CN204848578U - 一种用于一体化污水处理设备的滚刀式搅拌装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于一体化污水处理设备的滚刀式搅拌装置，所述一体化污水处理装置主要由油水分离区、一次沉淀区、活性污泥－生物膜共生反应区和二次沉淀区组成，其依次连接顺序为油水分离区、一次沉淀区、活性污泥－生物膜共生反应区和二次沉淀区，所述活性污泥－生物膜共生反应区同时用于生物降解与吸附过滤。本实用新型所述一体化污水处理装置，可用于住宅区、工矿厂区的一体化污水处理设备，是集除油初沉、微生物处理、脱氮脱硝、和污泥回流为一体的高效水处理装置。该装置解决了传统工艺流程长，控制复杂等问题。

Description

一种用于一体化污水处理设备的滚刀式搅拌装置

技术领域

本发明属于污水处理装置领域，具体涉及一种用于一体化污水处理设备的滚刀式搅拌装置。

背景技术

随着社会经济的发展、城镇化进程的加快、国家环保投资的增加，污水处理厂尤其是城市污水处理厂的建设步入了高速发展阶段。根据《中国城市建设统计年报》和《全国环境统计公报》，1991年我国建成的城市污水处理厂只有87座、1995年141座、2001年452座，2007年增加到883座。城镇生活污水处理量也从2001年的42亿吨/年增加到2007年的152.3亿吨/年，污水处理量增加了2.6倍，污水处理率也从18.5%上升到了49.1％。值得关注的是，伴随着污水处理量和处理率上升的同时，污水厂污泥伴生的环境问题便日渐突出。通常情况下，污水厂污泥产量约占污水处理总量的0.3%～0.5%（含水率97%计），如进行深度处理，其产量还可能增加0.5～1.0倍。按照每万吨污水产生干污泥1.5~2.0吨计，2007年全国城镇生活污水产生的污泥约228~304万吨（干），折合含水率80％的污泥1142~1523万吨，折合含水率97%污泥将达到7617~10158万吨。如何经济、有效、安全地处理和处置这些污水厂产生的大量污泥，已成为我国污水处理领域亟待解决的难题。而且，这一难题在城市化水平较高的大中城市和经济发达地区表现得更加突出，已在一定程度上制约了社会经济的可持续发展。

但是，受城市污水处理厂建设水平和认识程度的限制，再加上高昂的污泥处理处置建设和运行成本（占污水厂总投资50%～70%、占总运行费用30%（填埋）～60%（焚烧）），使得污泥的处理处置始终未得到足够重视。到目前为止，我国现有的污水处理设施中，有污泥稳定处理设施的还不到25%，处理工艺和配套设施完善的还不到10%。以至于2004年《清华水业技术绿皮书》第一次高峰论坛提出“污泥问题必将成为中国下一阶段重要的环境问题”，必须给予足够的重视。目前，污泥的处理处置已成为环境综合治理工作中的新难点、新挑战。为了推动城镇污水处理厂污泥处理处置技术的进步，避免二次污染，保护生态环境，促进节能减排和污泥资源化利用，2009年住房和城乡建设部、环保部和科学技术部联合发布了《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）》（建城[2009]23号），明确规定污泥处理处置是城镇污水处理系统的重要组成部分，明确了现阶段污泥处理处置的首要目标是污泥的减量化、稳定化和无害化，然后才是在有条件的地区推行污泥能源和资源的综合利用，从国家技术政策的角度统一了认识。关于污水厂污泥处理程度的要求，早在2002年颁布的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中就有了明确规定：采用厌氧或好氧消化技术进行污泥稳定化处理时，有机物降解率＞40%；采用好氧堆肥处理时，有机物降解率＞50%，含水率＜65%；当污泥进行脱水处理时，脱水污泥含水率＜80%。然而，在标准执行过程中由于缺乏污泥稳定化指标的测试手段，使有机物降解率等稳定化控制指标形同虚设。导致这种局面的原因虽然有标准不严谨的因素存在，但更多的却是经济因素起了决定作用。因为机械脱水使污泥含水率达到80%的要求时，折合为每吨污水的处理成本只有约0.0023~0.0045元，相当于污水处理成本的0.46%~0.92%。2007年，建设部再次颁布了《城镇污水处理厂污泥泥质》(CJ247-2007)标准，在强制性要求污泥含水率必须＜80％的同时，还对粪大肠菌群值、细菌总数指标也提出了明确的要求。显然，要同时满足污泥含水率、有机物降解率以及生物学指标的要求，污水厂污泥除了经历浓缩、调理和脱水等常规污泥处理工艺外，还需要增加消化处理等环节。

