CN201232039Y - 用以污水处理的内循环流化生物反应装置 - Google Patents

Abstract

一种用以污水处理的内循环流化生物反应装置，其池体内设有流化好氧反应区、沉淀集水区和厌氧反应区，底部设有曝气装置，沉淀集水区的顶部设有出水渠，厌氧反应区内通入有进水管、顶部设有排气管、底部设置有连通该厌氧反应区与流化好氧反应区的布水管。流化好氧反应区内设置有一竖直的分隔板而将该反应区分隔成二个区域，分隔板上间隔开有连通所述二个区域的间隙，所述的曝气装置位于分隔板的外侧。与现有技术相比，该池体分隔成厌氧反应区、流化好氧反应区和沉淀集水区区域，将污水的生物反应、泥水分离和污泥回流系统有机的结合起来，污水净化效果好，该分隔板将原来的好氧区的位置一分为二，使得曝气范围变小，氧气利用率提高，大大增强曝气效果。

Description

用以污水处理的内循环流化生物反应装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理的技术领域，尤其涉及一种利用生物反应来进行污水处理的内循环流化生物反应装置。

背景技术

随着水资源的不断紧缺和对环境污染治理的不断加强，人们已经开始关注对各种污水进行处理，并尽可能的重新加以利用。目前，对城镇生活污水进行治理的装置大体可分为活性污泥过滤池、生物反应过滤池、生物接触氧化滤塔等，其中的生物反应过滤池是利用生物填料与污水充分接触而发生生物反应，从而使污水得到净化。目前的生物反应过滤池，大多都存在建设占地太大、投资过大、运行管理复杂、维护费用大等缺陷，使污水处理系统不能很好满足社会环境的需要，而且污水处理流程复杂，施工难度大和周期长，严重制约了当前城镇污水处理工作的开展。

针对上述现状，有人发明了如申请号为ZL200410026170.3(公开号为CN1704358A)的中国发明专利《一种一体化膜生物反应器》，其披露了这样一种一体化膜生物反应器，包括下部设置有进水口的水解腔，在水解腔内设置有生物填料，还包括以隔板相隔的反应腔，所述水解腔与反应腔之间设置有过滤导向通道，该过滤导向通道的一端连通水解腔的上部，连通处设置有过滤件，另一端连通反应腔的下部，所述反应腔内部设置有中空纤维膜组件，下部设置有活性污泥曝气装置。它克服现有污水处理设备存在的庞大复杂、占地面积大，投资和运行费用昂贵的缺陷，而且污水净化效果较为理想。

但上述专利仍然存在一定缺陷，上述反应器主要只进行了生物填料处理过程、好氧生化处理过程，缺少一级厌氧处理过程，故净化效果还有所欠缺；还有上述反应器中曝气装置是对整个反应腔进行曝气，曝气范围大，不易形成紊流，曝气的耗氧量大，影响曝气效果，增加曝气成本。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种整体结构非常简单、污水净化效果更为理想、曝气效果好、且造价及使用成本低的用以污水处理的内循环流化生物反应装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用以污水处理的内循环流化生物反应装置，包括有池体，在所述池体内设置有一竖直的隔板而将池体分隔为彼此相通的流化好氧反应区和沉淀集水区，流化好氧反应区内填充有生物填料，在所述流化好氧反应区的底部设置有曝气装置，而在所述沉淀集水区的顶部设置有出水渠；其特征在于：所述池体底部与隔板之间还设置有一斜坡板，该斜坡板与池体内壁所围成的密封空间为厌氧反应区，斜坡板的坡顶位于所述沉淀集水区内、坡底位于所述流化好氧反应区内，并且，该斜坡板的外表面与所述隔板的底端之间留有间距，而在该厌氧反应区内通入有进水管，在该厌氧反应区的顶部设置有排气管、底部设置有连通该厌氧反应区与流化好氧反应区的布水管，而且，所述斜坡板的顶部之上还设置有排泥管，所述曝气装置则位于所述布水管端口的一侧；所述的流化好氧反应区内设置有竖直的分隔板而将该反应区分隔成内侧区域和外侧区域，所述的分隔板上间隔开有连通所述内、外侧区域的间隙，所述的曝气装置位于流化好氧反应区的外侧区域内。

