公布日：2023.01.13
申請日：2022.11.12
分類(lèi)號：C02F3/02(2006.01)I;C02F3/30(2006.01)I;C02F1/00(2006.01)I
摘要
本申請公開(kāi)了一種好氧生化與固液分離同步的污水處理設備，其包括污水處理筒，污水處理筒內設置有第一好氧區和固液分離區，第一好氧區底部設置有第一曝氣裝置，固液分離區的底部設置有第二曝氣裝置，固液分離區的中部設置有分離器，分離器與第二曝氣裝置之間形成第二好氧區，第二好氧區連通第一好氧區，分離器與固液分離區的頂部之間形成沉淀區，分離器連接有氣提回流管，沉淀區的上部設置有出水管。本申請具有減少固液分離區的混合液發(fā)生厭氧反應及其底部污泥淤積影響水質(zhì)達標的情況出現的效果。
權利要求書(shū)
1.一種好氧生化與固液分離同步的污水處理設備，其特征在于：包括污水處理筒，所述污水處理筒包括內筒(1)、中筒(2)和外筒(3)，所述內筒(1)設置有厭氧區(III)，所述中筒(2)的內壁和所述內筒(1)的外壁之間設置有微氧區(II)，所述外筒(3)的內壁和所述中筒(2)的外壁之間設置有第一好氧區(I)和固液分離區，所述第一好氧區(I)底部設置有第一曝氣裝置(15)，所述固液分離區的底部設置有第二曝氣裝置(16)，所述固液分離區的中部設置有分離器(4)，所述分離器(4)與第二曝氣裝置(16)之間形成第二好氧區(IV)，所述第二好氧區(IV)連通所述第一好氧區(I)，所述分離器(4)與固液分離區的頂部之間形成沉淀區(V)，所述分離器(4)連接有氣提回流管(12)，所述氣提回流管(12)設有多根，所述第二曝氣裝置(16)設有若干分組，若干組所述第二曝氣裝置(16)和多根所述氣提回流管(12)在數量及位置上一一對應，至少有一根所述氣提回流管(12)連通所述厭氧區(III)，余下所述氣提回流管(12)連通所述微氧區(II)；所述沉淀區(V)的上部設置有出水管(11)；所述分離器(4)包括集氣槽(6)和至少兩層隔空交錯布置的倒V形板，所述倒V形板下方形成氣室(5)，所述氣室(5)與集氣槽(6)相連通，所述集氣槽(6)連接所述氣提回流管(12)；所述污水處理設備的污水處理工藝包括以下步驟：步驟
1.待處理的污水流入內筒(1)的底部，向上形成升流，與從固液分離區氣提回流過(guò)來(lái)的活性菌泥混合液混合均勻，在厭氧區(III)內營(yíng)厭氧反應，厭氧反應后的污水溢流進(jìn)入中筒(2)；實(shí)時(shí)監測內筒(1)中DO濃度，調節第二曝氣裝置(16)控制混合液的氣提回流量，將DO值恒定在0-0.2mg/L的范圍；步驟
2.中筒(2)內的污水與從固液分離區氣提回流過(guò)來(lái)的活性菌泥及硝化液混合，在微氧區(II)內營(yíng)反硝化反應，在反硝化菌的作用下將混合液中的硝態(tài)氮轉化為氣態(tài)氮溢出，實(shí)現氨氮的去除，然后污水混合液進(jìn)入外筒(3)；實(shí)時(shí)監測中筒(2)內DO濃度，調節第二曝氣裝置(16)控制混合液的氣提回流量，將DO值恒定在0.2-0.5mg/L范圍；步驟
3.第一曝氣裝置(15)對第一好氧區(I)供氧曝氣，外筒(3)內的污水混合液在第一好氧區(I)的有氧環(huán)境下，營(yíng)好氧硝化反應，在硝化菌的作用下，污水混合液中的氨態(tài)氮轉化為硝態(tài)氮等物質(zhì)，然后進(jìn)入到第二好氧區(IV)；步驟
4.第二曝氣裝置(16)對第二好氧區(IV)供氧曝氣，固液分離區的污水混合液在第二好氧區(IV)進(jìn)行有氧接觸反應后，上升進(jìn)入分離器(4)，在分離器(4)的作用下進(jìn)行固相、液相、氣相三相分離，液相向上進(jìn)入沉淀區(V)從出水管(11)排放，固體污泥靜沉落回第二好氧區(IV)形成混合液，隨曝氣氣體由分離器(4)匯入集氣槽(6)，再氣提回流至內筒(1)和中筒(2)；實(shí)時(shí)監測第二好氧區(IV)內DO濃度，調節第一曝氣裝置(15)將第一好氧區(I)DO濃度恒定在適宜范圍，間接控制第二好氧區(IV)的DO濃度值在0.8-1.5mg/L范圍。
2.根據權利要求1所述的一種好氧生化與固液分離同步的污水處理設備，其特征在于：還包括控制系統，所述第二好氧區(IV)設置有檢測污水混合液溶解氧濃度的第一檢測儀，所述微氧區(II)設置有檢測污水混合液溶解氧濃度的第二檢測儀，所述厭氧區(III)設置有檢測污水混合液溶解氧濃度的第三檢測儀，所述第一檢測儀、第二檢測儀、第三檢測儀分別電連接所述控制系統。
