CN209098305U - 一种用于排泥水生物氧化除锰的曝气沉淀一体化反应装置 - Google Patents

一种用于排泥水生物氧化除锰的曝气沉淀一体化反应装置 Download PDF

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唐玉朝
黄显怀
李圭白
李卫华
梁恒
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Abstract

本实用新型公开了一种用于排泥水生物氧化除锰的曝气沉淀一体化反应装置，反应装置分为曝气区、缓冲区、填料区、沉淀区、底部污泥区和污泥斗区；另设有曝气机构和刮泥机构。本实用新型的优点在于由于形成的污泥是生物污泥与二氧化锰、氢氧化铁等无机物构成的混合絮体，可以快速将锰与铁氧化，也可以将有机物、氨氮、亚硝酸盐氮等还原性指标有效去除；系统为了维持高的污泥浓度需要污泥回流，适用于处理含锰含铁量较高的排泥水。为了保证化能自养菌的活性，进水中的有机物浓度不宜太高，本装置的工艺较为简单，完全利用曝气的生物氧化作用实现水质净化，处理的出水可作为净水厂源水使用。反应器结构紧凑，集生物反应、生物絮凝、沉淀于一体。

Description

一种用于排泥水生物氧化除锰的曝气沉淀一体化反应装置
技术领域
本实用新型涉及饮用水处理技术领域，具体涉及一种用于排泥水生物氧化除锰的曝气沉淀一体化反应装置。
背景技术
目前，饮用水源地受到污染现象较为普遍，一些水源地由于受到地质高锰或外源污染锰的输入，导致源水中夏季总锰含量出现超标现象。源水超标的锰多为二价锰(Mn2+)，目前地面水除锰普遍采用氧化剂尤其高锰酸钾等氧化剂进行氧化去除。二价锰被氧化后形成不溶解于水中的二氧化锰(MnO2)，高锰酸钾还原后也形成二氧化锰，二氧化锰随后在水厂净水工艺中的混凝沉淀过滤等过程去除。此种处理方法导致二氧化锰积聚在排泥水中(沉淀池的排泥和反冲洗的排水)，一般情况下排泥水中的二氧化锰很容易被还原重新形成溶解的二价锰，高浓度的含锰对排泥水对回用造成很大的压力。若再次采用氧化剂进行氧化一方面消耗大量的氧化剂造成费用增加，另一方面二氧化锰不断积累形成恶性循环。
净水厂排泥水量几乎占全厂给水量的8～10％左右，大量的含锰排泥水若不能利用直接排放会造成环境污染，也浪费了大量宝贵的水资源。目前含锰排泥水也有采用膜法处理，膜法处理净水效果好，但膜处理成本高昂，制约了其推广与应用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种简易的生物氧化除锰反应器，可以适用于高浓度的含锰排泥水处理，其克服了现有技术的不足，对于排泥水中含有的一定量的铁、有机物、总氮、浊度和色度等指标也有不同程度的去除效果，反应器结构较简单，可以有效实现排泥水净化与回用。
本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
一种用于排泥水生物氧化除锰的曝气沉淀一体化反应装置，所述反应装置分为曝气区、缓冲区、填料区、沉淀区、底部污泥区和污泥斗区；
所述曝气区、缓冲区、填料区、底部污泥区和污泥斗区位于整个反应装置的中间位置，并从上往下依次连通设置，且在污泥斗区的底部中间连接有排泥管，在曝气区上方设有进水管，所述排泥管与进水管之间连接有回流管，在回流管上设有污泥泵；所述沉淀区位于曝气区的外围侧面，沉淀区与曝气区之间通过隔板和斜板分隔且沉淀区底部与曝气区底部连通；