该技术方案在运作时，带有一定压力的污水从进水管直接进入厌氧反应区，首先在该厌氧反应区内进行厌氧反应，利用污水自身所带的微生物降解污水中的有害物质，厌氧反应产生的气体则从顶部的排气管排出池体之外；厌氧反应后的污水由布水管输入至流化好氧反应区内，在池体底部的曝气装置会源源不断的提供向上流动的气流，在供给污水与生物填料发生生物反应所需氧气的同时，促使流化好氧反应区内的污水与生物填料以及氧气搅动、混合起来，并在流化好氧反应区内形成一个顺时针或者逆时针方向的流动循环，也即，在气流的带动下，污水一边与生物填料充分混合、反应，一边在流化好氧反应区内循环流动；经过反应后的水流最后通过隔板底部与斜坡板之间的间距，而流入沉淀集水区内，在该区域内，从生物填料表面脱落的生物膜自然形成污泥，污泥逐渐在底部沉淀下来，并顺着斜坡板的外表面而流入流化好氧反应区的底部，保证了流化好氧反应区内污泥的浓度，而清水则位于该沉淀集水区的顶部，这样，清水即可从沉淀集水区顶部的出水渠输出，而在沉淀集水区内的剩余污泥则可从排泥管排出池体之外。

为使进入沉淀集水区内的水流能快速、高效的进行泥、水分离，所述出水渠与排泥管之间还可以设置有多块倾斜的斜板，这样，水流在经过斜板而向上流动时，水流中的污泥和生物填料会因自重而顺着斜板表面向下走，继而沉淀到沉淀集水区内的底部，实现清水与污泥的有效分离。

所述多块斜板的设置可以采用现有的各种技术，简单的可以采用如下设置方式：每块斜板互为平行，且两端分别固定在池体的池壁上。但为提高沉淀、分离效果，所述多块斜板以采用如下设置方式为佳：所述多块斜板分为左右两组而分别位于沉淀集水区两侧对称设置，左右两组斜板中最底端的那两块斜板的顶部之间设置有封水板，并且，除左右两组斜板中最顶端的那两块斜板端部与沉淀集水区的两内侧壁连接外，其余每块斜板的端部与隔板之间都留有间距。

为使水流、污泥以及生物填料在隔板与斜坡板之间的间距内流动更加顺畅，所述隔板的底端可以具有与所述斜坡板表面相适应的斜面。

考虑到流化好氧反应区内的流动循环方向，为使污水在进入流化好氧反应区内时分布地更加均匀，所述厌氧反应区底部的布水管可以沿着所述斜坡板的底部边沿互为平行地排列分布有多根。

所述的曝气装置可以是简单的曝气头，但为便于实施，且能保证曝气效果，所述的曝气装置也可以包括铺设在所述池体底部的多根曝气管和一设置在池体外部的总进气管，其中每根曝气管的管壁上开有多个出气孔，并且，每根曝气管的端部伸出在所述池体之外而与所述的总进气管相连通，具体曝气时，可以采用空压机与该进气管的入口相接，通过空压机将压缩空气输入到进气管，最后经过每根曝气管上的出气孔输出到池体内。

所述排泥管可以采用各种结构使污泥进入管体内部，而最终从管体端部输出到池体之外，简单的，可以在其顶部均布有多个进泥孔，并且，可以在外露于池体之外的排泥管端部上设置一阀门控制其启闭。

上述的分隔板外侧面以呈瓦楞状为佳。这样，增大了比表面积的同时，增加了紊流的效果，使得氧气利用率进一步增加。同理，上述的池体的内侧壁也呈瓦楞状。

为进一步提高池体的空间利用率，所述池体内中部间隔设置有两块所述的隔板，该两块隔板将该池体分隔成彼此相通的一个沉淀集水区和两个所述的流化好氧反应区，这两个流化好氧反应区分别位于每个隔板与池体的内壁之间而分别位于所述池体的两侧，而所述沉淀集水区设置在两块隔板之间；对应所述的斜坡板也有二块，所述的分隔板也有二块，该二块分隔板分别位于各流化好氧反应区内。

