CN107973405A - 一种高污泥浓度倍增型a2o提标改造污水生物处理反应装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高污泥浓度倍增型A2O提标改造污水生物处理反应装置，包括好氧区、缺氧厌氧区和用于将污水和污泥分离并对污泥进行沉淀浓缩实现无动力全回流的曝气沉淀装置，缺氧厌氧区的上方设有密闭气室，第一鼓风装置分别与密闭气室和设于缺氧厌氧区内的第一曝气装置连接，缺氧厌氧区设有分别与缺氧厌氧区、好氧区连接的第一气提装置，好氧区设有分别与曝气沉淀装置和缺氧厌氧区连接的第二气提装置。该装置通过第一鼓风装置取代传统缺氧区和厌氧区中水下动力搅拌装置实现惰性气体的封闭循环，降低能耗，并通过第一、二气提装置实现污泥内外回流，取代常用的污泥机械回流泵及水下推流器，实现推流与完全混合相结合的完美流态。

Description

一种高污泥浓度倍增型A2O提标改造污水生物处理反应装置

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，更具体地说，涉及一种高污泥浓度倍增型A2O提标改造污水生物处理反应装置。

背景技术

污水处理厂提标改造生化脱氮除磷处理工艺有多种类型，选择何种处理工艺是污水处理厂提标改造设计的关键。处理工艺的选择是否合适不仅关系到污水处理厂的处理效果，而且还将影响工程的投资、运行稳定性、运行费用和管理等方面。因此，必须根据国情和当地实际的情况，对生化处理工艺进行慎重选择，以获得最佳处理效果。污水二级处理工艺通常采用的脱氮除磷工艺活性污泥法主要有氧化沟法、AB法、A/O法、A/A/O法、SBR及其变形工艺等。A2/O工艺及其变形强化处理技术是目前市政污水处理厂提标改造常用的脱氮除磷主流工艺，如一般在缺氧厌氧区设置多个潜水搅拌器以实现对污水的混合处理，但由于其动力设备多，事故率高，脱氮效果容易受混合液回流比大小及其回流液中夹带的DO高低对缺氧环境等的影响，除磷效果又容易受回流污泥中夹带的DO和硝态氮的影响，因而，国内传统A2/O工艺的脱氮除磷效率在当前技术发展水平下，其去除效率和处理能力很难实现进一步的突破。投资、占地及运行成本也很难再进一步降低。

综上所述，如何有效地解决现有污水处理装置动力设备多、占地及运行成本高等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高污泥浓度倍增型A2O提标改造污水生物处理反应装置，以解决现有污水处理装置动力设备多、投资、占地及运行成本高和处理能力及处理效率进一步提升难等问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高污泥浓度倍增型A2O提标改造污水生物处理反应装置，包括好氧区、缺氧厌氧区和用于将污水和污泥分离并对污泥进行沉淀浓缩实现无动力全回流的曝气沉淀装置，所述曝气沉淀装置设有出水管，所述缺氧厌氧区设有进水管；

所述缺氧厌氧区的上方设有密闭气室，所述密闭气室内连接有第一鼓风装置的进气口，所述第一鼓风装置的出气口与所述缺氧厌氧区内的第一曝气装置连接，以形成所述缺氧厌氧区内的所述密闭气室内的惰性气体的封闭循环；

所述缺氧厌氧区包括分别独立设置的缺氧区和厌氧区，所述缺氧区和/或所述厌氧区设有实现硝化液内回流的第一气提装置，所述第一气提装置的进水口与所述缺氧区和/或所述厌氧区连接，所述第一气提装置的出水口与所述好氧区连接；

所述好氧区设有用于污泥外回流的第二气提装置，所述第二气提装置的进水口与所述曝气沉淀装置的出泥口连接，所述第二气提装置的出水口与所述缺氧区和/或所述厌氧区连接。

优选地，所述好氧区包括设有隔板的分隔气提区，所述分隔气提区设有回流稀释气提装置，以实现对泥水的混合液提升回流稀释及推流。

优选地，还包括分别与所述第一气提装置、所述第二气提装置和所述回流稀释气提装置连接的第二鼓风装置或所述第一鼓风装置，所述第二鼓风装置或所述第一鼓风装置连接有第二曝气装置，所述第一气提装置、所述第二气提装置、所述回流稀释气提装置及所述第二曝气装置共用所述第二鼓风装置或所述第一鼓风装置的鼓风管路。

