CN114716116A - 一种基于低速旋分的污水处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于低速旋分的污水处理系统及方法，包括生化池、离心分离装置以及二沉池，离心分离装置设于生化池与二沉池之间，离心分离装置包括旋流器本体和设于旋流器本体的内腔的导流管，导流管上设有沿其轴向布设的导流孔，旋流器本体的上部设有进料槽，进料槽的输入口与生化池的输出口连通，进料槽的输出口与旋流空间连通，旋流器本体的底部设有出料槽，出料槽通过回流装置与生化池的第一回流口连通。本发明的基于低速旋分的污水处理系统，在二沉池前端截留了污泥颗粒，提高了生化池的微生物量；避免了全部的污泥颗粒进入二沉池内，降低了二沉池的实际运行负荷，提高了二沉池的处理能力，对污泥颗粒进行回收利用，提高了功能载体的循环利用率。
Description
技术领域
本发明涉及环境技术领域，尤其涉及一种基于低速旋分的污水处理系统及方法。
背景技术
随着环境容量以及水环境问题的日益突出，对环境保护的要求不断提高。现有污水处理厂均面临着将出水水质从一级B标准提升至一级A标准甚至更高标准的要求。目前常用的污水生物处理方法分为两类：
(1)一类为活性污泥方法，特点是处理污水的微生物在生物反应器中处于悬浮状态；
(2)第二类为污水处理微生物附着生长法，微生物附着于某种形式的载体表面固定化生长。
上述两类污水生物处理方法从发明至今已有超过一百年的历史，经过一系列的改进和完善给人类的用水带来了极大的保障，但目前两类方法受技术本身的限制发展已陷入瓶颈。活性污泥法受限制因素主要包括：
(1)受限于悬浮生长特性，微生物多样性不完善，影响深度处理效果；
(2)受限于污水处理工艺过程参数，部分关键微生物的生长周期受限；
(3)受限于进水的水质变化，微生物生长营养要素供给波动，影响生物活性及实际处理效果。要进一步稳步提升生物处理出水排放标准，必须进行不同生物处理技术组合，强化氮磷的脱除。
目前根据活性污泥法和微生物附着生长法已开始构建，高浓度复合粉末载体生物流化床技术(HPB)(对应专利号：CN 110577285 B)是基于污水生物处理原理，利用向生化池中投加复合粉末载体，不仅提高生化池混合液浓度，同时构建了悬浮生长和附着生长“双泥”共生的微生物系统，通过二沉池进行固液分离；并对排放剩余污泥中的复合粉末载体进行回收及循环，实现了双泥龄，克服了脱氮除磷菌污泥龄矛盾，同步强化了生物脱氮除磷的效果。HPB技术具有实现生化池原池处理水量的翻倍，节约占地，投资低等优势。
为了提高生化池的污水处理效率，往往通过投加粉末载体将生化池污泥浓度控制在较高水平，导致出现进入二沉池的污泥浓度过高、二沉池易出现超固体负荷运行等问题；此外，生化池大量附着微生物的粉末载体(污泥颗粒)进入二沉池，污泥颗粒未完全被生化处理利用，与活性污泥结合，分离难度大导致分离回收难度大，污泥颗粒易随活性污泥流失。
有鉴于此，提出了一种基于低速旋分的污水处理系统及方以解决或至少缓解上述缺陷。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种基于低速旋分的污水处理系统及方法，旨在解决现有技术中生化池处理后的污泥颗粒和活性污泥难以分离，导致污泥颗粒容易流失且二沉池沉淀处理难度大的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供的一种基于低速旋分的污水处理系统，包括生化池、离心分离装置以及二沉池，离心分离装置设于生化池与二沉池之间，离心分离装置用于将生化池排出的物料离心分离成轻比重的活性污泥和大比重的污泥颗粒，污泥颗粒的粒径分布在50-500um，离心分离装置包括旋流器本体和设于旋流器本体的内腔的导流管，导流管与旋流器本体同轴布设，导流管与旋流器本体之间的区域形成旋流空间，导流管上设有沿其轴向布设的导流孔，导流孔的顶部输入口与旋流空间连通，导流孔的底部输出口通过排流装置与二沉池的输入口连通，旋流器本体的上部设有偏心布设的进料槽，进料槽的输入口与生化池的输出口连通，进料槽的输出口与旋流空间连通，旋流器本体的底部设有与旋流空间连通的出料槽，出料槽通过回流装置与生化池的第一回流口连通。
