CN212450836U - 一种回流式接触氧化污水处理设备 - Google Patents

Abstract

一种回流式接触氧化污水处理设备，旨在克服现有技术中的采用接触氧化技术处理污水时脱氮效率低，采用回流泵回流硝化液处理污水时能耗高的缺点，提供一种回流式接触氧化污水处理设备，该设备包括：内壳体和外壳体，内壳体设在外壳体的内部并与外壳体同轴设置，内壳体的顶部设有进水管，外壳体上设有出水管；内壳体的内部形成缺氧区，内壳体与外壳体之间形成好氧区，好氧区通过内壳体上的透水挡板与缺氧区连通。本实用新型占地面积小，脱氮效率高，且无需使用回流泵，减少了能耗。

Description

一种回流式接触氧化污水处理设备

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及一种回流式接触氧化污水处理设备。

背景技术

随着经济的快速发展，工业污水及城镇生活污水排放量日益增多，水体环境面临的污染压力显著地增加，这便对污水处理技术提出了更高的要求。生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物处理技术，其基本原理是在曝气池中设置填料，作为生物膜的载体，利用生物膜和悬浮活性污泥的联合作用净化污水。因此，生物接触氧化法是一种有机负荷高、耐冲击负荷强、不产生污泥膨胀、处理效率高、操作简单、运转灵活、占地面积小的高效污水处理工艺。

但在实际应用中，生物接触氧化技术也暴露出一定的问题和缺陷，主要表现在整体脱氮效果一般，运行能耗高。针对接触氧化技术脱氮效率较低的问题，采用回流泵回流硝化液方式改进，但需增加额外能耗。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术中采用接触氧化技术处理污水时脱氮效率低，采用回流泵回流硝化液处理污水时能耗高的缺点，提供了一种回流式接触氧化污水处理设备。

本实用新型实现发明目的采用的技术方案是：一种回流式接触氧化污水处理设备，该设备包括：内壳体和外壳体，内壳体设在外壳体的内部并与外壳体同轴设置，内壳体的顶部设有进水管，外壳体上设有出水管。所述的内壳体中设有缺氧生物挂膜，内壳体的壳体壁下端设有透水挡板，内壳体的壳体壁上沿比外壳体的壳体壁上沿低。外壳体和内壳体之间设有好氧生物挂膜，外壳体和内壳体之间的底部均匀设有一组曝气器，一组曝气器通过进气管环绕分布在内壳体的透水挡板外围。外壳体的壳体内壁上端设有出水槽，出水槽的下端与出水管连通，出水槽的槽壁上沿与内壳体的壳体壁上沿处于同一水平面。所述的内壳体的内部形成缺氧区，内壳体与外壳体之间形成好氧区，好氧区通过内壳体的透水挡板与缺氧区连通。

进一步的，所述的内壳体1的壳体壁上端设有回流堰板，回流堰板的上沿低于外壳体的壳体壁上沿；所述的出水槽的槽壁上设有出水堰板，出水堰板的上沿与回流堰板的上沿处于同一水平面。

进一步的，所述的回流堰板和出水堰板上开矩形堰或三角堰。

进一步的，所述的缺氧生物挂膜通过缺氧挂膜支架安装在内壳体中，缺氧挂膜支架安装在内壳体上；所述的好氧生物挂膜通过好氧挂膜支架安装在外壳体和内壳体之间，好氧挂膜支架安装在内壳体的外壁和外壳体的内壁之间。

进一步的，所述的内壳体的下端设有用于清理缺氧区沉降的污泥的排泥管。

本实用新型的有益效果是：（1）本实用新型的设备包括同轴设置的内壳体和外壳体，占地面积小；内壳体中设置缺氧生物挂膜，形成缺氧区，外壳体和内壳体之间设置好氧生物挂膜和曝气器，形成好氧区，将缺氧工艺与接触氧化工艺结合，脱氮效率高。

（2）缺氧区可以适当分解污水中的悬浮物和有机物，能减轻后续好氧处理的压力，从而缩小池体容积，节省投资；缺氧区对进水负荷的变化有一定的缓冲作用，且具有较强的抗冲击负荷能力，为好氧处理创造较为稳定的进水条件。

