CN113929208A - 一种应用于水处理的阶级式循环生化曝气工艺 - Google Patents

一种应用于水处理的阶级式循环生化曝气工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种应用于水处理的阶级式循环生化曝气工艺，包括以下步骤：S1提供曝气池、曝气设备和辅助曝气设备。S2预处理得到过滤净化的液体。S3进行生化曝气。辅助曝气设备包括浮筒和固定安装在浮筒上的栅板。生化曝气的方法的操作如下：S31确定曝气池需氧量。S32进行一级曝气；S33通入压缩气体直至栅板完全露出液面，停止通气。S34待栅板完全没于液面，二级曝气结束。本发明的曝气工艺，建立双阶段曝气模式进行循环曝气，曝气过程中可直接对活性污泥层表面进行冲洗以保障循环曝气时生化池的曝气力度，曝气工艺适用性广且运行和维护成本低，同时，可定频定量的清除曝气过程中浮于池面处的泡沫，保障曝气容量，曝气工艺的安全度高。

Description

一种应用于水处理的阶级式循环生化曝气工艺
技术领域
本发明涉及水处理曝气技术领域，特别是涉及一种应用于水处理的阶级式循环生化曝气工艺。
背景技术
生化曝气工艺指利用水和空气充分接触以交换气态物质和去除水中挥发性物质，或使气体从水中逸出，如去除水的臭味或二氧化碳和硫化氢等有害气体；或使氧气溶入水中，以提高溶解氧浓度，达到除铁、除锰或促进需氧微生物降解有机物的目的。在曝气处理过程中，水池中的好氧细菌可以将污水中的有机污染物降解消化从而使污水得到净化，而好氧细菌在水生要生存就需要氧气，因此，曝气的目的就是提高水中溶解氧的含量从而提高好氧细菌的活性来进行污水的净化处理。
然而，当下曝气工艺，随着曝气的不断进行，产生的泡沫不断堆积，导致池内虚假水位过高，影响曝气安全，并且，随着曝气的循环进行，曝气分解的有机产物沉积在活性污泥的表面，影响曝气力度和后续的曝气质量，同时，需额外对曝气池进行清理，提高工艺的成本和维护难度。
发明内容
基于此，有必要针对当下随着曝气的不断进行，产生的泡沫不断堆积，导致池内虚假水位过高，影响曝气安全，并且，随着曝气的循环进行，曝气分解的有机产物沉积在活性污泥的表面，影响曝气力度和后续的曝气质量，同时，需额外对曝气池进行清理，提高工艺的成本和维护难度的问题，提供一种应用于水处理的阶级式循环生化曝气工艺。
一种应用于水处理的阶级式循环生化曝气工艺，包括以下步骤：
S1提供曝气池、曝气设备和辅助曝气设备；
所述辅助曝气设备包括浮筒和固定安装在所述浮筒上的栅板；其中，所述浮筒背向所述栅板的位置处开设有气槽；
S2废水预处理，得到过滤净化的液体；
S3所述过滤净化的液体送入曝气池中进行生化曝气；
所述生化曝气的方法，其操作如下：
S31确定所述曝气池的需氧量，调控曝气时间和曝气量；
S32于所述曝气池中通过所述过滤净化的液体，启动所述曝气设备，所述曝气设备于曝气池内压入气体，进行一级曝气3～5h；
S33所述一级曝气停止后，于所述辅助曝气设备内通入压缩气体直至所述辅助曝气设备的栅板完全露出液面，停止通气；
S34停止通气后，待所述辅助曝气设备的栅板完全没于液面，此时，二级曝气结束；
S35重复执行S32～S34，直至所述曝气池内的液体达到排放标准。
上述曝气工艺，建立双阶段的曝气模式进行循环曝气，曝气的过程中可直接对活性污泥层表面进行冲洗以保障循环曝气时生化池的曝气力度，使得曝气工艺适用性广且运行和维护成本低，同时，可定频定量的清除曝气过程中浮于池面处的泡沫，保障曝气容量，曝气工艺的安全度高且处理成本低。
在其中一个实施例中，所述曝气池的池底处铺设有活性污泥层；其中，所述活性污泥层选用处于生长旺盛期的活性污泥。
