CN1188079A - 污水的需氧处理槽用吹风装置以及污水的需氧处理槽 - Google Patents
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Abstract
本发明提供需氧处理槽用吹风装置以及备有该吹风装置的污水的需氧处理槽,其能防止因配置使载体浓度分布不均匀及不能发挥载体功能的装置而导致的处理性能降低,吹风装置设置在污水的需氧处理槽内,该处理槽内具有将浮游状态的微生物固定化了的载体,吹风装置备有壳体和设在该壳体内的被处理液体流路中的叶轮,叶轮的翼部与该翼部所相对的壳体之间的间隙大于载体的最大径或最大尺寸。
Description
本发明涉及污水的需氧处理槽用吹风装置以及备有该吹风装置的污水的需氧处理槽。特别涉及利用微生物固定化载体对下水、屎尿、工业排水等有机性排水进行生物学处理的需氧处理槽和设置于该需氧处理槽内的吹风装置。
近年来，活性污泥法、生物膜法、固定化微生物法等广为普及，但在土地利用效率要求很高的国内，急需开发出可节省面积的高性能污水处理装置。
在利用微生物固定化载体的污水处理装置中，怎样提高载体材料的性能尤为注目。
本申请人开发出了图9所示的利用固定化载体的污水处理装置。图9中，标号1是需氧处理槽(以下称为需氧槽)，需氧槽1内收容着很多将保持浮游状态的微生物固定化的载体2。在需氧槽1的底部配设着由扩径管或散气管等构成的微细气泡的散气装置3。散气装置3通过供气管5与鼓风机4连接。被处理液7从流入管7流入需氧槽1内，经过需氧处理后的处理液从处理液流出管8流出。流出管8的入口部配设着从处理液分离载体2的载体分离机6。
本申请人在开发图9所示利用载体的污水处理装置过程中，迂到下述技术课题。
即，固定化载体与被处理液一起在生物反应槽内流下，结果，反应槽前端部的载体浓度降低，末端部的载体浓度提高，载体堆积在配置于需氧反应槽整个底部的散气装置与混凝土底部的间隙内，必须大幅度地提高比计划载体量多的载体注入率。另外，由于载体的沉积，其处理性能显著降低。
因此，考虑过配置载体流下防止壁、配备另外的搅拌移送机构等方法，但是这些方法在处理容量、设备费用、运行费用方面存在问题。
作为吹风装置，虽然氧气溶存率高，但由于担心载体的破坏，所以采用基本上没有搅拌力的扩径管或散气管的全面吹风槽等进行处理。
但目前已开发出种种对于搅拌具有足够强度的微生物固定化载体。
本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种污水的需氧处理槽用吹风装置以及备有该吹风装置的污水的需氧处理槽，本发明的吹风装置和处理槽能防止因载体浓度不均匀及配置了不能发挥载体功能的装置而造成的处理性能降低。
本发明的另一目的是提供一种在载体通过吹风装置时，能抑制载体的损坏、破坏及消耗的污水的需氧处理槽用吹风装置以及备有该吹风装置的污水的需氧处理槽
为了解决上述课题，本发明采取以下技术方案：
污水的需氧处理槽用吹风装置，该吹风装置设置在污水的需氧处理槽内，该处理槽内具有将保持为浮游状态的微生物固定化了的载体；其特征在于，上述吹风装置备有壳体和设在该壳体内的被处理液体流路中的叶轮；设定该叶轮的翼部与该翼部所相对的上述壳体之间的间隙大于载体的最大径或最大尺寸。
所述的污水的需氧处理槽用吹风装置，其特征在于，所述叶轮的翼部用涂敷层材料复盖着。
所述的污水的需氧处理槽用吹风装置，其特征在于，将所述叶轮的翼部表面做得光滑。
所述的污水的需氧处理槽用吹风装置，其特征在于，所述叶轮的翼部表面是由研磨形成光滑的。
所述的污水的需氧处理槽用吹风装置，其特征在于，所述叶轮的翼部表面是用树脂材料成形而形成为光滑的。
所述的污水的需氧处理槽用吹风装置，其特征在于，构成被处理液体流路的部件的缘部或棱部形成为带有无角的圆度的曲面。