所述池体内可以设置有两块所述的隔板和两个所述的流化好氧反应区，这两个流化好氧反应区分别位于每个隔板与池体的池壁之间而分别位于所述池体的两侧，而所述沉淀集水区设置在两块隔板之间而位于所述池体的中央，这样，一个池体内设置两个流化好氧反应区并共享一个沉淀集水区，池体布局合理、空间利用率较高。

本实用新型的第二个实施方式可采用如下结构，上述池体内中部间隔设置有四块所述的隔板；该四块隔板将该池体分隔成彼此相通的二个沉淀集水区和三个所述的流化好氧反应区，所述沉淀集水区设置在靠近且相邻的两块隔板之间；这三个流化好氧反应区中的二个分别位于每个隔板与池体的内壁之间而分别位于所述池体的两侧，而第三个流化好氧反应区则位于二个沉淀集水区之间；对应，所述的斜坡板也有四块，每二块斜坡板与与池体底部围成所述的厌氧反应区；至少在位于中间的流化好氧反应区内设置有二块分隔板，而将该反应区分隔成二个内侧区域及一个外侧区域，其中内侧区域位于外侧区域两侧，所述的分隔板上间隔开有连通所述内、外侧区域的间隙。

该第二个实施例适合于污水处理量大的场合，污水处理量大，那么需要的池体体积就大，故需要有更多的沉淀集水区、流化好氧反应区和厌氧反应区，这可根据不同需要设置，本实施例是设置了四块隔板和四块斜坡板，将池体分成二个沉淀集水区、三个所述的流化好氧反应区及二个厌氧反应区。当然如果池体更大，则需要依次设置更多隔板和斜坡板。

与现有技术相比，本实用新型摈弃了原有布局复杂、工艺流程多、占地面积大、实施成本较高的生物反应过滤池，提供了一种全新的、结构布局非常简单的生物反应池，通过将池体分隔成厌氧反应区、流化好氧反应区和沉淀集水区三大块区域，并巧妙的利用曝气装置输出的上升气流的流动方向，使流化好氧反应区内的污水、生物填料以及空气充分得到搅动并按一定方向形成流动循环，这就大幅度提高了污水、生物填料和氧气的接触程度，保证污水的净化效果，而且在流化好氧反应区中氧气的利用率也得到显著提高，污水首先进行自我的生物反应，降解污水中的有害物质，而后与生物填料充分接触而发生生物反应，反应后的水流从隔板底部与斜坡板之间的间距流入隔板另一侧的沉淀集水区内，在该区域内，从生物填料表面脱落的生物膜而形成的污泥自然沉淀，实现清水、污泥的上下分离，同时，沉淀下来的污泥能从隔板底部与斜坡板之间的间隙回流至流化好氧反应区，该生物反应池将污水的生物反应、泥水分离和污泥回流系统有机的结合起来，简化了污水处理工艺流程，使整体结构非常简单，造价低，运行管理简单方便，而且污水净化效果非常理想。同时，还有一个重要的改进是其在流化好氧反应区内设置有一竖直的分隔板而将该反应区分隔成二个区域，该分隔板将原来的好氧区的位置一分为二，使得曝气范围变小，增加了曝气时紊流的效果，氧气利用率得到了充分的提高，大大增强曝气效果。

附图说明

图1为本实用新型第一个实施例的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例的剖视图；

图3为图1的A-A向局部剖视图；

图4为本实用新型第一个实施例中曝气装置的结构示意图；

图5为本实用新型第一个实施例中分隔板的局部放大示意图；

图6为本实用新型第一个实施例中池体侧壁的局部放大示意图；

图7为本实用新型第二个实施例的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1～6所示，为本实用新型的第一个实施例。