优选地，所述缺氧区和/或所述厌氧区的上方设有端盖，所述端盖与所述缺氧区和/或所述厌氧区可拆卸的固定连接，所述端盖与所述缺氧区和/或所述厌氧区间设有密封件。

优选地，所述好氧区和所述缺氧厌氧区及所述曝气沉淀装置为一体化设置。

本发明提供的高污泥浓度倍增型A2O提标改造污水生物处理反应装置，包括好氧区、缺氧厌氧区和用于将污水和污泥分离并对污泥进行沉淀浓缩实现污泥无动力全回流的曝气沉淀装置以及用于回流的气提装置，缺氧厌氧区设有进水管，缺氧厌氧区的上方设有密闭气室，密闭气室内连接有第一鼓风装置的进气口，第一鼓风装置的出气口与缺氧厌氧区内的第一曝气装置连接，以形成缺氧厌氧区内的密闭气室内的惰性气体的封闭循环；缺氧厌氧区包括分别独立设置的缺氧区和厌氧区，缺氧区和/或厌氧区设有实现硝化液内回流的第一气提装置，第一气提装置的进水口与缺氧区和/或厌氧区连接，第一气提装置的出水口与好氧区连接；好氧区设有用于污泥外回流的第二气提装置，第二气提装置的进水口与曝气沉淀装置的出泥口连接，第二气提装置的出水口与缺氧区和/或厌氧区连接。

应用本发明公开的高污泥浓度倍增型A2O提标改造污水生物处理反应装置，通过在缺氧厌氧区上方设置密闭气室，第一鼓风装置将密闭气室内的惰性气体输送至缺氧厌氧区内的第一曝气装置中以对缺氧区和厌氧区中的泥水进行混合和搅拌，取缔传统缺氧区和厌氧区中水下动力搅拌装置，降低能耗，提高污水处理效果；通过第一气提装置和第二气提装置实现污泥内外回流，来取缔传统工艺常用的污泥机械回流泵及水下推流器，在减少动力设备使用数量，降低能耗的同时，还可实现传统工艺由推流转化为推流与完全混合相结合的完美流态，达到单位池容倍增和提高生化系统抗冲击能力的目的。该装置可实现在生物去碳脱氮除磷效率倍增及降低能耗和减少日常运行维护维修费用的同时，取缔了传统工艺通常所依赖的水下推流搅拌器、污泥内外回流机械泵以及刮吸泥机等数量众多的动力设备，使其仅保留了鼓风装置这唯一一种动力设备。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种高污泥浓度倍增型A2O提标改造污水生物处理反应装置的结构示意图。

附图中标记如下：

出水管1、曝气沉淀装置2、第二气提装置3、好氧区4、回流稀释气提装置5、第一气提装置6、缺氧厌氧区7、进水管8、第二鼓风装置9、第一鼓风装置10。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种污水生物处理反应装置，以解决现有污水处理装置动力设备多、占地及运行成本高等问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种污水生物处理反应装置的结构示意图。

在一种具体的实施方式中，本发明提供的污水生物处理反应装置中，好氧区4和缺氧厌氧区7和用于将污水和污泥分离并对污泥进行沉淀浓缩的曝气沉淀装置2，曝气沉淀装置2设有出水管1，缺氧厌氧区7设有进水管8；曝气沉淀装置2是通过在沉淀装置内增设斜板(斜管)以及改进现有斜管沉淀布水方式和消除曝气干扰沉淀并具有浓缩功能的一种新型沉淀设计方式。通过它来提升传统沉淀装置的表面负荷及实现泥水分离并使其可在曝气状态下实现泥水分离。如此以来，可将传统工艺的二沉池表面负荷由不超过1.2m3/m2.h，提升至高达1.8～2.7m3/m2.h的表面负荷。其还可在少量外加助凝剂的作用下，达到更高设计负荷的同时，还可实现了分离后的污泥可在重力的作用下直接滑落到曝气区，实现污泥无动力全回流，省去了传统工艺常用的刮吸泥机、回流泵等动力设备。

一般的，通过曝气沉淀装置2来取缔传统二沉池所需的污泥回流泵及刮吸泥机，并实现污泥高倍浓缩，在减少动力设备使用数量，降低能耗的同时，还可实现单位池容微生物数量的倍增，使得污染物的去除效率及反应池的处理能力等得到进一步提升。同时较高的污泥浓度，硝化泥龄相对传统工艺实现了倍增，利于进一步提升硝化及反硝化效率。因此，氮磷的去除效率和处理能力相对传统工艺得以进一步提升，从而实现强化脱氮除磷之目的。

缺氧厌氧区7的上方设有密闭气室，密闭气室内连接有第一鼓风装置10的进气口，第一鼓风装置10的出气口与缺氧厌氧区7内的第一曝气装置连接，以形成缺氧厌氧区7内的密闭气室内惰性气体的封闭循环，缺氧区和/或厌氧区的上方设有密闭气室，优选为二者同时设置，以使得惰性气体可在整个缺氧区和厌氧区进行循环，相应的，第一鼓风装置10的出气口分别与缺氧区和厌氧区的第一曝气装置连接。