在现有技术条件下，污泥处理的建设成本和运行成本的增加将成为必然。现有的污水处理一体化装置均采用传统工艺，该处理方法具有工艺流程长，控制复杂，占地大，处理成本高等缺点。

发明内容

随着社会经济的发展、城镇化进程的加快、国家环保投资的增加，污水处理厂尤其是城市污水处理厂的建设步入了高速发展阶段。根据《中国城市建设统计年报》和《全国环境统计公报》，1991年我国建成的城市污水处理厂只有87座、1995年141座、2001年452座，2007年增加到883座。城镇生活污水处理量也从2001年的42亿吨/年增加到2007年的152.3亿吨/年，污水处理量增加了2.6倍，污水处理率也从18.5%上升到了49.1％。值得关注的是，伴随着污水处理量和处理率上升的同时，污水厂污泥伴生的环境问题便日渐突出。通常情况下，污水厂污泥产量约占污水处理总量的0.3%～0.5%（含水率97%计），如进行深度处理，其产量还可能增加0.5～1.0倍。按照每万吨污水产生干污泥1.5~2.0吨计，2007年全国城镇生活污水产生的污泥约228~304万吨（干），折合含水率80％的污泥1142~1523万吨，折合含水率97%污泥将达到7617~10158万吨。如何经济、有效、安全地处理和处置这些污水厂产生的大量污泥，已成为我国污水处理领域亟待解决的难题。而且，这一难题在城市化水平较高的大中城市和经济发达地区表现得更加突出，已在一定程度上制约了社会经济的可持续发展。

但是，受城市污水处理厂建设水平和认识程度的限制，再加上高昂的污泥处理处置建设和运行成本（占污水厂总投资50%～70%、占总运行费用30%（填埋）～60%（焚烧）），使得污泥的处理处置始终未得到足够重视。到目前为止，我国现有的污水处理设施中，有污泥稳定处理设施的还不到25%，处理工艺和配套设施完善的还不到10%。以至于2004年《清华水业技术绿皮书》第一次高峰论坛提出“污泥问题必将成为中国下一阶段重要的环境问题”，必须给予足够的重视。目前，污泥的处理处置已成为环境综合治理工作中的新难点、新挑战。为了推动城镇污水处理厂污泥处理处置技术的进步，避免二次污染，保护生态环境，促进节能减排和污泥资源化利用，2009年住房和城乡建设部、环保部和科学技术部联合发布了《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）》（建城[2009]23号），明确规定污泥处理处置是城镇污水处理系统的重要组成部分，明确了现阶段污泥处理处置的首要目标是污泥的减量化、稳定化和无害化，然后才是在有条件的地区推行污泥能源和资源的综合利用，从国家技术政策的角度统一了认识。关于污水厂污泥处理程度的要求，早在2002年颁布的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中就有了明确规定：采用厌氧或好氧消化技术进行污泥稳定化处理时，有机物降解率＞40%；采用好氧堆肥处理时，有机物降解率＞50%，含水率＜65%；当污泥进行脱水处理时，脱水污泥含水率＜80%。然而，在标准执行过程中由于缺乏污泥稳定化指标的测试手段，使有机物降解率等稳定化控制指标形同虚设。导致这种局面的原因虽然有标准不严谨的因素存在，但更多的却是经济因素起了决定作用。因为机械脱水使污泥含水率达到80%的要求时，折合为每吨污水的处理成本只有约0.0023~0.0045元，相当于污水处理成本的0.46%~0.92%。2007年，建设部再次颁布了《城镇污水处理厂污泥泥质》(CJ247-2007)标准，在强制性要求污泥含水率必须＜80％的同时，还对粪大肠菌群值、细菌总数指标也提出了明确的要求。显然，要同时满足污泥含水率、有机物降解率以及生物学指标的要求，污水厂污泥除了经历浓缩、调理和脱水等常规污泥处理工艺外，还需要增加消化处理等环节。