进一步地，离心分离装置还包括设于旋流器本体内的导流环和挡环，导流环和挡环均与旋流器本体同轴布设，挡环的底端沿轴向向下延伸至处于进料槽的下方，以阻挡并引导从进料槽喷射的物料向下流动，导流环设于导流管的顶部，挡环至少部分包围导流环布设且挡环的圆周内壁面与导流环的圆周外壁面之间留有径向间隙，导流环上设有沿斜向贯穿导流环的引导斜孔，引导斜孔的输出端向上倾斜设置，以在通过引导斜孔引导轻比重的活性污泥向上流出的同时对活性污泥进行二次分离。
进一步地，导流管包括依次排布并相互连通的喇叭管和圆柱管，喇叭管设于圆柱管的顶部，喇叭管的小径出口端朝向圆柱管设置，圆柱管的内径与喇叭管的大径入口端的内径之比为1：1.1-1.3。
进一步地，喇叭管的外扩锥角为60-75°。
进一步地，旋流器本体包括依次排布并相互连通的的空心圆柱段和圆台段，空心圆柱段设于圆台段的上部且与圆台段的大径端连接，进料槽设于空心圆柱段上，出料槽设于圆台段上，空心圆柱段的高度和圆台段的高度之比为2-4：1。
进一步地，圆柱管的内径与空心圆柱段的内径之比为1：8-12。
进一步地，进料槽设于空心圆柱段的顶部，进料槽为偏心设于空心圆柱段上的条缝结构槽，条缝结构槽的槽高和空心圆柱段的高度之比为1：3-5。
进一步地，基于低速旋分的污水处理系统还包括设于二沉池下游的水力旋流器，水力旋流器的顶部设有排泥口，水力旋流器的侧壁面上设有沿其切向布设的进料口，水力旋流器的底部设有排泄口，二沉池组件的污泥出口包括第一输送支路和第二输送支路，第一输送支路通过外回流的方式将经二沉池浓缩后的部分污泥返回生化池的第二回流口，第二支路将经二沉池浓缩后的部分污泥输送至水力旋流器的进料口，水力旋流器的排泄口通过第三输送支路与生化池的第二回流口连通。
进一步地，回流装置包括用于将出料槽与第一回流口连通的回流管以及用于提供泵送压力的回流泵。
本发明还提供一种基于低速旋分的污水处理方法，采用上述的基于低速旋分的污水处理系统，包括如下步骤：在生化池内投加功能载体，其中，功能载体的粒径分布在50-100um，功能载体在生化池内培养形成污泥颗粒，污泥颗粒的粒径分布在50-500um；将生化池内的物料通过旋流器本体上的进料槽送入至离心分离装置的旋流空间内，控制进入进料槽的进料速度为1.5-2.5m/s，控制进入旋流空间内的物料在旋流空间的中心圆上的的平均线速度为1-2m/s；通过回流装置将从旋流器本体的出料槽排出的大比重的污泥颗粒回流至生化池内，大比重的污泥颗粒质量占比为送入离心分离装置总物料质量的60％-75％；通过排流装置将轻比重的活性污泥排出至二沉池内，轻比重的活性污泥质量占比为送入离心分离装置总物料质量的25％-40％；第一输送支路通过外回流的方式将经二沉池浓缩后的部分污泥回流至生化池；第二支路将经二沉池浓缩后的部分剩余污泥输送至水力旋流器的进料口；通过水力旋流器将剩余污泥分离，并通过第三输送支路将分离后得到的剩余污泥颗粒和功能载体的复合物回流至生化池内，同时将分离后得到的污泥排出至水力旋流器外。
在本发明的基于低速旋分的污水处理系统，包括生化池、离心分离装置以及二沉池，离心分离装置设于生化池的下游和二沉池的上游之间，用于对生化池排出之后且进入二沉池之前的物料进行分离处理；通过离心分离装置包括旋流器本体和导流管，旋流器本体的内壁面与导流管的外壁面之间形成旋流空间，从生化池排出的物料通过进料槽进入旋流空间内，在离心力、向心浮力等作用下，轻比重的活性污泥向旋流空间的上部移动，大比重的污泥颗粒朝向旋流空间的下部移动，通过导流管的顶部输入口接收轻比重的活性污泥并引导活性污泥从导流管的底部输出口排出，最后通过排流装置将活性污泥排入二沉池内沉淀；通过旋流器本体的底部设有与旋流空间连通的出料槽，出料槽通过回流装置与二沉池连通，以使大比重的污泥颗粒回流至生化池内，创新性地提出了污泥颗粒的回收利用，提高了功能载体的循环利用率。本发明的基于低速旋分的污水处理系统，通过投加粉末载体将生化池污泥浓度控制在较高水平，保证了生化池的处理能力的同时，同时对污泥颗粒进行回收利用，避免了的全部的污泥颗粒进入二沉池内，避免了二沉池内的污泥浓度过高，二沉池的沉降性能好；同时对污泥颗粒进行回收利用，提高了功能载体的循环利用率。
