CN113149217A - 涡流式污水处理集成装备 - Google Patents

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许中华
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Abstract

一种涡流集成污水处理装备，包括以同心圆方式套装在一起的筒体；筒体底部封堵；各筒体之间围成的空腔为反应区，最内反应区为第一级反应区，其底部设置有进料管，第一级反应区为厌氧反应区，最外侧反应区为沉淀净化区，第一级反应区与最外侧反应区之间的反应区至少有一级为缺氧反应区而且至少有一级为好氧反应区；第一级反应区与缺氧反应区之间设置回流管，好氧反应区的底部分别通过回流管连接厌氧反应区和缺氧反应区。该装备采用同心圆的方式设置多级反应区，以高速涡流的方式实现同级反应区的硝化液回流，厌氧、缺氧和好氧反应区内无需填料，占地面积小，处理量大，运行简单，降低了投资成本，处理效果好，提高了处理效率。

Description

涡流式污水处理集成装备
技术领域
本发明涉及一种用于对污水进行高效处理的装备，属于污水处理技术领域。
背景技术
现有污水处理技术中，通常设置多级缺/好氧处理池，如：
①CN111533258A公开的《低温下分段进水多级缺/好氧的污水生物脱氮处理方法》，包括依次连接的三级A/O反应单元，共设置A1缺氧原水碳源反硝化功能化反应器、A2缺氧原水碳源反硝化功能化反应器、O3好氧有机物降解功能化反应器和O4好氧硝化功能化反应器、A5缺氧原水碳源反硝化功能化反应器、A6缺氧原水碳源反硝化功能化反应器、O7好氧有机物降解功能化反应器和O8好氧硝化功能化反应器、A9缺氧外源碳源反硝化功能化反应器和O10好氧残留有机物降解与硝化功能化反应器共十个生物膜反应器组成。A9缺氧外源碳源反硝化功能化反应器9内设置碳源投加装置。所有缺氧反应器内均设置搅拌器并设有适合微生物附着生长的悬浮生物膜载体，所有好氧反应器内均设置曝气装置并设有适合微生物附着生长的悬浮生物膜载体。该方法所用设施复杂，占地面积相当大，土建工程投资大，而且高曝气量与长水力停留时间导致污水处理系统运行能耗大。
②CN112010453A公开的一种污水处理系统，包括一级污水处理罐、二级污水处理罐、树脂过滤器、三级污水处理罐、溶氧装置、四级污水处理罐，依次经过一级污水处理罐、二级污水处理罐、树脂过滤器、三级污水处理罐、溶氧装置、四级污水处理罐，对污水进行了多重处理。由于采用多级依次排列的处理罐，同样存在占地面积大、投资大的问题。
③CN109970196A公开的《一种应用生物倍增和流化床工艺的集成式一体化污水处理罐》，包括罐体，罐体内设有隔舱板将罐体依次分为厌氧区、缺氧区、好氧区、沉淀区，所述厌氧区、缺氧区、好氧区内均设有填料。该设备是将厌氧、缺氧、好氧、沉淀各功能集成在一个罐体内，虽然占地面积小，但是处理量小。
发明内容
本发明针对处理污水的现有技术存在的占地面积大、处理量小、投资大成本高的问题，提供一种占地面积小、处理量大、运行成本低、处理效果好的涡流式污水处理集成装备。
本发明的涡流式污水处理集成装备，采用以下技术方案。
该装备，包括以同心圆方式套装在一起的筒体；筒体底部封堵；各筒体之间围成的空腔为反应区，最内反应区为第一级反应区，其底部设置有进料管，第一级反应区为厌氧反应区，最外侧反应区为沉淀净化区，第一级反应区与最外侧反应区之间的反应区至少有一级为缺氧反应区而且至少有一级为好氧反应区；第一级反应区与缺氧反应区之间设置回流管，好氧反应区的底部分别通过回流管连接厌氧反应区和缺氧反应区；最外围的筒体底部设置有排泥口，上部设置有排液口。
所述第一级反应区的上部设置湿式气柜。
所述第一级反应区与缺氧反应区之间的回流管的进口处于第二级反应区的下部，第一级回流管的出口处于第一级反应区的下部。
所述反应区的底部设置有斜坡，所述斜坡的斜度为20-70度，这样可使底部更好的形成涡流。
所述筒体的数量至少为4个，具体数量可以根据污水的处理量确定，由于采用多个筒体以同心圆嵌套方式，使得处理同等污水量的占地面积大为减小。
所述进料管及其连接的进料泵以及连接各回流管的回流泵设置于地坑中，既不占用地上面积，又可减少运行噪音。
所述沉淀净化区包括依次设置的好氧加速沉淀区(增加斜板实现加速沉淀)、强氧化反应区(采用芬顿法，可以添加双氧水、臭氧等强氧化剂等实现)、强氧化加速沉淀区(通过增加斜板实现加速沉淀)和吸附净化区，吸附净化区内设置有吸附填料(如活性炭)。