通过第一鼓风装置10将密封气室内的惰性气体进行抽取，并鼓入至第一曝气装置内，从而对缺氧厌氧区7内的泥水混合及搅拌。第一曝气装置可为曝气器，曝气器的具体形式自行选择，第一鼓风装置10优选鼓风机，当然，在其他实施例中，也可以根据需要自行设置第一鼓风装置10的具体形式，其通过在缺氧厌氧区7设置密闭气室，第一鼓风装置10将密闭气室内的惰性气体输送至缺氧厌氧区7内的第一曝气装置中以对缺氧厌氧区7中的泥水进行混合和搅拌，取缔水下推流搅拌器，降低能耗，提高污水处理效果，节约生产成本。

其中，缺氧厌氧区7包括分别独立设置的缺氧区和厌氧区，缺氧区和/或厌氧区设有实现硝化液内回流的第一气提装置6，第一气提装置6的进水口与缺氧区和/或厌氧区连接，第一气提装置6的出水口与好氧区4连接；

好氧区4设有用于污泥外回流的第二气提装置3，第二气提装置3的进水口与曝气沉淀装置2的出泥口连接，第二气提装置3的出水口与缺氧区和/或厌氧区连接。

缺氧厌氧区7包括相互独立隔离的缺氧区和厌氧区，其中，优选为缺氧区和厌氧区均分别设置第一气提装置6，第二气提装置3的出水口优选为分别与缺氧区和厌氧区连接，当然，在其他实施例中，也可以根据需要自行设置缺氧区和厌氧区与第一气提装置6、第二气提装置3的连接方式，均在本发明的保护范围内。

第一气提装置6和第二气提装置3可分别与鼓风控制装置连接，可根据需要通过控制各自鼓风量以调节各自气提回流量，进而满足各自所需回流比。

基于上述技术方案，其通过在缺氧厌氧区上方设置密闭气室，第一鼓风装置10将密闭气室内的惰性气体输送至缺氧厌氧区7内的第一曝气装置中以对缺氧区和厌氧区中的泥水进行混合和搅拌，取缔传统缺氧区和厌氧区中水下动力搅拌装置，降低能耗，提高污水处理效果；通过无动力全回流的曝气沉淀装置2，来取缔传统二沉池所需的污泥回流泵及刮吸泥机，并实现污泥高倍浓缩，在减少动力设备使用数量，降低能耗的同时，还可实现单位池容微生物数量的倍增；通过第一气提装置6和第二气提装置3实现污泥内外回流，来取缔传统工艺常用的污泥机械回流泵及水下推流器，在减少动力设备使用数量，降低能耗的同时，还可实现传统工艺由推流转化为推流与完全混合相结合的完美流态，达到单位池容倍增和提高生化系统抗冲击能力的目的。该装置可实现在生物去碳脱氮除磷效率倍增及降低能耗和减少日常运行维护维修费用的同时，取缔了传统工艺通常所依赖的水下推流搅拌器、污泥内外回流机械泵以及刮吸泥机等数量众多的动力设备，使其仅保留了鼓风装置这唯一一种动力设备。

进一步地，好氧区4包括设有隔板的分隔气提区，分隔气提区设有回流稀释气提装置5，以实现对泥水的混合液大比例提升回流。

好氧区4包括由隔板墙的围成的分隔气提区，通过在分隔气提区内设有大比例回流稀释气提装置5，以实现曝气区形成推流与完全混合相结合的流态。将其曝气区末端达标的泥水混合液较大比例的回流到其曝气区前端来稀释其曝气区前端高浓度进水，从而实现完全混合与推流流态。完全混合状态下的创新型PTA2O生化池将处于低基质工况下运行，利于硝化和反硝化的彻底进行，强化了脱氮效果，分隔气提区的个数可为多个，可根据实际需要设置，均在本发明的保护范围内。

更进一步地，还包括分别与第一气提装置6、第二气提装置3和回流稀释气提装置5连接的第二鼓风装置9或第一鼓风装置10，第二鼓风装置9或第一鼓风装置10连接有第二曝气装置，第一气提装置6、第二气提装置3、回流稀释气提装置5与第二曝气装置共用第二鼓风装置9或第一鼓风装置10的鼓风管路，以实现“一气两用”(主要是指用于气提装置提升所提供的空气在满足提升功能的同时，其所鼓入的空气中的氧同时也被用于微生物代谢，没有被浪费，实现节能设计)，且动力设备少，当然，在其他实施例中，也可以设置多个鼓风装置分别与第一气提装置6、第二气提装置3和回流稀释气提装置5连接，但其能耗大，动力设备多，增大占地空间。或者，第一鼓风装置和第二鼓风装置可为同一鼓风装置，可根据实际需要自行设置鼓风装置，均在本发明的保护范围内。