附图说明
图1为本发明一实施例中的基于低速旋分的污水处理系统的结构示意图；
图2为图1中的离心分离装置的结构示意图；
图3为本发明另一实施例中的基于低速旋分的污水处理系统的离心分离装置的结构示意图。
附图标号说明：
100、基于低速旋分的污水处理系统；10、生化池；20、离心分离装置；21、旋流器本体；211、进料槽；212、出料槽；22、导流管；23、导流环；231、引导斜孔；24、挡环；30、二沉池；40、排流装置；50、回流装置；60、水力旋流器。
其中，箭头表示流向。
本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
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，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
请参考图1、图2和图3，本发明提供一种基于低速旋分的污水处理系统100，包括生化池10、离心分离装置20以及二沉池30，离心分离装置20设于生化池10与二沉池30之间，离心分离装置20用于将生化池10排出的物料离心分离成轻比重的活性污泥和大比重的污泥颗粒，污泥颗粒的粒径分布在50-500um，离心分离装置20包括旋流器本体21和设于旋流器本体21的内腔的导流管22，导流管22与旋流器本体21同轴布设，导流管22与旋流器本体21之间的区域形成旋流空间，导流管22上设有沿其轴向布设的导流孔，导流孔的顶部输入口与旋流空间连通，导流孔的底部输出口通过排流装置40与二沉池30的输入口连通，旋流器本体21的上部设有偏心布设的进料槽211，进料槽211的输入口与生化池10的输出口连通，进料槽211的输出口与旋流空间连通，旋流器本体21的底部设有与旋流空间连通的出料槽212，出料槽212通过回流装置50与生化池10的第一回流口连通。
本发明提供的基于低速旋分的污水处理系统100，包括生化池10、离心分离装置20以及二沉池30，离心分离装置20设于生化池10的下游和二沉池30的上游之间，用于对生化池10排出之后且进入二沉池30之前的物料进行分离处理；通过离心分离装置20包括旋流器本体21和导流管22，旋流器本体21的内壁面与导流管22的外壁面之间形成旋流空间，从生化池10排出的物料通过进料槽211进入旋流空间内，在离心力、向心浮力等作用下，轻比重的活性污泥向旋流空间的上部移动，大比重的污泥颗粒朝向旋流空间的下部移动，通过导流管22的顶部输入口接收轻比重的活性污泥并引导活性污泥从导流管22的底部输出口排出，最后通过排流装置40将活性污泥排入二沉池30内沉淀；通过旋流器本体21的底部设有与旋流空间连通的出料槽212，出料槽212通过回流装置50与二沉池30连通，以使大比重的污泥颗粒回流至生化池10内，创新性地提出了污泥颗粒的回收利用，提高了功能载体的循环利用率。本发明的基于低速旋分的污水处理系统100，通过投加粉末载体将生化池10污泥浓度控制在较高水平，保证了生化池10的处理能力的同时，同时对污泥颗粒进行回收利用，避免了的全部的污泥颗粒进入二沉池30内，避免了二沉池30内的污泥浓度过高，二沉池30的沉降性能好；同时对污泥颗粒进行回收利用，提高了功能载体的循环利用率。