污水的需氧处理槽，其具有将保持着浮游状态的微生物固定化了的载体，在槽内的能均匀吹风混合的位置配置一台或数台吹风装置；其特征在于，上述吹风装置备有壳体和设在该壳体内的被处理液体流路中的叶轮；该叶轮的翼部与该翼部所相对的壳体之间的间隙设定大于载体的最大径或最大尺寸。
本发明的一实施例是吹风装置，该吹风装置设置在污水的需氧处理槽内，该处理槽内具有将保持着浮游状态的微生物固定化了的载体，其特征在于，上述吹风装置备有壳体和设在该壳体内的被处理液体流路中的叶轮；叶轮的翼部与该翼部所相对的壳体之间的间隙大于载体的最大径或最大尺寸。
本发明的另一实施例是污水的需氧处理槽，该处理槽内具有将保持为浮游状态的微生物固定化了的载体，其特征在于，在槽内的能均匀吹风混合的位置，配置着一台或数台吹风装置，该吹风装置备有壳体和设在壳体内的处理液流路中的叶轮；叶轮的翼部与该翼部所相对的壳体之间的间隙大于载体的最大径或最大尺寸。
本发明的需氧处理槽，可以作为对污水进行循环式硝化脱氮或脱氮、脱磷处理的处理装置中的需氧处理槽。
本发明中，为了解决因槽内流引起的载体集积在需氧处理槽的流末部的问题，不采用已往沿用的由扩径管或散气管构成的微气泡全面吹风方式的散气装置，而是配备由水中充气器构成的吹风装置，这种吹风装置具有很好的形成搅拌流的能力。
根据本发明，由于使用具有很好搅拌功能的吹风装置，所以，不使载体沉积在需氧槽底部，而是均匀地搅拌需氧槽内，可大幅度地改善载体的沉积。
另外，本发明中，由于在需氧槽中使用吹风装置，与已往的微细气泡全面吹风方式相比，长年使用也不降低氧气溶解效率，在需氧槽内可得到高的处理性能。
本发明的吹风装置中，叶轮的翼部与该翼部所相对的壳体之间的间隙大于载体的最大径或最大尺寸。因此，载体不会咬入叶轮的翼部与壳体之间，可防止载体自身的损伤和磨耗。另外，载体的最大径是指载体为球体或椭圆体等时的最大直径。载体的最大尺寸是指当载体为长方体、立方体或方锤体等时的最长相对2点的最大尺寸。
本发明的吹风装置中，用涂敷层材料复盖叶轮的翼部，或把叶轮的翼部表面做得光滑，所以，载体通过叶轮时即使与叶轮的翼部接触也可缓和接触时的冲击，可防止载体表面的硝化菌等微生物脱落，同时也防止载体自身的损伤和磨耗。
本发明中所使用的载体，最好是砂、活性碳、聚氨脂泡沫塑料、聚乙烯醇、聚丙烯、聚乙烯、聚乙二醇、纤维素等流动性载体，但并不局限于这些载体。向载体固定微生物的方法一般采用付着固定法，但也可用包括固定法。载体的形状可以是球体、椭圆体、长方体、立方体、方锤体等。
也可以在需氧槽的流出端配设载体流出防止机构，该防止机构由防止载体流出的网、筛、冲孔板等多孔性部件构成。
本发明的需氧处理槽，例如可适用于循环式硝化脱氮法及其装置或活性污泥法及其装置中的需氧工序及需氧处理槽。上述循环式硝化脱氮法及其装置是依次地连接无氧工序、需氧工序、沉淀工序，将需氧工序流出水循环到无氧工序，把沉淀工序的沉淀污泥送返无氧工序。上述活性污泥法及其装置是在无氧工序前再设置厌气工序，把沉淀工序的沉淀污泥送返厌气工序，脱氮、脱磷。
吹风装置的设置可根据槽的形状适当地选择台数和配置，进行均匀的吹风。
另外，由于流入水的流水影响，长期使用后载体会偏向流出端，使处理性能不稳定。这时，将含有载体的混合液送返流入部可以使处理性能稳定。
将上述方法用于厌气、需氧处理时，也可在含有载体的混合液送返前方设置使载体返回需氧槽、使混合液返回厌气槽的装置。这样分别送返可增大泵的能力。
另外，设置在需氧槽末端的移送泵，最好使用单轴螺旋泵和空气活塞泵等特殊形式的泵。移送水量最好用频率控制马达的旋转数变更等可任意变更。
移送时，除了泵以外，也可以使用不破坏载体及生物膜的适当移送机构。另外，也可以在载体的移送途中设置液体旋流器或滚筒筛那样的载体分离机构，将移送水分配到设在前段的各处理装置中，将载体分配到需氧槽中。
本发明的积极效果：
如上所述，根据本发明，在利用微生物固定化载体的水处理装置中，可以防止和消除载体浓度分布的形成，并且，使槽内的氧气供给速度均匀化，所以在整个槽体内能得到高的处理性能。
