CN115010260A - 一种水处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水处理设备，包括预缺氧反应池、硝化反应池、沉淀池和用于污水循环流动的环形反应池，环形反应池内设有多个第一曝气装置和用于推进污水流动的推流装置，多个第一曝气装置沿环形反应池的环形方向设置，在环形反应池的内部形成厌氧区、缺氧区和好氧区，环形反应池绕设在沉淀池、硝化反应池和预缺氧反应池的外围，预缺氧反应池和环形反应池相连通，硝化反应池和环形反应池相连通，硝化反应池与沉淀池相连通，沉淀池和环形反应池之间设有硝化液回流通道，沉淀池和预缺氧反应池之间设有污泥回流通道，形成回流系统，该水处理设备中环形反应池内的功能属性能够应对不同状况及时调整，建设周期短，生产成本低，运营维护成本低。

Description

一种水处理设备

技术领域

本发明用于污水处理技术领域，特别是涉及一种水处理设备。

背景技术

伴随着城市化进程的发展，城市人口的数量不断增加，城镇污水厂的污水处理水量不断增加，使得污水厂构筑物、设备常处于满负荷或超负荷状态，为解决污水厂现状问题，往往需要将传统污水厂增容扩建或者新建传统污水厂，但由于规划用地等原因，传统污水厂增容扩建或新建传统污水厂所需的土地往往比较多，且建设成本高，建设周期比较长，故目前多采用活性污泥法的一体化污水处理设备和装配式污水处理设备，但现有污水处理设备的功能属性不便于根据实际情况灵活调整，且设备成本高、运营维护成本高。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种水处理设备，其能够根据污水的进水水量和水质波动等具体情况进行灵活调整。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水处理设备，包括预缺氧反应池、硝化反应池、沉淀池和用于污水循环流动的环形反应池，所述环形反应池内设有多个第一曝气装置和用于推进污水流动的推流装置，多个所述第一曝气装置沿所述环形反应池的环形方向设置，多个所述第一曝气装置能够在所述环形反应池的内部形成厌氧区、缺氧区和好氧区，所述环形反应池绕设在所述沉淀池、所述硝化反应池和所述预缺氧反应池的外围，所述预缺氧反应池和所述环形反应池相连通，所述硝化反应池和所述环形反应池相连通，所述硝化反应池与所述沉淀池相连通，所述沉淀池和所述环形反应池之间设有硝化液回流通道，所述沉淀池和所述预缺氧反应池之间设有污泥回流通道，形成回流系统。

优选的，所述预缺氧反应池上连通有进水管，所述推流装置包括第一推流器和第二推流器。

优选的，所述第一推流器和所述第二推流器沿所述环形反应池的环形方向对称设置在所述环形反应池的两侧，所述第一推流器和所述第二推流器的推流方向同为顺时针方向或同为逆时针方向。

优选的，所述第一推流器和所述第二推流器沿所述环形反应池的环形方向相邻设置，所述第一推流器的推流方向为逆时针方向，所述第二推流器的推流方向为顺时针方向。

优选的，所述沉淀池内设有固液气分离装置，所述固液气分离装置内设有第二曝气装置，所述第二曝气装置位于所述固液气分离装置的底部。

优选的，所述沉淀池的底部设有排泥口，所述固液气分离装置上设有用于溢流出水的出水堰。

优选的，所述沉淀池内设有集气管，所述固液气分离装置的顶部设有集气罩，所述集气管的一端与所述集气罩相连通，所述集气管的另一端与所述污泥回流通道相连通。

优选的，所述污泥回流通道的一端与所述沉淀池的底部相连通，另一端向顶部延伸至所述预缺氧反应池的上方，所述集气管通过所述污泥回流通道的底端伸入所述污泥回流通道中。

优选的，所述环形反应池呈椭圆环形，所述预缺氧反应池包括第一预缺氧反应区和第二预缺氧反应区，所述沉淀池和所述硝化反应池沿所述环形反应池的宽度方向依次设置在所述环形反应池的环心位置处，所述第一预缺氧反应区和所述第二预缺氧反应区沿所述环形反应池的长度方向分别设置在所述沉淀池和所述硝化反应池的两侧。