在其中一个实施例中，所述曝气设备的进气口位于所述曝气池内。
在其中一个实施例中，所述辅助曝气设备位于所述曝气池内；所述浮筒的顶部固定贯穿连接有气管；所述栅板垂直滑动布置在所述曝气池的池壁两侧位置之间。
在其中一个实施例中，所述废水预处理的方法，其操作如下：
S21废水进入沉淀池，于沉淀池内静置24～36h后分层；
S21抽取所述沉淀池内的上层液体并进行物理截留过滤。
进一步地，所述物理截留采用格栅或滤网。
在其中一个实施例中，基于室外给排水设计规范来计算确定所述曝气池的需氧量。
在其中一个实施例中，于所述辅助曝气设备中通入压缩气体时，所述浮筒中的液体沿气槽被鼓出，随着所述浮筒中液体的不断排出，在浮力作用下所述栅板上升至完全露出液面，停止通气。
在其中一个实施例中，对所述辅助曝气设备停止通气后，池内液体沿所述气槽灌入浮筒中，随着液体的不断灌入，浮筒在自重作用下带动所述栅板下沉，该过程中，和栅板对应体积的池水被排出，当栅板完全没于液面时二级曝气结束。
进一步地，所述栅板下沉的过程中，和所述栅板对应体积的池水被排出；其中，所述被排出的池水为池面的泡沫层。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明，建立双阶段的曝气模式，通过一次鼓入压缩空气进行预曝气，结合二次鼓入压缩空气进行辅助曝气，并且，二次曝气和排水相结合，二次曝气基于气体浮力变化带动由浮筒安装的栅板，在曝气时上升，在停止曝气时进水下沉来定量排出部分上层液，同时，二次曝气还作用在活性污泥层，使得活性污泥层表面的有机分解产物可进行冲洗，保障循环曝气时生化池的曝气力度，省去后续的清理操作，使得曝气工艺适用性广且运行和维护成本低。
本发明，通过在曝气的过程中同步定频的清除滤池池面处的泡沫层来进行消泡，以及时清出曝气池中的泡沫，保障曝气容量，有效防止因泡沫存在造成的虚假水位，提高曝气处理的安全性。并且，相较于传统掺入消泡剂进行消泡的方式而言，本发明提出的曝气工艺，不掺杂其他添加剂，减少处理成本并提高曝气净化时出水的洁净度，对废水的净化效果更好。
综上，本发明的曝气工艺，建立双阶段的曝气模式进行循环曝气，曝气的过程中可直接对活性污泥层表面进行冲洗以保障循环曝气时生化池的曝气力度，使得曝气工艺适用性广且运行和维护成本低，同时，可定频定量的清除曝气过程中浮于池面处的泡沫，保障曝气容量，曝气工艺的安全度高且处理成本低。
具体实施方式
下面对本发明进行详细的描述。
本实施例提供了一种应用于水处理的阶级式循环生化曝气工艺，其用于对污水进行曝气净化。曝气工艺包括以下步骤：
S1提供曝气池、曝气设备和辅助曝气设备。
曝气池的池底处铺设有活性污泥层，其中，活性污泥层选用处于生长旺盛期的活性污泥。本实施例的活性污泥是微生物群体及它们所依附的有机物质和无机物质的总称，其利用悬浮生长的微生物絮体来处理有机污水。
曝气设备的进气口位于曝气池内。辅助曝气设备位于曝气池内，辅助曝气设备包括浮筒和固定安装在浮筒上的栅板。其中，浮筒背向栅板的位置处开设有气槽，且浮筒的顶部固定贯穿连接有气管。栅板垂直滑动布置在曝气池的池壁两侧位置之间。
S2废水预处理，得到过滤净化的液体。
废水预处理的方法，其操作如下：
S21废水进入沉淀池，于沉淀池内静置24～36h后分层。
废水在沉淀池内静置时，水中的杂质和污泥等下沉实现固液分离。
S21抽取沉淀池内的上层液体并进行物理截留过滤。
物理截留采用格栅或滤网。
S3过滤净化的液体送入曝气池中进行生化曝气。
生化曝气的方法，其操作如下：
S31确定曝气池的需氧量，调控曝气时间和曝气量。