本发明的吹风装置中，叶轮的翼部与该翼部所相对的壳体之间的间隙大于载体的最大径或最大尺寸。因此，载体不咬入叶轮的翼部与壳体之间，可防止载体自身的损伤和消耗。
另外，本发明中，用涂敷层材料复盖叶轮的翼部，或者将翼部表面做得光滑，所以，载体通过叶轮时即使与叶轮的翼部接触也可以缓和接触时的冲击，可防止载体表面的硝化菌等微生物脱离，并可防止载体自身的消耗。
以下参照附图详细说明本发明的实施例。
图1是表示本发明的需氧处理槽之一例的断面图。
图2图1的平面图。
图3是表示本发明的吹风装置之一例的断面图。
图4是表示本发明的吹风装置之一例的平面图。
图5是本发明的吹风装置中的叶轮的要部放大图。
图6是本发明的吹风装置中的空气室壳体的放大断面图。
图7是本发明的吹风装置之另一例的断面图。
图8是采用本发明硝化脱氮法的装置的概略断面图。
图9是采用已往载体的需氧处理槽之一例的断面图。
下面，参照图1至图7说明本发明的污水的需氧处理槽用吹风装置以及备有该吹风装置的污水的需氧处理槽的一实施例。
图1是表示本发明的污水的需氧处理槽(以下称为需氧槽)之一例的断面图。图2是平面图。图1和图2中，标号1是需氧槽，在需氧槽1内收容着将保持为浮游状态的硝化菌等微生物固定化了的很多载体2。在需氧槽1的底部配设着由2台水中充气器构成的吹风装置10。吹风装置10通过供气管5与鼓风机4连接。供气管5上设有空气风量计9。
被处理液(污水)7从流入管7流入需氧槽1内，经过需氧处理后的处理液从处理液流出管8流出。流出管8的入口部配设着从处理液分离载体2的载体分离机6。随着被处理液的流下，载体2渐渐地移动到流出端，所以，在需氧槽1的末端部设置着移送载体和循环硝化液11的载体移送泵3。另外，由于设置载体移送泵3，移送载体2，可微调节载体浓度。
如图1和图2所示，在需氧槽1内不设置阻流板等的间隔板，在虚线40的前后各配置一台由水中充气器构成的吹风装置10，该虚线40位于需氧槽平面尺寸的纵、横长度约1∶1处。
在该需氧槽1内，形成图1所示的循环流。即使没有间隔板，固定化载体2也被该循环流在槽内均匀分散到一定程度。
下面，参照图3至图6说明吹风装置10之一例。
图3是本发明的吹风装置的断面图。图4是本发明吹风装置的平面图。本例的吹风装置是下方吹出式的吹风装置。
如图3和图4所示，吹风装置10备有壳体14、马达15、空气室壳体16和叶轮17。壳体14由形成被处理液流路的吸入壳体12和排出壳体13构成。马达15支承在壳体14上。叶轮17设在壳体14内的被处理液流路内。在空气壳体16内形成空气室19，通过与鼓风机4(见图1)连接着的供气管5向该空气室19内供给空气或氧气。
上述构造中，驱动马达15时，借助于叶轮17旋转，含有载体2的槽内处理液从上部吸入壳体12流入，经叶轮17内的流路向下流，从下部的排出壳体13的排出口13a排出到槽内。另一方面，从供气管5向空气室19供给的空气经过向下流路22，从最下部的喷射口23向壳体14内流路的被处理液中喷出，与被处理液混合搅拌后，作为气液混相流从排出口13a送入需氧槽1内。
本发明中，如图4所示，在叶轮17的翼部17a与该翼部17a相对的壳体14内周面之间的间隙C大于载体2的最大径或最大尺寸。这样，载体2不咬入叶轮17的翼部17a与壳体14之间，可防止载体自身的损伤和消耗。在已往的例中，当壳体内径为300mm时，该间隙C约为1.5mm，而在本发明中，当壳体内径为300mm时，该间隙C约为4mm以上。这时，载体2的最大径或最大尺寸不足4mm。
本发明中，如图5所示，叶轮17由轴流叶轮构成。叶轮17的翼部17a被涂敷层材料18复盖着。该涂敷层材料18由塑料或橡胶等树脂材料构成。叶轮17的翼部17a因涂敷层材料18而变得很光滑。通过适当选择涂敷层材料18的材质，可以缓和与载体2接触时的冲击。
在图5所示例中，是用涂敷层材料复盖叶轮的翼部，使翼部表面光滑。但也可以用研磨的方法使叶轮的翼部光滑。另外，也可以用树脂材料形成叶轮的翼部，使翼部表面光滑。
图6是本发明吹风装置中的空气室壳体16的放大断面图。
