CN116040848A - 一种沉淀式气提过滤反应设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种沉淀式气提过滤反应设备，其包括砂滤装置，其底部填充设置有活性滤料；好氧反应装置，至少设置于所述砂滤装置的一侧；沉淀装置，设置于所述好氧反应装置的下游，其包括气提机构和聚液布水机构，所述气提机构连通所述沉淀装置和所述好氧反应装置，所述聚液布水机构连通所述所述沉淀装置和所述砂滤装置。本发明通过于有限的空间内合理分布所述好氧反应装置、沉淀装置和砂滤装置，实现于相应区域内完成多次曝气、沉降、砂滤和出水操作，集好氧微生物分解、沉淀砂滤等功能为一体，促进对污水的处理能力，装置占地面积小，容积利用率高。

Description

一种沉淀式气提过滤反应设备

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种沉淀式气提过滤反应设备。

背景技术

活性滤料滤池是集絮凝、澄清、过滤功能为一体的连续式过滤设备，可确保过滤与洗砂同时运行，且能够在24小时连续运行。而现有的活性滤料滤池一般包括并列设置的曝气装置、沉淀装置和洗砂装置，每个装置均是独立设置并利用水管连通，此种结构的活性滤料滤池需要较大占地面积的沉淀池和砂滤池以供污泥沉降和污水砂滤，总体占地面积大，污水处理效率低下，其次，其在砂滤过程中需要进行滤砂反冲洗操作，而在进行滤砂反冲洗过程时需停止砂滤，则将直接影响沉淀砂滤的连续性和处理效率，且需要设置较多的水泵以促进水体运行，能耗较大。

发明内容

为了克服上述技术问题，本发明公开了一种沉淀式气提过滤反应设备。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种沉淀式气提过滤反应设备，其包括：

砂滤装置，其底部填充设置有活性滤料；

好氧反应装置，至少设置于所述砂滤装置的一侧；

沉淀装置，设置于所述好氧反应装置的下游，其包括气提机构和聚液布水机构，所述气提机构连通所述沉淀装置和所述好氧反应装置，所述聚液布水机构连通所述所述沉淀装置和所述砂滤装置。

上述的沉淀式气提过滤反应设备，其中所述沉淀装置包括设置于底部的沉淀泥斗和排泥管，于所述沉淀泥斗中设置有第一曝气装置，所述气提机构对应设置于所述第一曝气装置的上方。

上述的沉淀式气提过滤反应设备，其中所述第一曝气装置包括第一微孔曝气环管、第二微孔曝气环管、及至少四组微孔曝气斜管，且所述第一微孔曝气环管的周长大于所述第二微孔曝气环管的周长；

所述第一微孔曝气环管贴合设置于所述沉淀泥斗的上部内壁面，所述第二微孔曝气环管贴合设置于所述沉淀泥斗的下部内壁面，所述微孔曝气斜管连接所述第一微孔曝气环管和所述第二微孔曝气环管并贴合设置于所述沉淀泥斗的内壁面。

上述的沉淀式气提过滤反应设备，其中所述沉淀装置还包括设置于所述好氧反应装置底部的过流管道，所述过流管道连通所述好氧反应装置和所述沉淀装置，所述过流管道的末端设置有喇叭型分散罩，于所述喇叭型分散罩的下方对应设置有反射板。

上述的沉淀式气提过滤反应设备，其中所述沉淀装置还包括加药管道，所述加药管道与所述过流管道通过管道混合器连通，所述加药管道外接有除磷剂供给机构。

上述的沉淀式气提过滤反应设备，其中所述气提机构包括依次一体成型的回流管道、气提管道和喇叭型集气罩，所述喇叭型集气罩对应设置于所述第一曝气装置的上方，所述气提管道连通所述沉淀装置和所述好氧反应装置，所述气提管道的气提方向与所述回流管道的出水方向相反，所述回流管道的出水口所在平面平行于所述好氧反应装置的内部液平面。

