CN202346829U - 一种污水处理一体化装置 - Google Patents

Abstract

一种污水处理一体化装置，它涉及一种污水净化处理装置，以解决现有推流式活性污泥法生化池内未设网格，活性污泥对溶解氧的利用率低的问题。主反应区中设置一个网格组件，该网格组件中的多层网格竖直设置，生物絮凝区中设置一个网格组件，该网格组件中的多层网格水平设置，进气管水平设置在主反应区中的底部，进气管上的每个分支管上配有一个曝气头，混合液管设置在沉淀区中，且混合液管的输入端与生物絮凝区连通、输出端与导流筒连通，导流筒设置在沉淀区的上部，导流筒的侧壁上开有四～六个导流窗，出水堰沿沉淀区的四周池内壁设置，出水管设置在出水堰对应的池壁上，挡渣板设置在导流筒与出水堰之间。本实用新型用于污水处理。

Description

一种污水处理一体化装置

技术领域

本实用新型涉及一种污水净化处理装置。 

背景技术

推流式好氧活性污泥法，如A/O、A/A/O等工艺是目前常用的污水处理池型。推流式的流程可以增长污水中有机物的降解时间，并形成一个沿流程方向由低级到高级的微生物生态系统，有利于提高有机物的去除率。但推流式的流程也有诸多不利，如：易发生水流短流现象，降低了池体的利用率，造成占地浪费；推流式曝气池中的水流状态基本为层流状态，雷诺数较小，水流对水体中气流、有机物及活性污泥的搅拌、混合作用较弱，不能很好地快速将以上三相物质均匀地分布到整个横断面上；普通曝气池中活性污泥絮体的尺度较大、比表面积较小，其吸附有机底物和氧的能力较差，造成溶解氧的利用率不高。这些原因造成了普通推流式曝气池停留时间较长、占地面积大。 

目前常用的微孔曝气头大幅度降低了初始气泡的直径，可以达到3mm左右，气泡的比表面积大大增加，其氧转移率可以达到30％，即鼓入的空气中所含的氧气仍有70％未溶解到污水中，并随气泡上升到水面、溢出。可见，微孔曝气的氧转移率仍较低，主要原因如下：(1)氧气不易溶于水，其饱和溶解度非常小，一般为每升几毫克，此因素不可人为改变；(2)常规曝气池的主反应区内不设填料，不能阻止气泡的快速合并、长大，长大后的气泡所受浮力较大，极易上浮至水面并溢散到大气中；气泡的合并造成其比表面积迅速减小，也就减小了氧与活性污泥、水体的接触面积，降低了氧的转移率；(3)即使是在设置填料的推流式曝气池中，所设填料多为轻质悬浮填料，轻质填料随池中气、水、泥的混和液浮动，对气泡的切割作用十分微弱，不能抑制气气泡的合并与长大。如果不能合理控制气泡的自由合并，就会造成鼓入空气的大量浪费。一般来讲，好氧化性污泥法中曝气所需的电费是整个污水处理运行费用的主要组成部分。 

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有推流式活性污泥法生化池内未设网格，活性污泥对溶解氧的利用率低，运行曝气能耗高的问题，提供一种污水处理一体化装置。 

本实用新型包括池体、进水管、进气管、配水墙、第一隔墙、第二隔墙、两个网格组件、混合液管、导流筒、出水堰、出水管、挡渣板、排泥管、数个曝气头和数个支架，所述配水墙、第一隔墙和第二隔墙由池体的进水端至出水端依次设置且将池体分为配水池、 主反应区、生物絮凝区和沉淀区，所述进水管设置在池体的上端且与配水池连通，所述配水墙上开设数个配水孔，主反应区中设置一个网格组件，且该网格组件中的多层网格竖直设置，多层网格的底面位于最下一层配水孔的下面，生物絮凝区中设置一个网格组件，且该网格组件中的多层网格水平设置，两个网格组件均通过数个支架与池体固接，进气管水平设置在主反应区中的底部，进气管的输入端位于池体外面，主反应区中的进气管上设有数个分支管，每个分支管上配有一个曝气头，混合液管设置在所述沉淀区中，且混合液管的输入端与生物絮凝区连通，混合液管的输出端与导流筒连通，导流筒设置在沉淀区的上部，导流筒的侧壁上开有四～六个导流窗，导流筒的上端面无盖，导流窗的水平中心位于池深的1/2处，出水堰沿沉淀区的四周池内壁设置，出水管设置在出水堰对应的池壁上，挡渣板设置在导流筒与出水堰之间，挡渣板的水平中心与沉淀区的水面重合，排泥管设置在沉淀区下部的池壁上，且排泥管与沉淀区连通。 