本实施例，基于室外给排水设计规范来计算当前规格曝气池的需氧量，从而确定曝气处理的时间，实现曝气进度的针对性和精确的调控，有效避免因曝气量过大造成的曝气池中发生高度硝化作用，使混合液中硝酸盐浓度较高，引发反硝化产生大量N2或NH3而使污泥上浮的情况，使得曝气工艺可适应不同规格水处理规模的需求，保障曝气净化效果的同时可减少工艺的耗能。
S32于曝气池中通过过滤净化的液体，启动曝气设备，曝气设备于曝气池内压入气体，进行一级曝气3～5h。
通过一级曝气来提高水中溶解氧的含量，从而提高好氧细菌的活性，促进微生物降解有机物来实现污水的净化处理。
S33一级曝气停止后，于辅助曝气设备内通入压缩气体直至辅助曝气设备的栅板完全露出液面，停止通气。
通入压缩气体中，辅助曝气设备的浮筒中的液体沿气槽被鼓出并作用下位于其下的活性污泥层上，活性污泥层表面粘附的经一级曝气分解的有机产物被洗出，并且，随着浮筒中的液体不断排出，在浮力作用下栅板上升至完全露出液面，停止通气。
本实施例，建立双阶段的曝气模式，通过一次鼓入压缩空气进行预曝气，结合二次鼓入压缩空气进行辅助曝气，并且，二次曝气和排水相结合，二次曝气基于浮力变化带动由浮筒安装的栅板，在曝气时上升，在停止曝气时进水下沉来定量排出部分上层液，同时，二次曝气还作用在活性污泥层，使得活性污泥层表面的有机分解产物可进行冲洗，保障循环曝气时生化池的曝气力度，省去后续的清理操作，使得曝气工艺适用性广且运行和维护成本低。
S34停止通气后，待辅助曝气设备的栅板完全没于液面，此时，二级曝气结束。
停止通气后，池内液体沿辅助曝气设备的气槽灌入浮筒中，随着液体的不断灌入，浮筒在自重作用下带动栅板下沉，该过程中，和栅板对应体积的池水被排出，当栅板完全没于液面时二级曝气结束。
本实施例，通过在曝气的过程中同步定频的清除滤池池面处的泡沫层来进行消泡，以及时清出曝气池中的泡沫，保障曝气容量，有效防止因泡沫存在造成的虚假水位，提高曝气处理的安全性。并且，相较于传统掺入消泡剂进行消泡的方式而言，本发明提出的曝气工艺，不掺杂其他添加剂，减少处理成本并提高曝气净化时出水的洁净度，对废水的净化效果更好。
S35重复执行S32～S34，直至曝气池内的液体达到排放标准。
综上，本实施例的曝气工艺，相较于当下污水的曝气处理而言，具备下述优点：本实施例的曝气工艺，建立双阶段的曝气模式进行循环曝气，曝气的过程中可直接对活性污泥层表面进行冲洗以保障循环曝气时生化池的曝气力度，使得曝气工艺适用性广且运行和维护成本低，同时，可定频定量的清除曝气过程中浮于池面处的泡沫，保障曝气容量，曝气工艺的安全度高且处理成本低。
通过对传统的曝气工艺和本实施例的曝气工艺处理净化的废水进行检测，检测结果如下：
表1：
污染物名称 PH CODC BOD5 NH3-N 色度
污水 6.2 1100 300 45.9 100
曝气出水 7.5 45 15 13 22
排放标准 6～9 ≤50 <10 <10 <30
表2：
污染物名称 PH CODC BOD5 NH3-N 色度
污水 6.2 1100 300 45.9 100
曝气出水 7.0 22 8.9 9.0 18
排放标准 6～9 ≤50 <10 <10 <30
表1所示为传统的曝气工艺的检测结果，表2所示为本实施例的曝气工艺的检测结果。分析对比表1和表2可知，经本实施例的曝气工艺处理的废水，排放时呈中性，CODC的降解率达98％，BOD5的降解率达97.03％，NH3-N的降解率达80.39％，上述检测数据远低于排放标准，这证明了，本实施例的曝气工艺，循环曝气处理力度高，曝气效果好。
通过对传统的曝气工艺(对照组)和本实施例的曝气工艺(实验组)进行对比实验，曝气过程中的泡沫情况如表3所示。
表3：
Figure BDA0003349366910000071