（3）缺氧区的产泥量较少，仅为好氧处理工艺产泥量的1/10~1/5，同时，好氧区后续所产生的污泥通过气升回流至缺氧区，可增加缺氧区的污泥浓度，并在此基础上进一步减少整个系统污泥的产生和处理量。

（4）本实用新型的回流式接触氧化设备将缺氧与接触氧化工艺结合，利用硝化液回流作用，将好氧区产生的含硝酸盐浓度比较高的硝化液输送到缺氧区，不仅为缺氧区提供了反硝化的原料，同样也减轻了好氧区氧分的累积，回流方式与脱氮过程结合在一起，提高脱氮效率。

（5）本实用新型的污水处理设备中，位于好氧区底部的曝气器为好氧区提供上升的空气，好氧区中的污水利用上升的空气作为动力源，使好氧区与缺氧区形成液位差，进而使好氧区中的水通过回流堰板回流入缺氧区中，强化脱氮效果，无需再独立设置回流泵回流，减少了能耗。

（6）经本实用新型的污水处理设备及相关的污水处理工艺处理后的污水：NH₃-N去除率可达到80%以上，TN可达到50%，COD和BOD5均能达到70%的去除率，脱氮效果明显。

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。

附图说明

附图1为本实用新型的俯视图。

附图2为附图1的A-A剖面图。

附图3为附图1的B-B剖面图。

附图4为附图3的局部放大图C。

附图中，1为内壳体、1-1为透水挡板、1-2为回流堰板、2为外壳体、2-1为曝气器、2-2为出水槽、2-2-1为出水堰板、3为进水管、4为出水管、5为进气管、6为排泥管。

具体实施方式

如附图所示，本实施例的一种回流式接触氧化污水处理设备，该设备包括：内壳体1和外壳体2，内壳体1设在外壳体2的内部并与外壳体2同轴设置，整个设备为一体的圆柱体，占地面积小，节省空间。内壳体1的顶部设有进水管3，外壳体2上设有出水管4，污水通过进水管3自上而下流入内壳体1中，污水通过出水管4流出外壳体2。

内壳体1中设有缺氧生物挂膜，内壳体1的壳体壁下端设有透水挡板1-1，透水挡板1-1用于内壳体1中的污水从内壳体1底部流出，因内壳体1设在外壳体2的内部，所以内壳体1通过透水挡板1-1与外壳体2连通，污水可以通过透水挡板1-1从内壳体1流入到外壳体2中。内壳体1内的污水溶解氧含量保持在0.2-0.5mg/L以下，氧含量低，则内壳体1的内部形成缺氧区，且内壳体1中设有缺氧生物挂膜，缺氧生物挂膜中富含反硝化细菌，用来处理污水中的硝酸盐，对硝酸盐进行反硝化脱氮处理。内壳体1的壳体壁上沿比外壳体2的壳体壁上沿低，保证污水顺利回流入内壳体1中的同时，不会从外壳体上端溢流出去。

外壳体2和内壳体1之间的底部均匀设有一组曝气器2-1，一组曝气器2-1通过进气管5环绕分布在内壳体1的透水挡板1-2外围。曝气器2-1为进入到外壳体2和内壳体1之间中的污水提供溶解氧，使得这个区域的污水溶解氧含量保持在2mg/L以上，氧含量丰富，则内壳体1与外壳体2之间形成好氧区，好氧区通过内壳体1上的透水挡板1-2与缺氧区连通。外壳体2和内壳体1之间设有好氧生物挂膜，在该条件下对有机物进行氧化分解，对有机氮和氨氮进行硝化反应，转化为硝酸盐，则好氧区的水转化为硝化液。另外，曝气器2-1为好氧区提供曝气，使好氧区的水流上升，好氧区中的硝化液通过气升作用回流入缺氧区中。