在一种实施例中，缺氧区和/或厌氧区的上方设有端盖，端盖与缺氧区和/或厌氧区可拆卸的固定连接，端盖与缺氧区和/或厌氧区间设有密封件。由此设置，以便于拆卸，端盖与厌氧区和厌氧区间可分别设置密封件密封，如密封脂等，可自行选择。进一步地，缺氧区和厌氧区分别与第一曝气装置应为可拆卸的固定连接方式，二者间应设有密封件。由此设置，以便于拆卸第一曝气装置时，缺氧区和厌氧区仍处于密闭状态，可实现不停车更换。

在上述各实施例的基础上，好氧区4和缺氧厌氧区7以及曝气沉淀装置2为一体化结构设计。由此设置，以节约占地面积且合理化使用空间，降低运行成本的同时，可减少水头损失。

在一种具体的实施方式中，通过第一气提装置6、第二气提装置3和回流稀释气提装置5可实现污泥内外回流及好氧区的循环推流稀释，来取缔传统工艺常用的污泥机械回流泵及水下推流器，在减少动力设备使用数量，降低能耗的同时，还可实现传统工艺由推流转化为推流与完全混合相结合的完美流态，达到单位池容倍增和提高生化系统抗冲击能力的目的，通过回流稀释气提装置5实现由推流流态转变成推流与完全混合相结合的完美流态，将好氧区4的曝气区末端达标的泥水混合液以较大比例的回流到其曝气区前端来稀释其曝气区前端高浓度进水，从而实现完全混合；通过第一鼓风装置10将密闭气室内的惰性气体进行封闭内循环，以实现泥水混合及搅拌，且该装置除鼓风装置外，再无其他动力设备，降低能耗，减少占地面积。

上述技术方案，最终可实现在生物去碳脱氮除磷效率倍增及降低能耗和减少日常运行维护维修费用的同时，取缔了传统工艺通常所依赖的水下推流搅拌器、污泥内外回流机械泵以及刮吸泥机等数量众多的动力设备，使其仅保留了传统的鼓风机这唯一一种动力设备。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种高污泥浓度倍增型A2O提标改造污水生物处理反应装置，包括好氧区、缺氧厌氧区和用于将污水和污泥分离并对污泥进行沉淀浓缩实现无动力全回流的曝气沉淀装置，所述曝气沉淀装置设有出水管，所述缺氧厌氧区设有进水管，其特征在于：

所述缺氧厌氧区的上方设有密闭气室，所述密闭气室内连接有第一鼓风装置的进气口，所述第一鼓风装置的出气口与所述缺氧厌氧区内的第一曝气装置连接，以形成所述缺氧厌氧区内的所述密闭气室内的惰性气体的封闭循环；

所述缺氧厌氧区包括分别独立设置的缺氧区和厌氧区，所述缺氧区和/或所述厌氧区设有实现硝化液内回流的第一气提装置，所述第一气提装置的进水口与所述缺氧区和/或所述厌氧区连接，所述第一气提装置的出水口与所述好氧区连接；

所述好氧区设有用于污泥外回流的第二气提装置，所述第二气提装置的进水口与所述曝气沉淀装置的出泥口连接，所述第二气提装置的出水口与所述缺氧区和/或所述厌氧区连接。

2.根据权利要求1所述的高污泥浓度倍增型A2O提标改造污水生物处理反应装置，其特征在于，所述好氧区包括设有隔板的分隔气提区，所述分隔气提区设有回流稀释气提装置，以实现对泥水的混合液提升回流稀释及推流。

3.根据权利要求2所述的高污泥浓度倍增型A2O提标改造污水生物处理反应装置，其特征在于，还包括分别与所述第一气提装置、所述第二气提装置和所述回流稀释气提装置连接的第二鼓风装置或所述第一鼓风装置，所述第二鼓风装置或所述第一鼓风装置连接有第二曝气装置，所述第一气提装置、所述第二气提装置、所述回流稀释气提装置及所述第二曝气装置共用所述第二鼓风装置或所述第一鼓风装置的鼓风管路。

4.根据权利要求3所述的高污泥浓度倍增型A2O提标改造污水生物处理反应装置，其特征在于，所述缺氧区和/或所述厌氧区的上方设有端盖，所述端盖与所述缺氧区和/或所述厌氧区可拆卸的固定连接，所述端盖与所述缺氧区和/或所述厌氧区间设有密封件。

5.根据权利要求1-4任一项所述的高污泥浓度倍增型A2O提标改造污水生物处理反应装置，其特征在于，所述好氧区和所述缺氧厌氧区及所述曝气沉淀装置为一体化设置。