优选的，所述硝化反应池内设有第三曝气装置。

上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：该水处理设备通过设置预缺氧反应池、硝化反应池、沉淀池和用于污水循环流动的环形反应池，并在环形反应池内设置多个第一曝气装置，以在环形反应池的内部形成厌氧区、缺氧区和好氧区，在污水处理过程中，能够根据进水水量和水质情况，通过分别控制不同第一曝气装置的曝气时长和工作频率，来灵活控制跑道式区域的厌氧区、缺氧区、好氧区布置情况，预缺氧反应池、环形反应池、硝化反应池、沉淀池之间依次连通，并在沉淀池和环形反应池之间设有硝化液回流通道，沉淀池和预缺氧反应池之间设有污泥回流通道，在工作过程中，该水处理设备中环形反应池内的功能属性能够应对不同状况及时调整，且该水处理设备由预缺氧反应池、硝化反应池、沉淀池和环形反应池组装而成，装配拆卸快捷，便于批量生产，从而缩短了建设周期，生产成本低，运营维护成本低。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例的结构示意图；

图2是本发明另一个实施例的结构示意图；

图3是本方明一个实施例中沉淀池的结构示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

本发明中，如果有描述到方向( 上、下、左、右、前及后) 时，其仅是为了便于描述本发明的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内” 等理解为包括本数。在本发明的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的实施例提供了一种水处理设备，参见图1、图2，包括预缺氧反应池100、硝化反应池200、沉淀池300和用于污水循环流动的环形反应池400，环形反应池400内设有多个第一曝气装置410和用于推进污水流动的推流装置，多个第一曝气装置410沿环形反应池400的环形方向设置，多个第一曝气装置410能够在环形反应池400的内部形成厌氧区、缺氧区和好氧区，在污水处理过程中，能够根据进水水量和水质情况，通过分别控制不同第一曝气装置410的曝气时长和工作频率，来灵活控制跑道式区域的厌氧区、缺氧区、好氧区布置情况，环形反应池400绕设在沉淀池300、硝化反应池200和预缺氧反应池100的外围，预缺氧反应池100和环形反应池400相连通，硝化反应池200和环形反应池400相连通，硝化反应池200与沉淀池300相连通，即预缺氧反应池100、环形反应池400、硝化反应池200、沉淀池300之间依次连通，沉淀池300和环形反应池400之间设有硝化液回流通道500，沉淀池300和预缺氧反应池100之间设有污泥回流通道600，形成回流系统，在工作过程中，该水处理设备中环形反应池400内的功能属性能够根据污水的进水水量和水质波动等具体情况进行灵活调整，以应对不同状况及时调整，且该水处理设备由预缺氧反应池100、硝化反应池200、沉淀池300和环形反应池400组装而成，装配拆卸快捷，便于批量生产，从而缩短了建设周期，生产成本低，运营维护成本低。

优选的，预缺氧反应池100和环形反应池400之间设有第一污水通道700，硝化反应池200和环形反应池400之间设有第二污水通道800，硝化反应池200与沉淀池300之间设有第三污水通道900。

该水处理设备的工作方法是：

步骤一：先将污水注入预缺氧反应池100中，污水与预缺氧反应池100中的回流污泥完全混合，经过1～2小时的厌氧分解，去除污水中部分BOD，并进行反硝化作用，使污水中部分含氮化合物充分转化成N2而释放；

步骤二：污水通过第一污水通道700流入环形反应池400，污水在环形反应池400中通过不断循环地流经厌氧区、缺氧区和好氧区，污水中的污染物不断地被降解，可以通过控制曝气时长和频率，来控制溶解氧的具体参数，形成厌氧区、缺氧区和好氧区的布置，实现循环的A/O工艺、多级A/O工艺和A/O/A工艺的调控，具体地，污水在厌氧区中，聚磷菌在厌氧区释放磷的效率大大提高，确保其在好氧区的吸磷效率相应得到充分提升；污水在缺氧区的反硝化细菌以污水中未分解的含碳有机物为碳源，将沉淀池300中通过硝化液回流通道500进来的污泥混合液中的硝酸根还原为N₂而释放；在缺氧区反硝化后的含污泥混合液，进入好氧区进行硝化反应，同时部分硝化液从好氧区流至下一个缺氧区；好氧区的作用在于活性污泥中的微生物在有氧的条件下，将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO₂和H₂O等稳定物质，在污水中有机物被氧化的同时，污水中的有机氮和游离态氨氮在溶解氧充足的情况下，逐步转化成亚硝酸盐和硝酸盐，聚磷菌分解贮存在细胞内的PHA，即聚羟基烷酸，完成摄磷，形成高浓度的含磷污泥；