反应装置设有曝气机构和刮泥机构，所述曝气机构由曝气管道和设在曝气管道上的空气扩散器组成，所述空气扩散器位于曝气区的底部，所述刮泥机构由依次连接的传动轴、刮泥板支架和刮泥板组成，所述传动轴纵向穿过曝气区和缓冲区后至填料区顶端，所述刮泥板支架横向设于填料区的顶端，所述刮泥板在刮泥板支架底面间隔排列且纵向穿过填料区和底部污泥区，所述刮泥板支架底端设有填料，所述填料位于填料区内。
进一步改进在于，所述沉淀区的底端设有若干块导流板，所述导流板在沉淀区与曝气区相通的位置处间隔排列，形成若干个过流通道。
进一步改进在于，所述沉淀区的下方垂直布设有污泥滑落管，沉淀区下端呈V字形，V字形的底端收缩后与所述污泥滑落管相连。
进一步改进在于，所述斜板与水平面的夹角为60°。
进一步改进在于，所述底部污泥区的底部呈中间低、边缘高的坡面，且坡面的坡度不小于0.05。
进一步改进在于，所述填料为弹性填料，每支填料高度0.6～1.2m，装填直径0.15～0.20m。
进一步改进在于，所述填料区在靠近反应装置的边缘处留1.5～2.5m的空隙。
进一步改进在于，所述沉淀区的顶部设有横向穿越沉淀区的出水堰。
本实用新型的有益效果在于：由于形成的污泥是生物污泥与二氧化锰、氢氧化铁等无机物构成的混合絮体，可以快速将锰与铁氧化，也可以将有机物、氨氮、亚硝酸盐氮等还原性指标有效去除；系统为了维持高的污泥浓度需要污泥回流，适用于处理含锰含铁量较高的排泥水。为了保证化能自养菌的活性，进水中的有机物浓度不宜太高，本装置的工艺较为简单，完全利用曝气的生物氧化作用实现水质净化，处理的出水可作为净水厂源水使用。反应器结构紧凑，集生物反应、生物絮凝、沉淀于一体。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中：1-曝气区，2-缓冲区，3-填料区，4-沉淀区，5-底部污泥区，6-污泥斗区，7-排泥管，8-进水管，9-回流管，10-污泥泵，11-隔板，12-斜板，13-曝气管道，14-空气扩散器，15-传动轴，16-刮泥板支架，17-刮泥板，18-填料，19-导流板，20-过流通道，21-污泥滑落管，22-出水堰。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
如图1所示，一种用于排泥水生物氧化除锰的曝气沉淀一体化反应装置，反应装置分为曝气区1、缓冲区2、填料区3、沉淀区4、底部污泥区5和污泥斗区6。
其中，曝气区1、缓冲区2、填料区3、底部污泥区5和污泥斗区6位于整个反应装置的中间位置，并从上往下依次连通设置，且在污泥斗区6的底部中间连接有排泥管7，在曝气区1上方设有进水管8，排泥管7与进水管8之间连接有回流管9，在回流管9上设有污泥泵10；沉淀区4位于曝气区1的外围侧面，沉淀区4与曝气区1之间通过隔板11和斜板12分隔且沉淀区4底部与曝气区1底部连通。
反应装置设有曝气机构和刮泥机构，曝气机构由曝气管道13和设在曝气管道13上的空气扩散器14组成，空气扩散器14位于曝气区1的底部，刮泥机构由依次连接的传动轴15、刮泥板支架16和刮泥板17组成，传动轴15纵向穿过曝气区1和缓冲区2后至填料区3顶端，刮泥板支架16横向设于填料区3的顶端，刮泥板17在刮泥板支架16底面间隔排列且纵向穿过填料区3和底部污泥区5，刮泥板支架16底端设有填料18，填料18位于填料区3内。
斜板12与水平面的夹角为60°(约2.9°)，由此形成了上宽下窄的沉淀区4结构；底部污泥区5的底部呈中间低、边缘高的坡面，且坡面的坡度不小于0.05，这样沉淀于底部的污泥通过缓慢旋转的刮泥板将污泥刮到污泥斗内从而排出。
