CN110294535A - 一种曝气挂膜装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种曝气挂膜装置，包括依次设置的厌氧沉淀池、接触氧化池、污泥沉淀池，厌氧沉淀池上设有进水管，污泥沉淀池上设有出水管，厌氧沉淀池和接触氧化池经第一隔板隔开，接触氧化池和污泥沉淀池经第二隔板隔开，曝气挂膜装置还包括有曝气装置和污泥回流装置，曝气装置还包括有曝气板、曝气泵以及连接曝气板和曝气泵的曝气管，曝气板设置在第一隔板靠近接触氧化池一侧的侧面上，曝气板内部具有气室，气室孔径为2‑3mm,在气室与曝气泵之间设有气体流量计，曝气板上设置挂膜填料，厌氧沉淀池和接触氧化池内均设有污泥破碎器。本发明提供的曝气挂膜装置，解决了生物膜堆积、堵塞，使得曝气不均匀，污泥难处理，可生化处理性差，脱氮效果不佳等问题。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别是指一种曝气挂膜装置。
背景技术
随着我国居民生活水平的提高生活污水排放量急剧增加，混合污水中COD、TN、氨氮、总磷含量较高，超过人工湿地、生物滤池、地下渗滤等工艺的运行负荷。传统的活性污泥法、生物膜法、接触氧化等污水处理工艺复杂、基建成本高、能源消耗较大，运行成本较高；且在实际生活污水经处理过程中有机物、氮磷等营养元素含量较高，在好氧环境下，微生物不断繁殖形成活性污泥和生物膜，长时间运行后悬浮污泥以及死掉的生物膜膨胀上浮，容易造成系统堵塞，同时污泥的分解容易造成出水氮磷超标。生物接触氧化法，是一种利用微生物载体挂膜，添加人工曝气将生物氧化与悬浮固体降解同时处理的新技术，兼具活性污泥法和生物滤池工艺的优点。曝气接触氧化及污泥降解装置由厌氧沉淀池、接触氧化池、污泥回流部分组成。利用A2O工艺原理，在厌氧反应池利用厌氧微生物对污水及进行水解酸化处理，再由接触氧化池利用生物膜对污水中氮、磷进行进一步处理。固定式生物填料是接触氧化池挂膜的主要载体，主要材料为塑料纤维，挂膜效果较好，在运行过程中脱膜效果较差，长时间运行引发系统生物膜堆积、污泥上浮，造成系统堵塞、曝气不均匀，系统内部形成短流，且在曝气不均匀条件下，氧气与污水中营养物质传质方向存在较大差异，氧气与营养物质利用率降低，同时生活污水中C/N比较低，不利于系统自养反硝化脱氮，造成接触氧化系统对污水中总氮、氨氮去除效果较差。
发明内容
本发明的目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种曝气挂膜装置，解决了生物膜堆积、堵塞，使得曝气不均匀，污泥难处理，可生化处理性差，脱氮效果不佳等问题。
本发明的技术方案：一种曝气挂膜装置，包括有依次设置的厌氧沉淀池、接触氧化池、污泥沉淀池，厌氧沉淀池上设有进水管，污泥沉淀池上设有出水管，所述的厌氧沉淀池和接触氧化池经第一隔板隔开，接触氧化池和污泥沉淀池经第二隔板隔开，第一隔板和第二隔板上均设有透水孔，所述的曝气挂膜装置还包括有曝气装置和污泥回流装置，所述的曝气装置还包括有曝气板、曝气泵以及连接曝气板和曝气泵的曝气管，所述的曝气板设置在第一隔板靠近接触氧化池一侧的侧面上，所述曝气板内部具有若干气室，气室孔径为2-3mm,在气室与曝气泵之间设有用以控制曝气量大小的气体流量计，曝气板上设置挂膜填料，所述厌氧沉淀池和接触氧化池内均设有污泥破碎器，所述的污泥回流装置包括有分别对应设置在污泥沉淀池与接触氧化池底部的支排污管、设置在厌氧沉淀池底部的回流管以及用于连接支排污管和回流管的总排污管，所述的总排污管内设置有污泥泵，污泥泵位于回流管和支排污管之间。