目前，多采用投加粒径为20um左右的功能载体对生化池10内的污水进行处理，导致载体颗粒与絮体污泥结合后，分离难度大，易随污泥流失。通过对污水处理研究，为了提高生化池10的处理能力发明了一种功能载体，功能载体粒径分布在50-100um，由基础生物载体和超细功能粉末复合而成，培养形成污泥颗粒，污泥颗粒粒径分布在50-500um，是功能载体和微生物结合体。通过研究发现，培养形成污泥颗粒，污泥颗粒的粒径主要分布在80-480um。在使用上述功能载体提高生化池10的污水处理能力时，由于功能载体粒径较大，容易出现进入二沉池30的污泥浓度过高、二沉池30易出现超固体负荷运行等问题，本发明中为了在使用功能载体提高生化池10的处理能力的同时，降低二沉池30的污泥浓度保证二沉池30的沉降性能；进而在保证生化池10内微生物量大、浓度高处理效果好的情况下，并不会增加二沉池30的处理任务。
可选地，污泥颗粒的粒径分布在50-500um，其中，大部分(百分之八十五以上)的污泥颗粒的粒径分布在80-480um。
可以理解地，生化池10沿污水流向依次划分为厌氧区、缺氧区以及好氧区，污水进入基于低速旋分的污水处理系统100的生化池10后，需逐步导入适量复合粉末载体与池内活性污泥混合，提高池内的混合液浓度，同时提供更多附着微生物生长载体，增加活性污泥中的生物多样性，实现水中污染物的高效去除。为此，采用加料器对厌氧区、缺氧区和好氧区中的任意单元格投加复合粉末载体，有利于硝化菌和反硝化菌的生长，使该系统具有污水生物处理深度除磷脱氮的能力。
可选地，缺氧区设有第一回流口，厌氧区设有第二回流口，出料槽212通过回流装置50与第一回流口连通，以使大比重的污泥颗粒直接回流至缺氧区。
进一步地，请再次参考图3，离心分离装置还包括设于旋流器本体内的导流环23和挡环24，导流环23和挡环24均与旋流器本体同轴布设，挡环24的底端沿轴向向下延伸至处于进料槽的下方，以阻挡并引导从进料槽喷射的物料向下流动，导流环23设于导流管的顶部，挡环24至少部分包围导流环23布设且挡环24的圆周内壁面与导流环23的圆周外壁面之间留有径向间隙，导流环23上设有沿斜向贯穿导流环23的引导斜孔231，引导斜孔231的输出端向上倾斜设置，以在通过引导斜孔231引导轻比重的活性污泥向上流出的同时对活性污泥进行二次分离。可选地，可以是挡环24的顶部设于旋流器本体内，挡环24的底端沿轴向向下延伸至处于进料槽的下方；也可以是挡环24的顶部处于旋流器本体外，挡环24的底端沿轴向向下延伸至处于进料槽的下方。具体地，在本发明中，为了进一步提高分离效率，提高对污泥颗粒的回收利用，导流环23和挡环24的底面平齐布设，引导斜孔231的倾斜角度为60至75度。
可以理解地，通过设置导流环23和挡环24，导流环23和挡环24之间留有径向空间，从进料槽进入旋流空间内的射流物料在挡环24的阻挡和引导下向下流动，旋流分离，此时大比重的污泥颗粒从旋流分离器的外边缘向下移动，轻比重的活性污泥从旋流分离器的中部沿着导流管的圆周外壁面向上移动，轻比重的活性污泥从导流环23的底部进入引导斜孔231后，由于重力作用和引导斜孔231的斜壁面的作用，进一步分离；轻比重的活性污泥中较轻的物质通过引导斜孔231进入径向空间后，向上移动并进入导流孔的顶部输入口，轻比重的活性污泥中较重的物质移动至导流斜孔的底部。
进一步地，导流管22包括依次排布并相互连通的喇叭管和圆柱管，喇叭管设于圆柱管的顶部，喇叭管的小径出口端朝向圆柱管设置，圆柱管的内径a与喇叭管的大径入口端的内径c之比为1：1.1-1.3。
本发明中，为了保证污水处理能力并减少功耗，离心分离装置20的进料槽211直接与生化池10的好氧区的输出口连通设置，并通过回流装置50做功使好氧区的污水压入至离心分离装置20内，在具体操作时，控制返回生化池10的物料的回流量为基于低速旋分的污水处理系统100的进水流量的2-5倍，进而达到无需在生化池10和离心分离装置20设置泵送机构即可实现通过离心分离装置20分离。