在现有技术条件下，污泥处理的建设成本和运行成本的增加将成为必然。现有的污水处理一体化装置均采用传统工艺，该处理方法具有工艺流程长，控制复杂，占地大，处理成本高等缺点。

发明专利内容

为了解决上述技术问题，本发明提供

一种用于一体化污水处理设备的滚刀式搅拌装置，包括油水分离装置（1），其中通过连接管（1-4）将油水分离装置（1）与一次沉淀区（Ⅰ）连接，活性污泥－生物膜共生反应区（Ⅱ）与左侧的一次沉淀区（Ⅰ）连接，二次沉淀区（Ⅲ）与左侧的活性污泥－生物膜共生反应区（Ⅱ）连接；一次沉淀区（Ⅰ）设有滚刀式搅拌装置（2）。

进一步的，所述滚刀式搅拌装置（2）采用横放模式，所述滚刀式搅拌装置（2）设有搅拌片（2-1）。

进一步的，所述油水分离装置（1）包括：排渣管（1-1）、进水管（1-2）、油水分离器（1-3）、连接管（1-4）；所述油水分离装置（1）与左则的排渣管（1-1）连通，油水分离装置（1）与上部的进水管（1-2）连通，油水分离装置（1）与右侧的连接管（1-4）连通。

进一步的，所述油水分离器（1-3）包括：可移动收油槽（1-3-1）、收油管（1-3-2）、排油管（1-3-3）；所述可移动收油槽（1-3-1）可根据液面高度自动调节自身高度，可移动收油槽（1-3-1）与收油管（1-3-2）连通，所述收油管（1-3-2）与排油管（1-3-3）连通。

进一步的，所述一次沉淀区（Ⅰ）与活性污泥－生物膜共生反应区（Ⅱ）之间设有活动板（4）。

进一步的，所述一次沉淀区（Ⅰ）与二次沉淀区（Ⅲ）通过污泥回流管（10）连通；所述二次沉淀区（Ⅲ）设有排泥管（7），所述二次沉淀区（Ⅲ）处设计有出水管（8）。

进一步的，在活性污泥－生物膜共生反应区（Ⅱ）中设有曝气管（5）和组合填料装置（6），所述曝气管（5）包括：主进气管道（5-1）、进气分支管道（5-2）、喷气头（5-3）；所述主进气管道（5-1）与进气分支管道（5-2）连通，所述进气分支管道（5-2）与喷气头（5-3）连通；所述进气分支管道（5-2）的数量大于一个；所述喷气头（5-3）的数量大于一个。

附图说明：

图1为本实用新型实施例1中所述的一种用于一体化污水处理设备的滚刀式搅拌装置的立体示意图。

图2为本实用新型实施例1中所述的滚刀式搅拌装置的俯视图。

图3为本实用新型实施例1中所述的滚刀式搅拌装置的正视图。

图4为本实用新型实施例1中所述的一种用于一体化污水处理设备的滚刀式搅拌装置的滚刀搅拌装置的立体示意图。

图5为本实用新型实施例1中所述的滚刀式搅拌装置的左视图。

图6为本实用新型实施例1中所述的滚刀式搅拌装置的右视图。

图7为本实用新型实施例1中所述的滚刀式搅拌装置的立体示意图。

图8为本实用新型实施例1中所述的滚刀式搅拌装置的立体示意图。

以上图1~图8中，1为油水分离装置，1-1为排渣管，1-2为进水管，1-3为油水分离器，1-3-1为可移动收油槽，1-3-2为收油管，1-3-3排油管，1-4为连接管，2为滚刀式搅拌装置，2-1为搅拌片，3为排泥管，4为活动板，5为曝气管，5-1为主进气管道，5-2进气分支管道，5-3喷气头，6为组合填料装置，7为排泥管，8为出水管，9为池壁，10为污泥回流管，一次沉淀区（Ⅰ），活性污泥－生物膜共生反应区（Ⅱ），二次沉淀区（Ⅲ）。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的一种用于一体化污水处理设备的滚刀式搅拌装置进行进一步说明。