步骤三：随后污水经过第二污水通道800进入硝化反应池200，进行进一步的硝化反应，污水中的NH₃-N（氨氮）进行硝化反应生成硝酸根，同时污水中的有机物氧化分解供给吸磷微生物以能量，微生物从水中吸收磷，磷进入细胞组织，富集在微生物内；

步骤四：之后污水经第三污水通道900进入沉淀池300进行气、泥、水的分离，其中，经过循环处理的达标污水排放至该水处理设备的外部，一部分污泥排出沉淀池300，另一部分污泥通过硝化液回流通道500回流至预缺氧反应池100中，以强化预缺氧反应池100的脱氨能力，其中的聚磷微生物（聚磷菌等）释放出磷，满足细菌对磷的需求进一步实现一体化设备对氮、磷的高效去除，分离的气体用于促进污泥通过污泥回流通道600回流至预缺氧反应池100，完成污水处理。

参见图1、图2，预缺氧反应池100上连通有进水管110，推流装置包括第一推流器420和第二推流器430，以推进污水在预缺氧反应池100中不断循环，优选的，第一推流器420和第二推流器430均为低速推流器。

在某些实施例中，参见图1，第一推流器420和第二推流器430沿环形反应池400的环形方向对称设置在环形反应池400的两侧，第一推流器420和第二推流器430的推流方向同为顺时针方向或同为逆时针方向，以在预缺氧反应池100中形成一个环形的跑道式功能区域，以推进污水在预缺氧反应池100中实现无间断式循环。

在另一些实施例中，参见图2，第一推流器420和第二推流器430沿环形反应池400的环形方向相邻设置，第一推流器420的推流方向为逆时针方向，第二推流器430的推流方向为顺时针方向，优选的，第二污水通道800与第一推流器420对应设置在环形反应池400的两侧，以在预缺氧反应池100中形成两个半环形的跑道式功能区域，促进污水流动循环。

作为本发明优选的实施方式，参见图3，沉淀池300内设有固液气分离装置310，固液气分离装置310内设有第二曝气装置320，第二曝气装置320位于固液气分离装置310的底部，优选的，固液气分离装置310与地面垂直设置，便于进行固液气分离。

参见图3，沉淀池300的底部设有排泥口330，优选的，固液气分离装置310的底部设有泥斗收集区，当泥斗收集区的污泥过多时，通过排泥口330将处理过的过多污泥排至该水处理设备的外部，固液气分离装置310上设有用于溢流出水的出水堰340，经过循环处理后的达标污水通过出水堰340排出该水处理设备外。

优选的，参见图3，沉淀池300内设有集气管350，固液气分离装置310的顶部设有集气罩，集气管350的一端与集气罩相连通，集气管350的另一端与污泥回流通道600相连通，以通过气体推动沉淀池300中的污泥进入预缺氧反应池100中，起到气提管的作用。

优选的，沉淀池300整体呈垂直分层的结构，由下至上依次为污泥区、硝化液区、固液气分离装置310设置区、清水区和出水堰340，污泥区可通过固液气分离装置310中所收集的空气提升污泥区的污泥至预缺氧反应池100中，同样道理，通过固液气分离装置310中所收集的空气提升硝化反应池200，实现硝化液回流。

在某些实施例中，污泥回流通道600的一端与沉淀池300的底部相连通，另一端向顶部延伸至预缺氧反应池100的上方，集气管350通过污泥回流通道600的底端伸入污泥回流通道600中，以实现通过气提循环回流污泥。

