CN102408154A

CN102408154A - 一种厌氧气搅拌的生物污水处理装置

Info

Publication number: CN102408154A
Application number: CN201010289113XA
Authority: CN
Inventors: 陈凯华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-09-23
Filing date: 2010-09-23
Publication date: 2012-04-11

Abstract

本发明涉及一种利用厌氧气搅拌的生物污水处理装置，该装置采用循环密闭的沟道式结构，其包括进水槽、推流装置、曝气搅拌系统，厌氧气加压装置、泥水分离装置和厌氧气排出装置。本发明的主要特点是利用装置内微生物新陈代谢所产生的厌氧气回流对装置内的泥水混合物进行搅拌，防止活性污泥的沉降的同时创造了厌氧的环境，为生化反应创造良好的外部环境。采用密闭的沟道式结构能够在液面上形成厌氧气聚集的空腔，有利于厌氧气的收集，在沟道内设置推流装置使得泥水混合物充分循环，可以稀释来水，降低来水负荷对微生物系统的冲击。

Description

一种厌氧气搅拌的生物污水处理装置

技术领域

本发明涉及一种污水处理装置，尤其涉及一种厌氧生物污水处理装置，属于水处理领域。

背景技术

随着社会的发展，水资源紧缺的问题日益严重，水将成为制约社会发展的一项重要因素。人们也越来越重视水处理技术的开发和改进。

生物污水处理工艺称为活性污泥法。活性污泥法可以分为好氧法和厌氧法等。厌氧生物处理是利用厌氧性微生物的代谢特性，在毋需提供外源能量的条件下，以被还原有机物作为受氢体，同时产生有能源价值的甲烷气体。厌氧生物处理法不仅适用于高浓度有机废水，进水BOD浓度可达15000mg/L，也可适用于低浓度有机废水，包括城市废；厌氧生物处理法能耗低；有机容积负荷高，一般为5~10kgCOD/m³·d，高的可达50 kgCOD/m³·d；剩余污泥量少；产生的沼气可利用；营养需要量少；被降解的有机物种类多；能承受较大的负荷变化和水质变化。

开发厌氧生物处理新工艺用来治理有机污水的污染，无疑是一种具有良好经济效益的方法。近年来，污水厌氧处理工艺发展十分迅速，各种新工艺、新方法不断出现，包括有厌氧接触法、升流式厌氧污泥床、档板式厌氧法、厌氧生物池、厌氧膨胀床和流化床、厌氧生物转盘等，目前升流式厌氧污泥床这种新工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，运转及构筑物造价均有所下降，对于不同含固量污水的适应性也强，因而已越来越受到重视，国内外目前已设计和施工的这种工艺较多。但是其进水中悬浮物需要适当控制，不宜过高，一般控制在100mg/L以下；污泥床内有短流现象，影响处理能力；对水质和负荷突然变化较敏感，耐冲击力稍差。

发明内容

本发明的目的是提供一种厌氧气搅拌的生物污水处理装置，该生物污水处理装置采用沟道式结构，利用微生物新陈代谢所产生的厌氧气进行搅拌，能实现活性污泥与污水的完全混合。

为了实现以上阀门的目的，本发明提供以下技术方案：一种厌氧气搅拌的生物污水处理装置，包括如下步骤：

该装置为有顶盖的密闭池体，在整个密闭池体的中间设置有隔离墙，通过隔离墙把池体隔为口型回路沟道，泥水混合物可以在液下推流装置的驱动下在沟道内循环。池体长宽比为2~3，优选2，长40~80m，优选60m。

将污水通入厌氧生物反应池，污水通过进水槽均与分布到沟道的整个循环截面上，在进水槽下方厌氧气的搅拌下，污水与泥水混合物充分混合，污水中的大量污染物被活性污泥吸附。混合后的泥水混合物在推流装置的推动下向前流动，边流动边搅拌，边搅拌边反应。沿着沟道的延伸，污染物浓度逐渐降低，在沟道循环的末端，安装有泥水分离装置，通过泥水分离装置将活性污泥与上清液分离，活性污泥回到循环系统，上清液通过分离装置的顶堰排出。