如图所示，为本实用新型提供的一种用于一体化污水处理设备的滚刀式搅拌装置示意图，主要由油水分离区、一次沉淀区、活性污泥－生物膜共生反应区和二次沉淀区组成，其依次连接顺序为油水分离区、一次沉淀区、活性污泥－生物膜共生反应区和二次沉淀区，所述活性污泥－生物膜共生反应区同时用于生物降解与吸附过滤，污水依次通过油水分离区、一次沉淀区、活性污泥－生物膜共生反应区和二次沉淀区，到排放标准后，进行排放。

污水进入油水分离装置1，其中连接管连接一次沉淀区I，一次沉淀区中采用滚刀式搅拌装置2对其进行搅拌，一次沉淀区与活性污泥－生物膜共生反应区通过活动板4隔开，而活性污泥－生物膜共生反应区是将活性污泥法与生物膜法复合于同一反应器中，主要由曝气管5和组合填料装置6组成，污水经过活性污泥－生物膜共生反应区处理后二次沉淀区Ⅲ，其中一部分活性污泥经过污泥回流管10流回一次沉淀区Ⅰ，剩余部污泥分经过排泥管7排出，该一种用于一体化污水处理设备的滚刀式搅拌装置在二次沉淀区Ⅲ处设计有出水管8，对其处理后的水进行达标排放。

如图所示，为本实用新型提供的一种用于一体化污水处理设备的滚刀式搅拌装置示意图，在一种用于一体化污水处理设备的滚刀式搅拌装置前面加了一个独立的油水分离装置1，在一种用于一体化污水处理设备的滚刀式搅拌装置前面加了一个独立的油水分离装置1，其作用在于将待处理的污水经过进水管1-2流进油水分离装置1，在此过程中对污水中的杂质进行了初步沉淀处理，沉淀后的颗粒等杂质经过排渣管1-1排出，油等悬浮物经过油水分离器处理后由排油管1-3-3排出。污水经过连接管1-4流进一次沉淀区I。

如图所示，为本实用新型提供的一种用于一体化污水处理设备的滚刀式搅拌装置示意图，所述的油水分离区中的油水分离器1-3是将可移动收油槽1-3-1根据液面高度自动调节高度，使其收油槽口始终和水面高度保持持平，污水中的油等悬浮物流进可移动收油槽1-3-1，经收油管1-3-2流进排油管1-3-3排出。

如图所示，为本实用新型提供的一种用于一体化污水处理设备的滚刀式搅拌装置图，可以看出，曝气管5包括主进气管道5-1与进气分支管道5-2，其中进气分支管道5-2的数量大于一个，主进气管道5-1连通所有进气分支管道5-2，喷气头5-3设置于进气分支管道5-2上，喷气头5-3采用多孔吹气铝合金喷气喷头。与此同时，曝气管分配多个进气分支管道上的喷气头5-3持续喷出气体，以增加活性污泥－生物膜共生反应区中的氧气量，确保微生物的活性；并使活性污泥悬浮，组合填料的纤维束漂浮摆动，避免活性污泥的沉降和生物膜结团现象；以及在空气上升动力的带动下，混合液向上流并通过回流缝回流至反应区Ⅰ，使得废水交替处于好氧和缺氧环境，以达到废水硝化和反硝化的目的，而省去了混合液回流动力设备。

如图所示，为本实用新型提供的一种用于一体化污水处理设备的滚刀式搅拌装置图，进气分支管道5-2和喷气头5-3在活性污泥－生物膜共生反应区Ⅱ底部呈平行排列。

以下对本实用新型中各部件的功能做进一步详细说明，具体如下。

利用以上分离系统对水体中一种用于一体化污水处理设备的滚刀式搅拌装置进行分离。首先污水通过油水分离装置，在此区域中包含隔油设施，己经沉淀布水系统，废水在此阶段清污分离，浮油类物质流入到集油区，大颗粒悬浮物经过排渣管排出。

油水分离器采用自动化调节控制系统，其中可移动收油槽可根据液面高度自动调节高度，使其收油槽口始终和水面高度保持持平，污水中的油等悬浮物流进可移动收油槽经收油管流进排油管排出。