参见图1、图2，环形反应池400呈椭圆环形，预缺氧反应池100包括第一预缺氧反应区120和第二预缺氧反应区130，沉淀池300和硝化反应池200沿环形反应池400的宽度方向依次设置在环形反应池400的环心位置处，第一预缺氧反应区120和第二预缺氧反应区130沿环形反应池400的长度方向分别设置在沉淀池300和硝化反应池200的两侧，第一预缺氧反应区120和第二预缺氧反应区130的对称设置能够有效减少动力系统的运用，使整个水处理设备仅需2～3个推流器即可实现循环，优选的，第一预缺氧反应区120和第二预缺氧反应区130均呈与环形反应池400内壁相匹配的半圆形，第一预缺氧反应区120和第二预缺氧反应区130的外侧均与环形反应池400相连，第一预缺氧反应区120和第二预缺氧反应区130的内侧均与沉淀池300和硝化反应池200相连，沉淀池300和硝化反应池200呈四边形，使该水处理设备的结构更加紧凑，减小占地面积小。

参见图1、图2，硝化反应池200内设有第三曝气装置210，硝化反应池200和沉淀池300均沿环形反应池400的长度方向设置，第三曝气装置210的曝气面积较第一曝气装置410大，由于硝化反应池200的面积大，故其中污水的水流速度较环形反应池400中的水流速度慢，故硝化反应池200中的污水混合度更好，有利于污泥浓度和污泥性状的均一性，利于污泥在下一步沉淀池300中进行泥水分离。

在本说明书的描述中，参考术语“示例”、“实施例”或“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种水处理设备，其特征在于：包括预缺氧反应池、硝化反应池、沉淀池和用于污水循环流动的环形反应池，所述环形反应池内设有多个第一曝气装置和用于推进污水流动的推流装置，多个所述第一曝气装置沿所述环形反应池的环形方向设置，多个所述第一曝气装置能够在所述环形反应池的内部形成厌氧区、缺氧区和好氧区，所述环形反应池绕设在所述沉淀池、所述硝化反应池和所述预缺氧反应池的外围，所述预缺氧反应池和所述环形反应池相连通，所述硝化反应池和所述环形反应池相连通，所述硝化反应池与所述沉淀池相连通，所述沉淀池和所述环形反应池之间设有硝化液回流通道，所述沉淀池和所述预缺氧反应池之间设有污泥回流通道，形成回流系统。

2.根据权利要求1所述的水处理设备，其特征在于：所述预缺氧反应池上连通有进水管，所述推流装置包括第一推流器和第二推流器。

3.根据权利要求2所述的水处理设备，其特征在于：所述第一推流器和所述第二推流器沿所述环形反应池的环形方向对称设置在所述环形反应池的两侧，所述第一推流器和所述第二推流器的推流方向同为顺时针方向或同为逆时针方向。

4.根据权利要求2所述的水处理设备，其特征在于：所述第一推流器和所述第二推流器沿所述环形反应池的环形方向相邻设置，所述第一推流器的推流方向为逆时针方向，所述第二推流器的推流方向为顺时针方向。

5.根据权利要求1所述的水处理设备，其特征在于：所述沉淀池内设有固液气分离装置，所述固液气分离装置内设有第二曝气装置，所述第二曝气装置位于所述固液气分离装置的底部。

6.根据权利要求5所述的水处理设备，其特征在于：所述沉淀池的底部设有排泥口，所述固液气分离装置上设有用于溢流出水的出水堰。

7.根据权利要求5所述的水处理设备，其特征在于：所述沉淀池内设有集气管，所述固液气分离装置的顶部设有集气罩，所述集气管的一端与所述集气罩相连通，所述集气管的另一端与所述污泥回流通道相连通。

8.根据权利要求7所述的水处理设备，其特征在于：所述污泥回流通道的一端与所述沉淀池的底部相连通，另一端向顶部延伸至所述预缺氧反应池的上方，所述集气管通过所述污泥回流通道的底端伸入所述污泥回流通道中。

9.根据权利要求1所述的水处理设备，其特征在于：所述环形反应池呈椭圆环形，所述预缺氧反应池包括第一预缺氧反应区和第二预缺氧反应区，所述沉淀池和所述硝化反应池沿所述环形反应池的宽度方向依次设置在所述环形反应池的环心位置处，所述第一预缺氧反应区和所述第二预缺氧反应区沿所述环形反应池的长度方向分别设置在所述沉淀池和所述硝化反应池的两侧。

10.根据权利要求1所述的水处理设备，其特征在于：所述硝化反应池内设有第三曝气装置。

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