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：一、本实用新型利用主反应区A和生物絮凝区B内的网格组件7进行多次切割污水中的气泡、含有机污染物的水体和活性污泥所组成的三相混和液，通过切割作用使悬浮的污泥处于高活性状态，增大了气泡和活性污泥的比表面积及传质速率，并使污泥具有较高的活性，提高了氧转移率、氧利用率和容积负荷，从而可以节约曝气能耗。二、通过生物絮凝区B内的网格组件7使活性污泥絮凝长大，形成密度较大的颗粒，利于活性污泥在沉淀池区C内沉淀，从而减小了发生膨胀污泥的可能性。三、主反应区A内的悬浮填料16和网格7-1可以增加池中的活性微生物量，从而提高池体的容积负荷，本实用新型中主反应区A的体积比普通推流式曝气池体积缩小20％-30％，减小了占地，节约了基建投资，给污水处理厂带来较大的经济效益。四、本实用新型将主反应区A、生物絮凝区B和沉淀区C设计为合建式一体化装置，具有结构紧凑，占地小，管理方便的优点。 

附图说明

图1是本实用新型的整体结构主剖视图，图2是图1的俯视图。 

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式包括池体1、进水管2、进气管3、配水墙4、第一隔墙5、第二隔墙6、两个网格组件7、混合液管9、导流筒10、出水堰11、出水管12、挡渣板13、排泥管14、数个曝气头8和数个支架15，所述配水墙4、第一隔墙5和第二隔墙6由池体1的进水端至出水端依次设置且将池体1分为配水池D、主反应区A、生物絮凝区B和沉淀区C，进水管2设置在池体1的上端且与 配水池D连通，所述配水墙4上开设数个配水孔4-1，主反应区A中设置一个网格组件7，且该网格组件7中的多层网格7-1竖直设置，多层网格7-1的底面位于最下一层配水孔4-1的下面，生物絮凝区B中设置一个网格组件7，且该网格组件7中的多层网格7-1水平设置，两个网格组件7均通过数个支架15与池体1固接，进气管3水平设置在主反应区A中的底部，进气管3的输入端位于池体1外面，主反应区A中的进气管3上设有数个分支管3-1，每个分支管3-1上配有一个曝气头8，混合液管9设置在所述沉淀区C中，且混合液管9的输入端与生物絮凝区B连通，混合液管9的输出端与导流筒10连通，导流筒10设置在沉淀区C的上部，导流筒10的侧壁上开有四～六个导流窗10-1，导流筒10的上端面无盖且与大气连通，导流窗10-1的水平中心位于池深的1/2处，出水堰11沿沉淀区C的四周池内壁设置，出水管12设置在出水堰11对应的池壁上，挡渣板13设置在导流筒10与出水堰11之间，挡渣板13的水平中心与沉淀区C的水面重合，排泥管14设置在沉淀区C下部的池壁上，且排泥管14与沉淀区C连通。网格7-1的材质为聚丙烯或不锈钢，连接杆7-2的材质为不锈钢，使用时可根据处理要求及曝气头8的性能增减网格7-1的层数，处理要求较高或曝气头性能较差时可适当增加网格7-1的层数。支架15、混合液管9、导流筒10、和挡渣板12的材质为不锈钢或碳钢。池体1、配水墙4、第一隔墙5、第二隔墙6和出水堰11均由钢筋混凝土或钢板制成。进水管2、进气管3和出水管12均为不锈钢管或碳钢管，进水管2、进气管3和出水管12均镶嵌在池体1中。曝气头8通过丝扣与分支管3-1连接，曝气头8为ABS或PVC材质。配水池D的水流速度小于配水孔4-1的过孔流速，可使污水经由配水孔4-1后均匀地分配到主反应区A的首端断面上。混和液在来水推动力下水平向前推进依次流经各层网格7-1，曝气头8鼓进来的空气则在浮力和水流的合力作用下竖直向上和向前推进。 