进一步地，为了便于接收轻比重的活性污泥并引流，喇叭管的外扩锥角为60-75°。
进一步地，旋流器本体21包括依次排布并相互连通的的空心圆柱段和圆台段，空心圆柱段设于圆台段的上部且与圆台段的大径端连接，进料槽211设于空心圆柱段上，出料槽212设于圆台段上，空心圆柱段的高度和圆台段的高度之比为2-4：1。
进一步地，圆柱管的内径a与空心圆柱段的内径b之比为1：8-12。
进一步地，进料槽设于空心圆柱段的顶部，进料槽为偏心设于空心圆柱段上的条缝结构槽，条缝结构槽的槽高和空心圆柱段的高度之比为1：3-5。
在具体实施时，导流环固定设于圆柱管的圆周外壁面上且靠近喇叭管设置。
本发明中，通过对污泥颗粒和活性污泥的质量比和粒径比的差异性进行研究，采用上述技术方案，使60～75％的物料在离心力和重力作用下分离并以回流的方式返回生化池10，使25-40％的物料输送至二沉池30，返回生化池10的物料中污泥颗粒占比可达80-90％，污泥颗粒的回收效率高，且降低进入二沉池30的负荷，避免了二沉池30内的污泥浓度过高，二沉池30的沉降性能好。
进一步地，为了调节进入二沉池30混合液无机质的占比，强化沉降性能，基于低速旋分的污水处理系统100还包括设于排流装置40的上游用于投加功能载体的加料机构。
进一步地，为了提高功能载体的利用效率，基于低速旋分的污水处理系统100还包括设于二沉池30下游的水力旋流器60，水力旋流器60的顶部设有排泥口，水力旋流器60的侧壁面上设有沿其切向布设的进料口，水力旋流器60的底部设有排泄口，二沉池30组件的污泥出口包括第一输送支路和第二输送支路，第一输送支路通过外回流的方式将经二沉池30浓缩后的部分污泥返回生化池10的第二回流口，第二支路将经二沉池30浓缩后的部分污泥输送至水力旋流器60的进料口，水力旋流器60的排泄口通过第三输送支路与生化池10的第二回流口连通。
进一步地，回流装置50包括用于将出料槽212与第一回流口连通的回流管以及用于提供泵送压力的回流泵。
本发明还提供一种基于低速旋分的污水处理方法，通过上述的基于低速旋分的污水处理系统100，包括如下步骤：在生化池10内投加功能载体，其中，功能载体的粒径分布在50-100um，功能载体在生化池10内培养形成污泥颗粒，污泥颗粒的粒径分布在50-500um；将生化池10内的物料通过旋流器本体21上的进料槽211送入至离心分离装置20的旋流空间内，控制进入进料槽的进料速度为1.5-2.5m/s，控制进入旋流空间内的物料在旋流空间的中心圆上的的平均线速度为1-2m/s；通过回流装置50将从旋流器本体21的出料槽212排出的大比重的污泥颗粒回流至生化池10内，大比重的污泥颗粒质量占比为送入离心分离装置总物料质量的60％-75％；通过排流装置40将轻比重的活性污泥排出至二沉池30内，轻比重的活性污泥质量占比为送入离心分离装置20总物料质量的25％-40％；第一输送支路通过外回流的方式将经二沉池30浓缩后的部分污泥回流至生化池10；第二支路将经二沉池30浓缩后的部分剩余污泥输送至水力旋流器60的进料口；通过水力旋流器60将剩余污泥分离，并通过第三输送支路将分离后得到的剩余污泥颗粒和功能载体的复合物回流至生化池10内，同时将分离后得到的污泥排出至水力旋流器60外。
在具体操作时，控制进入旋流空间内的物料在旋流空间的中心圆上的的平均线速度为1.8m/s，控制水力旋流器60的进口压力为0.1-0.3MPa，控制回流量占进入离心分离装置流量的比值为0.6～0.75。