一种用以污水处理的内循环流化反应装置，包括有池体1，在池体1内设置有两块互为平行的竖直的隔板2，在每个隔板2与池体1的池壁之间为流化好氧反应区3，而两块隔板2之间为沉淀集水区4，也即，该池体1内设置有分别位于其两侧的两个流化好氧反应区3和一个位于其中央的沉淀集水区4，隔板2在具体实施时，可以通过其两个端面分别固定在池体1的池壁上，从而固定在池体1内，为尽力利用池体1内部空间，两块隔板2的顶部与池体1的顶部相齐平为佳，在每个流化好氧反应区3的底部都设置有曝气装置6。

本实施例的一个重要的改进是，所述的各流化好氧反应区3内分别设置有一竖直的分隔板10而将该反应区分隔成二个区域3a、3b，分隔板10的设置可参考隔板2在池体1内的设置方式，所述的分隔板10上间隔开有连通所述二个区域3a、3b的间隙X，间隙X以大于0小于等于50为佳，所述的曝气装置6位于分隔板10的外侧，即曝气装置6位于分隔板10与池体1内侧壁之间的区域3a内。分隔板10外侧面以呈瓦楞状为佳，所述的池体1的内侧壁也呈瓦楞状，该瓦楞状即分隔板10的外侧面成型有多条相间设置的凸筋10a和凹槽10b，如图5所示，在池体1的内侧壁成型有多条相间设置的凸筋1a和凹槽1b，如图6所示，纵截面成波浪状。这样，增大了比表面积的同时，增加了曝气时紊流的效果，使得氧气利用率进一步增加。当然如果将分隔板10的外侧面或池体1的内侧壁设计成其它的粗糙状也能起到一定的上述效果。

由于其在流化好氧反应区3内设置有一竖直的分隔板10而将该反应区3分隔成内侧区域3a和外侧区域3b，所述的曝气装置6位于分隔板10的外侧，该分隔板10将原来的流化好氧区3一分为二，使得曝气范围变小，增加了曝气时紊流的效果，氧气利用率得到了充分的提高，大大增强曝气效果。

还有分隔板10的设置还可采用以下等同的替换方式，即采用多块分隔板10，各分隔板10分别固定在池体1内，且位于同一高度平面上，各分隔板10间隔设置，以在相邻分隔板10之间形成连通内侧区域3a和外侧区域3b的间隙X。该方式即为本实施例所采用的设置方式。

同时，所述池体1底部与隔板2之间还设置有斜坡板5，该斜坡板5的坡顶位于沉淀集水区4内、坡底位于流化好氧反应区3内，并且，所述隔板2的底端21具有与斜坡板5表面相适应的斜面，该斜坡板5的外表面与隔板2的底端之间留有间距，在本实施例中，为提高空间利用率，配合池体1内的两块隔板2，由两块这样的斜坡板5与池体1底部搭建成一个密封空间；

这两块斜坡板5与池体1底部所围成的密封空间为厌氧反应区51，在该厌氧反应区51内通入有进水管52，在该厌氧反应区51的顶部设置有排气管53、底部设置有连通该厌氧反应区51与流化好氧反应区3的布水管7，其中，该布水管7沿着所述斜坡板5平行地排列分布有多根，布水管7的下端从斜坡板5的底部穿出，布水管7上开有多个进水孔，以将厌氧反应后的污水引入布水管7，并排到流化好氧反应区3内进行处理；

每个所述流化好氧反应区3内填充有生物填料31，该生物填料31为悬浮活性生物填料，所述的曝气装置6包括铺设在池体1底部的多根曝气管61和一设置在池体1外部的总进气管62，其中每根曝气管61的管壁上开有多个出气孔61a，每根曝气管61的设置方向与所述斜坡板5的底部边沿走向相平行，并且，每根曝气管61的端部伸出在池体1之外而与总进气管62相连通，参见图3；

在所述沉淀集水区4的顶部设置有出水渠11，斜坡板5的顶部之上设置有排泥管8，在该出水渠11与排泥管8之间还设置有多块倾斜的斜板9，多块斜板9在具体实施时采用如下设置方式：所述多块斜板9分为左右两组而分别位于沉淀集水区4两侧对称设置，左右两组斜板9中最底端的那两块斜板91的顶部之间设置有封水板93，并且，除左右两组斜板中最顶端的那两块斜板92端部与隔板2连接外，其余每块斜板9的端部与隔板2之间都留有间距，而斜板9是通过两端固定在池体1池壁上的支架94而架设在池体1之中，为方便清水输出，所述出水渠11内可以设置有一端部伸出在池体1之外的出水管12；