沉淀区4的底端设有若干块(3-4块)导流板19，导流板19在沉淀区4与曝气区1相通的位置处间隔排列，形成若干个过流通道20。沉淀区4的下方垂直布设有污泥滑落管21，沉淀区4下端呈V字形，V字形的底端收缩后与污泥滑落管21相连。
填料18为弹性填料，每支填料18高度0.6～1.2m，装填直径0.15～0.20m。填料18装填密度不宜过高，以稀疏为好，密度过大导致水流阻力大而影响生物膜的净水效率。填料18悬挂于刮泥板支架16，其功能有两个方面，一方面阻隔曝气区1水流，避免对底部污泥沉淀的不利影响；另一方面弹性填料的存在增加了系统内微生物的量，促进生物氧化作用。
沉淀区4的顶部设有横向穿越沉淀区4的出水堰22，出水堰22深入沉淀区4的中部，按照指形均匀布置多个堰以匀化出流。
上述反应装置在处理排泥水时的具体使用方法为：
步骤1：排泥水与回流污泥混合后直接进入曝气区1，控制曝气区1内污泥浓度大于3000mg/L。
曝气区1内需要维持持续的好氧环境，一般控制DO>2.0mg/L为宜，在曝气区1可以设置溶解氧传感器以控制曝气流量。在曝气区1排泥水中的低价锰(Mn2+)、二价铁(Fe2+)能够全部被氧化，有机物、氨氮等可以一定程度被氧化；锰铁氧化后形成不溶解性物质与微生物细胞一起构成具有良好絮凝能力与沉淀性能的污泥。
步骤2：氧化后的排泥水分两部分，一部分进入缓冲区2越过填料区3到达底部，一部分从侧面越过过流通道20到达沉淀区4。
步骤3：在经过填料区3时，因为填料18上面附着生长大量的微生物(生物膜)，能够进一步发挥生物氧化作用。
步骤4：越过填料区3的泥水混合液在底部污泥区5进行沉淀，污泥落到池底被刮泥板17刮到污泥斗区6内随后通过排泥管7排出，其中的部分活性污泥通过回流管9回流至进水管8，与排泥水混合后参与步骤1的过程；水则通过侧面的过流通道20也进入沉淀区4，控制过流通道20(即图1中三角形断面)处流速为3.0～6.0mm/s为宜，不超过10mm/s。为了保证水的回流效果，填料区3靠近反应装置(池壁)的边缘处留1.5～2.5m的空隙。
步骤5：泥水混合液进入沉淀区4首先被导流板19分流，相对均匀进入沉淀区4的上部，在沉淀区4上部的上升平均速度不高于0.50mm/s。进入沉淀区4的泥水混合液因为过流断面加大流速迅速下降，污泥进行沉淀，沉淀的污泥降落到斜板12处，因为斜板12倾斜设置，污泥可以自然下滑直至落到垂直布置的污泥滑落管21内，并回流到底部污泥区5；上清液通过出水堰22汇集流出。
经过上述处理后，锰、铁被氧化为非溶解物，有机物、氨氮、亚硝酸盐氮等还原性指标均可以得到有效去除。为了维持反应器内高浓度的污泥，对于低有机物负荷的排泥水，通常需要全部采用生物膜方法。在本实用新型装置内因为处理对象含有大量的锰铁，自身污泥增量效果显著；且系统内布置一定的生物膜(但不是生物膜为主)，有维持系统内微生物高含量的效率；而且控制一定的污泥回流比也可以保持系统内的污泥量，所以本反应系统可以是悬浮微生物为主(即活性污泥)。
在反应装置建设时，若单个反应器日处理排泥水1.0～2.0万立方米，以曝气区和沉淀区合计水力停留时间1.5h考虑，则反应器曝气+沉淀有效容积为625m3～1250m3。曝气+沉淀区的有效水深取6.0m，反应器中部下部直径为11.5～16.0m。缓冲区高度与填料区高度合计取1.5m。池底高度落差0.33～0.47m，填料区与池底留1.0m以维持分离后的水流出。污泥斗深度取1.00m，超高留0.50m，则反应器总高度为10.83～10.97m。