上述的沉淀式气提过滤反应设备，其中所述聚液布水机构包括连通设置的聚液管和若干组布水管，所述聚液管连通所述沉淀装置和所述砂滤装置且设置于所述沉淀装置的上部，所述布水管按间隔距离设置于所述聚液管上且插置于所述活性滤料中，所述布水管上均匀地设有若干出水孔。

上述的沉淀式气提过滤反应设备，其中所述砂滤装置包括上下依次设置的集水区域和砂滤区域，所述活性滤料填充设置于所述砂滤区域中；

连通所述砂滤区域和所述集水区域设置有中心砂滤提升管，所述中心砂滤提升管延伸插置于所述活性滤料中，且所述中心砂滤提升管下端管口的设置位置低于所述布水管的设置位置，于所述活性滤料的底部对应所述中心砂滤提升管设置有空气提升装置；

于所述集水区域围绕所述中心砂滤提升管的外周设置有砂水导流管，所述砂水导流管与所述中心砂滤提升管之间形成回流通道，于所述回流通道的末端设置有第二曝气装置，所述砂水导流管下端管口的设置位置高于所述活性滤料的顶部。

上述的沉淀式气提过滤反应设备，其中于所述砂水导流管的上端管口对应所述中心砂滤提升管设置有挡砂斗；

于所述集水区域的上部设置有溢流堰。

上述的沉淀式气提过滤反应设备，其中所述好氧反应装置包括第三曝气装置和进水管，所述进水管的设置位置低于所述回流管道出水口的设置位置，且所述进水管的设置位置高于所述第三曝气装置的设置位置。

本发明的有益效果具有以下几点：

(1)通过于有限的空间内合理分布所述好氧反应装置、沉淀装置和砂滤装置，实现于相应区域内完成多次曝气、沉降、砂滤和出水操作，集好氧微生物分解、沉淀砂滤等功能为一体，促进对污水的处理能力，装置占地面积小，容积利用率高；其中，通过所述气提机构实现连通所述沉淀装置和好氧反应装置，便于沉淀后上清液反复进行多次曝气沉淀处理；并且通过所述聚液布水机构实现连通所述沉淀装置和砂滤装置，便于沉淀后上清液流至砂滤装置中进行砂滤，极大程度地提高污水处理的有序性、连贯性和充分性；

(2)所述好氧反应装置设置于所述沉淀装置的上游处，以使已曝气的污水依靠其重力经由所述过流管道流至所述沉淀装置中，在相同曝气量的情况下，所述第三曝气装置所需风压小能耗更低，解决传统的好氧装置设置于下部而导致曝气风压高造成高能耗的问题；

(3)于所述过流管道上新增连通设置有所述加药管道，实现在脱氮的同时具备良好的去磷效果；

(4)为了实现高浓度的有机废水降解去除污染物的目的，需要维持较高的活性污泥浓度，连通所述沉淀装置和所述好氧反应装置设置所述气提机构，并且通过在所述回流管道设置所述第二曝气装置，实现在回流的同时，使好氧微生物的浓度大大提高，同时回流污泥中含有大量的微生物和有机物，有效地加快微生物的繁殖速度，增强好氧微生物处理能力，其次，回流无需另外设置污泥回流泵，减少占地面积及降低能耗；

(5)于所述沉淀泥斗中设置所述第一曝气装置，有效防止细小悬浮物堆积形成浮渣而堵塞于所述沉淀装置中。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的结构剖视示意图；

图2为本发明中沉淀装置的剖视示意图；

图3为本发明中砂滤装置的剖视示意图；

图4为本发明中第一曝气装置的俯视示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步说明，以使本发明技术方案更易于理解、掌握，而非对本发明进行限制。

实施例：参见图1至图4，本实施例提供的一种沉淀式气提过滤反应设备，其包括：

砂滤装置1，其底部填充设置有活性滤料11；

好氧反应装置2，至少设置于所述砂滤装置1的一侧；

沉淀装置3，设置于所述好氧反应装置2的下游，其包括气提机构和聚液布水机构，所述气提机构连通所述沉淀装置3和所述好氧反应装置2，所述聚液布水机构连通所述所述沉淀装置3和所述砂滤装置1。

