CN218232053U - 一种自动升降的两级a/o反应池无泵自运行系统 - Google Patents

Abstract

一种自动升降的两级A/O反应池无泵自运行系统，自运行系统包括高径比不低于3的缺氧反应池、高径比不低于4的好氧反应池两级圆柱形反应池，缺氧反应池固定在上下伸缩架上，其池底离地高度高于好氧反应池；缺氧反应池内安装高度为池内水深1/2的叶轮；缺氧区底部通过斜向下的下连通管、上部通过水平设置的上连通管连接好氧区，好氧反应池池底设置曝气装置，污水通过提升泵从进水池抽水到叶轮的中心部位向池内进水；叶轮缓慢搅拌，泥水经缺氧区池底部通过下连通管流入好氧区中，在曝气装置曝气的作用下上升，通过上连通管再流入到缺氧区实现无泵自流循环；本实用新型实现无泵自流循环，可调节缺氧反应池的水深，改变缺氧段的水力停留时间。

Description

一种自动升降的两级A/O反应池无泵自运行系统

技术领域

本实用新型涉及污水生物处理技术领域，适用于污水的高效脱氮及污泥性能的恢复中。本实用新型具体是公开一种自动升降的两级A/O反应池无泵自运行系统。

背景技术

传统AO(缺氧-好氧)生物脱氮工艺中，需要内回流泵来回流污泥，并且若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大了运行费用。另外，内循环液来自曝气池，含有大量的溶解氧DO，使缺氧A段全段难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化效果，影响系统稳定。

本实用新型通过改变两个反应池的形状以及内部产生的动力来实现AO交替的自循环目的，从而取消内回流泵，同时可通过抬高缺氧反应池改变水深，进而改变缺氧段的水力停留时间，以此适应不同水质的变化，节省运行成本。

实用新型内容

本实用新型提供一种自动升降的两级A/O反应池无泵自运行系统，其的目的在于解决传统AO(缺氧-好氧)生物脱氮工艺中，需要内回流泵来回流污泥，使缺氧A段全段难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化效果，影响系统稳定，以及不能改变缺氧A段的水力停留时间以适应不同水质变化的技术问题。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型的一种自动升降的两级A/O反应池无泵自运行系统，其特征在于，包括缺氧反应池7、好氧反应池8两级圆柱形反应池，所述缺氧反应池高径比不低于3，所述好氧反应池高径比不低于4；所述缺氧反应池7池内水区为缺氧区71，好氧反应池8池内水区为好氧区81；所述好氧反应池8池底支撑在地面上；所述缺氧反应池7固定在支撑在地面上的上下伸缩架3上，其池底离地高度高于好氧反应池8；

所述缺氧反应池池内水平安装叶轮2，所述叶轮2距池底的安装高度为池内水深的1/2；所述叶轮为双曲面叶片由搅拌机1驱动旋转；所述叶轮2的中心设置竖置向上的进水管，所述进水管经池外部的输送水管、提升泵连接进水池；

所述缺氧反应池池底部通过下连通管9斜向下连接好氧反应池，所述好氧反应池在池底部设置曝气装置5；所述好氧反应池上部与缺氧反应池通过水平设置的上连通管91连接并连通所述缺氧区、好氧区，所述上连通管位于所述叶轮上方。

所述的运行系统，其中，所述缺氧反应池的底部中心处及所述好氧反应池8下部距离池底1.5m处设有直径0.2m的圆孔连接所述下连通管9；所述上连通管91安装在距离所述好氧反应池液面1.0m的液面下并位于所述叶轮上方，并与所述的缺氧反应池7和好氧反应池8侧壁开孔连接并保持水平设置，侧壁开孔直径0.2m；所述缺氧反应池7侧壁从上至下间隔设置多个侧壁开孔并分别设置阀门，以调节与所述上连通管相应的连接位置；所述缺氧反应池在液面以下的叶轮上方的池壁上设置回流污泥口11；所述上连通管上设置蝶阀6控制水流量；所述搅拌机为一种双曲面搅拌机。

