污泥的活性得以恢復(fù)和加強(qiáng)。解決了在充氧器內(nèi)即可完成污泥活化的工藝技術(shù)。
現(xiàn)有傳統(tǒng)曝氣活性污泥法或UNOX工藝，曝氣池內(nèi)氣流或機(jī)械攪拌作用強(qiáng)烈，池內(nèi)污泥絮團(tuán)有被破碎的缺點(diǎn)。然而，采用本工藝裝置，在生化反應(yīng)池內(nèi)不再發(fā)生曝氣，廢水從下部緩慢上流，池內(nèi)只有氣固相；污泥濃度、有機(jī)負(fù)荷、溶解氧也自下而上逐漸降低互相匹配，構(gòu)成良好的生化條件，因此不僅污泥絮團(tuán)大而結(jié)實(shí)，而且溶解氧利用率可達(dá)到100％。生化反應(yīng)池不須密閉。
本實(shí)用新型采用控制系統(tǒng)(11)實(shí)施其污水回流工藝，目的在于增加氧的攜帶，并將回流污水與原污水混合調(diào)節(jié)水質(zhì)，對(duì)于污染物濃度較高水質(zhì)波動(dòng)較大的污水也能達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)(污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978－88)。以下是達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)研究結(jié)果。
處理廢水城市綜合污水處理規(guī)模24立方米／日水質(zhì)進(jìn)水COD200～300毫克／升BOD150～200毫克／升出水COD＜80毫克／升BOD＜30毫克／升COD去除率 ～75％BOD去除率 ～90％生化反應(yīng)池污泥濃度5.3克／升水利停留時(shí)間3.5小時(shí)最高溶解氧60毫克／升耗氧量(每千克COD耗氧量)0.87千克氧利用率～100％處理廢水化工廢水處理規(guī)模2400立方米／日水質(zhì) 進(jìn)水COD800～1000毫克／升BOD400～600毫克／升出水COD＜150毫克／升BOD＜60 毫克／升COD去除率 ～80％BOD去除率 ～90％生化反應(yīng)池污泥濃度4.8克／升水利停留時(shí)間4.2小時(shí)最高溶解氧50毫克／升耗氧量(每千克BOD耗氧量)0.98千克氧利用率～100％
權(quán)利要求1.一種純氧曝氣處理廢水工藝裝置，主要設(shè)備包括混合池(1)、循環(huán)水系統(tǒng)(7)、回流污泥系統(tǒng)(8)、輸送泵(2)、充氧器(3)、分布器(4)、生化反應(yīng)池(5)、沉淀池(6)，其特征在于各設(shè)備要按下述工藝流程執(zhí)行廢水在混合池(1)內(nèi)與循環(huán)水系統(tǒng)(7)中的循環(huán)水及回流污泥系統(tǒng)(8)中的回流污泥相混合，用輸送泵(2)將混合的廢水送入充氧器(3)，充氧后的廢水從底部經(jīng)分布器(4)由下而上進(jìn)入生化反應(yīng)池(5)，一部分通過循環(huán)水系統(tǒng)(7)回流至混合池(1)，另一部分排至沉淀池(6)經(jīng)沉淀澄清后再排放，沉淀濃縮的污泥通過回流污泥系統(tǒng)(8)回流至混合池(1)經(jīng)充氧器(3)充氧后再進(jìn)入生化反應(yīng)池(5)。
2.按權(quán)利要求1所述的充氧器(3)，其特征在于是安置于生化反應(yīng)池之外的溶氣設(shè)備。
3.按權(quán)利要求1所述的生化反應(yīng)池(5)，其特征在于設(shè)備結(jié)構(gòu)是敞開的。
專利摘要一種廢水處理工藝裝置，適用于各種有機(jī)廢水處理。本工藝裝置的特點(diǎn)是曝氣與生化反應(yīng)分別在充氧器、生化反應(yīng)池兩個(gè)獨(dú)立的設(shè)備中進(jìn)行。該充氧器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、溶氣效率高、安全可靠，并可使廢水中溶解氧達(dá)40～80毫克/升，生化反應(yīng)池內(nèi)活性污泥濃度為4～8克/升。BOD去除率大于90％，氧的利用率可達(dá)100％。處理后的廢水，一部分循環(huán)使用，其余部分經(jīng)沉淀后即可達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)C02F7/00GK2104216SQ91217969
公開日1992年5月13日 申請(qǐng)日期1991年7月5日 優(yōu)先權(quán)日1991年7月5日
發(fā)明者崔連起 申請(qǐng)人:蘭州化學(xué)工業(yè)公司化工研究院