污水通过一次沉淀区，通过滚刀式搅拌装置使其活性污泥中的微生物高度密集并保持生物活性，在适宜条件下能够快速、大量的增殖。这种技术应用于废水处理，有利于提高生物反应器内微生物(尤其是特殊功能的微生物)的浓度，有利于微生物抵抗不利环境的影响，有利于反应后的固液分离，缩短处理所需的时间。

污水通过活性污泥－生物膜共生反应区，活性污泥－生物膜共生反应区是将活性污泥法和生物膜法相结合的一种高效处理污水的方法，该方法中将曝气管改成主进气管道与进气分支管道相结合的形式，其中进气分支管道数量大于一个，主进气管道连通所有进气分支管道，在各进气分支管道上设有大于一个的喷气头，且喷气头为多孔吹气铝合金喷气喷头，大大增加了活性污泥－生物膜共生反应区中的氧气量，确保微生物的活性；并使活性污泥悬浮，组合填料的纤维束漂浮摆动，避免活性污泥的沉降和生物膜结团现象；以及在空气上升动力的带动下，混合液向上流并通过回流缝回流至反应区I，使得废水交替处于好氧和缺氧环境，以达到废水硝化和反硝化的目的，而省去了混合液回流动力设备。

Claims (7)

1.一种用于一体化污水处理设备的滚刀式搅拌装置，包括油水分离装置（1），其中通过连接管（1-4）将油水分离装置（1）与一次沉淀区（Ⅰ）连接，活性污泥－生物膜共生反应区（Ⅱ）与左侧的一次沉淀区（Ⅰ）连接，二次沉淀区（Ⅲ）与左侧的活性污泥－生物膜共生反应区（Ⅱ）连接；其特征在于，一次沉淀区（Ⅰ）设有滚刀式搅拌装置（2）。

2.根据权利要求1所述的一种用于一体化污水处理设备的滚刀式搅拌装置，其特征在于，所述滚刀式搅拌装置（2）采用横放模式，所述滚刀式搅拌装置（2）设有搅拌片（2-1）。

3.根据权利要求1所述的一种用于一体化污水处理设备的滚刀式搅拌装置，其特征在于，所述油水分离装置（1）包括：排渣管（1-1）、进水管（1-2）、油水分离器（1-3）、连接管（1-4）；所述油水分离装置（1）与左则的排渣管（1-1）连通，油水分离装置（1）与上部的进水管（1-2）连通，油水分离装置（1）与右侧的连接管（1-4）连通。

4.根据权利要求1所述的一种用于一体化污水处理设备的滚刀式搅拌装置，其特征在于，所述油水分离器（1-3）包括：可移动收油槽（1-3-1）、收油管（1-3-2）、排油管（1-3-3）；所述可移动收油槽（1-3-1）可根据液面高度自动调节自身高度，可移动收油槽（1-3-1）与收油管（1-3-2）连通，所述收油管（1-3-2）与排油管（1-3-3）连通。

5.根据权利要求1所述的一种用于一体化污水处理设备的滚刀式搅拌装置，其特征在于，所述一次沉淀区（Ⅰ）与活性污泥－生物膜共生反应区（Ⅱ）之间设有活动板（4）。

6.根据权利要求1所述的一种用于一体化污水处理设备的滚刀式搅拌装置，其特征在于，所述一次沉淀区（Ⅰ）与二次沉淀区（Ⅲ）通过污泥回流管（10）连通；所述二次沉淀区（Ⅲ）设有排泥管（7），所述二次沉淀区（Ⅲ）处设计有出水管（8）。

7.根据权利要求1所述的一种用于一体化污水处理设备的滚刀式搅拌装置，其特征在于，在活性污泥－生物膜共生反应区（Ⅱ）中设有曝气管（5）和组合填料装置（6），所述曝气管（5）包括：主进气管道（5-1）、进气分支管道（5-2）、喷气头（5-3）；所述主进气管道（5-1）与进气分支管道（5-2）连通，所述进气分支管道（5-2）与喷气头（5-3）连通；所述进气分支管道（5-2）的数量大于一个；所述喷气头（5-3）的数量大于一个。