采用上述技术方案，利用A/O工艺，将厌氧沉淀池、接触氧化池、污泥沉淀池相结合，厌氧沉淀池处理进水的大分子有机物，接触氧化池内形成挂膜，污泥沉淀池对出水进行沉淀。利用污泥回流，沉淀的污泥由污泥泵进行排泥，部分污泥经支排污管、总排污管、回流管回流至厌氧沉淀池内，提高COD的浓度以及微生物含量，从而提升了进水中的C/N比，增强系统的反硝化效果，多余污泥排出；曝气方向由挂膜填料内部向外曝气与水流方向相同，所述的曝气板内部具有气室，保持内部气压稳定、曝气量相同，提高曝气的均匀性，利用气体流量计控制气室释放的曝气量大小，实现曝气量可调，且污水流动方向与氧气传质方向相同，便于氧气与生物膜接触，提高氧气利用率高，减少曝气量、降低能源消耗；利用污泥破碎器将死掉的生物膜脱离、破碎、沉淀，粉碎后的活性污泥经回流装置回流厌氧沉淀池内，作为反硝化碳源，提高脱氮，同时减少污泥排放，避免堵塞。
本发明的再进一步设置：所述第一隔板靠近厌氧沉淀池一侧上设置污泥沉淀装置，所述的污泥沉淀装置由若干个斜板沿竖直方向依次平行间隔形成，所述的透水孔露出斜板外。
采用上述再进一步设置，经斜板作用，可使得进水中的大颗粒物质沉淀回流至厌氧沉淀池的底部。
本发明的再进一步设置：斜板的相对于水平方向的倾角在55-60°，且相邻斜板的间距在0.8-1.2cm，斜板的横向宽度占厌氧沉淀池横向宽度的1/3-2/5。
采用上述再进一步设置，使得进水中的大颗粒物质沉淀回流至厌氧沉淀池底部的效果最佳。
本发明的再更进一步设置：所述挂膜填料由若干个塑料纤维沿竖直方向依次平行间隔形成，塑料纤维的横向宽度占接触氧化池横向宽度的1/3-2/5。
采用上述再更进一步设置，所述塑料纤维经过处理增加摩擦系数促进微生物附着，塑料纤维沿竖直方向依次平行间隔设置在曝气板上，增加生物膜填料面积，挂膜效果好、脱膜方便，生物膜形成后，具有过滤效果，利用生物膜将截留的小颗粒有机物加以分解，不容易造成系统堵塞。
本发明的再更进一步设置：第二隔板靠近接触氧化池一侧设有污泥沉淀装置，第二隔板靠近污泥沉淀池一侧设有挂膜填料，污泥沉淀池另一侧上也设有挂膜填料。
采用上述再更进一步设置，接触氧化池内一侧为污泥沉淀装置，另一侧为挂膜填料，同时具备曝气挂膜与进水中的大颗粒物质沉淀回流至接触氧化池底部的效果，且污泥沉淀池的挂膜效果好。
本发明的再更进一步设置：所述的污泥破碎器包括有转轴、设置在转轴上的刀片以及驱动转轴转动的电机。
采用上述再更进一步设置，污泥破碎器的刀片旋转，起到搅拌与污泥破碎作用，促进挂膜填料生物膜脱落并将死掉的生物膜粉碎，作为异养微生物的营养来源，提高悬浮污泥浓度形成菌胶团，提高微生物对大颗粒有机物的分解。
本发明的再更进一步设置：所述的接触氧化池设有两个，分别为一级接触氧化池和二级接触氧化池，所述的一级接触氧化池与厌氧沉淀池连接，二级接触氧化池与污泥沉淀池连接，所述的一级接触氧化池和二级接触氧化池经第三隔板隔开，所述第三隔板靠近二级接触氧化池一侧的侧面上设置曝气板，曝气板上设置挂膜填料，第三隔板靠近一级接触氧化池一侧的侧面上设置污泥沉淀装置。
采用上述再更进一步设置，接触氧化池设有两个分为一级接触氧化池和二级接触氧化池，使得塑料纤维挂膜的接触氧化效果更好。
本发明的再更进一步设置：所述厌氧沉淀池、接触氧化池以及污泥沉淀池底部均设置有斜坡，所述的斜坡中部凹陷设置形成供支排污管和回流管放置的缺槽，所述的缺槽沿纵向设置，所述斜坡相对于水平方向的倾角在30-45°。
