CN102775007A

CN102775007A - 处理污水的方法及其装置

Info

Publication number: CN102775007A
Application number: CN2012102332303A
Authority: CN
Inventors: 徐旭
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-07-06
Filing date: 2012-07-06
Publication date: 2012-11-14

Abstract

本发明涉及一种处理污水的方法及其装置，它是将煤矿报废的立井井筒改造成污水处理中的曝气深井，原有的排水设施和取水管道改造成污水厂的进、出水系统，原有的煤矿技术管理人员、技工经培训转变为污水处理的技术管理人员、技工，达到深井曝气的工艺要求和管理要求。节约了人力物力资源，缩短了污水厂培训职工的周期，也解决了他们因煤矿关闭带来的下岗问题，减轻了社会负担，同时也极大地提升了人们生活质量和幸福指数。

Description

处理污水的方法及其装置

所属技术领域

本发明涉及一种处理污水的方法及其装置，特别是把煤矿报废的立井井筒改造成污水处理中的曝气深井的方法。

背景技术

目前，污水处理时，常用深井作为曝气池。深井曝气可提高混合液中溶解氧的浓度，适用于负荷变化大、有机物浓度高的废水处理，具有运行稳定，占地少等优点。另一方面，在很多城市周围有已经报废或即将报废的煤矿立井井筒，传统的处理方式是将其填充铲平。然而，运用报废的煤矿立井作为深井曝气池的技术却是一个空白。

发明内容

针对以上不足，为了将报废的煤矿立井井筒改造成污水处理曝气深井，本发明提供一种处理污水的方法及其装置，它不仅能改造煤矿井筒，还能将附属设施和人力资源充分利用，煤炭的生产需要技术精湛的电工、钳工和技术管理人员，将这些人力资源运用到污水处理中，对他们稍加培训就可上岗胜任工作，缩短了污水厂培训职工的周期，也解决了矿工因煤矿关闭带来的下岗问题，从而减轻了社会负担，取得多重收益。

为达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种处理污水的方法，将报废的煤矿立井井筒改造成污水处理曝气深井，改造后的污水处理曝气深井在矿立井井筒内加设隔离钢板和下降管、上升管，在顶部设有进水管、头部水箱、脱气池、出水管、污泥回流管，矿立井井筒外设有深井曝气井井壁。

本发明一种处理污水的方法，其工艺流程为：原污水经格栅、沉砂池进入头部水箱，与回流污泥充分混合以后一起进入矿立井井筒内的下降管，在下降管内设有向下的曝气头，对循环水体进行充氧，由矿立井井筒出来的污水经脱气池进入二沉池进行泥水分离，上清液外排，污泥部分通过污泥回流管回流，剩余部分经出水管进入污泥处理系统；所述煤矿立井井筒包括主井、副井和风井；所述进水管、出水管、污泥回流管是由煤矿企业原有的排水设施和取水管道改造而成；所述深井曝气井井壁是对矿立井井筒填埋至曝气深井所需囗径和深度而成；以煤矿立井井筒罐道梁为中心一分为二，加设隔离钢板改造成U型曝气井，也可改造成同心圆曝气井。

本发明所述深井曝气工艺设计参数为：

煤矿报废的立井井筒与深井曝气中的竖井的深度和直径吻合较好，在改造过程中可充分利用原井中的提升设备、罐道梁和上下梯，改造完毕根据需要加以取舍，同时对矿井井壁稍加改造就可满足深井曝气池对井壁防渗、防腐的要求。煤矿企业原有的排水设施和取水管道可以改造成污水厂的进、出水系统。

采用以上技术方案后，本发明的有益效果是：废弃矿井达到充分利用，节约了人力物力资源，缩短了污水厂培训职工的周期，也解决了他们因煤矿关闭带来的下岗问题，减轻了社会负担。同时也极大地提升了人们生活质量和幸福指数。

附图说明

下面根据附图对本发明作进一步描述。

图１为本发明深井曝气工艺流程图。

图２为本发明深井曝气井结构示意图。

图2中：1、进水管 2、头部水箱 3、深井曝气井井壁 4、下降管 5、上升管 6、脱气池 7、出水管 8、污泥回流管。

具体实施方式

根据图１、图２所示，本发明一种处理污水的方法及其装置，将报废的煤矿立井井筒改造成污水处理曝气深井，改造后的污水处理曝气深井在矿立井井筒内加设隔离钢板和下降管４、上升管５，在顶部设有进水管１、头部水箱２、脱气池６、出水管７、污泥回流管８，矿立井井筒外设有深井曝气井井壁３。

本发明一种处理污水的技术方法及其装置，其工艺流程为：原污水经格栅、沉砂池进入头部水箱２，与回流污泥充分混合以后一起进入矿立井井筒内的下降管4，在下降管４内设有向下的曝气头，对循环水体进行充氧，由矿立井井筒出来的污水经脱气池６进入二沉池进行泥水分离，上清液外排，污泥部分通过污泥回流管８回流，剩余部分经出水管７进入污泥处理系统，对循环水体进行充氧，空气随下降水流到达井底，在井底压力作用下，氧气的溶解浓度大大增加，达到了高浓度活性污泥运行所需的溶解氧浓度。