具体地，通过于有限的空间内合理分布所述好氧反应装置2、沉淀装置3和砂滤装置1，实现于相应区域内完成多次曝气、沉降、砂滤和出水操作，集好氧微生物分解、沉淀砂滤等功能为一体，促进对污水的处理能力，装置占地面积小，容积利用率高；其中，通过所述气提机构实现连通所述沉淀装置3和好氧反应装置2，便于沉淀后上清液反复进行多次曝气沉淀处理；并且通过所述聚液布水机构实现连通所述沉淀装置3和砂滤装置1，便于沉淀后上清液流至砂滤装置1中进行砂滤，极大程度地提高污水处理的有序性、连贯性和充分性。

较佳地，所述沉淀装置3包括设置于底部的沉淀泥斗331和排泥管332，于所述沉淀泥斗331中设置有第一曝气装置34，所述气提机构对应设置于所述第一曝气装置34的上方；具体地，所述排泥管332通过控制阀门控制排泥，污泥沉淀物沉淀于所述沉淀泥斗331中，并由所述排泥管332排出，确保及时排出陈旧污泥，提高污水处理效率。

较佳地，所述第一曝气装置34包括第一微孔曝气环管341、第二微孔曝气环管342、及至少四组微孔曝气斜管343，且所述第一微孔曝气环管341的周长大于所述第二微孔曝气环管342的周长；

所述第一微孔曝气环管341贴合设置于所述沉淀泥斗331的上部内壁面，所述第二微孔曝气环管342贴合设置于所述沉淀泥斗331的下部内壁面，所述微孔曝气斜管343连接所述第一微孔曝气环管341和所述第二微孔曝气环管342并贴合设置于所述沉淀泥斗331的内壁面，极大程度地提高对污水的曝气面积和气提效果，促使气泡携带污泥混合液上升进入所述气提机构中。

较佳地，所述沉淀装置3还包括设置于所述好氧反应装置2底部的过流管道351，所述过流管道351连通所述好氧反应装置2和所述沉淀装置3，所述过流管道351的末端设置有喇叭型分散罩352，于所述喇叭型分散罩352的下方对应设置有反射板353；已好氧反应处理的污水经所述过流管道351流入，结合使用所述喇叭型分散罩352和所述反射板353，使混有除磷剂的污水向四周均匀分布；具体地，污泥回流比控制为50％～300％，污泥沉淀物依靠重力下落落入所述沉淀泥斗331中，依靠静水压力3～5天排泥一次，上清液聚集于所述沉淀装置3的上部，提高沉淀充分性和均匀性。

较佳地，所述沉淀装置3还包括加药管道354，所述加药管道354与所述过流管道351通过管道混合器连通，所述加药管道354外接有除磷剂供给机构，确保在脱氮的同时具备良好的去磷效果。

较佳地，所述气提机构包括依次一体成型的回流管道311、气提管道312和喇叭型集气罩313，所述喇叭型集气罩313对应设置于所述第一曝气装置34的上方，所述气提管道312连通所述沉淀装置3和所述好氧反应装置2，所述气提管道312的气提方向与所述回流管道311的出水方向相反，所述回流管道311的出水口所在平面平行于所述好氧反应装置2的内部液平面；具体地，可根据实际使用情况，设置多条所述气提管道312；所述喇叭型集气罩313与水平方向的夹角为55°～85°，促使气泡聚集进入所述气提管道312中。

较佳地，所述聚液布水机构包括连通设置的聚液管321和若干组布水管322，所述聚液管321连通所述沉淀装置3和所述砂滤装置1且设置于所述沉淀装置3的上部，所述布水管322按间隔距离设置于所述聚液管321上且插置于所述活性滤料11中，所述布水管322上均匀地设有若干出水孔。