3.根據權利要求2所述的一種好氧生化與固液分離同步的污水處理設備，其特征在于：所述中筒(2)和外筒(3)皆設置有隔板(13)，所述隔板(13)上安裝有過(guò)流泵(14)，所述過(guò)流泵(14)電連接所述控制系統。
發(fā)明內容
為了減少固液分離區的混合液發(fā)生厭氧反應及底部污泥淤積，本申請提供一種好氧生化與固液分離同步的污水處理設備及工藝。
第一方面，本申請提供的一種好氧生化與固液分離同步的污水處理設備，采用如下的技術(shù)方案：
一種好氧生化與固液分離同步的污水處理設備，包括污水處理筒，所述污水處理筒內設置有第一好氧區和固液分離區，所述第一好氧區底部設置有第一曝氣裝置，所述固液分離區的底部設置有第二曝氣裝置，所述固液分離區的中部設置有分離器，所述分離器與第二曝氣裝置之間形成第二好氧區，所述第二好氧區連通所述第一好氧區，所述分離器與固液分離區的頂部之間形成沉淀區，所述分離器連接有氣提回流管，所述沉淀區的上部設置有出水管。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，污水混合液在第一好氧區進(jìn)行硝化反應，由氨態(tài)氮轉化成硝態(tài)氮，然后進(jìn)入第二好氧區，進(jìn)一步進(jìn)行接觸好氧反應后，三相混合液上升進(jìn)入分離器，在分離器的作用下進(jìn)行泥、水、氣三相分離后，液相向上進(jìn)入沉淀區從出水管排出，氣相和泥相混合液經(jīng)氣提回流管排出。本申請通過(guò)分離器巧妙地實(shí)現了好氧生化與固液分離同步進(jìn)行，污水在進(jìn)行好氧反應的同時(shí)能進(jìn)行固液分離，能夠減少污泥在固液分離工藝段發(fā)生厭氧反應和反硝化反應，從而減少處理后的水發(fā)黑發(fā)臭、指標超標的現象。而本申請通過(guò)分離器和氣提回流管將第二曝氣裝置曝出的氣體收集并排出，阻擋氣體進(jìn)入到沉淀區，降低第二曝氣裝置對沉淀區的污泥的沉淀的不利影響，從而使得沉淀區內的污泥能夠靜沉落回，減少氣體附著(zhù)污泥浮出液面的情況。
優(yōu)選的，所述分離器包括集氣槽和至少兩層隔空交錯布置的倒V形板，所述倒V形板下方形成氣室，所述氣室與集氣槽相連，所述集氣槽連接所述氣提回流管。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，第二好氧區的氣體上升聚集到氣室內，然后匯入集氣槽，集氣槽的氣壓形成上升動(dòng)力，攜帶混合液進(jìn)入氣提回流管，將混合液回流至中筒和內筒，實(shí)現能量回收，不再需要用水泵提升進(jìn)行內回流，提升了設備的處理效率。
優(yōu)選的，所述氣提回流管設有多根，所述第二曝氣裝置設有多個(gè)，多個(gè)所述第二曝氣裝置和多根所述氣提回流管在數量及位置上一一對應。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，第二曝氣裝置設置多個(gè)，能夠分開(kāi)控制各氣提回流管的回流量。
優(yōu)選的，所述污水處理筒包括內筒、中筒和外筒，所述內筒設置有厭氧區，所述中筒設置有微氧區，至少有一根所述氣提回流管連通所述厭氧區，余下所述氣提回流管連通所述微氧區。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，氣提回流管將混合液回流至微氧區和厭氧區，提供微氧區和厭氧區所需要的微生物，使得污水處理循環(huán)進(jìn)行，并且控制氣提回流管的回流量能夠控制內筒的厭氧環(huán)境和內筒的微氧環(huán)境。
優(yōu)選的，還包括控制系統，所述第二好氧區設置有檢測污水混合液溶解氧濃度的第一檢測儀，所述微氧區設置有檢測污水混合液溶解氧濃度的第二檢測儀，所述厭氧區設置有檢測污水混合液溶解氧濃度的第三檢測儀，所述第一檢測儀、第二檢測儀、第三檢測儀分別電連接所述控制系統。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，第一檢測儀、第二檢測儀、第三檢測儀分別用于檢測第二好氧區、微氧區、厭氧區的DO濃度，以便隨時(shí)監控、調整。
