專利名稱：污水處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水處理裝置，包括用于處理污水進料以得到第一出水的第一級和用于處理第一出水以得到第二出水的第二級，其中第二級包括允許第一出水與混凝劑混合以得到含有混凝劑的第一出水的混合裝置和絮凝澄清裝置。
背景技術(shù)：
我國城市污水處理標(biāo)準分為三級，即一級處理、二級處理和三級處理。一級處理是通過沉淀、浮選、過濾等物理方法去除污水中的懸浮狀固體物質(zhì)，或通過凝聚、氧化、中和等化學(xué)方法，使污水中的強酸、強堿和過濃的有毒物質(zhì)，得到初步凈化，為二級處理提供適宜的水質(zhì)條件。二級處理是在一級處理的基礎(chǔ)上，通常利用生物化學(xué)作用，對污水進行進一步的處理。三級處理也叫深度處理。在二級處理的基礎(chǔ)上，三級處理根據(jù)進水水質(zhì)，采用相應(yīng)處理方法，如凝集沉淀、活性碳過濾、逆滲透、離子交換和電滲析等。污水生物處理屬于二級處理，以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機物為主要目的，其工藝構(gòu)成多種多樣，可分成活性污泥法、AB法、A/0法、A2/0法、SBR法、氧化溝法、穩(wěn)定塘法、土地處理法等多種處理方法。在污水生化處理過程中，溫度對微生物的影響是很廣泛的，污水處理中絕大部分微生物最適宜生長的溫度范圍是20-30°C。由于溫度的變化與氣候有關(guān)，對溫度的控制通常在在經(jīng)濟上和工程上都比較困難。污水經(jīng)過二級處理后，仍含有磷、氮和難以生物降解的有機物、礦物質(zhì)、病原體等， 需要進一步凈化處理(即三級處理)以便消除污染。盡管污水三級處理不僅能減少廢水排放對環(huán)境的污染，而且可以節(jié)約水資源，但是污水三級處理廠的基建費和運行費用都很昂貴，約為相同規(guī)模二級處理廠的2 3倍，因此其發(fā)展和推廣應(yīng)用受到限制。傳統(tǒng)的污水處理工藝僅是通過生物降解轉(zhuǎn)化作用和固液分離，在使污水得到凈化的同時將污染物富集到污泥中，包括一級處理工段產(chǎn)生的初沉污泥、二級處理工段產(chǎn)生的剩余活性污泥以及三級處理產(chǎn)生的化學(xué)污泥。由于這些污泥含有大量的有機物和病原體， 而且極易腐敗發(fā)臭，很容易造成二次污染，因此污泥通常必須經(jīng)過一定的減容、減量和穩(wěn)定化無害化處理井妥善處置。常見的污泥減量方法有消化法(包括厭氧消化和好氧消化)、污泥熱處理法例如濕式氧化法、污泥濃縮法例如重力濃縮法和氣浮濃縮法、污泥脫水法例如機械脫水和化學(xué)混凝法、污泥干化法例如自然干化法和烘干法。然而，這些污泥減量方法并未完全解決污泥排放的問題。絮凝澄清裝置(也稱為澄清裝置、澄清器、澄清池、絮凝沉淀池、混凝池等)是將絮凝反應(yīng)(也成為混凝反應(yīng))和沉淀兩個過程綜合于一個構(gòu)筑物中完成，充分利用成熟絮凝體使雜質(zhì)顆粒與其接觸和絮凝而從水中分離。常見的絮凝澄清裝置中，機械攪拌澄清器由于存在短路水流和可能產(chǎn)生水體隨攪拌器做整體同心圓運動現(xiàn)象，較難達到藥劑混合均勻；懸浮澄清器是一種泥渣懸浮型澄清器，對進水量、水溫等因素較敏感，處理效果不太穩(wěn)定，產(chǎn)水率較低；水力循環(huán)澄清器利用水流在水射器的作用下進行混合和達到泥渣循環(huán)回流，然而傳統(tǒng)水力循環(huán)澄清器對水質(zhì)、水溫變化適應(yīng)性較差，運行不穩(wěn)定，特別是泥渣回流