而所述曝气装置6中的曝气管61就位于布水管7端口的一侧；

所述排泥管8上均布有多个进泥孔81，在外露于池体1之外的排泥管8端部上设置一阀门控制其启闭，图中未示出。

本实用新型的工作原理如下：

实际运作时，带有一定压力的污水从进水管52直接进入厌氧反应区51，首先在该厌氧反应区51内进行厌氧反应，利用污水自身所带的微生物降解污水中的有害物质，厌氧反应产生的气体则从顶部的排气管53排出池体1之外；

厌氧反应后的污水由布水管7输入至流化好氧反应区3内，在池体1底部的曝气管61源源不断的提供向上流动的气流，在供给污水与生物填料31发生生物反应所需氧气的同时，促使流化好氧反应区3内的污水、生物填料31以及氧气搅动、混合起来，并在流化好氧反应区3内形成一个稳定的流动循环，如图2中箭头所示；

经过反应后的水流最后通过隔板2底端21与斜坡板5之间的间距，而流入沉淀集水区4内，在该区域内，从生物填料31表面的生物膜会自然脱落而形成污泥，污泥逐渐在斜坡板5上沉淀下来，并顺着斜坡板5的光滑表面而回流至流化好氧反应区3中，而清水则位于该沉淀集水区4的顶部，这样，清水即可从沉淀集水区4顶部的出水渠11输出，而排泥管8将沉淀集水区4内的剩余污泥排出到外界。

如图7所示，为本实用新型的第二个实施例。

其和第一个实施例的不同点在于，所述池体1内中部间隔设置有四块所述的隔板2；该四块隔板2将该池体1分隔成彼此相通的二个沉淀集水区4和三个所述的流化好氧反应区3，所述沉淀集水区4设置在靠近且相邻的两块隔板2之间；这三个流化好氧反应区3中的二个分别位于每个隔板2与池体1的内壁之间而分别位于所述池体1的两侧，而第三个流化好氧反应区3则位于两沉淀集水区4之间，对应，所述的斜坡板5也有四块，靠近且相邻的二块斜坡板5和池体1底部之间围成一个厌氧反应区51，因此本实施例有二个厌氧反应区51；在每个流化好氧反应区3内设置有二块分隔板10，而将该反应区分隔成二个内侧区域3a及一个外侧区域3b，其中内侧区域3a位于外侧区域3b两侧，所述的分隔板10上间隔开有连通所述内、外侧区域3a、3b的间隙X。

该实施例的工作原理与第一个实施例相同。

当然由三个或更多如第一个实施例中的内循环流化反应装置依次链接，而形成更为庞大的内循环流化反应装置也为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1、一种用以污水处理的内循环流化生物反应装置，包括有池体(1)，在所述池体(1)内设置有一竖直的隔板(2)而将池体(1)分隔为彼此相通的流化好氧反应区(3)和沉淀集水区(4)，流化好氧反应区(3)内填充有生物填料(31)，在所述流化好氧反应区(3)的底部设置有曝气装置(6)，而在所述沉淀集水区(4)的顶部设置有出水渠(11)；

其特征在于：

所述池体(1)底部与隔板(2)之间还设置有一斜坡板(5)，该斜坡板(5)与池体(1)内壁所围成的密封空间为厌氧反应区(51)，斜坡板(5)的坡顶位于所述沉淀集水区(4)内、坡底位于所述流化好氧反应区(3)内，并且，该斜坡板(5)的外表面与所述隔板(2)的底端之间留有间距，而在该厌氧反应区(51)内通入有进水管(52)，在该厌氧反应区(51)的顶部设置有排气管(53)，底部设置有连通该厌氧反应区(51)与流化好氧反应区(3)的布水管(7)，而且，所述斜坡板(5)的顶部之上还设置有排泥管(8)，所述曝气装置(6)则位于所述布水管(7)端口的一侧；