主反应区A中的网格组件7有如下作用：(1)、气水泥三相混合液流经网格7-1时，由于断面的减小其流速突然增大，而在刚刚流过网格7-1后其流速又骤然减小，此流速差可以在水体中产生出众多的诱导涡旋，诱导涡旋在水体中不断交汇又会形成更多、更小的涡旋，在离心惯性力的作用下，这些微小涡旋所携带的活性污泥颗粒，溶解氧微气泡在微涡旋交汇时便发生了质量传递，即活性污泥将溶解氧消耗掉，并以无处不在的溶解性碳源(污染物)为营养底物进行新陈代谢，从而完成污水净化过程。可见网格7-1所产生的微小涡旋的数量越多，其离心惯性力越强，越有利于活性污泥对溶解氧的利用；(2)、网格7-1可以起到切割大气泡和大块污泥絮体的作用，纵横交错排列的多层孔眼可以在流程上不断切割气泡，避免气泡过快合并、长大和气泡局部集中，从而使气泡在未扩散到水体表 面时具有较大的比表面积，有利于溶解氧与活性污泥之间的传质，根据浓度梯度理论可知，也就提高了氧的利用率；(3)、网格7-1同样可以不断切割活性污泥，使其表面不断更新，并保持足够大的比表面积，具有物理吸附溶解氧微气泡的作用，有利于活性污泥得到充分的氧进行新陈代谢。 

生物絮凝区B中的网格组件7有如下作用：混合液中的污染物在主反应区A内完成降解后，进入生物絮凝区B，在生物絮凝区B内以活性污泥菌胶团自身为絮凝剂、以水平放置的多层网格7-1为絮凝设备完成絮凝过程，此絮凝过程使混合液中不易沉淀的微小颗粒及胶体级颗粒形成小而密实的絮体颗粒，易于在沉池区C中沉淀。 

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的网格组件7由多层网格7-1和数根网格连接杆7-2组成，多层网格7-1之间平行设置，数根网格连接杆7-2之间平行且垂直于网格7-1设置，数根连接杆7-2贯穿多层网格7-1，数根连接杆7-2与多层网格7-1连接在一起。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。 

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式是每层网格7-1上的网眼形状为正方形，正方形的边长为0.05m～0.08m。混和液可在此区间内进行横向混和，有利于溶解氧、污泥物和活性污泥在整个池体横断面内重新分配，避免出现曝气死区，提高了曝气头的利用率。其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。 

具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式是每相邻两个网格7-1之间的间距t为0.6m～1.0m。这样设计使得混和液可在此区间内进行混和，有利于溶解氧、有机底物和活性污泥在整个池体横断面上的重新分配，避免出现曝气死区，提高了曝气头的利用率。其它组成及连接关系与具体实施方式二或三相同。 

具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式四不同是它还在主反应区A中增加有数个悬浮填料16，所述相邻两层网格7-1之间设置数个悬浮填料16，每个悬浮填料16的形状为空心球状，其空心球的外径为0.08m～0.10m，球面为网格状。悬浮填料16的材质为聚丙烯。悬浮填料16用以增加反应区内的活性微生物量，提高池体的容积负荷。其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。 

具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式五不同是它还增加有第一导流坡17，在生物絮凝区B中网格组件7的下部区域内沿池壁的四周设有第一导流坡17，第一导流坡17的第一坡角α大于50°。这样设计可以避免活性污泥颗粒堆积在生物絮凝区B的底角处。其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。 

具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式五不同是它 还增加有第二导流坡18，在沉淀区C下部沿池壁的四周设有第二导流坡18，第二导流坡18的第二坡角β大于50°，第二导流坡18的上端紧邻出水管12的下方。这样设计可以避免活性污泥颗粒堆积在沉淀区C的底角处。其它组成及连接关系与具体实施方式六相同。 

本实用新型的工作原理：参见图1，污水经由进水管2进入配水池D，再由配水孔4-1均匀分配到主反应区A，主反应区A内的污水称为待处理水；压缩空气经进气管3、数个分支管3-1和曝气头8后扩散进入待处理水中，扩散后的空气、待处理水及反应区内的悬浮活性污泥构成气、水、泥混和液，混合液中的悬浮污泥、网格上固着生长的生物膜和悬浮填料上生长的生物膜共同称为活性污泥，活性污泥以待处理水中的有机污染物为底物，以扩散到水体中的溶解氧为气源进行有氧呼吸和新陈代谢，把有机污染物降解为二氧化碳和水，同时自身得以生长和繁殖，即产生新的污泥，随着水流向主反应区A后端的推进，混合液中的污染物逐渐被降解完全，之后混合液进入到生物絮凝区B内，由于活性污泥是由大量菌胶团组成的，菌胶团表面具有一层粘性物质，所以活性污泥自身即为一种生物絮凝剂，混合液中的大、小污泥絮体在水平设置的网格7-1的作用下以生物絮凝剂为核心形成具有一定密实度的可沉降颗粒，含有颗粒污泥絮凝体的混合液经由混合液管9进入导流筒10，再由导流筒10上的数个导流窗10-1沿360°方向分配到沉淀区C的水平断面上，并完成泥水分离，分离后的清液翻过出水堰11经出水管12排出，密实的颗粒污泥絮体沉入沉淀区C底部由排泥管14排出。在上述过程中主反应区A内的网格7-1的作用是切割气泡和大块的污泥絮体，促进气泡中的氧向水体中转移、活性污泥的表面更新及其新陈代谢，并作为生物膜的载体；生物絮凝区内B内的网格7-1的作用是在水体中造成大量微小涡旋，大量、无序微小涡旋的离心惯性力携带污泥絮体相互碰撞与接触，进而形成污泥颗粒。 

