CN103508557B - 活性污泥床反应处理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种活性污泥床反应处理方法及装置，在装置内注入CODcr500～1000mg/L的可生化废水，以0.3～0.6MPa空气压力下，可连续进水、回流、曝气、出水，从中可自下而上形成污泥区、泥水混合区和清水区，得到泥水自动分离；清水区与泥水混合区之间设三相分离器，其界面外设气室观察窗，泥水混合区内设泥水界面计，与污泥区界面外设泥水界面观察窗，污泥区内设溶解氧测定仪，外设污泥观察窗，系统由微孔曝气管、气体流量计、气泵、废水流量计、废水提升泵、污泥回流泵及回流流量计、安全压力阀、压力表及管道等构成。实施本发明，氧的利用率可达40～80％，容积负荷达5～10kgBOD5/m3·d，水力停留时间需0.8～1.0hr，出水水质可达到《综合污水排放标准(GB8978-1996)》的一级标准。
Description
技术领域
本发明涉及活性污泥床反应处理方法及装置，属废水处理技术领域。
技术背景
早在1920年，在英国(Sheffield)首次建成氧化沟，是一种活性污泥法工艺，其曝气池呈封闭的沟渠形，污水和活性污泥混合液在其中循环流动，采用桨板式曝气机，但曝气效果不理想，后人又不断地研究开发SBR、接触氧化、深井曝气、活性污泥等处理工艺，有成功也有失败。活性污泥法是利用活性污泥去除废水中有机物的处理工艺过程，处理系统包括水系统、泥系统和气系统。主要设备为曝气池和二次沉淀池。需处理的废水和从二次沉淀池回流的活性污泥同时进入曝气池，沿曝气池长度方向打入空气，使废水和活性污泥充分混合接触并得到溶解氧，为微生物的生长繁殖创造良好条件，废水中的有机污染物不断地被微生物吸附、分解，污水得到净化。混合液流入二次沉淀池进行泥水分离，净化后废水向外排放，部分活性污泥回流至曝气池，剩余污泥从系统中排出。一般情况下，这种活性污泥法在敞开式的构筑物或装置内进行，存在着设施投资高，用地面积大，操作不方便，氧的利用率低，水力停留时间长，运行费用高，活性污泥易膨胀，影响处理效果。
发明内容
为克服上述之不足，本发明提供活性污泥床反应处理方法。
本发明的另一个目的是提供用于实现上述活性污泥床反应处理方法的装置。
本发明的目的是通过如下技术方案来实现：
所述的活性污泥床反应处理方法，在装置本体内注入可生化废水，以0.3～0.6MPa空气压力下，连续进水、回流、曝气、出水，可自下而上形成污泥区、泥水混合区和清水区，使废水从中进行活性污泥生物降解处理，去除有机污染物，得到泥水自动分离。
所述的活性污泥床反应处理方法，实施该方法，在进水CODcr500～1000mg/L时，可使废水处理过程中氧的利用率达40～80％，容积负荷达5～10kgBOD5/m3·d，水力停留时间需0.8～1.0hr，出水水质达到综合污水排放标准GB8978-1996的一级标准。
所述的活性污泥床反应处理方法的装置，所述装置本体内的污泥区设有溶解氧测定仪，外部设有污泥观察窗，所述装置本体内的底部设有进水管、污泥回流管、布水管和微孔曝气管，所述进水管与污泥回流管相互由外向内的平行对接与布水管的立管垂直连接，所述进水管上依次连接进水阀、废水流量计、泵出水阀及废水提升泵，所述回流管上依次连接回流阀、回流流量计、泵出泥阀及污泥回流泵出口，所述布水管之下方设有微孔曝气管，所述微孔曝气管与外部的空气管垂直连接，所述空气管上依次连接空气调节阀、气体流量计及气泵，所述装置本体的底部外接排污管并置排污阀，所述排污管与污泥管垂直连接，所述污泥管上依次连接控制阀及污泥回流泵进口；所述装置本体内的泥水混合区设有泥水界面计，所述泥水混合区与污泥区之间的界面外部设有泥水界面观察窗；所述装置本体内的清水区与泥水混合区之间的界面设有三相分离器、且三相分离器的倾角为45°～60°，所述三相分离器与外部尾气释放管连接并置尾气释放阀，所述三相分离器之上方设有环形溢流槽与装置本体内壁连成一体，所述环形溢流槽与外部出水管连接并置出水阀，所述清水区与泥水混合区之间界面的外部设有气室观察窗，所述装置本体的顶部设有安全压力阀和压力表。