所述的流化好氧反应区(3)内设置有竖直的分隔板(10)而将该反应区分隔成内侧区域(3a)和外侧区域(3b)，所述的分隔板(10)上间隔开有连通所述内、外侧区域(3a、3b)的间隙(X)，所述的曝气装置(6)位于流化好氧反应区(3)的外侧区域(3b)内。

2、根据权利要求1所述的用以污水处理的内循环流化生物反应装置，其特征在于：所述出水渠(11)与排泥管(8)之间还设置有多块倾斜的斜板(9)。

3、根据权利要求2所述的用以污水处理的内循环流化生物反应装置，其特征在于：所述多块斜板(9)具体采用如下设置方式：所述多块斜板(9)分为左右两组而分别位于所述沉淀集水区(4)两侧对称设置，左右两组斜板(9)中最底端的那两块斜板(91)的顶部之间设置有封水板(93)，并且，除左右两组斜板(9)中最顶端的那两块斜板(92)端部与沉淀集水区(4)的两内侧壁连接外，其余每块斜板(9)的端部与隔板(2)之间都留有间距。

4、根据权利要求1所述的用以污水处理的内循环流化生物反应装置，其特征在于：所述隔板(2)的底端(21)具有与所述斜坡板(5)表面相适应的斜面。

5、根据权利要求1所述的用以污水处理的内循环流化生物反应装置，其特征在于：所述厌氧反应区(51)底部的布水管(7)沿着所述斜坡板(5)的底部边沿互为平行地排列分布有多根。

6、根据权利要求1所述的用以污水处理的内循环流化生物反应装置，其特征在于：所述的曝气装置(6)包括铺设在所述池体(1)底部的多根曝气管(61)和一设置在池体(1)外部的总进气管(62)，其中每根曝气管(61)的管壁上开有多个出气孔(61a)，并且，每根曝气管(61)的端部伸出在所述池体(1)之外而与所述的总进气管(62)相连通。

7、根据权利要求1所述的用以污水处理的内循环流化生物反应装置，其特征在于：所述的分隔板(10)外侧面呈瓦楞状。

8、根据权利要求1所述的用以污水处理的内循环流化生物反应装置，其特征在于：所述的池体(1)的内侧壁也呈瓦楞状。

9、根据权利要求1至8中任一权利要求所述的用以污水处理的内循环流化生物反应装置，其特征在于：所述池体(1)内中部间隔设置有两块所述的隔板(2)，该两块隔板将该池体分隔成彼此相通的一个沉淀集水区(4)和两个所述的流化好氧反应区(3)，这两个流化好氧反应区(3)分别位于每个隔板(2)与池体(1)的内壁之间而分别位于所述池体(1)的两侧，而所述沉淀集水区(4)设置在两块隔板(2)之间；对应，所述的斜坡板(5)也有二块，该二块斜坡板(5)与与池体(1)底部围成所述的厌氧反应区(51)。

10、根据权利要求1至8中任一权利要求所述的用以污水处理的内循环流化生物反应装置，其特征在于：所述池体(1)内中部间隔设置有四块所述的隔板(2)；该四块隔板(2)将该池体(1)分隔成彼此相通的二个沉淀集水区(4)和三个所述的流化好氧反应区(3)，所述沉淀集水区(4)设置在靠近且相邻的两块隔板(2)之间；这三个流化好氧反应区(3)中的二个分别位于每个隔板(2)与池体(1)的内壁之间而分别位于所述池体(1)的两侧，而第三个流化好氧反应区(3)则位于二个沉淀集水区(4)之间；对应，所述的斜坡板(5)也有四块，每二块斜坡板(5)与与池体(1)底部围成所述的厌氧反应区(51)；至少在位于中间的流化好氧反应区(3)内设置有二块分隔板(10)，而将该反应区分隔成二个内侧区域(3a)及一个外侧区域(3b)，其中内侧区域(3a)位于外侧区域(3b)两侧，所述的分隔板(10)上间隔开有连通所述内、外侧区域(3a、3b)的间隙(X)。

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