本发明提供一具体实施方式如下：进水取自城镇污水处理厂细格栅出水，水质特征如下：COD为168～366mg/L；氨氮(NH4 +-N)浓度为28.6～53.5mg/L；总氮(TN)浓度为33.4～54.9mg/L；总磷(TP)浓度为2.29～5.44mg/L；pH为7.2～8.0；接种污泥取自好氧池末端的活性污泥，接种污泥浓度为3000mg/L，功能载体由膨胀珍珠岩和聚羟基脂肪酸酯复合而成，粒径分布在50-100um之间，投加量为8g/L；接种污泥、功能载体和污水在生化池10内充分混合，水力停留时间控制5h，好氧区溶解氧控制在1-2mg/L，培养驯化15d后，微生物在功能载体上完成挂膜，形成粒径分布在60-400um的污泥颗粒，污泥颗粒密度范围在1.08-1.12g/cm3；完成生化反应后的污泥颗粒和活性污泥通过旋流器本体21上的进料槽211送入离心分离装置20的旋流空间内，并控制进入旋流空间内的物料在旋流空间的中心圆上的平均线速度为1.5m/s，回流流量为系统进水水量的2倍；在离心分离装置20作用下，70％的主体为污泥颗粒的比重较大物料从离心分离装置20下口返回生化池10，剩余30％主体为活性污泥的轻质物料从导流管22排出至二沉池30；污泥龄控制在20d，排泥过程中二沉池30浓缩后的部分剩余污泥输送至水力旋流器60的进料口，在水力旋流器60的作用下，将进入二沉池30污泥颗粒进行回收，回收效率可达95-99％；每周向系统内补充1次功能载体，补充量为1mg/L；稳定运行过程中，连续跟踪检测30d出水水质，其中COD为9～25mg/L；氨氮(NH4 +-N)量浓度为0.1～0.5mg/L；总氮(TN)质量浓度为6～8mg/L；总磷(TP)质量浓度为0.1～0.4mg/L。
本发明的一种基于低速旋分的污水处理方法，具有如下有益效果：在现有技术的基础上，通过在生化池10中投加粒径分布集中的功能载体，形成密度和粒径与活性污泥存在明显差异的污泥颗粒，进而通过离心分离装置20，将80％以上的污泥颗粒进行分离截留，以内回流的方式的返回生化池10，提高生化池10的污泥浓度和生物量，进而提高生化池10的污水处理效率；同时可降低二沉池30的实际运行负荷，在城镇污水处理过程中，可实现生化池10与二沉池30的同步提量；通过在生化池10投加功能载体形成污泥颗粒，粒径和密度均大于活性污泥，可强化沉降性能，提高污水处理量；污泥颗粒的形成，可在生物处理好氧区形成缺氧/好氧的微环境，为同步硝化反硝化脱氮创造有利条件；污泥颗粒与活性污泥的差异性，可通过水力旋流器60实现高效分离，减少功能载体的投加量，节约运行成本。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于低速旋分的污水处理系统，其特征在于，
包括生化池、离心分离装置以及二沉池，所述离心分离装置设于所述生化池与所述二沉池之间，所述离心分离装置用于将所述生化池排出的物料离心分离成轻比重的活性污泥和大比重的污泥颗粒，所述污泥颗粒的粒径分布在50-500um，
所述离心分离装置包括旋流器本体和设于所述旋流器本体的内腔的导流管，所述导流管与所述旋流器本体同轴布设，所述导流管与所述旋流器本体之间的区域形成旋流空间，所述导流管上设有沿其轴向布设的导流孔，所述导流孔的顶部输入口与所述旋流空间连通，所述导流孔的底部输出口通过排流装置与所述二沉池的输入口连通，
所述旋流器本体的上部设有偏心布设的进料槽，所述进料槽的输入口与所述生化池的输出口连通，所述进料槽的输出口与所述旋流空间连通，所述旋流器本体的底部设有与所述旋流空间连通的出料槽，所述出料槽通过回流装置与所述生化池的第一回流口连通。
2.根据权利要求1所述的基于低速旋分的污水处理系统，其特征在于，
所述离心分离装置还包括设于所述旋流器本体内的导流环和挡环，所述导流环和所述挡环均与所述旋流器本体同轴布设，所述挡环的底端沿轴向向下延伸至处于所述进料槽的下方，以阻挡并引导从所述进料槽喷射的物料向下流动，
所述导流环设于所述导流管的顶部，所述挡环至少部分包围所述导流环布设且所述挡环的圆周内壁面与所述导流环的圆周外壁面之间留有径向间隙，所述导流环上设有沿斜向贯穿所述导流环的引导斜孔，所述引导斜孔的输出端向上倾斜设置，以在通过所述引导斜孔引导轻比重的活性污泥向上流出的同时对活性污泥进行二次分离。
