CN105984939A - 一种生化反应池 - Google Patents

Abstract

一种通过配水装置底部配水，具有可变形侧壁的生化池，工艺运行灵活、反应效率高、节省投资。

Description

一种生化反应池

技术领域

本发明涉及一种污水处理工艺，特别是用于生化处理的工艺。

背景技术

目前污水处理的生化过程一般分为好氧、厌氧、缺氧等工艺。反应池也称作反应器，一般分为固定容积的反应池和变容积反应池。固定容积的反应池优点是水力条件恒定，池容利用率高，水头损失小；缺点是由于池容固定，实际池容与所需池容可能有差异，往往效率不高，可调节性差。变容积工艺技术是近年来开发出的技术，其中序批式生物反应器SBR是一种变容积或变负荷的反应工艺，优点是可以在时间上形成污染物由高到低的推流过程。沉淀阶段类似于静置沉淀，沉淀效果较好、出水可靠。工艺流程简单，运转灵活，基建费用低。可在同一池内有除磷脱氮效果，对水质水量变化的适应性强。缺点是由于SBR反应器水位不恒定，反应器有效容积和水位有关，反应器很多时段内水位均在低位，所以反应器容积利用率低。反应器不连续的出水，要求后续构筑物容积较大，有足够的接受能力。而且不连续出水使得SBR工艺串联其它连续处理工艺时较为困难，与前后工艺衔接的水头损失大。由于在同一池内总有部分设备处于未运行的状态，设备利用率低。不同池体水位有时不一致，共用风机曝气时导致曝气分配不均匀。虽然一些SBR变形工艺如SMBR、DAT-IAT等可以克服上述SBR的一些缺点，同时也增加了另外的不足之处。另一种变容积的工艺通过池壁变形达到容积的可变性，做法是部分反应池侧壁做成可移动或变形的结构，这类反应器的运行方式多样，一般把污水从一个池内抽到另一个池内来调节池容，优点是池容可调，池容利用率高、水头损失小，但运行控制较复杂。生物池内生物反应接近完全混合，大部分活性污泥为絮状污泥，污泥浓度很难提高。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种运行灵活、反应效率高、节省投资的变容积生化池工艺。

技术方案：生化池一般由生化池底部、侧壁，进水装置，出水装置组成，微生物在池内利用污染物进行生化反应。本发明的核心之一是通过配水装置为生化池底部配水，配水装置具有不少于一个配水孔口，在生化反应过程中废水上向流动；其二是具有可变形生化池侧壁，可变形可以指部分或全部侧壁可移动而造成变形，也可以指部分或全部侧壁在结构上采用柔性材料制作使这部分侧壁可随两侧水体容量或压力变化偏离原来的位置。可变形生化池侧壁通过连接装置与固定池壁及生化池底部牢固连接在一起，且可变形生化池侧壁顶部始终位于水面以上，两侧的污水被可变形生化池侧壁良好分开。

生化池底部配水，在池深度方向上污水形成大致的向上流动，活性污泥的比重大于污水，具有向下运动的趋势，水流与污泥的逆流接触可以对活性污泥进行冲刷，为形成密实的活性污泥甚至形成颗粒污泥创造条件。另外底部配水使污水进入底部，活性高的活性污泥先接触到含有较高浓度污染物如有机物的污水，可加快活性污泥对污染物进行吸附过程，更容易形成优势菌种。特别是生化池底部制作成配水斗或配水槽时，可以增强污泥和污水的相向运动和混合，形成活性高的污泥，提高生化反应的效率。

作为需氧反应器或用做序批式反应器SBR时，在池底安装的充氧装置可以提供需要的溶解氧，同时气泡向水中充氧产生的气泡上升引起水流上向的流动也可以增加污泥和污水的相向运动，提高反应的效率。在用做序批式反应器时，采用滗水器从沉淀后的水层上部出水可以提高出水水质。滗水器可以在很小的范围内移动或采用固定的出水口，对工艺高程影响不大。

生化池可以采用SBR方式运行，并可以通过工艺组合克服SBR的部分缺点。如采用几组这样的池体来组合运行，由于各池体内的水位一致，各池的曝气风机可以适当共用。可以方便地调整各池的容积来提高容积利用率。也可以通过与其它功能池体的组合来提高池容利用率。