推流装置一般为液下机械推流搅拌器，材质为不锈钢材质，其安装在距沟道底部500~1000mm处，优选600mm，当沟道宽小于6m时，同一截面安装两台推流装置，当沟道宽大于6m时，同一截面安装三台推流装置，在推流装置的作用下，沟道内泥水混合物沿沟道流速为100~200mm/s，优选200mm/s，机械推流搅拌器叶片不能碰到穿孔管。

曝气搅拌系统为平铺于沟道底部的穿孔管，材质为PVC或不锈钢，穿孔管沿沟道通长布置，每根穿孔管间距为800~1000mm，优选800mm。穿孔管直径为60~100mm，优选80mm，每米穿孔管上开孔200~500个，优选500个，开孔直径1mm~2mm，优选1mm，通气量为15~20m³/m·h，优选16 ~18m³/m·h。

厌氧气加压装置从密闭的沟道上方集气室抽取厌氧气，用防爆罗茨风机加压后再通过供气母管分配到供气支管中，罗茨风机供气压力0.06~0.08MPa，易采用变频电机，通过PLC和变频器的控制，可以调控风量。供气支管延伸到沟道底部连接穿孔管，在供气支管上安装有控制阀门来调配各穿孔管厌氧气流量

泥水分离装置安装在沟道的一端，泥水分离装置为斜管和斜板的组合填料，在填料中进行泥水分离，活性污泥下沉回到沟道内，上清液通过分离装置的顶堰排出。在泥水分离装置下方不设置穿孔管，防止厌氧气对填料内的层流流动的干扰。在泥水分离装置下方设置坡度为60°的斜面，防止活性污泥的堆积，在斜面一端开孔，铺管设阀，做排泥用。

厌氧气排出装置是具有水封结构的带压排出装置，厌氧气通过自压突破水封后排出，封闭压力为1~2m水头，优选1m水头，排出的厌氧气主要成分为甲烷，可以综合利用，优选锅炉焚烧。

本发明提供的生物污水处理工艺与现有技术相比，利用厌氧气实现了泥水混合物的充分搅拌和混合，无反应死角。利用机械推流，形成极大的循环流动，能够快速稀释来水，降低来水污染物浓度的冲击。整个装置结构简单，处理量大，污染物负荷高，出水水质稳定。

附图说明

图1 是本发明所述装置的正视图；

图2 是本发明所述装置的俯视图；

图3 是图2 的A-A 向剖面图；

图4 是图2 的B-B 向剖面图；

图中各标记的含义是：

1—进水管，2—进水槽，3—循环沟道，4—中间隔离墙，5—供气母管，6—罗茨风机，7 —供气支管，8—支管阀门，9—穿孔管，10—泥水分离组合填料，11—上清液出口，12—厌氧气出口，13 —排泥管，14 —厌氧气泡，15 —泥水液位，16 —集气腔，17 —推流装置。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式进行阐述：

污水通过进水管1进入到进水槽2中，进水槽2架设在循环沟道3上方，由循环沟道3外墙与中间隔离墙4支撑，进水槽2为堰式结构，堰为三角堰。污水通过三角堰自流到循环沟道3内与循环的泥水混合物进行混合，混合后的泥水混合物在推流装置17的推动作用下，在循环沟道中流动。微生物在厌氧的环境下在代谢污染物的同时产生厌氧气，厌氧气被收集在集气腔16中，集气腔16与供气母管5相连通，在供气母管5的一端连接有罗茨风机6，罗茨风机6主要是给厌氧气加压，罗茨风机6为可变频电机驱动，可以通过PLC系统和变频器控制其转速来控制其流量。厌氧气加压后进入供气支管7，供气支管7上支管阀门8，通过控制支管阀门8可以控制厌氧气在供气支管7中分配。供气支管7延伸到循环沟道3底部并连接穿孔管9，穿孔管9将厌氧气分散形成厌氧气泡14到泥水混合液中，对混合液进行搅拌，厌氧气最终汇集在集气腔16中。集气腔16为泥水液面15到循环沟道3顶盖的空间，由于厌氧气的不断产生，其压力会越来越大，当压力大于厌氧气出口12的液封压力时，厌氧气可以排出集气腔16。在循环沟道3的反应末端设置泥水分离组合填料10，泥水分离组合填料10为斜管和斜板的组合填料，上为斜管、下为斜管，泥水混合物在通过泥水分离组合填料10时，活性污泥发生自由沉降而回到沟道内进行循环，上清液通过设置在组合填料上方的上清液出口11离开系统。随着系统内微生物的不断繁殖，活性污泥会不断增长，在泥水分离组合填料10下方设置斜面，防止活性污泥堆积的同时对活性污泥进行一次浓缩，在此开设排泥管13，在排泥管上设置阀门，可以通过阀门的启闭来控制是否排泥。排泥方式可以是重力自流排泥也可以是动力抽吸排泥。