表3所示为传统的曝气工艺(对照组)和本实施例的曝气工艺(实验组)的对比实验结果。从表3的数据可以分析得到，传统曝气工艺在进行曝气时，随着曝气的不断进行，产生的泡沫不断堆积，泡沫层越来越厚。而本实施例的曝气工艺，曝气初期产生的泡沫，随着曝气的不断进行，泡沫不断变少，这证明了本实施例的曝气工艺，在曝气处理时可同步进行泡沫清除，从而保障曝气容量。
对于所涉及的各个部件的命名，以其在说明书中描述的功能作为命名的标准，而不受本发明所用到的具体的名词的限定，本领域的技术人员也可以选用其它的名词来描述本发明的各个部件名称。

Claims (10)

1.一种应用于水处理的阶级式循环生化曝气工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1提供曝气池、曝气设备和辅助曝气设备；
所述辅助曝气设备包括浮筒和固定安装在所述浮筒上的栅板；其中，所述浮筒背向所述栅板的位置处开设有气槽；
S2废水预处理，得到过滤净化的液体；
S3所述过滤净化的液体送入曝气池中进行生化曝气；
所述生化曝气的方法，其操作如下：
S31确定所述曝气池的需氧量，调控曝气时间和曝气量；
S32于所述曝气池中通过所述过滤净化的液体，启动所述曝气设备，所述曝气设备于曝气池内压入气体，进行一级曝气3～5h；
S33所述一级曝气停止后，于所述辅助曝气设备内通入压缩气体直至所述辅助曝气设备的栅板完全露出液面，停止通气；
S34停止通气后，待所述辅助曝气设备的栅板完全没于液面，此时，二级曝气结束；
S35重复执行S32～S34，直至所述曝气池内的液体达到排放标准。
2.根据权利要求1所述的一种应用于水处理的阶级式循环生化曝气工艺，其特征在于，所述曝气池的池底处铺设有活性污泥层；
其中，所述活性污泥层选用处于生长旺盛期的活性污泥。
3.根据权利要求1所述的一种应用于水处理的阶级式循环生化曝气工艺，其特征在于，所述曝气设备的进气口位于所述曝气池内。
4.根据权利要求1所述的一种应用于水处理的阶级式循环生化曝气工艺，其特征在于，所述辅助曝气设备位于所述曝气池内；所述浮筒的顶部固定贯穿连接有气管；
所述栅板垂直滑动布置在所述曝气池的池壁两侧位置之间。
5.根据权利要求1所述的一种应用于水处理的阶级式循环生化曝气工艺，其特征在于，所述废水预处理的方法，其操作如下：
S21废水进入沉淀池，于沉淀池内静置24～36h后分层；
S21抽取所述沉淀池内的上层液体并进行物理截留过滤。
6.根据权利要求5所述的一种应用于水处理的阶级式循环生化曝气工艺，其特征在于，所述物理截留采用格栅或滤网。
7.根据权利要求1所述的一种应用于水处理的阶级式循环生化曝气工艺，其特征在于，基于室外给排水设计规范来计算确定所述曝气池的需氧量。
8.根据权利要求1所述的一种应用于水处理的阶级式循环生化曝气工艺，其特征在于，于所述辅助曝气设备中通入压缩气体时，所述浮筒中的液体沿气槽被鼓出，随着所述浮筒中液体的不断排出，在浮力作用下所述栅板上升至完全露出液面，停止通气。
9.根据权利要求1所述的一种应用于水处理的阶级式循环生化曝气工艺，其特征在于，对所述辅助曝气设备停止通气后，池内液体沿所述气槽灌入浮筒中，随着液体的不断灌入，浮筒在自重作用下带动所述栅板下沉，该过程中，和栅板对应体积的池水被排出，当栅板完全没于液面时二级曝气结束。
10.根据权利要求9所述的一种应用于水处理的阶级式循环生化曝气工艺，其特征在于，所述栅板下沉的过程中，和所述栅板对应体积的池水被排出；
其中，所述被排出的池水为池面的泡沫层。
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