采用上述再更进一步设置，便于大颗粒物质、污泥等沉淀至厌氧沉淀池、接触氧化池以及污泥沉淀池底部的缺槽处，自缺槽处的支排污管和回流管排除。
本发明的再更进一步设置：总排污管包括有与支排流管导通的回流段、与外界导通的排污段，在回流段、排污段和回流管之间设有三通阀。
采用上述再更进一步设置，所述三通阀用于调节厌氧沉淀池内污泥回用量及系统污泥排出量。
本发明的再更进一步设置：支排污管的管径在32-45mm，支排污管上设有与若干间隔设置的排污孔，所述排污孔的孔径为5mm，相邻排污孔的间距为50mm。
采用上述再更进一步设置，支排污管的出水排污效果好。
附图说明
图1 为本发明具体实施例的整体结构示意图；
图2为本发明具体实施例的内部结构示意图，其中a为斜板的横向宽度，b为厌氧沉淀池的横向宽度，c为塑料纤维的横向宽度，d为接触氧化池的横向宽度；
图3为本发明具体实施例中第一隔板的结构示意图；
图4为本发明具体实施例中污泥回流装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本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的一部分实施例，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作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。
需要说明，在本发明的描述中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“若干”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
如图1-4所示，本发明的一种曝气挂膜装置，包括有依次设置的厌氧沉淀池1、接触氧化池2、污泥沉淀池3，厌氧沉淀池1上设有进水管4，污泥沉淀池5上设有出水管6，所述的厌氧沉淀池1和接触氧化池2经第一隔板7隔开，接触氧化池2和污泥沉淀池3经第二隔板8隔开，第一隔板7和第二隔板8上均设有透水孔9，所述的曝气挂膜装置还包括有曝气装置和污泥回流装置，所述的曝气装置还包括有曝气板101、曝气泵102以及连接曝气板101和曝气泵102的曝气管103，曝气板101由三元乙丙橡胶制成为板状，所述的曝气板101设置在第一隔板7靠近接触氧化池2一侧的侧面上，所述曝气板101内部具有若干气室13，气室13孔径为2-3mm,在气室13与曝气泵102之间设有用以控制曝气量大小的气体流量计104，曝气板101上设置挂膜填料14，所述厌氧沉淀池1和接触氧化池2内均设有污泥破碎器15，所述的污泥回流装置包括有分别对应设置在污泥沉淀池3与接触氧化池2底部的支排污管111、设置在厌氧沉淀池1底部的回流管112以及用于连接支排污管111和回流管112的总排污管113，所述的总排污管113内设置有污泥泵16，污泥泵16位于回流管112和支排污管111之间。利用A/O工艺，将厌氧沉淀池1、接触氧化池2、污泥沉淀池3相结合，厌氧沉淀池1处理进水的大分子有机物，接触氧化池2内形成挂膜，污泥沉淀池3对出水进行沉淀。利用污泥回流，沉淀的污泥由污泥泵16进行排泥，部分污泥经支排污管111、总排污管113、回流管112回流至厌氧沉淀池1内，提高COD的浓度以及微生物含量，从而提升了进水中的C/N比，增强系统的反硝化效果，多余污泥排出；曝气方向由挂膜填料14内部向外曝气与水流方向相同，所述的曝气板101内部具有气室13，保持内部气压稳定、曝气量相同，提高曝气的均匀性，利用气体流量计104控制气室13释放的曝气量大小，实现曝气量可调，且污水流动方向与氧气传质方向相同，便于氧气与生物膜接触，提高氧气利用率高，减少曝气量、降低能源消耗；利用污泥破碎器15将死掉的生物膜脱离、破碎、沉淀，粉碎后的活性污泥经回流装置回流厌氧沉淀池1内，作为反硝化碳源，提高脱氮，同时减少污泥排放，避免堵塞。