5控制較難，水頭損失和能耗較高。因此，仍然需要新的污水處理裝置，特別是能夠?qū)崿F(xiàn)污水三級處理的污水處理裝置以滿足不斷提高的污水處理需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面提供一種污水處理裝置，包括用于處理污水進料以得到第一出水的第一級和用于處理第一出水以得到第二出水的第二級，其中第二級包括允許第一出水與混凝劑混合以得到含有混凝劑的第一出水的混合裝置和絮凝澄清裝置，所述絮凝澄清裝置包括允許含有混凝劑的第一出水進入并進行絮凝反應(yīng)以形成泥水混合液的絮凝反應(yīng)室，允許絮凝反應(yīng)室的泥水混合液進入并分離得到第二出水的第一部分和第一泥渣的第一分離室，允許第一泥渣的第一部分進入并分離得到第二出水的第二部分和第二泥渣的第二分離室。常用的混凝劑有金屬鹽類和高分子兩類混凝劑。前者如硫酸鋁、三氯化鐵和硫酸亞鐵；后者如聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺等。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，所述澄清池還包括流體連通第一分離室和第二分離室以允許第一泥渣的第一部分進入第二分離室的一個或多個第一泥渣排出通道，和流體連通第一分離室和絮凝反應(yīng)室以允許第一泥渣的第二部分進入絮凝反應(yīng)室的一個或多個第一泥渣回流通道，其中在第一分離室中，第一泥渣排出通道的入口位置高于第一泥渣回流通道的入口位置。在一些實施方式中，在第一分離室中第一泥渣排出通道的入口位置由第一分離室中的最低泥水界面限定。所謂“泥水界面”是指泥水混合液在沉降過程中人為定義的凈水層與泥渣層之間界面。例如，泥水界面處具有臨界濁度值，凈水層的濁度低于或等于臨界濁度值，而泥渣層的濁度高于臨界濁度值。在本發(fā)明中，該臨界濁度值以NTU-散射濁度單位表示為小于100， 優(yōu)選小于10，更優(yōu)選小于5。所謂最低泥水界面是指在運行過程中因第一泥渣被導(dǎo)入第二分離室而造成的第一分離室中泥水界面降低所能達到的最低位置。最低泥水界面可在設(shè)計時根據(jù)第一分離室進行泥水分離的能力來確定，在一些情況下也可以進一步考慮絮凝反應(yīng)室進行絮凝反應(yīng)的能力以及其它因素來確定。典型地，最低泥水界面可以設(shè)定在第一分離室的底部。在一些實施方式中，所述第一泥渣回流通道的入口位置優(yōu)選高于第一泥渣回流通道的入口位置。例如，當(dāng)?shù)谝环蛛x室的底部同時作為第二分離室的頂部并且是斜面時，第一泥渣排出通道的入口位置可以設(shè)置在斜面上或延伸進入第一分離室內(nèi)部從而高于第一泥渣回流通道的入口位置。這樣，當(dāng)基本上全部的第一泥渣排出通道的入口位置以上的第一泥渣(甚至可以包括部分第二出水的第一部分)都進入第二分離室時，也即達到第一分離室的最低泥水界面時，回流進入絮凝反應(yīng)室的第一泥渣的第二部分仍然足夠保證絮凝反應(yīng)的完成，并且第二分離室經(jīng)設(shè)置提供足夠的泥水分離能力以得到第二出水的第二部分和第二泥渣。在一些實施方式中，其中在第一分離室中，第一泥渣排出通道的入口的位置，尤其是在垂直方向上的位置能夠通過調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)以限定最低泥水界面。例如，當(dāng)?shù)谝荒嘣懦鐾ǖ赖娜肟谑仟M縫時，可以通過開閉部分狹縫來提高或降低第一泥渣排出通道的入口的位置，特別是垂直方向上的位置。又例如，當(dāng)?shù)谝荒嘣懦鐾ǖ赖娜肟谑强缮炜s或彎曲的管道的端口時，可以通過管道的伸縮或彎曲來提高或降低第一泥渣排出通道的入口的位置， 特別是在垂直方向上的位置。這樣，絮凝澄清裝置不但能增加第二出水(即凈水)的產(chǎn)量，還可避免第一分離室的分離能力對總產(chǎn)水量的限制，充分利用絮凝反應(yīng)器的能力，改善絮凝澄清裝置對水質(zhì)、溫度等條件變化適應(yīng)能力，從而在各種情況下穩(wěn)定運行，克服了傳統(tǒng)水利循環(huán)澄清池的缺陷， 可適用于大型水處理裝置。