本实施例优选的缺氧生物挂膜通过缺氧挂膜支架安装在内壳体1中，缺氧挂膜支架安装在内壳体1上，所述的好氧生物挂膜通过好氧挂膜支架安装在外壳体2和内壳体1之间，好氧挂膜支架安装在内壳体1的外壁和外壳体2的内壁之间。

外壳体2的壳体内壁上端设有出水槽2-2，出水槽2-2的下端与出水管4连通，进入到出水槽2-2中的水经过出水管4流出外壳体2，出水槽2-2的槽壁上沿与内壳体1的壳体壁上沿处于同一水平面，这样设置，能够保证一部分污水回流入内壳体1中，另一部分污水流入到出水槽2-2中。

本实施例优选的内壳体1的壳体壁上端设有回流堰板1-2，回流堰板1-2的上沿低于外壳体的壳体壁上沿；出水槽2-2的槽壁上设有出水堰板2-2-1，出水堰板2-2-1的上沿与回流堰板1-2的上沿处于同一水平面。回流堰板1-2用于调节污水的回流，实现无动力回流，出水堰板2-2-1有利于调节出水量，优选的回流堰板1-2和出水堰板2-2-1上开矩形堰或三角堰。

实际应用中，为了节省成本，在外壳体2内设置挡板作为内壳体1，挡板内为缺氧区，挡板和外壳体2之间为好氧区，挡板底部为透水挡板，其它部分不透水，缺氧区的水通过透水挡板进入到好氧区，透水挡板既可实现缺氧区和好氧区的连通，也可固定支撑不透水挡板。

本实用新型的污水处理设备，在污水处理过程中，污水的水流方向为：待处理污水首先从缺氧区的顶部进入；接着污水从缺氧区顶部向底部流动，在缺氧区底部通过透水挡板1-1进入到好氧区；在好氧区底部的曝气器2-1的作用下，通过气升作用让污水从底部流向顶部，接着好氧区顶部污水中的一部分通过出水堰板2-2-1进入到出水槽2-2，一部分通过回流堰板1-1回流到缺氧区再进行以上的循环处理。缺氧区对进水负荷的变化有一定的缓冲作用，且具有较强的抗冲击负荷能力，为好氧处理创造较为稳定的进水条件。

缺氧区的污水包括：从好氧区回流的硝化液和从进水管流入的原水。从好氧区回流的硝化液，因经过了好氧区的污水上部的气水分离区，污水中溶解氧的含量小于好氧区中部和底部。这些溶解氧含量较低的硝化液与未处理的原水接触混合，缺氧区的缺氧生物挂膜上的反硝化细菌利用原水以及回流硝化液共同提供的有机碳源进行反硝化作用，提高脱氮效率、减少能耗。在好氧区的污水中，好氧生物挂膜上的硝化细菌对有机氮和氨氮进行硝化反应，转化为硝酸盐，同时，污水中的有机物也被氧化分解。

利用本实用新型的回流式接触氧化污水处理设备来处理污水，包括以下污水处理步骤：a、污水通过进水管流入内壳体1中的缺氧区中，缺氧区中的缺氧生物挂膜对污水进行缺氧生化处理；b、经过步骤a处理过的水经过内壳体1下端的透水挡板进入到外壳体2和内壳体1之间的好氧区中，好氧区底的曝气器为好氧区提供氧气，好氧区中的好氧生物挂膜对进入到好氧区中的污水进行好氧生化处理；c、经过步骤b处理过的水经曝气作用向上流，一部分回流至缺氧区中，另一部分进入到出水槽2-2中；d、步骤c中回流至缺氧区中的水与缺氧区中原有的污水一起，继续进行步骤a、b、c的处理；e、步骤c中进入到出水槽中2-2的水经过出水管流出污水处理设备。