如前所述，本实用新型通过设置两个反应池的形状及高径比，以及内部产生的动力可实现AO交替的自循环目的，从而取消内回流泵，同时较大高径比的反应池可使A段实现层流，下部保持较好的缺氧状态以充分利用进水碳源，同时实际应用中可通过上下伸缩架抬高缺氧反应池改变水深，进而改变缺氧段的水力停留时间，以此适应不同水质的变化，节省运行成本。

本实用新型还可通过阀门开关大小从而控制硝化液回流量。同时在池内有效促使污泥形成了长距离循环流动，实现污泥运动流经不同基质浓度条件和不同DO条件，并通过搅拌和曝气提供了足够的剪切力，有利于絮状污泥产生更多胞外聚合物提高污泥的稳定性，提高了脱氮效率。有效的节省了占地面积，降低了成本。

本实用新型通过两个较大高径比的池体通过连通管串联组装,根据池体的形状以及在系统内部形成的搅拌及曝气作用力实现缺氧/好氧的交替循环以此实现脱氮。整个系统包括进水系统，排水系统，曝气设备，搅拌设备，污泥回流设备。污水从缺氧区顶部进水，设置双曲面搅拌机进行缺氧搅拌，缺氧区的泥水在连续进水的压力作用经下连通管流入好氧区，同时好氧区的泥水在曝气的升力下通过上连通管返回缺氧区，完成自流循环。同时可抬高缺氧反应池改变水深，进而改变缺氧段的水力停留时间，以适应实际应用的水质变化。

本实用新型的有益效果

(1)不使用回流泵，实现自流循环；(2)通过调节缺氧反应池的水深，改变缺氧段的水力停留时间以适应不同水质变化，从而降低投资和运行成本。(3)在较大高径比的缺氧区内实现层流，保证良好的缺氧环境，强化脱氮。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图，

图2是图1的左视示意图，

图3是图1的俯视示意图，

图4是本实用新型升高缺氧反应池实施例结构示意图，

图5是图4的左视示意图，

图6是图4的俯视示意图。

附图编号说明：

1-双曲面搅拌机控制器；2-叶轮；3-伸缩架；4-取样口；5-曝气盘；6-蝶阀；7-缺氧反应池，缺氧区71；8-好氧反应池，好氧区81；9-下连通管，上连通管91，10-进水口；11-回流污泥口；12-出水口；13-内回流口。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

参见图1-6所示，本实用新型的一种自动升降的两级A/O反应池无泵自运行系统，包括缺氧反应池7、好氧反应池8两级圆柱形反应池，所述缺氧反应池高径比不低于3，所述好氧反应池高径比不低于4；所述缺氧反应池7池内水区为缺氧区71，好氧反应池8池内水区为好氧区81；所述好氧反应池8池底支撑在地面上；所述缺氧反应池7固定在支撑在地面上的上下伸缩架3上，其池底离地高度高于好氧反应池8；

所述缺氧反应池池内水平安装叶轮2，所述叶轮2距池底的安装高度为池内水深的1/2；所述叶轮为双曲面叶片由搅拌机1驱动旋转；所述叶轮2的中心设置竖置向上的进水管，所述进水管经池外部的输送水管、提升泵连接进水池；

所述缺氧反应池池底部通过下连通管9斜向下连接好氧反应池，所述好氧反应池在池底部设置曝气盘5；所述好氧反应池上部与缺氧反应池通过水平设置的上连通管91连接并连通所述缺氧区、好氧区，所述上连通管位于所述叶轮上方。