優(yōu)選的，所述中筒和外筒皆設置有隔板，所述隔板上安裝有過(guò)流泵，所述過(guò)流泵電連接所述控制系統。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，控制系統通過(guò)改變過(guò)流泵的轉速調整推力，達到控制筒內混合液流速的目的，隔板保證水流朝一個(gè)方向運行，不產(chǎn)生逆流或紊流。
第二方面，本申請提供一種好氧生化與固液分離同步的污水處理工藝，采用如下的技術(shù)方案：
一種好氧生化與固液分離同步的污水處理工藝包括以下步驟：
步驟1.待處理的污水流入內筒的底部，向上形成升流，與從固液分離區氣提回流過(guò)來(lái)的活性菌泥混合液混合均勻，在厭氧區內營(yíng)厭氧反應，厭氧反應后的污水溢流進(jìn)入中筒；
步驟2.中筒內的污水與從固液分離區氣提回流過(guò)來(lái)的活性菌泥及硝化液混合，在微氧區內營(yíng)反硝化反應，在反硝化菌的作用下將混合液中的硝態(tài)氮轉化為氣態(tài)氮溢出，實(shí)現氨氮的去除，然后污水混合液進(jìn)入外筒；
步驟3.第一曝氣裝置對第一好氧區供氧曝氣，外筒內的污水混合液在第一好氧區的有氧環(huán)境下，營(yíng)好氧硝化反應，在硝化菌的作用下，污水混合液中的氨態(tài)氮轉化為硝態(tài)氮等物質(zhì)，然后進(jìn)入到第二好氧區；
步驟4.第二曝氣裝置對第二好氧區供氧曝氣，固液分離區的污水混合液在第二好氧區進(jìn)行有氧接觸反應后，上升進(jìn)入分離器，在分離器的作用下進(jìn)行固相、液相、氣相三相分離，液相向上進(jìn)入沉淀區從出水管排放，固體污泥靜沉落回第二好氧區形成混合液，隨曝氣氣體由分離器匯入集氣槽，再氣提回流至厭氧區和微氧區。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，本申請將好氧生化與固液分離同步進(jìn)行，沉淀池需要的靜態(tài)停留時(shí)間較短，從而提高污水處理效率，降低設備成本；而且通過(guò)氣提回流管將氣相和泥相混合液回流至厭氧區和微氧區，使得污水處理能夠完成內部循環(huán)并便于調節各工藝參數，減少外部環(huán)境對工藝參數的不利影響。
優(yōu)選的，步驟1中，實(shí)時(shí)監測內筒中DO濃度，調節第二曝氣裝置控制混合液的氣提回流量，將DO值恒定在0-0.2mg/L的范圍。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，通過(guò)調節第二曝氣裝置控制混合液的氣提回流量，使得厭氧區的環(huán)境穩定在合適的范圍，提高厭氧反應的效率。
優(yōu)選的，步驟2中，實(shí)時(shí)監測中筒內DO濃度，調節第二曝氣裝置控制混合液的氣提回流量，將DO值恒定在0.2-0.5mg/L范圍。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，通過(guò)調節第二曝氣裝置控制混合液的氣提回流量，使得微氧區的環(huán)境穩定在合適的范圍，提高反硝化反應的效率。
優(yōu)選的，步驟3、4中，實(shí)時(shí)監測第二好氧區內DO濃度，調節第一曝氣裝置將第一好氧區DO濃度恒定在適宜范圍，間接控制第二好氧區的DO濃度值在0.8-1.5mg/L范圍。
通過(guò)采用上述技術(shù)方案，通過(guò)調節第一曝氣裝置將第一好氧區DO濃度恒定在適宜范圍，滿(mǎn)足第一好氧區的生化反應的氧量需求的同時(shí)，控制第二好氧區的DO濃度值，維持第二好氧區的環(huán)境參數在一個(gè)合適的范圍，減少第二好氧區的厭氧反應。
綜上所述，本申請包括以下至少一種有益技術(shù)效果：
1.污水混合液進(jìn)入固液分離區的第二好氧區，進(jìn)一步進(jìn)行接觸好氧反應后，一路混合液上升進(jìn)入分離器，在分離器的作用下進(jìn)行泥、水、氣三相分離后，液相向上進(jìn)入沉淀區從出水管排出，氣相和泥相混合液經(jīng)氣提作用排出。本發(fā)明通過(guò)分離器，巧妙地實(shí)現了好氧生化與固液分離同步進(jìn)行，減少沉淀單元污泥發(fā)生厭氧反應，導致發(fā)黑發(fā)臭、出水指標超標的現象；
2.通過(guò)分離器將第二好氧區的氣體進(jìn)行回收，用作氣相和固相混合液氣提回流的動(dòng)力，不再需要使用水泵進(jìn)行混合液回流，有效地簡(jiǎn)體了設備結構，降低設備能耗，提高設備的處理效率。
（發(fā)明人：葉長(cháng)飛）