一般可变形生化池侧壁可以采用薄壁塑料材质，比如PP、PVC、HDPE的一种或几种的混合物，其它结构强度高、使用寿命长的柔性材料也可以用在这种场合。特别是具有闭孔结构的发泡塑料由于比重小，即使有污泥附着在表面，材料本身的浮力也足以使侧壁漂浮在水中且顶端很容易露出水面。采用发泡塑料制作可变形生化池侧壁是本发明保护的方向之一。闭孔结构的发泡塑料无论气泡的大小、疏密、分布如何变化都在本发明的保护范围。为了保持整个侧壁顶端始终漂浮在水面，可以以一定的间距在侧壁内部或外部进行加强以增加侧壁顶端的刚性，加强结构使侧壁顶端不至于太软而淹没在水中。加强结构可以采用两端密封的空心塑料管或空心金属管，可以采用局部加厚的方式，也可以在合适间距布置竖直方向上的实心塑料棒等方式，其主要目的都有增加侧壁顶端刚性的作用，加强的不同方式不缩小本发明的保护范围。

可变形生化池侧壁的材料可采用HDPE薄膜，HDPE薄膜有成熟的生产工艺和设备，具有柔韧性好、耐紫外线的优良性能。

为了保持整个侧壁顶端始终漂浮在水面，可以在可变形生化池侧壁的上半部分采用如发泡塑料类的轻质材料，也可以在可变形生化池侧壁上部附加不少于一个的浮筒结构，可变形侧壁的顶部在浮筒浮力的作用下随水浮动，在正常情况下可以始终伸出水面。浮筒的形式和安装位置的不同不缩小本发明的保护范围。

如果生化池是平底结构，可变形生化池侧壁在池底向上一定高度做成不易变形的固定池壁可以保护池底的充氧装置在检修时免遭可移动侧壁的挤压而损毁。固定池壁可以与池底材质相同，也可以不同。

有益效果

与现有技术相比，本发明的优点在于：由于生化池的有效容积可调，增加了运行的灵活性，可以适应水质和水量在一定范围内的变化；由于可形成活性高的活性污泥甚至是颗粒污泥，污泥浓度高，反应池效率高；由于有效的利用的池容，且部分池壁用薄壁的材料代替，投资可以节省。

附图说明

图1是生化池的一种实施例；

图2是图1中生化池A-A的剖面图；

其中，（1）固定生化池侧壁；（2）可变形生化池侧壁；（3）生化池底部；（4）配水斗；（5）配水孔口；（6）充氧装置；（7）出水管；（8）滗水器；（9）进水管；（10）配水装置；（11）可变形侧壁顶部；（12）浮筒；（13）加强结构；（14）不可变形固定池壁；（15）互补池容。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。

图1的矩形水池中左上角和右上角的生化池是本发明的不同运用。

在图1在左上角的生化池中，由固定生化池侧壁（1）、可变形生化池侧壁（2）、生化池底部（3）、进水管道系统、出水管道系统、生化池充氧部分组成。

生化池底部（3）做成配水斗（4），通过进水管（9）和配水装置（10）组成进水管道系统为生化池底部（3）配水，配水装置为每个配水斗分配一个配水孔口（5）。

可变形生化池侧壁（2）采用柔性材料制作，使这部分侧壁可随两侧水体容量或压力变化偏离原来的位置。可变形生化池侧壁通过连接装置与固定生化池侧壁（1）和生化池底部（3）牢固连接在一起。浮筒（12）安装在可变形生化池侧壁（2）内部，可变形侧壁顶部（11）在浮筒浮力的作用下随水浮动，在正常情况下可以始终伸出水面，两侧的污水被可变形生化池侧壁良好分开。

在生化池底部（3）的充氧装置（6）可以提供生化需要的溶解氧，同时气泡向水中充氧产生的气泡上升引起水流上向的流动也可以增加污泥和污水的相向运动，提高反应的效率。运行时经沉淀的上层水经滗水器（8）和出水管（7）排出此生化池。由于水位基本不变，滗水器可以在很小的范围内移动，也可以采用固定的出水口出水。