所述的运行系统，其中，所述缺氧反应池的底部中心处及所述好氧反应池8下部距离池底1.5m处设有直径0.2m的圆孔连接所述下连通管9；所述上连通管91安装在距离所述好氧反应池液面1.0m的液面下并位于所述叶轮上方，并与所述的缺氧反应池7和好氧反应池8侧壁开孔连接并保持水平设置，侧壁开孔直径0.2m；所述缺氧反应池7侧壁从上至下间隔设置多个侧壁开孔并分别设置阀门，(调节缺氧反应池高度时)以调节与所述上连通管相应的连接位置；所述缺氧反应池在液面以下的叶轮上方的池壁上设置回流污泥口11；所述上连通管上设置蝶阀6控制水流量；所述搅拌机为一种双曲面搅拌机。

系统运行方法：

缺氧反应池运行：污水通过提升泵从进水池抽水到缺氧反应池上方后，通过铅垂竖置的进水管输送到缺氧反应池7内安装的叶轮2的中心部位向池内进水；所述叶轮的叶片外径控制在相对于缺氧区71池内直径大小的1/2～2/3，由搅拌机1驱动旋转对池内泥水推动缓慢搅拌，搅拌转速控制在60～70r/min范围内，达到较小的动力获得大面积均匀水流；所述缺氧区71在叶轮上部的泥水经过了充分的搅拌，并发生部分缺氧反硝化作用，缓慢搅拌降低叶轮搅拌产生的紊流对缺氧区71的叶轮下部的水流的影响；由于搅拌机距离缺氧区71底部较远，缺氧区下部受搅拌的作用力较小，形成了柔和的水流；

好氧反应池运行：在所述缺氧反应池7内外部进水施加给水体的自上而下的压力下，泥水经缺氧区71池底部通过斜向下设置的下连通管9连通所述好氧反应池池壁下部流入好氧反应池中，同时，所述好氧反应池内好氧区81的泥水在池底部曝气盘5曝气的作用下上升，通过池壁上部与缺氧反应池水平连接的上连通管91再流入到缺氧区实现无泵自流循环；

所述的缺氧反应池与好氧反应池如此往复运行实现无泵自流循环。

可以通过上下伸缩架的伸缩调整所述缺氧反应池7池底离地高度，同步调整缺氧区71的离地高度及缺氧区水深；缺氧区71的离地高度越高，缺氧区71的水深越浅、水容积越少；在进水流量不变的前提下，容积越小缺氧池水力停留时间越短，以控制缺氧/好氧的水力停留时间比值。

下连通管9接收缺氧反应池7反应后的泥水。

可以通过调节提升泵进水流量或缺氧反应池7的水深来改变系统的水力停留时间；水力停留时间等于反应器容积与进水流量之比；通过调节蝶阀6开关调节内回流流量。

本实用新型的上连通管安装在水面以下一定深度的原因，是既可以保证好氧区的充分回流，又可以保证溶解氧自缺氧区上方到下方可以充分消耗完全。为保证缺氧区实现层流以及好氧区内充足的曝气量，所述缺氧反应池高径比不低于3，所述好氧反应池高径比不低于4。可以通过调节蝶阀6开关调节内回流流量，改变脱氮效率。所述搅拌机为一种双曲面搅拌机。这是由于双曲面搅拌机独特的叶轮结构设计，可以最大限度地将流体特性与机械运动结合。双曲面叶轮搅拌的曲线是沿竖直方向旋转而构成的曲面体；为了迎合水体流动，设计从叶轮的中心进水，这一方面减少了进水紊流,另一方面保证了液体对叶轮表面的压力均匀，所以在很大程度上可以通过较小的动力获得大面积柔和的水流。

实施例

以下实施例仅是为清楚的说明本实用新型所作的举例，而并非对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在下述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，而这些属于本实用新型精神所引出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

参考图1、4所示，本实用新型的一种自动升降的两级A/O反应池无泵自运行系统，具体包括缺氧反应池、好氧反应池、进水单元、搅拌设备，曝气设备，出水单元，回流单元。具体工作步骤如下：