污水进入第一级反应区，然后逐次进入各级反应区。第二级反应区内的污水通过第一级回流管回流至第一级反应区，好氧反应区的底部污泥回流至厌氧反应区和缺氧的反应区，好氧污泥回流实现脱氮和减少污泥量。由于对底部污水快速抽吸，使得回流过程中在反应区内产生涡流，加速了传质。逐级的回流使得处理效果和效率大为提高。处理过程中产生的沼气进入湿式气柜稳压后资源化利用，最终净化处理后的液体由排液口排出。最外侧反应区沉淀在底部的污泥由排泥口排出。
本发明采用同心圆的方式设置多级反应区，以高速涡流的方式实现同级反应区的硝化液回流，厌氧、缺氧和好氧反应区内无需填料，占地面积小，处理量大，运行简单，降低了运行成本，同时硝化回流比大，显著提高前置反硝化效率，因为采用同心圆的结构降低了硝化液回流能耗，处理效果好，缩短了沉淀时间，提高了处理效率。
附图说明
图1是本发明涡流集成污水处理的结构示意图。
图2是图1的横截面剖视图。
图中：1.第一筒体，2.第二筒体，3.第三筒体，4.第四筒体，5.第一级反应区，6.第二级反应区，7.第三级反应区，8.沉淀净化区，9.湿式气柜，10.进料管，11.进料泵，12.一级回流管，13.斜坡，14.排泥口，15.排液口，16.二区回流管，17.一区回流管，18.曝气装置，19.吸附净化区，20.清水池，21.搅拌装置，22.强氧化反应区，23.强氧化加速沉淀区，24.好氧加速沉淀区。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明的涡流集成污水处理装备，包括多个同心圆排布的筒体，图中设置有四个，分别是由内至外的第一筒体1、第二筒体2、第三筒体3和第四筒体4，四个筒体以同心圆方式套装在一起，底部通过底板封堵住。第一筒体1的内部为第一级反应区5，第一筒体1与第二筒体2之间的空腔为第二级反应区6，第二筒体2与第三筒体3之间的空腔为第三级反应区7，第三筒体3与第四筒体4之间的空腔为沉淀净化区8。第一反应区上部设置湿式气柜9，用于对厌氧反应产生的气体进行处理，湿式气柜9可固定安装在最内反应区的第一筒体1上，其它反应区的上部用可移动的挡板挡住敞口，用于废气收集处理。第一级反应区5为厌氧反应区。第二级反应区6为缺氧反应区，其内设置有搅拌装置21(参见图2)，也可设置曝气装置。参见图2，第一级反应区5与第二级反应区6之间设置有一级回流管12，一级回流管12的进口处于第二级反应区6的下部，在斜坡13最底处与其相邻筒体之间(不在斜坡13上)，一级回流管12的出口处于第一级反应区5的下部。第三级反应区7为好氧反应区，其内设置有曝气装置18(参见图2)，第三级反应区7的底部设有排泥口，分别通过一区回流管17和二区回流管16通往第一反应区5和第二反应区6。各回流管上均设置有回流泵。
沉淀净化区8内设置有好氧加速沉淀区24，好氧加速沉淀区24后面隔离出强氧化反应区22，强氧化反应区22后面隔离出强氧化加速沉淀区23，强氧化加速沉淀区23后隔离出吸附净化区19，吸附净化区19后设置清水池20，为前序工艺段提供回流工艺水和清洗水。好氧加速沉淀区24和强氧化加速沉淀区23是通过在底部设置斜板实现加速沉淀，强氧化反应区22采用芬顿法，可以添加双氧水、臭氧等强氧化剂。吸附净化区19内设置有吸附填料，如活性炭等。
最外围的第四筒体4底部设置有排泥口14，上部设置有排液口15，排泥口14和排液口15处于清水池内，排泥口14和排液口15可设置控制阀。第二级反应区6和第三级反应区7的底部设置有斜坡13，其斜度为20-70度，这样可使底部更好地形成涡流。第一级反应区5的底部设置有进料管10，进料管10连接进料泵11。筒体的数量可以根据污水处理量确定，由于采用多个筒体以同心圆嵌套方式，使得处理同等污水量的占地面积大为减小。
污水在进料泵11的带动下由进料管10连续进入第一级反应区5，进行厌氧反应。第一级反应区5内注满后溢出进入第二级反应区6，进行缺氧反应。第二级反应区6注满后溢出进入第三级反应区7，进行好氧反应。同时启动一级回流管12，使第二级反应区6中的污水回流至第一级反应区5内。启动一区回流管16上的回流泵，使第三级反应区7中的底部污泥由底部回流至第一级反应区5内。启动二区回流管16上的回流泵，使第三级反应区7中的底部污泥由底部回流至第二级反应区6内。第三级反应区7中的污水进入沉淀净化区8。
处理过程中产生的废气进入湿式气柜9进行处理，湿式气柜9为现有技术。净化处理后的液体由排液口15排出。最外侧反应区沉淀在底部的污泥由排泥口14排出。