本发明的具体实施例，所述第一隔板7靠近厌氧沉淀池1一侧上设置污泥沉淀装置17，所述的污泥沉淀装置17由若干个斜板171沿竖直方向依次平行间隔形成，所述的透水孔9露出斜板171外；斜板171的相对于水平方向的倾角在55-60°，且相邻斜板171的间距在0.8-1.2cm，斜板171的横向宽度a占厌氧沉淀池1横向宽度b的1/3-2/5。经斜板171作用，可使得进水中的大颗粒物质沉淀回流至厌氧沉淀池1的底部。
本发明的具体实施例，所述挂膜填料14由若干个塑料纤维141沿竖直方向依次平行间隔形成，塑料纤维141的横向宽度c占接触氧化池2横向宽度d的1/3-2/5。所述塑料纤维141经过处理增加摩擦系数促进微生物附着，塑料纤维141沿竖直方向依次平行间隔设置在曝气板101上，增加生物膜填料面积，挂膜效果好、脱膜方便，生物膜形成后，具有过滤效果，利用生物膜将截留的小颗粒有机物加以分解，不容易造成系统堵塞。
本发明的再更进一步设置：第二隔板8靠近接触氧化池2一侧设有污泥沉淀装置17，第二隔板8靠近污泥沉淀池3一侧设有挂膜填料14，污泥沉淀3池另一侧上也设有挂膜填料14。接触氧化池内一侧为污泥沉淀装置17，另一侧为挂膜填料14，同时具备曝气挂膜与进水中的大颗粒物质沉淀回流至接触氧化池2底部的效果，且污泥沉淀池3的挂膜效果好。
本发明的具体实施例，所述的污泥破碎器15包括有转轴、设置在转轴上的刀片以及驱动转轴转动的电机，所述的转轴为可伸缩结构的。污泥破碎器15的刀片旋转，起到搅拌与污泥破碎作用，促进挂膜填料生物膜脱落并将死掉的生物膜粉碎，作为异养微生物的营养来源，提高悬浮污泥浓度形成菌胶团，提高微生物对大颗粒有机物的分解。
本发明的具体实施例，所述的接触氧化池2设有两个，所述的接触氧化2池设有两个，分别为一级接触氧化池24和二级接触氧化池25，所述的一级接触氧化池24与厌氧沉淀池25连接，二级接触氧化池25与污泥沉淀池3连接，所述的一级接触氧化24池和二级接触氧化池25经第三隔板26隔开，所述第三隔板26靠近二级接触氧化池25一侧的侧面上设置曝气板101，曝气板101上设置挂膜填料14，第三隔板26靠近一级接触氧化池24一侧的侧面上设置污泥沉淀装置17。接触氧化池2设有两个分为一级接触氧化池24和二级接触氧化池25，使得塑料纤维14挂膜的接触氧化效果更好。
本发明的具体实施例，所述厌氧沉淀池1、接触氧化池2以及污泥沉淀池3底部均设置有斜坡18，所述的斜坡18中部凹陷设置形成供支排污管111和回流管112放置的缺槽19，所述的缺槽19沿纵向设置，所述斜坡18相对于水平方向的倾角在30-45°。便于大颗粒物质、污泥等沉淀至厌氧沉淀池1、接触氧化池2以及污泥沉淀池3底部的缺槽19处，自缺槽19处的支排污管111和回流管112排除。
本发明的具体实施例，总排污管113包括有与支排流管导通的回流段20、与外界导通的排污段21，在回流段20、排污段21和回流管112之间设有三通阀22；支排污管111的管径在32-45mm，支排污管111上设有与若干间隔设置的排污孔23，所述排污孔23的孔径为5mm，相邻排污孔23的间距为50mm。所述三通阀22用于调节厌氧沉淀池1内污泥回用量及系统污泥排出量，支排污管111的出水排污效果好。