缺氧反应池7的高度为6m，直径为2m，高径比为3，好氧反应池8的高度为8m，直径为2m，高径比为4。

污水从缺氧区71的上部的叶轮2进入，双曲面叶片提供给泥水推力搅拌，所述的搅拌机1，为一种双曲面搅拌机，从搅拌机叶轮2的中心进水，减少了进水紊流使得混合均匀，获得柔和的水流，在实际操作过程中也可适当调低转速，保证缺氧区71的水流不会受到搅拌产生的紊流作用而影响到顺利流入好氧区。

搅拌叶轮2的安装位置，与常规水处理工艺不同，设置在缺氧区的上部，距离池底占池水深度的1/2，这是为了避免由于转速过快、进水流速过快时，底部的水流形成负压，水流经过开孔较小的下连通管流入好氧区受到影响，同时也是为了使得下部区域获得柔和的水流，保证良好的缺氧环境。

同时由于缺氧区71底部水流缓和，受到搅拌作用力小，为避免缺氧区71内有死角，缺氧区71流入好氧区81的下连通管9设置在缺氧区71的底部，在缺氧反应池的底部中心开有直径0.2m的圆孔用于安装下连通管9与好氧反应池8相连，进行一段时间的缺氧搅拌，泥水经过缺氧区71底部流出至好氧区81，在好氧反应池8下部距离池底1.5m处同样开有0.2m的圆孔用于接收缺氧反应池7反应后的泥水。

所述的缺氧区71池壁外部固定伸缩架3，可调整缺氧区71的离地高度，进而调节缺氧区实际水深，从而控制缺氧区容积(即出水水面以下缺氧区水体体积)，以此实现不同缺氧/好氧的水力停留时间比值，适应不同水质的能力。同时为保证回流污泥口11与上部连通管9相对位置不变，应保证在距离水面相同位置处开孔。

图1、4中好氧区的池水高度为8米，图1中缺氧区71池底离地高度为2米，缺氧区71的池水深度为6米，图4中缺氧区71的池底离地高度为3米，比图1中的缺氧区池底离地高度升高了1米，因此，缺氧区池内水深为5米比图1中的缺氧区水深变浅，缺氧区容积变小。

调整缺氧区离地高度对应的缺氧区71容积及缺氧区与好氧区的水力停留时间比值计算方式如下：

①缺氧区容积V₁＝πR₁ ²×h₁

式中V₁为缺氧区容积，单位m³

R₁为缺氧区的半径，单位m

h₁为缺氧区的池水高度(水深)，单位m

②好氧区容积V₂＝πR₂ ²×h₂

式中V₂为好氧区容积，单位m³

R₂为好氧区的半径，单位m

h₂为好氧区的池水高度，单位m

③缺氧区水力停留时间HRT₁＝V₁/Q

式中HRT₁为缺氧区水力停留时间

Q为系统进水流量

V₁为缺氧区容积

④好氧区水力停留时间HRT₂＝V₂/Q

式中HRT₂为好氧区水力停留时间

Q为系统进水流量

V₂为好氧区容积

⑤故水力停留时间比值为容积之比

即HRT₁/HRT₂＝V₁/V₂

进水流量与水力停留时间在实际操作中根据需求取值，故本实用新型只提供一种通过调整缺氧区离地高度进而调整缺氧区的容积以及缺氧区与好氧区的水力停留时间比值的方法。其计算表如下：

通过伸缩架调整缺氧区离地高度为3.0m的实施例如附图4所示：此时缺氧区离地高度为3.0m，水面高度不变，缺氧区上部侧壁开口位置仍距离水面1.0m，以保证上连通管91水平相接，则此时缺氧区高度为5.0m，故缺氧区容积减少至15m³，此时缺氧区/好氧区的水力停留时间比值为0.62。

在脱氮工艺中，缺氧区的作用是反硝化脱氮，好氧区的作用是使有机物碳化和使氮硝化，故两池的容积大小对氮和有机物的去除率尤为重要，在实际的进水波动下，通过调节缺氧区体积的方法有效的增加脱氮效率，适应水质变化。