较佳地，所述砂滤装置1包括上下依次设置的集水区域和砂滤区域，所述活性滤料11填充设置于所述砂滤区域中；

连通所述砂滤区域和所述集水区域设置有中心砂滤提升管12，所述中心砂滤提升管12延伸插置于所述活性滤料11中，且所述中心砂滤提升管12下端管口的设置位置低于所述布水管322的设置位置，于所述活性滤料11的底部对应所述中心砂滤提升管12设置有空气提升装置；

于所述集水区域围绕所述中心砂滤提升管12的外周设置有砂水导流管13，所述砂水导流管13与所述中心砂滤提升管12之间形成回流通道14，于所述回流通道14的末端设置有第二曝气装置15，所述砂水导流管13下端管口的设置位置高于所述活性滤料11的顶部；具体地，携带有少量砂子及细小悬浮物的污水经所述中心砂滤提升管12上端流出后进入所述回流通道14中，其中细小悬浮物被所述第二曝气装置15产生的气泡携带，向上经所述挡砂斗16外溢至所述好氧反应装置2中，砂子回落至所述活性滤料11中以重复利用，使所述活性滤料11保持较高的活性污泥浓度，同时防止砂子堆积于所述回流通道14的末端而造成短流。

较佳地，于所述砂水导流管13的上端管口对应所述中心砂滤提升管12设置有挡砂斗16；污水沿所述中心砂滤提升管12的上端流出后，经所述挡砂斗16将砂水回流至所述回流通道14中，避免砂子在反冲洗过程中损失；

于所述集水区域的上部设置有溢流堰17；已回流的水体聚集于所述集水区域中，上清液经所述溢流堰17流出。

较佳地，所述好氧反应装置2包括第三曝气装置21和进水管22，所述进水管22的设置位置低于所述回流管道311出水口的设置位置，且所述进水管22的设置位置高于所述第三曝气装置21的设置位置；具体地，待处理的污水通过所述进水管22流入至所述好氧反应装置2中，经所述第三曝气装置21被好氧微生物分解后，在重力的作用下通过所述过流管道351入所述沉淀装置3中，促进对污水的处理能力。

具体地，所述活性滤料包括但不限于石英砂、陶粒或无烟煤等滤料；优选地，所述活性滤料的粒径为0.1～8mm，因所述活性滤料的粒径小、比表面积大，对细小悬浮物的去除效率更高，可提高对污水的砂滤处理能力和效率。

本发明在工作时，包括以下步骤：

(1)待处理的污水经所述进水管22流入至所述好氧反应装置2中，以实现污水进水操作；

(2)经所述第三曝气装置21曝气为好氧微生物提供氧气，污水在气体的作用下持续翻滚，好氧微生物对污水进行好氧反应处理，以实现污水处理；

(3)已经一级污水处理的污水在重力的作用下通过所述过流管道351流入所述沉淀装置3中，并由所述加药管道354对污水通入除磷剂，通过所述喇叭型分散罩352和所述反射板353的作用下，均匀分布流出污水，以实现污水消毒处理；

(4)经所述第一曝气装置34为污水曝气，同时污水在气体的作用下持续翻滚形成气升流，带动污水经所述气提机构回流至所述好氧反应装置2中，以实现对污水反复进行好氧反应和沉淀，污泥沉淀物沉降至所述沉淀泥斗331中，并由所述排泥管332排出，以实现污泥沉降；

(5)沉淀后的上清液流入所述聚液管321中，并由所述布水管322均匀流入所述活性滤料11中，所述活性滤料11对污水进行砂滤，以实现污水砂滤操作；

并且所述空气提升装置通过气提作用，将污水经所述中心砂滤提升管12流至所述回流通道14中，所述第二曝气装置15为污水曝气，加快回流污水中微生物的繁殖，上清液进入所述集水区并由所述溢流堰17流出，以实现出水操作。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术手段和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种沉淀式气提过滤反应设备，其特征在于，其包括：