3.根据权利要求1所述的基于低速旋分的污水处理系统，其特征在于，
所述导流管包括依次排布并相互连通的喇叭管和圆柱管，所述喇叭管设于所述圆柱管的顶部，所述喇叭管的小径出口端朝向所述圆柱管设置，
所述圆柱管的内径与所述喇叭管的大径入口端的内径之比为1：1.1-1.3。
4.根据权利要求3中任一项所述的基于低速旋分的污水处理系统，其特征在于，
所述喇叭管的外扩锥角为60-75°。
5.根据权利要求3所述的基于低速旋分的污水处理系统，其特征在于，
所述旋流器本体包括依次排布并相互连通的的空心圆柱段和圆台段，所述空心圆柱段设于所述圆台段的上部且与所述圆台段的大径端连接，所述进料槽设于所述空心圆柱段上，所述出料槽设于所述圆台段上，
所述空心圆柱段的高度和所述圆台段的高度之比为2-4：1。
6.根据权利要求5所述的基于低速旋分的污水处理系统，其特征在于，
所述圆柱管的内径与所述空心圆柱段的内径之比为1：8-12。
7.根据权利要求5所述的基于低速旋分的污水处理系统，其特征在于，
所述进料槽设于所述空心圆柱段的顶部，所述进料槽为偏心设于所述空心圆柱段上的条缝结构槽，所述条缝结构槽的槽高和所述空心圆柱段的高度之比为1：3-5。
8.根据权利要求1所述的基于低速旋分的污水处理系统，其特征在于，
所述基于低速旋分的污水处理系统还包括设于所述二沉池下游的水力旋流器，所述水力旋流器的顶部设有排泥口，所述水力旋流器的侧壁面上设有沿其切向布设的进料口，所述水力旋流器的底部设有排泄口，
所述二沉池组件的污泥出口包括第一输送支路和第二输送支路，所述第一输送支路通过外回流的方式将经所述二沉池浓缩后的部分污泥返回所述生化池的第二回流口，所述第二支路将经所述二沉池浓缩后的部分污泥输送至所述水力旋流器的进料口，
所述水力旋流器的排泄口通过第三输送支路与所述生化池的第二回流口连通。
9.根据权利要求1所述的基于低速旋分的污水处理系统，其特征在于，
所述回流装置包括用于将所述出料槽与所述第一回流口连通的回流管以及用于提供泵送压力的回流泵。
10.一种基于低速旋分的污水处理方法，其特征在于，通过如权利要求1至9任一项所述的基于低速旋分的污水处理系统，包括如下步骤：
在生化池内投加功能载体，其中，所述功能载体的粒径分布在50-100um，所述功能载体在所述生化池内培养形成污泥颗粒，所述污泥颗粒的粒径分布在50-500um；
将生化池内的物料通过旋流器本体上的进料槽送入至离心分离装置的旋流空间内，控制进入所述进料槽的进料速度为1.5-2.5m/s，控制进入旋流空间内的物料在所述旋流空间的中心圆上的的平均线速度为1-2m/s；
通过回流装置将从所述旋流器本体的出料槽排出的大比重的污泥颗粒回流至所述生化池内，所述大比重的污泥颗粒质量占比为所述送入离心分离装置总物料质量的60％-75％；
通过排流装置将轻比重的活性污泥排出至二沉池内，所述轻比重的活性污泥质量占比为所述送入离心分离装置总物料质量的25％-40％；
第一输送支路通过外回流的方式将经所述二沉池浓缩后的部分污泥回流至所述生化池；第二支路将经所述二沉池浓缩后的部分剩余污泥输送至所述水力旋流器的进料口；
通过水力旋流器将剩余污泥分离，并通过第三输送支路将分离后得到的剩余污泥颗粒和功能载体的复合物回流至所述生化池内，同时将分离后得到的污泥排出至所述水力旋流器外。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117049647A (zh) * | 2023-10-12 | 2023-11-14 | 湖南三友环保科技有限公司 | 污泥浓缩回流分离装置及污水处理系统 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101428254A (zh) * | 2007-11-10 | 2009-05-13 | 威海市海王旋流器有限公司 | 离心蜗壳进料旋流器 |