本发明所述煤矿立井井筒按其用途分为主井、副井和风井；所述进水管１、出水管７、污泥回流管８是由煤矿企业原有的排水设施和取水管道改造而成；所述深井曝气井井壁３是对矿立井井筒填埋至曝气深井所需囗径和深度而成。以煤矿立井井筒罐道梁为中心一分为二，加设隔离钢板改造成U型曝气井，也可改造成同心圆曝气井。

本发明对矿立井井筒填埋至曝气深井所需囗径和深度，其深度、断面尺寸不同，可根据需要选用。井筒由井颈、井身和井底三部分组成，煤矿井深一般在30~1000米，井筒净直径在2~7米。深井曝气中的竖井直径一般为0.5~6.0米，深度为50~150米，能够满足改造要求。深井曝气构筑物的结构一般分为U型和同心圆井。以煤矿立井井筒罐道梁为中心一分为二，加设隔离钢板改造成U型曝气井，也可改造成同心圆曝气井。在改造过程中可充分利用原井中的提升设备、罐道梁和上下梯，改造完毕根据需要加以取舍。对矿井井壁稍加改造就可满足深井曝气池对井壁防渗、防腐的要求。

煤矿企业设置了外排大量井下水的设施和输送生产用水的管道。煤矿企业地面生产部分称为工业广场，包括办公楼、机电设备、绿地及其它附属设施，在建设污水厂的过程中都可以改造利用。为了保证采煤工作的正常进行，煤矿企业必须外排大量的井下水和输送一定量的生产用水，为此而建造完善的排水设施和取水管道，可以把它们改造成污水厂的进、出水系统。

煤矿技术管理人员、技工的转变方法是分别参加污水处理的技术管理人员、技工培训班。

本发明所述深井曝气工艺设计参数为：

深井曝气的运转方式有三种：气提循环式、水泵循环式和水泵循环自吸曝气式。气提循环式利用上升、下降两管中气体含率差形成的压差使井内液体循环，注入井内的空气既是循环的动力，又是生化作用的氧源，启动时，先在上升管中曝气，使液体循环，再在下降管中逐步供气，直至空气全部由下降管供应，因上、下管中的空隙率差使液体不断循环；水泵循环以水泵作为液体循环动力；水泵循环自吸式采用在连接循环水泵压水管和下降管的虹吸管中形成负压，自吸带入空气，无需压空气进井。

由曝气井出来的污水有相当数量的微气泡裹挟在活性污泥菌胶团中，影响污泥的沉降性能，需脱除微气泡，方法有：真空脱气、机械搅拌脱气和曝气脱气。然后脱气水进入二沉池进行泥水分离，上清液外排，污泥部分回流到曝气池，剩余部分进入污泥处理系统。

工艺流程设计中需要根据原水水质、水量、处理要求及矿井井筒等条件确定以下各量：

（1）井深（米） 1.27Q·B·e

H = ————————

F·D²

式中： Q是污水量，m³/d；B是污水BOD浓度,kg/m³；e去除率；F有机物容积负荷,kg/(m³·d)；D为井筒直径,m。矿井井筒直径D为已知量，若原井较深可充填改造，较浅可适当延伸。

（2）需气量（立方米）

Q·B·e·f

T = ———————

0.28 P

式中：f是耗氧系数，kg/去除kgBOD；P氧利用率。

（3）驱动力（米H₂O）

Y = Z + J

式中：Z为水力阻力，J是气浮阻力，可由深井流体力学有关公式求出。

Claims

1.一种处理污水的方法及其装置，其特征是：将报废的煤矿立井井筒改造成污水处理曝气深井，改造后的污水处理曝气深井在矿立井井筒内加设隔离钢板和下降管（４）、上升管（５），在顶部设有进水管（１）、头部水箱（２）、脱气池（６）、出水管（７）、污泥回流管（８），矿立井井筒外设有深井曝气井井壁（３）。

2.根据权利要求所述的一种处理污水的方法及其装置，其特征是：其工艺流程为：原污水经格栅、沉砂池进入头部水箱（２），与回流污泥充分混合以后一起进入矿立井井筒内的下降管（4），在下降管（４）内设有向下的曝气头，对循环水体进行充氧，由矿立井井筒出来的污水经脱气池（６）进入二沉池进行泥水分离，上清液外排，污泥部分通过污泥回流管（８）回流，剩余部分经出水管（７）进入污泥处理系统。

3.根据权利要求1所述的一种处理污水的方法及其装置，其特征是：所述煤矿立井井筒包括主井、副井和风井。

4.根据权利要求1所述的一种处理污水的方法及其装置，其特征是：所述进水管（１）、出水管（７）、污泥回流管（８）是由煤矿企业原有的排水设施和取水管道改造而成。

5.根据权利要求1所述的一种处理污水的方法及其装置，其特征是：所述深井曝气井井壁（３）是对矿立井井筒填埋至曝气深井所需囗径和深度而成。

6.根据权利要求1所述的一种处理污水的方法及其装置，其特征是：以煤矿立井井筒罐道梁为中心一分为二，加设隔离钢板改造成U型曝气井，也可改造成同心圆曝气井。

7.根据权利要求1所述的一种处理污水的方法，其特征是：所述深井曝气工艺设计参数：

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