砂滤装置，其底部填充设置有活性滤料；

好氧反应装置，至少设置于所述砂滤装置的一侧；

沉淀装置，设置于所述好氧反应装置的下游，其包括气提机构和聚液布水机构，所述气提机构连通所述沉淀装置和所述好氧反应装置，所述聚液布水机构连通所述所述沉淀装置和所述砂滤装置。

2.根据权利要求1所述的沉淀式气提过滤反应设备，其特征在于，所述沉淀装置包括设置于底部的沉淀泥斗和排泥管，于所述沉淀泥斗中设置有第一曝气装置，所述气提机构对应设置于所述第一曝气装置的上方。

3.根据权利要求2所述的沉淀式气提过滤反应设备，其特征在于，所述第一曝气装置包括第一微孔曝气环管、第二微孔曝气环管、及至少四组微孔曝气斜管，且所述第一微孔曝气环管的周长大于所述第二微孔曝气环管的周长；

所述第一微孔曝气环管贴合设置于所述沉淀泥斗的上部内壁面，所述第二微孔曝气环管贴合设置于所述沉淀泥斗的下部内壁面，所述微孔曝气斜管连接所述第一微孔曝气环管和所述第二微孔曝气环管并贴合设置于所述沉淀泥斗的内壁面。

4.根据权利要求3所述的沉淀式气提过滤反应设备，其特征在于，所述沉淀装置还包括设置于所述好氧反应装置底部的过流管道，所述过流管道连通所述好氧反应装置和所述沉淀装置，所述过流管道的末端设置有喇叭型分散罩，于所述喇叭型分散罩的下方对应设置有反射板。

5.根据权利要求4所述的沉淀式气提过滤反应设备，其特征在于，所述沉淀装置还包括加药管道，所述加药管道与所述过流管道通过管道混合器连通，所述加药管道外接有除磷剂供给机构。

6.根据权利要求5所述的沉淀式气提过滤反应设备，其特征在于，所述气提机构包括依次一体成型的回流管道、气提管道和喇叭型集气罩，所述喇叭型集气罩对应设置于所述第一曝气装置的上方，所述气提管道连通所述沉淀装置和所述好氧反应装置，所述气提管道的气提方向与所述回流管道的出水方向相反，所述回流管道的出水口所在平面平行于所述好氧反应装置的内部液平面。

7.根据权利要求6所述的沉淀式气提过滤反应设备，其特征在于，所述聚液布水机构包括连通设置的聚液管和若干组布水管，所述聚液管连通所述沉淀装置和所述砂滤装置且设置于所述沉淀装置的上部，所述布水管按间隔距离设置于所述聚液管上且插置于所述活性滤料中，所述布水管上均匀地设有若干出水孔。

8.根据权利要求7所述的沉淀式气提过滤反应设备，其特征在于，所述砂滤装置包括上下依次设置的集水区域和砂滤区域，所述活性滤料填充设置于所述砂滤区域中；

连通所述砂滤区域和所述集水区域设置有中心砂滤提升管，所述中心砂滤提升管延伸插置于所述活性滤料中，且所述中心砂滤提升管下端管口的设置位置低于所述布水管的设置位置，于所述活性滤料的底部对应所述中心砂滤提升管设置有空气提升装置；

于所述集水区域围绕所述中心砂滤提升管的外周设置有砂水导流管，所述砂水导流管与所述中心砂滤提升管之间形成回流通道，于所述回流通道的末端设置有第二曝气装置，所述砂水导流管下端管口的设置位置高于所述活性滤料的顶部。

9.根据权利要求8所述的沉淀式气提过滤反应设备，其特征在于，于所述砂水导流管的上端管口对应所述中心砂滤提升管设置有挡砂斗；

于所述集水区域的上部设置有溢流堰。

10.根据权利要求9所述的沉淀式气提过滤反应设备，其特征在于，所述好氧反应装置包括第三曝气装置和进水管，所述进水管的设置位置低于所述回流管道出水口的设置位置，且所述进水管的设置位置高于所述第三曝气装置的设置位置。

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