CN104961225A - 一种多功能一体化沉淀处理装置 - Google Patents

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Abstract

一种多功能一体化沉淀处理装置，包括沉淀池，沉淀池中为沉淀区，沉淀池的上方设置有生物氧化槽，生物氧化槽中为布置有若干生物转笼的生物转笼区，待处理污水进入生物氧化槽，经生物转笼区后溢出，进入沉淀区进行沉淀处理，生物转笼为多孔空心圆柱体结构，其中设置有填料，生物转笼的表面孔径小于填料的粒径，待处理污水进入生物氧化槽后，生物转笼始终为部分被淹没，而剩余部分裸露于空气中，本发明占地面积小、建设成本低、结构简单，可以在完成沉淀功能的同时实现水中有机物及氮磷的同步强化去除，且具有良好的抗冲击负荷能力；同时，填料在转笼内随转轴不断滚动，生物膜活性高，填料不易堵塞，不需单独曝气和反冲洗，具有良好的推广应用前景。

Description

一种多功能一体化沉淀处理装置
技术领域
本发明属于微污染水体处理技术领域，特别涉及一种多功能一体化沉淀处理装置。
背景技术
随着我国水体污染问题的日趋严重，水源水体有机物逐渐成为饮用水净化处理的控制目标。然而，现有的饮用水处理工艺:混凝-沉淀-过滤-消毒难以实现对有机物的强化去除。同时，为节约水资源，诸多污水处理厂也开始重视污水的深度处理，将处理后的污水进行再利用。在诸多污水深度处理工艺中，混凝-沉淀-过滤-消毒仍为目前市场上使用较多的技术。由上述分析表明，沉淀工艺广泛应用于饮用水和污水的处理过程，但由于水流在沉淀池中的停留时间长，一般在1.5-2.0h，使得大多数净水厂和污水厂的沉淀处理单元具有庞大的占地面积，且功能单一。为满足现有水处理过程对有机物及氮磷进行强化去除的需要，本发明将沉淀过程与有机物和氮磷等污染物的降解过程进行有机结合，开发出可实现悬浮物、有机物以及氮磷等营养盐同步去除的多功能一体化水处理装置，缩短了水处理流程，具有良好的应用前景。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种多功能一体化沉淀处理装置，其占地面积小、建设成本低、结构简单，可以在完成沉淀功能的同时实现水中有机物及氮磷的同步强化去除，且具有良好的抗冲击负荷能力。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种多功能一体化沉淀处理装置，包括沉淀池4，沉淀池4中为沉淀区，沉淀池4的上方设置有生物氧化槽7，生物氧化槽7中为布置有若干生物转笼1的生物转笼区，待处理污水进入生物氧化槽7，经生物转笼区后溢出，进入沉淀区进行沉淀处理。
生物转笼1设置在位于沉淀池4上方的转轴6上，转轴6连接有电机14，当生物转笼1的数量多于一个时，在相邻的生物转笼1之间设置隔板5，隔板5的底部与生物氧化槽7的槽底连接。
生物转笼1为多孔空心圆柱体结构，其中设置有填料9，生物转笼1的表面孔径小于填料9的粒径。
生物转笼1中设置有若干生物转盘8，生物转盘8与生物转笼1均设置在转轴6上。
待处理污水进入生物氧化槽7后，生物转笼1始终为部分被淹没，而剩余部分裸露于空气中。
在生物氧化槽7的位于待处理污水进水方向末端的外壁顶端设置溢水口11，且该外壁下方与沉淀池4池底连接，且连接的下部开有进水口二12，待处理污水经生物转笼区后从溢水口11溢出，经位于该外壁与沉淀池4内壁之间的下降通道2后，从进水口二12进入沉淀区，其中下降通道2中为过渡区。
所述生物氧化槽7的位于待处理污水进水方向始端的外壁下方与沉淀池4池底连接，且连接的下部开有出水口13，经沉淀区沉淀处理后的水从出水口13排出，经位于该外壁与沉淀池4内壁之间的上升通道15后，从沉淀池4的上方流出。
沉淀区设置有若干斜板3，斜板3沿沉淀区内进水方向朝出水方向倾斜。