所述的活性污泥床反应处理方法，所述进水管的废水和污泥回流管的污泥可同时或者分别注入布水管，所述废水提升泵、污泥回流泵与气泵的工作压力范围可选择相同、且三者的运行工况需相互调节。
所述的活性污泥床反应处理方法的装置，所述装置本体可采用立式圆形以碳钢或不锈钢焊制，可用单个或多个单体组合并联制造使用。
附图说明
图1为本发明所述的活性污泥床反应处理方法及装置的示意图。
图中1-安全压力阀，2-环形溢流槽，3-出水管，3-1出水阀，4-尾气释放管，4-1尾气释放阀，5-装置本体，6-进水管，6-1进水阀，6-2泵出水阀，7-废水流量计，8-废水提升泵，9-布水管，10-微孔曝气管，11-气室观察窗，12-三相分离器，13-泥水界面计，14-泥水界面观察窗，15-溶解氧测定仪，16-污泥观察窗，17-污泥回流管，17-1回流阀，17-2泵出泥阀，18-回流流量计，19-污泥回流泵，20-污泥管，20-1控制阀，21-排污管，21-1排污阀，22-气泵，23-气体流量计，24-空气管，24-1空气调节阀，25-压力表。
具体实施方式
下面通过附图1和实施例对本发明作进一步详细阐述。
某印染有限公司产生染色废水1000t/d，其CODcr浓度为1000mg/L，BOD5浓度为500mg/L，NH3-N含量为70mg/L，SS浓度为350mg/L，PH值为9，色度为600倍，使用如图1所示的一种活性污泥床反应处理方法及装置，包括安全压力阀1、环形溢流槽2、出水管3、出水阀3-1、尾气释放管4、尾气释放阀4-1、装置本体5、进水管6、进水阀6-1、泵出水阀6-2、废水流量计7、废水提升泵8、布水管9、微孔曝气管10、气室观察窗11、三相分离器12、泥水界面计13、泥水界面观察窗14、溶解氧测定仪15、污泥观察窗16、回流管17、回流阀17-1、泵出泥阀17-2、回流流量计18、污泥回流泵19、污泥管20、控制阀20-1、排污管21、排污阀21-1、气泵22、气体流量计23、空气管24、空气调节阀24-1、压力表25。
根据上述实施例的需要，采用了直经2.5m，高6m的二个装置并联使用，在装置本体5内同时注入0.3～0.6Mpa空气压力，保持进水CODcr浓度1000mg/L左右，连续进水、回流、曝气、出水，进行活性污泥处理，使染色废水处理出水达到《综合污水排放标准(GB8978-1996)》的一级标准，取得预期的实施效果。
在清水区I与泥水混合区II之间设置了三相分离器12，并将三相分离器12的倾角做成45°～60°，还在与其界面外设置了气室观察窗11，可直接观察内部气与水的分离效果，尾气释放管4与装置本体5连接，可自动释放三相分离器12分离出来的尾气，也可将尾气接入装置本体5的顶部内，经安全压力阀1在超出设定工况压力时进行自动排气。
在清水区I的液面设置了环形溢流槽2，与装置本体5内壁连成一体，可将处理合格的清水流入环形溢流槽2中，打开出水管3上的出水阀3-1，可将其上清水排入清水池或直接排入城市污水处理厂管网。
在装置本体5内设置了泥水界面计13，并通过导线将信息传递给外部显示器，这样可随时掌握泥水混合区II内的泥水分离状况；在污泥区III与泥水混合区II界面的外壁设置了泥水界面观察窗14，可通过肉眼观察内部泥水分层情况；在污泥区III内设置溶解氧测定仪15，通过导线将信息传递给外部数字显示器，可直接显示污泥区III污泥中的溶解氧数值，还在外壁设置了污泥观察窗16，可随时观察设置本体5内的污泥活动状况；通过以上各功能的作用，可随时调整运行工况。
在装置本体5下部，为考虑进水、曝气、回流等方面的合理性、可操作性，将进水管6与回流管17相互平行对接于装置本体5内置中，与布水管9的立管垂直连接，在进水管6上依次连接进水阀6-1、废水流量计7、泵出水阀6-2及废水提升泵8；在回流管17上依次连接了回流阀17-1、回流流量计18、泵出泥阀17-2和污泥回流泵19进口。
为使污泥区III内的污泥保持匀布的氧分，在装置内底部设有微孔曝气管10，与外部的空气管24垂直连接，空气管24上依次连接空气调节阀24-1、气体流量计23及气泵22；为考虑污泥区III的活性污泥的回流和老龄污泥的排放，还在装置本体5底部的排污管21上设有排污阀21-1，排泥管21与污泥管20垂直连接，在污泥管20上设有控制阀20-1，与污泥回流泵19的进口相连接。