由于搅拌的安装位置较浅以及较大的高径比的缺氧反应池7，可使缺氧反应池7内形成层流，上部的泥水经充分搅拌生物反应消耗部分溶解氧，下部的水流柔和，可保证较好的缺氧环境，因此加大内回流时可保证脱氮的效率。

进入好氧区81后，混合之后的泥水在底部曝气盘的作用力下，给泥水混合物向上的作用力，并且在缺氧反应池7内形成良好的混合条件，泥水上升至上连通管91进入缺氧区71，以此完成自流循环，上连通管91安装在距离池顶1.0m处，缺氧反应池7和好氧反应池8均有直径0.2m开孔与上连通管91连接。

在上连通管91的中间设有蝶阀6，，实际操作中根据进水流量和回流污泥流量确定在连通管满流时内回流的流速，再根据蝶阀6的阀门启闭大小可控制回流量的大小。在实际运行中，根据水质的变化可相应回流量进行调节，以充分利用进水碳源反硝化。

在此系统中，反应池有进水口10，回流污泥口11，出水口12，内回流口13，根据水质的不同变化情况，可调节以下参数：可以调节提升泵进水流量和缺氧反应池7的水深来改变系统的水力停留时间；可以通过调节蝶阀6开关调节内回流流量，改变脱氮效率，这两个参数是互相独立的。

在完成循环后的泥水经曝气池顶部出水口12溢流进入后续沉淀池进行泥水分离。从沉淀池回流的污泥利用污泥泵回流到缺氧区71，在距离缺氧区71顶部1.5m处设有回流污泥口11进行污泥回流，以保证回流污泥获得充分搅拌，至此系统中的泥水重新进入下一个周期的生物反应。

Claims (2)

1.一种自动升降的两级A/O反应池无泵自运行系统，其特征在于，包括缺氧反应池(7)、好氧反应池(8)两级圆柱形反应池，所述缺氧反应池高径比不低于3，所述好氧反应池高径比不低于4；所述缺氧反应池(7)池内水区为缺氧区(71)，好氧反应池(8)池内水区为好氧区(81)；所述好氧反应池(8)池底支撑在地面上；所述缺氧反应池(7)固定在支撑在地面上的上下伸缩架(3)上，其池底离地高度高于好氧反应池(8)；

所述缺氧反应池池内水平安装叶轮(2)，所述叶轮(2)距池底的安装高度为池内水深的1/2；所述叶轮为双曲面叶片由搅拌机(1)驱动旋转；所述叶轮(2)的中心设置竖直向上的进水管，所述进水管经池外部的输送水管、提升泵连接进水池；

所述缺氧反应池池底部通过下连通管(9)斜向下连接好氧反应池，所述好氧反应池在池底部设置曝气装置(5)；所述好氧反应池上部与缺氧反应池通过水平设置的上连通管(91)连接并连通所述缺氧区、好氧区，所述上连通管位于所述叶轮上方。

2.如权利要求1所述的两级A/O反应池无泵自运行系统，其特征在于，所述缺氧反应池的底部中心处及所述好氧反应池(8)下部距离池底1.5m处设有直径0.2m的圆孔连接所述下连通管(9)；所述上连通管(91)安装在距离所述好氧反应池液面1.0m的液面下并位于所述叶轮上方，并与所述的缺氧反应池(7)和好氧反应池(8)侧壁开孔连接并保持水平设置，侧壁开孔直径0.2m；所述缺氧反应池(7)侧壁从上至下间隔设置多个侧壁开孔并分别设置阀门，以调节与所述上连通管相应的连接位置；所述缺氧反应池在液面以下的叶轮上方的池壁上设置回流污泥口(11)；所述上连通管上设置蝶阀(6)控制水流量；所述搅拌机为一种双曲面搅拌机。

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