Claims (8)

1.一种涡流式污水处理集成装备，其特征是，包括以同心圆方式套装在一起的筒体；筒体底部封堵；各筒体之间围成的空腔为反应区，最内反应区为第一级反应区，其底部设置有进料管，第一级反应区为厌氧反应区，最外侧反应区为沉淀净化区，第一级反应区与最外侧反应区之间的反应区至少有一级为缺氧反应区而且至少有一级为好氧反应区；第一级反应区与缺氧反应区之间设置回流管，好氧反应区的底部分别通过回流管连接厌氧反应区和缺氧反应区；最外围的筒体底部设置有排泥口，上部设置有排液口。
2.根据权利要求1所述的涡流式污水处理集成装备，其特征是：所述第一级反应区的上部设置湿式气柜。
3.根据权利要求1所述的涡流式污水处理集成装备，其特征是：所述第一级反应区与缺氧反应区之间的回流管的进口处于第二级反应区的下部，第一级回流管的出口处于第一级反应区的下部。
4.根据权利要求1所述的涡流式污水处理集成装备，其特征是：所述反应区的底部设置有斜坡。
5.根据权利要求1所述的涡流式污水处理集成装备，其特征是：所述斜坡的斜度为20-70度。
6.根据权利要求1所述的涡流式污水处理集成装备，其特征是：所述筒体的数量至少为4个。
7.根据权利要求1所述的涡流式污水处理集成装备，其特征是：所述进料管及其连接的进料泵以及连接各回流管的回流泵设置于地坑中。
8.根据权利要求1所述的涡流式污水处理集成装备，其特征是：所述沉淀净化区包括依次设置的好氧加速沉淀区、强氧化反应区、强氧化加速沉淀区和吸附净化区，吸附净化区内设置有吸附填料。
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