在图1在右上角的生化池中，生化池底部（3）做成平底，通过进水管（9）和配水装置（10）组成进水管道系统为生化池底部配水，配水装置根据池型和面积分配合适个数的配水孔口（5）为池底配水。

右上角的生化池的可变形生化池侧壁（2）采用具有闭孔结构的发泡塑料制作，即使有污泥附着在表面，本身的浮力也大于材料本身和附着污物的重量，在侧壁的适当位置设置加强结构（13）增加了材料的刚性和直立性，加强结构使侧壁顶端不至于太软，这样在浮力作用下可变形侧壁顶部（11）漂浮在水中且顶端很容易露出水面。在图1右上部的生化池，可变形生化池侧壁不是从水面上一直延伸到池底，而是连接到距离池底一定高度的不易变形固定池壁（14），这样可以保护池底的充氧装置（6）在检修时免遭可变形生化池侧壁（2）的挤压而损毁。

下面是工艺运行时的情况：在生化池底部配水，在池深度方向上污水形成大致的向上流动，活性污泥的比重大于污水，具有向下运动的趋势，水流与污泥的逆流接触并对活性污泥进行冲刷，可形成密实的活性污泥甚至形成颗粒污泥。另外底部配水使活性高的活性污泥先接触到含有较高浓度污染物的污水，可加快活性污泥对污染物进行吸附过程，更容易形成优势菌种。特别是图1左上角生化池底部制作成配水斗，可以增强污泥和污水的相向运动，形成活性高的污泥，提高了生化反应的效率。除了配水斗，长条形的截面呈上宽下窄的梯形配水槽也是常用的形状。采用如图1的两组生化池与互补池容（15）组合运行， 如果在一定时间内矩形水池中总水量基本保持不变，各池之间互相交换水量对液位影响不大。如图1右上角生化池进行SBR工艺的排水阶段，生化池排出部分污水进入互补池容（15），发生的只是右上角生化池的可变形生化池侧壁（2）的变形和向内位移，右上角生化池水量变少，污泥浓度变高。在此池内通过控制溶解氧的变化很容易实现厌氧、缺氧或好氧的工艺过程。实际上互补池容（15）也可以看做底部形状不规则的可变容积的生化池。运行中由于各池体内的水位一致，各池的曝气风机可以适当共用。实施例在同一池内有几种不同的应用方式仅仅方便说明反应器运用本专利各种结构形式工作的原理，采用任何单一或组合的方式都在本专利的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种生化池，至少由生化池底部、侧壁，进水装置，出水装置组成，其特征在于，通过配水装置为生化池底部配水，配水装置具有不少于一个的配水口；具有与固定池底或侧壁连在一起的可变形生化池侧壁，可变形可以指的是部分或全部侧壁可移动造成变形，也可以指部分或全部侧壁在结构上采用柔性材料制作使这部分侧壁可随两侧水体容量或压力变化偏离原来的位置。

2.根据权利要求1所述的生化池，其特征在于，生化池底部布置成不少于一个的上宽下窄的配水斗，配水装置给每个配水斗配水。

3.根据权利要求1所述的生化池，其特征在于，生化池底部布置成不少于一个的长条形的截面上宽下窄的梯形配水槽，配水装置给每个配水槽配水的孔口不少于一个。

4.根据权利要求1所述的生化池，其特征在于，生化池底部安装有为生化池充氧的充氧装置。

5.根据权利要求1所述的生化池，其特征在于，生化池的出水装置为滗水器。

6.根据权利要求1所述的生化池，其特征在于，可变形生化池侧壁的主要材料为薄壁塑料。

7.根据权利要求1~6之一所述的生化池，其特征在于，可变形生化池侧壁的可变形部分的材料为具有闭孔结构的发泡塑料。

8.根据权利要求6所述的生化池，其特征在于，可变形生化池侧壁的主要材料为HDPE薄膜。

9.根据权利要求6所述的生化池，其特征在于，可变形生化池侧壁上有不少于一个的浮筒结构，浮筒的浮力使可变形侧壁的顶部在一定水位范围内始终伸出水面。

10.根据权利要求1所述的生化池，其特征在于，与可变形生化池侧壁底部相连的是从池底向上延伸到一定高度的不易变形固定池壁。