在步骤a中，缺氧区中无曝气作用，溶解氧含量低，反硝化细菌密集，在污水不断下流的过程中，缺氧生物挂膜上的反硝化细菌在缺氧条件下处理污水中的硝酸盐，且缺氧区适当分解污水中的悬浮物和有机物，也减轻了后续好氧处理的压力，利于步骤b的好氧污水处理。在步骤b中，好氧区在曝气器的处理下，水体的溶解氧含量高，硝化细菌丰富，水体底部的泥水混合物在曝气作用下向上流的同时，好氧生物挂膜上的硝化细菌在高溶解氧的条件下进行硝化反应，处理污水中的氨氮和有机氮。在步骤c中，好氧区底部曝气的过程中会和缺氧区产生液位差，并且内壳体1上设有回流堰板1-2，出水槽2-2上设置出水堰板2-2-1，为回流和出水创造了条件。

使用本设备处理污水的过程中，缺氧区的产泥量较少，仅为好氧处理产泥量的1/10-1/5，后续好氧区所产生的污泥可以通过气升回流至缺氧区，达到增加缺氧区的污泥浓度的目的，并在此基础上进一步减少整个系统污泥的产生和处理量。另外，为了清理掉设备中沉降的污泥，本实施例优选的内壳体1的下端设有用于清理缺氧区沉降的污泥的排泥管6。为了进一步实现泥水分离，本实施例优选的该污水处理设备还包括：二沉池，二沉池通过出水管4与外壳体2连通。

本实用新型的回流式接触氧化污水处理设备及污水处理工艺，主要针对的污水为生化性强的污水，特别是生活污水的二级处理阶段。污水处理设备设计的进水水质为：COD：300~400mg/L、BOD5：200~300mg/L、NH₃-N：20~30mg/L、TN：25~40mg/L、TP：2~5mg/L，通过检测出水水质，可知：NH₃-N去除率可达到80%以上，TN可达到50%，COD和BOD5均能达到70%的去除率，脱氮效果明显。

Claims (5)

1.一种回流式接触氧化污水处理设备，该设备包括：内壳体和外壳体，内壳体设在外壳体的内部并与外壳体同轴设置，内壳体的顶部设有进水管，外壳体上设有出水管；

其特征在于，所述的内壳体（1）中设有缺氧生物挂膜，内壳体（1）的壳体壁下端设有透水挡板（1-1），内壳体（1）的壳体壁上沿比外壳体（2）的壳体壁上沿低；

外壳体（2）和内壳体（1）之间设有好氧生物挂膜，外壳体（2）和内壳体（1）之间的底部均匀设有一组曝气器（2-1），一组曝气器（2-1）通过进气管（5）环绕分布在内壳体（1）的透水挡板（1-1）外围；

外壳体（2）的壳体内壁上端设有出水槽（2-2），出水槽（2-2）的下端与出水管（4）连通，出水槽（2-2）的槽壁上沿与内壳体（1）的壳体壁上沿处于同一水平面；

所述的内壳体（1）的内部形成缺氧区，内壳体（1）与外壳体（2）之间形成好氧区，好氧区通过内壳体（1）的透水挡板（1-1）与缺氧区连通。

2.根据权利要求1所述的一种回流式接触氧化污水处理设备，其特征在于，所述的内壳体（1）的壳体壁上端设有回流堰板（1-2），回流堰板（1-2）的上沿低于外壳体的壳体壁上沿；所述的出水槽（2-2）的槽壁上设有出水堰板（2-2-1），出水堰板（2-2-1）的上沿与回流堰板（1-2）的上沿处于同一水平面。

3.根据权利要求2所述的一种回流式接触氧化污水处理设备，其特征在于，所述的回流堰板（1-2）和出水堰板（2-2-1）上开矩形堰或三角堰。

4.根据权利要求1所述的一种回流式接触氧化污水处理设备，其特征在于，所述的缺氧生物挂膜通过缺氧挂膜支架安装在内壳体中，缺氧挂膜支架安装在内壳体上；所述的好氧生物挂膜通过好氧挂膜支架安装在外壳体（2）和内壳体（1）之间，好氧挂膜支架安装在内壳体（1）的外壁和外壳体（2）的内壁之间。

5.根据权利要求1所述的一种回流式接触氧化污水处理设备，其特征在于，所述的内壳体（1）的下端设有用于清理缺氧区沉降的污泥的排泥管（6）。

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