为保证该实施例的工况正常运行，将进水管6的废水和污泥回流管17的污泥，两者可以同时或者分别注入布水管9，其次，废水提升泵8和污泥回流泵19与气泵22的工作压力范围可选择相同，其三者的运行工况需相互调节。
为考虑装置的安全运行和工况调节，还在装置本体5的顶部设有安全压力阀1和压力表25。
通过实施例，该发明主要的实施效果：在0.3～0.6Mpa的空气压力下，在装置内注入CODcr1000mg/L的染色废水，进行连续进水、回流、曝气、出水，可实现本发明的实施效果，使该处理过程中氧的利用率达40～80％，相当于普通曝气的2～4倍，大大降低了能耗，容积负荷达5～10kgBOD5/m3·d，相当于普通曝气法容积负荷的20～10倍，大大提高了废水BOD5的去除率，由于提高了氧的利用率，按同样的去除率计算，废水在装置本体5内的水力停留时间只需0.8～1.0hr，大大减少了设施的投资，节约了土地资源，对保护环境、节能减排起到积极的作用。
Claims (4)
1.活性污泥床反应处理方法，其特征在于，在装置本体(5)内注入可生化废水，以0.3～0.6MPa空气压力下，连续进水、回流、曝气、出水，可自下而上形成污泥区(III)、泥水混合区(II)和清水区(I)，使废水得以在装置本体(5)内部进行活性污泥生物降解处理，去除有机污染物，得到泥水自动分离；所述装置本体(5)使用的废水提升泵(8)、污泥回流泵(19)与气泵(22)的工作压力范围选择相同、且三者的运行工况能相互调节；进水管(6)的废水和污泥回流管(17)的污泥分别注入布水管(9)；实施过程中，在进水CODcr500～1000mg/L时，可使废水处理过程中氧的利用率达40～60％，容积负荷达5～10kgBOD5/m3·d，水力停留时间需0.8～1.0hr，出水水质达到综合污水排放标准GB8978-1996的一级标准。
2.根据权利要求1所述的活性污泥床反应处理方法，其特征在于：所述进水管(6)的废水和污泥回流管(17)的污泥同时注入布水管(9)。
3.使用权利要求1所述的活性污泥床反应处理方法的活性污泥处理装置，其特征在于：所述装置本体(5)内的污泥区(III)设有溶解氧测定仪(15)，外部设有污泥观察窗(16)；
所述装置本体(5)内的底部设有进水管(6)、污泥回流管(17)、布水管(9)和微孔曝气管(10)，所述进水管(6)与污泥回流管(17)相互由外向内地平行对接，并与布水管(9)的立管垂直连接，进水管(6)的污水通过立管和布水管(9)进入装置本体(5)的污泥区(III)；
所述进水管(6)上依次连接进水阀(6-1)、废水流量计(7)、泵出水阀(6-2)及废水提升泵(8)；所述的污泥回流管(17)上依次连接回流阀(17-1)、回流流量计(18)、泵出泥阀(17-2)及污泥回流泵(19)出口；所述布水管(9)之下方设有微孔曝气管(10)，所述微孔曝气管(10)与外部的空气管(24)垂直连接；
所述空气管(24)上依次连接空气调节阀(24-1)、气体流量计(23)及气泵(22)，所述装置本体(5)的底部外接排污管(21)和排污阀(21-1)，所述排污管(21)与污泥管(20)连接，所述污泥管(20)上依次连接控制阀(20-1)及污泥回流泵(19)进口；所述装置本体(5)内的泥水混合区(II)设有泥水界面计(13)，所述泥水混合区(II)与污泥区(III)之间的界面外部设有泥水界面观察窗(14)；所述装置本体(5)内的清水区(I)与泥水混合区(II)之间的界面设有三相分离器(12)，且三相分离器(12)的倾角为45°～60°，所述三相分离器(12)与外部尾气释放管(4)连接并设置尾气释放阀(4-1)，所述三相分离器(12)之上方设有环形溢流槽(2)与装置本体(5)内壁连成一体，所述环形溢流槽(2)与外部出水管(3)连接并设置出水阀(3-1)，所述清水区(I)与泥水混合区(II)之间界面的外部设有气室观察窗(11)，所述装置本体(5)的顶部设有安全压力阀(1)和压力表(25)。
4.按照权利要求3所述的活性污泥处理装置，其特征在于：所述装置本体(5)采用立式圆形以碳钢或不锈钢板焊制，用单个或多个单体组合并联制造使用。
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