反应器下部直径为11.5m～16.0m，反应器上部为了保持沉淀效果需要扩大，上部直径为19.0m～25.4m，核算沉淀区的上升流速约为0.50mm/s，符合要求。本反应器占地面积和深度较合理。具体布置参数可以根据场地情况进行安排。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于排泥水生物氧化除锰的曝气沉淀一体化反应装置，其特征在于：所述反应装置分为曝气区(1)、缓冲区(2)、填料区(3)、沉淀区(4)、底部污泥区(5)和污泥斗区(6)；
所述曝气区(1)、缓冲区(2)、填料区(3)、底部污泥区(5)和污泥斗区(6)位于整个反应装置的中间位置，并从上往下依次连通设置，且在污泥斗区(6)的底部中间连接有排泥管(7)，在曝气区(1)上方设有进水管(8)，所述排泥管(7)与进水管(8)之间连接有回流管(9)，在回流管(9)上设有污泥泵(10)；所述沉淀区(4)位于曝气区(1)的外围侧面，沉淀区(4)与曝气区(1)之间通过隔板(11)和斜板(12)分隔且沉淀区(4)底部与曝气区(1)底部连通；
反应装置设有曝气机构和刮泥机构，所述曝气机构由曝气管道(13)和设在曝气管道(13)上的空气扩散器(14)组成，所述空气扩散器(14)位于曝气区(1)的底部，所述刮泥机构由依次连接的传动轴(15)、刮泥板支架(16)和刮泥板(17)组成，所述传动轴(15)纵向穿过曝气区(1)和缓冲区(2)后至填料区(3)顶端，所述刮泥板支架(16)横向设于填料区(3)的顶端，所述刮泥板(17)在刮泥板支架(16)底面间隔排列且纵向穿过填料区(3)和底部污泥区(5)，所述刮泥板支架(16)底端设有填料(18)，所述填料(18)位于填料区(3)内。
2.根据权利要求1所述的一种用于排泥水生物氧化除锰的曝气沉淀一体化反应装置，其特征在于：所述沉淀区(4)的底端设有若干块导流板(19)，所述导流板(19)在沉淀区(4)与曝气区(1)相通的位置处间隔排列，形成若干个过流通道(20)。
3.根据权利要求1所述的一种用于排泥水生物氧化除锰的曝气沉淀一体化反应装置，其特征在于：所述沉淀区(4)的下方垂直布设有污泥滑落管(21)，沉淀区(4)下端呈V字形，V字形的底端收缩后与所述污泥滑落管(21)相连。
4.根据权利要求1所述的一种用于排泥水生物氧化除锰的曝气沉淀一体化反应装置，其特征在于：所述斜板(12)与水平面的夹角为60°。
5.根据权利要求1所述的一种用于排泥水生物氧化除锰的曝气沉淀一体化反应装置，其特征在于：所述底部污泥区(5)的底部呈中间低、边缘高的坡面，且坡面的坡度不小于0.05。
6.根据权利要求1所述的一种用于排泥水生物氧化除锰的曝气沉淀一体化反应装置，其特征在于：所述填料(18)为弹性填料，每支填料(18)高度0.6～1.2m，装填直径0.15～0.20m。
7.根据权利要求1所述的一种用于排泥水生物氧化除锰的曝气沉淀一体化反应装置，其特征在于：所述填料区(3)在靠近反应装置的边缘处留1.5～2.5m的空隙。
8.根据权利要求1所述的一种用于排泥水生物氧化除锰的曝气沉淀一体化反应装置，其特征在于：所述沉淀区(4)的顶部设有横向穿越沉淀区(4)的出水堰(22)。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110627265A (zh) * 2019-11-05 2019-12-31 安徽建筑大学 一种含硫废矿溶淋废水预处理系统及方法
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