与现有技术相比，本发明结构简单，设计合理，操作简单；将生物转笼与沉淀池一体化设计，占地面积小、建设成本低、结构简单且具有良好的抗冲击负荷能力；同时，填料在转笼内随转轴不断滚动，生物膜活性高，填料不易堵塞，不需单独曝气和反冲洗；从转笼脱离的生物膜直接进入沉淀区，在实现悬浮物沉淀去除功能的同时强化了对水中有机物的去除效率，有效的提高了工艺的出水水质。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明的俯视图。
图3为本发明的侧视图。
图4为生物转笼示意图。
图5为利用本发明在不同时间下高进水浓度的去除效果示意图。
图6为利用本发明在不同时间下中进水浓度的去除效果示意图。
图7为利用本发明在不同时间下低进水浓度的去除效果示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
如图1、图2、图3和图4所示，一种多功能一体化沉淀处理装置，包括沉淀池4，沉淀池4中为沉淀区，沉淀池4的上方设置有生物氧化槽7，生物氧化槽7中为布置有生物转笼1的生物转笼区，沉淀池4与生物转笼1一体化设计。生物转笼1的数量可根据需要设置，本实施例中设置3个。
具体地，生物转笼1设置在位于沉淀池4上方的转轴6上，转轴6连接有电机14，相邻的生物转笼1之间设置隔板5，隔板5的底部与生物氧化槽7的槽底连接。
生物转笼1为多孔空心圆柱体结构，由不锈钢制成。生物转笼1中设置有填料9，生物转笼1的表面孔径小于填料9的粒径。生物转笼1中设置有生物转盘8，生物转盘8的数量可根据需要设置，本实施例中设置3个，生物转盘8与生物转笼1均设置在转轴6上，有利于水、空气进入生物转笼内，防止填料在生物转笼1里随转轴6旋转过度，造成填料9上生物膜间剪切力过大，不易挂膜。待处理污水进入生物氧化槽7后，生物转笼1始终为部分被淹没，而剩余部分裸露于空气中。填料9在生物转笼1内随转轴6不断滚动，生物膜活性高、不需单独曝气。
在生物转笼1中生物膜经常规驯化方式驯化成熟后，该装置开始运行，生物氧化槽7的一端设置进水口一10，待处理污水自进水口一10进入生物氧化槽7后，依次经过3个生物转笼1，然后自生物氧化槽7另一端的溢水口11溢出，生物氧化槽7的该两端的下方均与沉淀池4池底连接且开口，分别为进水二12和出水口13。溢水口11的出水经位于该外壁与沉淀池4内壁之间的下降通道2后，从进水口二12进入沉淀区，其中下降通道2中为过渡区。
沉淀区设置有若干斜板3，斜板3沿沉淀区内进水方向朝出水方向倾斜，经沉淀区沉淀处理后的水从出水口13排出，经位于该外壁与沉淀池4内壁之间的上升通道15后，从沉淀池4的上方流出。
本发明运行时，待进行沉淀处理的污水由进水区进入装置，污水中的悬浮物由上层的生物转笼区，经由过渡区进入沉淀区，实现悬浮物的沉淀去除。与此同时，生物转笼系统利用微生物对水中污染物的氧化降解性能实现水中有机物、总氮以及部分磷元素的同步去除。转笼中微生物脱落生物膜则与水中原有悬浮物一起由过渡区进入沉淀区得以去除。沉淀区下层形成的沉泥由排泥系统定期排除装置。
利用本实施例处理装置处理污水的试验过程和数据如下：
一、高进水浓度处理情况
在保证生物转盘转速2r/min下，将人工配水从进水口一10引入，配水模拟微污染水体，进水浊度、TOC、总磷、氨氮分别控制在6NTU和45mg/L、0.85mg/l、3.3mg/l左右，pH控制在7左右，水力停留时间约为2h，在出水口13取水样，主要观察生物转盘挂膜阶段，整个反应装置浊度、TOC、总磷、总氮、氨氮的变化情况，如图5。
由图可知，本发明体化沉淀处理装置在启动初期对水中有机物的去除效率较低，在18％左右。然而，随着系统运行时间的增加，其对水中有机物的去除效率也明显增强。运行3天后，有机物的去除率约为38％，9天后达到相对稳定，有机物的去除率可达80％。与有机物的变化趋势一致，氨氮和总氮在系统运行9天后的去除率可达90％以上。同时，系统对水体中的磷元素也具有一定的去除效果，且其去除率相对稳定，在60％左右。
二、中进水浓度处理情况