| CN106746363A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-05-31 | 浙江工业大学 | 一种连续流好氧颗粒污泥培养与粒径控制方法及系统 |
| CN107585951A (zh) * | 2017-09-07 | 2018-01-16 | 上海同济普兰德生物质能股份有限公司 | 一种重质污泥回收强化脱氮除磷的方法 |
| CN109851039A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-06-07 | 华南理工大学 | 一种负荷增强的废水处理流态化反应装置、系统及方法 |
| US20200048131A1 (en) * | 2018-08-13 | 2020-02-13 | Ovivo Inc. | Biomass selection and control for continuous flow granular/flocculent activated sludge processes |
| CN215480022U (zh) * | 2021-06-25 | 2022-01-11 | 北京绿恒科技有限公司 | 倒置式多向流好氧颗粒污泥水处理装置 |
-
2022
- 2022-05-24 CN CN202210578298.9A patent/CN114716116A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101428254A (zh) * | 2007-11-10 | 2009-05-13 | 威海市海王旋流器有限公司 | 离心蜗壳进料旋流器 |
| CN106746363A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-05-31 | 浙江工业大学 | 一种连续流好氧颗粒污泥培养与粒径控制方法及系统 |
| CN107585951A (zh) * | 2017-09-07 | 2018-01-16 | 上海同济普兰德生物质能股份有限公司 | 一种重质污泥回收强化脱氮除磷的方法 |
| US20200048131A1 (en) * | 2018-08-13 | 2020-02-13 | Ovivo Inc. | Biomass selection and control for continuous flow granular/flocculent activated sludge processes |
| CN109851039A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-06-07 | 华南理工大学 | 一种负荷增强的废水处理流态化反应装置、系统及方法 |
| CN215480022U (zh) * | 2021-06-25 | 2022-01-11 | 北京绿恒科技有限公司 | 倒置式多向流好氧颗粒污泥水处理装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 陈群玉等: "《水污染控制工程》", 30 June 2018, 中央民族大学出版社 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117049647A (zh) * | 2023-10-12 | 2023-11-14 | 湖南三友环保科技有限公司 | 污泥浓缩回流分离装置及污水处理系统 |
| CN117049647B (zh) * | 2023-10-12 | 2024-03-08 | 湖南三友环保科技有限公司 | 污泥浓缩回流分离装置及污水处理系统 |
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