Claims (7)

1.一种污水处理一体化装置，所述装置包括池体(1)、进水管(2)、进气管(3)、配水墙(4)、第一隔墙(5)、第二隔墙(6)、两个网格组件(7)、混合液管(9)、导流筒(10)、出水堰(11)、出水管(12)、挡渣板(13)、排泥管(14)、数个曝气头(8)和数个支架(15)，所述配水墙(4)、第一隔墙(5)和第二隔墙(6)由池体(1)的进水端至出水端依次设置且将池体(1)分为配水池(D)、主反应区(A)、生物絮凝区(B)和沉淀区(C)，其特征在于：所述进水管(2)设置在池体(1)的上端且与配水池(D)连通，所述配水墙(4)上开设数个配水孔(4-1)，主反应区(A)中设置一个网格组件(7)，且该网格组件(7)中的多层网格(7-1)竖直设置，多层网格(7-1)的底面位于最下一层配水孔(4-1)的下面，生物絮凝区(B)中设置一个网格组件(7)，且该网格组件(7)中的多层网格(7-1)水平设置，两个网格组件(7)均通过数个支架(15)与池体(1)固接，进气管(3)水平设置在主反应区(A)中的底部，进气管(3)的输入端位于池体(1)外面，主反应区(A)中的进气管(3)上设有数个分支管(3-1)，每个分支管(3-1)上配有一个曝气头(8)，混合液管(9)设置在所述沉淀区(C)中，且混合液管(9)的输入端与生物絮凝区(B)连通，混合液管(9)的输出端与导流筒(10)连通，导流筒(10)设置在沉淀区(C)的上部，导流筒(10)的侧壁上开有四～六个导流窗(10-1)，导流筒(10)的上端面无盖，导流窗(10-1)的水平中心位于池深的1/2处，出水堰(11)沿沉淀区(C)的四周池内壁设置，出水管(12)设置在出水堰(11)对应的池壁上，挡渣板(13)设置在导流筒(10)与出水堰(11)之间，挡渣板(13)的水平中心与沉淀区(C)的水面重合，排泥管(14)设置在沉淀区(C)下部的池壁上，且排泥管(14)与沉淀区(C)连通。

2.根据权利要求1所述一种污水处理一体化装置，其特征在于：所述网格组件(7)由多层网格(7-1)和数根网格连接杆(7-2)组成，多层网格(7-1)之间平行设置，数根网格连接杆(7-2)之间平行且垂直于网格(7-1)设置，数根连接杆(7-2)贯穿多层网格(7-1)，数根连接杆(7-2)与多层网格(7-1)连接在一起。

3.根据权利要求2所述一种污水处理一体化装置，其特征在于：每层网格(7-1)上的网眼形状为正方形，正方形的边长为0.05m～0.08m。

4.根据权利要求2或3所述一种污水处理一体化装置，其特征在于：每相邻两个网格(7-1)之间的间距(t)为0.6m～1.0m。

5.根据权利要求4所述一种污水处理一体化装置，其特征在于：所述装置还包括数个悬浮填料(16)，所述相邻两层网格(7-1)之间设置数个悬浮填料(16)，每个悬浮填料(16)的形状为空心球状，其空心球的外径为0.08m～0.10m，球面为网格状。 

6.根据权利要求5所述一种污水处理一体化装置，其特征在于：所述装置还包括第一导流坡(17)，在生物絮凝区(B)中网格组件(7)的下部区域内沿池壁的四周设有第一导流坡(17)，第一导流坡(17)的第一坡角(α)大于50°。

7.根据权利要求6所述一种污水处理一体化装置，其特征在于：所述装置还包括第二导流坡(18)，在沉淀区(C)下部沿池壁的四周设有第二导流坡(18)，第二导流坡(18)的第二坡角(β)大于50°，第二导流坡(18)的上端紧邻出水管(12)的下方。 

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