推流装置17一般为液下机械推流搅拌器，材质为不锈钢材质，其安装在距循环沟道3底部500~1000mm处。在推流装置17的作用下，循环沟道3内泥水混合物沿沟道流速为100~200mm/s，机械推流搅拌器叶片不能碰到穿孔管9。

曝气搅拌系统为平铺于沟道底部的穿孔管9，材质为PVC或不锈钢，穿孔管沿循环沟道3通长布置，每根穿孔管间距为800~1000mm。穿孔管9直径为60~100mm，每米穿孔管上开孔200~500个，开孔直径1mm~2mm，通气量为15~20m³/m·h。

罗茨风机6从密闭的循环沟道3上方集气腔16抽取厌氧气，加压后再通过供气母管5分配到供气支管7中，罗茨风机6供气压力0.06~0.08MPa，易采用变频电机，通过PLC和变频器的控制，可以调控风量。供气支管5延伸到循环沟道3底部连接穿孔管9，在供气支管5上安装有支管阀门8来调配各穿孔管9厌氧气流量。

厌氧气出口12采用水封结构的带压排出装置，厌氧气通过自压突破水封后排出，封闭压力为1~2m水头，排出的厌氧气主要成分为甲烷，可以综合利用，优选锅炉焚烧。

本发明利用厌氧气实现了泥水混合物的充分搅拌和混合，无反应死角。利用机械推流，形成极大的循环流动，能够快速稀释来水，降低来水污染物浓度的冲击。整个装置结构简单，处理量大，污染物负荷高，出水水质稳定。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种利用厌氧气搅拌的生物污水处理装置，该装置采用循环密闭的沟道式结构，其包括进水槽、推流装置、曝气搅拌系统，厌氧气加压装置、泥水分离装置和厌氧气排出装置。

2.根据权利要求1 所述的生物污水处理装置，其特征在于，所述污水处理装置为沟道式结构，一般采用钢混结构，沟道深4~8m，宽4~8m，整个沟道为循环回路。

3.根据权利要求1 所述的生物污水处理装置，其特征在于，所述进水槽为堰槽式结构，可以为沟道截面均匀配水。

4.根据权利要求1 所述的生物污水处理装置，其特征在于，所述推流装置一般为液下机械推流搅拌器，安装在距沟道底部500~1000mm处，当沟道宽小于6m时，同一截面安装两台推流装置，当沟道宽大于6m时，同一截面安装三台推流装置。

5.根据权利要求1 所述的生物污水处理装置，其特征在于，所述曝气搅拌系统为平铺于沟道底部的穿孔管，穿孔管沿沟道通长布置，每根穿孔管间距为800~1000mm。

6.根据权利要求1 所述的生物污水处理装置，其特征在于，所述厌氧气加压装置从密闭的沟道上方集气室抽取厌氧气，用防爆罗茨风机加压后再通过供气母管分配到供气支管中。

7.根据权利要求1 所述的生物污水处理装置，其特征在于，所述泥水分离装置安装在沟道的一端，在泥水分离装置下方不设置穿孔管。

8.根据权利要求1 所述的生物污水处理装置，其特征在于，所述厌氧气排出装置是具有水封结构的带压排出装置。

9.根据权利要求6所述的生物污水处理装置，其特征在于，所述供气支管延伸到沟道底部连接穿孔管，在供气支管上安装有控制阀门来调配各穿孔管厌氧气流量。

10.根据权利要求7 所述的生物污水处理装置，其特征在于，所述泥水分离装置为斜管和斜板的组合填料，在填料中进行泥水分离，活性污泥下沉回到沟道内，上清液通过分离装置的顶堰排出。