Claims (10)
1.一种曝气挂膜装置，包括有依次设置的厌氧沉淀池、接触氧化池、污泥沉淀池，厌氧沉淀池上设有进水管，污泥沉淀池上设有出水管，所述的厌氧沉淀池和接触氧化池经第一隔板隔开，接触氧化池和污泥沉淀池经第二隔板隔开，第一隔板和第二隔板上均设有透水孔，所述的曝气挂膜装置还包括有曝气装置和污泥回流装置，其特征在于，所述的曝气装置还包括有曝气板、曝气泵以及连接曝气板和曝气泵的曝气管，所述的曝气板设置在第一隔板靠近接触氧化池一侧的侧面上，所述曝气板内部具有若干气室,气室孔径为2-3mm,在气室与曝气泵之间设有用以控制曝气量大小的气体流量计，曝气板上设置挂膜填料，所述厌氧沉淀池和接触氧化池内均设有污泥破碎器，所述的污泥回流装置包括有分别对应设置在污泥沉淀池与接触氧化池底部的支排污管、设置在厌氧沉淀池底部的回流管以及用于连接支排污管和回流管的总排污管，所述的总排污管内设置有污泥泵，污泥泵位于回流管和支排污管之间。
2.根据权利要求1所述的曝气挂膜装置，其特征在于，所述第一隔板靠近厌氧沉淀池一侧上设置污泥沉淀装置，所述的污泥沉淀装置由若干个斜板沿竖直方向依次平行间隔形成，所述的斜板向下倾斜设置，所述的透水孔露出斜板外。
3.根据权利要求2所述的曝气挂膜装置，其特征在于，斜板的相对于水平方向的倾角在55-60°，且相邻斜板的间距在0.8-1.2cm，斜板的横向宽度占厌氧沉淀池横向宽度的1/3-2/5。
4.根据权利要求3所述的曝气挂膜装置，其特征在于，所述挂膜填料由若干个塑料纤维沿竖直方向依次平行间隔形成，塑料纤维的横向宽度占接触氧化池横向宽度的1/3-2/5。
5.根据权利要求4所述的曝气挂膜装置，其特征在于，第二隔板靠近接触氧化池一侧设有污泥沉淀装置，第二隔板靠近污泥沉淀池一侧设有挂膜填料，污泥沉淀池另一侧上也设有挂膜填料。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的曝气挂膜装置，其特征在于，所述的污泥破碎器包括有转轴、设置在转轴上的刀片以及驱动转轴转动的电机。
7.根据权利要求6所述的曝气挂膜装置，其特征在于，所述的接触氧化池设有两个，分别为一级接触氧化池和二级接触氧化池，所述的一级接触氧化池与厌氧沉淀池连接，二级接触氧化池与污泥沉淀池连接，所述的一级接触氧化池和二级接触氧化池经第三隔板隔开，所述第三隔板靠近二级接触氧化池一侧的侧面上设置曝气板，曝气板上设置挂膜填料，第三隔板靠近一级接触氧化池一侧的侧面上设置污泥沉淀装置。
8.根据权利要求7所述的曝气挂膜装置，其特征在于，所述厌氧沉淀池、接触氧化池以及污泥沉淀池底部均设置有斜坡，所述的斜坡中部凹陷设置形成供支排污管和回流管放置的缺槽，所述的缺槽沿纵向设置，所述斜坡相对于水平方向的倾角在30-45°。
9.根据权利要求8所述的曝气挂膜装置，其特征在于，总排污管包括有与支排流管导通的回流段、与外界导通的排污段，在回流段、排污段和回流管之间设有三通阀。
10.根据权利要求9所述的曝气挂膜装置，其特征在于，支排污管的管径在32-45mm，支排污管上设有与若干间隔设置的排污孔，所述排污孔的孔径为5mm，相邻排污孔的间距为50mm。
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