在保证生物转盘转速2r/min下，将人工配水从进水口一10引入，配水模拟微污染水体，进水浊度、TOC、总磷、氨氮分别控制在5.5NTU和11mg/L、0.35mg/l、1.75mg/l左右，pH控制在7左右，水力停留时间约为2h，在出水口13取水样，主要观察生物转盘挂膜阶段，整个反应装置浊度、TOC、总磷、总氮、氨氮的变化情况，如图6。
由图可知，本发明一体化沉淀处理装置在进水的有机物从高浓度至中浓度改变时，对水中有机物的去除效率较稳定，有机物的去除率可达60％，可见该多功能一体化沉淀处理装置有较强的抗冲击能力。与有机物的变化趋势一致，氨氮在中浓度进水条件下运行14天后的去除率可达86％。同时，系统对水体中的磷元素也具有一定的去除效果，且其去除率在50％左右。
三、低进水浓度处理情况
在保证生物转盘转速2r/min下，将人工配水从进水口一10引入，配水模拟微污染水体，进水浊度、TOC、总磷、氨氮分别控制在6NTU和5.2mg/L、0.25mg/l、0.62mg/l左右，pH控制在7左右，水力停留时间约为2h，在出水口13取水样，主要观察生物转盘挂膜阶段，整个反应装置浊度、TOC、总磷、总氮、氨氮的变化情况，如图7。
由图可知，本发明一体化沉淀处理装置在进水的有机物从中浓度至低浓度改变时，对水中有机物的去除效率较稳定，有机物的去除率可达53％，可见该多功能一体化沉淀处理装置有较强的抗冲击能力。与有机物的变化趋势一致，总氮在低进水浓度运行初期的去除率可达80％以上。同时，在低进水浓度运行初期对水体中的磷元素、氨氮也具有一定的去除效果，且其去除率分别在50％、55％左右。
以上所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种多功能一体化沉淀处理装置，包括沉淀池(4)，沉淀池(4)中为沉淀区，其特征在于，沉淀池(4)的上方设置有生物氧化槽(7)，生物氧化槽(7)中为布置有若干生物转笼(1)的生物转笼区，待处理污水进入生物氧化槽(7)，经生物转笼区后溢出，进入沉淀区进行沉淀处理。
2.根据权利要求1所述多功能一体化沉淀处理装置，其特征在于，所述生物转笼(1)设置在位于沉淀池(4)上方的转轴(6)上，转轴(6)连接有电机(14)，当生物转笼(1)的数量多于一个时，在相邻的生物转笼(1)之间设置隔板(5)，隔板(5)的底部与生物氧化槽(7)的槽底连接。
3.根据权利要求1所述多功能一体化沉淀处理装置，其特征在于，所述生物转笼(1)为多孔空心圆柱体结构，其中设置有填料(9)，生物转笼(1)的表面孔径小于填料(9)的粒径。
4.根据权利要求1所述多功能一体化沉淀处理装置，其特征在于，所述生物转笼(1)中设置有若干生物转盘(8)，生物转盘(8)与生物转笼(1)均设置在转轴(6)上。
5.根据权利要求1所述多功能一体化沉淀处理装置，其特征在于，所述待处理污水进入生物氧化槽(7)后，生物转笼(1)始终为部分被淹没，而剩余部分裸露于空气中。
6.根据权利要求1所述多功能一体化沉淀处理装置，其特征在于，在所述生物氧化槽(7)的位于待处理污水进水方向末端的外壁顶端设置溢水口(11)，且该外壁下方与沉淀池(4)池底连接，且连接的下部开有进水口二(12)，待处理污水经生物转笼区后从溢水口(11)溢出，经位于该外壁与沉淀池(4)内壁之间的下降通道(2)后，从进水口二(12)进入沉淀区，其中下降通道(2)中为过渡区。
7.根据权利要求1或6所述多功能一体化沉淀处理装置，其特征在于，所述生物氧化槽(7)的位于待处理污水进水方向始端的外壁下方与沉淀池(4)池底连接，且连接的下部开有出水口(13)，经沉淀区沉淀处理后的水从出水口(13)排出，经位于该外壁与沉淀池(4)内壁之间的上升通道(15)后，从沉淀池(4)的上方流出。
8.根据权利要求1所述多功能一体化沉淀处理装置，其特征在于，所述沉淀区设置有若干斜板(3)，斜板(3)沿沉淀区内进水方向朝出水方向倾斜。
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