如图6所示，空气室壳体16的缘部16a和棱部16b形成为无角的圆曲面。因此，即使载体2与缘部16a或棱部16b接触也不损伤或消耗。图6中，只表示了空气室壳体16，但在本发明中，构成被处理液流路的所有部件的缘部和棱部都形成为无角的圆曲面。因此，被处理液中的载体2在壳体14内的流路中流过时，可防止载体2的损伤或消耗。
下面，参照图7说明吹风装置10的另一例。
图7是表示本发明另一例吹风装置的断面图。本例的吹风装置是上方吹出式。
如图7所示，吹风装置10备有壳体34、马达15、空气室壳体36和叶轮17。壳体34由形成被处理液流路的吸入壳体32和排出壳体33构成。马达15支承在壳体39上。叶轮17设在壳体34内的被处理液流路内。在空气壳体36内形成空气室39，通过与鼓风机4(见图1)连接着的供气管5向该空气室39内供给空气或氧气。
上述构造中，驱动马达15时，借助于叶轮17旋转，含有载体2的槽内处理液从下部吸入壳体32流入，经叶轮17内的流路向上流，从上部的排出壳体33的排出口33a排出到槽内。另一方面，从供气管5向空气室39供给的空气从喷射口43向壳体34内流路的被处理液中喷出，与被处理液混合搅拌后，作为气液混相流从排出口33a送入需氧槽1内。
本实施例的吹风装置10中，在叶轮17的翼部17a与该翼部17a相对的壳体14内周面之间的间隙C也大于载体2的最大径或最大尺寸。叶轮17的构造与图5所示例相同。
如上所述，图1至图7所示的实施例中，不采用已往的微细气泡的散气装置，而是设置由水中充气器构成的吹风装置10，即使长期使用也能得到稳定的氧气溶解效率。其结果，能得到高的处理性能，并且可大幅度减少维修管理作业。
下面，说明采用本发明需氧处理槽的循环式硝化脱氮法。图8是采用循环式硝化脱氮法的装置的概略纵断面图。
图8中，需氧槽1是采用本发明的需氧槽，标号25是无氧气槽，标号27是载体与硝化循环液的分离装置。与图1所示例相同的构造，采用相同标号，其说明从略。
下面参照图8说明硝化脱氮法。污水从流入管7与在分离装置27进行载体与硝化循环液分离后的硝化循环液28一起流入无氧气槽25，接受脱氮处理后，从设在间隔壁29上部的流入口流入需氧槽1，该间隔壁29分隔无氧槽25和需氧槽1。
在需氧槽1由吹风装置10生成循环流，由图1和图2所示实施例的作用效果，充分接受硝化处理，处理水通过载体分离机6流出。载体和硝化循环液11被分离装置27分离成载体和硝化循环液，设置在流出端的载体移送泵3使硝化循环液28循环到无氧气槽25内。
Claims (7)
1.污水的需氧处理槽用吹风装置，该吹风装置设置在污水的需氧处理槽内，该处理槽内具有将保持为浮游状态的微生物固定化了的载体；其特征在于，上述吹风装置备有壳体和设在该壳体内的被处理液体流路中的叶轮；设定该叶轮的翼部与该翼部所相对的上述壳体之间的间隙大于载体的最大径或最大尺寸。
2.如权利要求1所述的污水的需氧处理槽用吹风装置，其特征在于，所述叶轮的翼部用涂敷层材料复盖着。
3.如权利要求1所述的污水的需氧处理槽用吹风装置，其特征在于，将所述叶轮的翼部表面做得光滑。
4.如权利要求3所述的污水的需氧处理槽用吹风装置，其特征在于，所述叶轮的翼部表面是由研磨形成光滑的。
5.如权利要求3所述的污水的需氧处理槽用吹风装置，其特征在于，所述叶轮的翼部表面是用树脂材料成形而形成为光滑的。
6.如权利要求1所述的污水的需氧处理槽用吹风装置，其特征在于，构成被处理液体流路的部件的缘部或棱部形成为带有无角的圆度的曲面。
7.污水的需氧处理槽，其具有将保持着浮游状态的微生物固定化了的载体，在槽内的能均匀吹风混合的位置配置一台或数台吹风装置；其特征在于，上述吹风装置备有壳体和设在该壳体内的被处理液体流路中的叶轮；该叶轮的翼部与该翼部所相对的壳体之间的间隙设定大于载体的最大径或最大尺寸。
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