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，其中第二分離室具有一個或多個第二出水的第二部分排出通道以允許第二出水的第二部分排出第二分離室，在第二分離室中的第二出水的第二部分排出通道的入口和第一泥渣排出通道的出口的相互位置經(jīng)布置使得第一泥渣的第一部分中的固體懸浮物充分沉降以得到基本不合固體懸浮物的第二出水的第二部分，優(yōu)選第二出水的第二部分排出通道的入口和第一泥渣排出通道的出口在平面上和/或立面上交錯布置和/或在第二出水的第二部分排出通道的入口與第一泥渣排出通道的出口之間設(shè)置隔板。所述第一泥渣進口和所述第二出水的第二部分排出通道的入口經(jīng)布置以增加相互之間的流體流動的距離并減少第一泥渣的第一部分在進入第二分離室時對第二出水的第二部分與第二泥渣的擾動，從而確保泥水分離效果，提高第二出水的第二部分的水質(zhì)，減少第二泥渣的含水率。在一些實施方式中，所述第一泥渣排出通道的出口可以合適地布置在第二分離室的頂部，其中第二分離室的頂部優(yōu)選為第一分離室的底部，更優(yōu)選所述第一泥渣排出通道的出口可以向下延伸進入第二分離室的內(nèi)部。例如，當(dāng)在圓形或正方形的第二分離室頂部布置一個第一泥渣排出通道出口和一個第二出水的第二部分排出通道入口時，可以將其相對地布置以使相互之間的距離最大。當(dāng)在圓形或正方形的第二分離室頂部布置兩個第一泥渣排出通道出口和兩個第二出水的第二部分排出通道入口時，可以將其相互間隔且均勻地布置在第二分離室頂部，例如可將兩個第二出水的第二部分排出通道入口布置在相對的兩條邊緣，而將兩個第一泥渣排出通道出口布置在另外兩條相對的邊緣上。在一些情況下，第一泥渣排出通道出口也可以布置在適當(dāng)離開邊緣的位置。當(dāng)?shù)谝荒嘣懦鐾ǖ莱隹谙蛳卵由爝M入第二分離室內(nèi)部時，其可以布置在第二分離室內(nèi)任何位置，甚至在第二分離室的中部或底部，只要不影響第二分離室中的泥水分離即可。在一些情況下，可以在第一泥渣排出通道出口和第二出水的第二部分排出通道入口之間設(shè)置隔板，使等流體從第一泥渣排出通道出口流向第二出水的第二部分排出通道入口的流動距離增加從而加強泥水分離效果。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，其中第一泥渣回流通道還用作允許絮凝反應(yīng)室的泥水混合液進入第一分離室的通道，優(yōu)選第一泥渣回流通道還用作允許絮凝反應(yīng)室的泥水混合液進入第一分離室的唯一通道。這樣，第一泥渣的第二部分返回絮凝反應(yīng)室的通道與絮凝反應(yīng)室的泥水混合液進入第一分離室的通道相同，因此造成第一泥渣的第二部分與泥水混合液的逆流接觸，增強了懸浮顆粒之間的碰撞和吸附，進一步改善絮凝澄清效果。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，其中第一分離室和第二分離室經(jīng)布置以允許第一泥渣的第一部分在重力作用下進入第二分離室，優(yōu)選第一分離室位于第二分離室的上方并且第一分離室和第二分離室具有共同的外壁。這樣可以節(jié)約用地，充分利用空間，從而減少設(shè)備投資。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，其中第二分離室的體積約等于或大于第一分離室的體積，優(yōu)選約等于或大于第一分離室的體積。根據(jù)絮凝澄清裝置的一些實施方式，其中所述第一分離室經(jīng)設(shè)置允許第一泥渣的第二部分返回絮凝反應(yīng)室。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，其中所述絮凝反應(yīng)室包括第一絮凝反應(yīng)室和第二絮凝反應(yīng)室，其中第一絮凝反應(yīng)室經(jīng)設(shè)置允許含混凝劑的原水和第二絮凝反應(yīng)室混合液的第一部分進入并進行絮凝反應(yīng)以形成第一絮凝反應(yīng)室混合液，第二絮凝反應(yīng)室經(jīng)設(shè)置允許第一絮凝反應(yīng)室混合液和任選的第一泥渣的第二部分進入并進行絮凝反應(yīng)以形成第二絮凝反應(yīng)室混合液，第二絮凝反應(yīng)室混合液的第二部分作為泥水混合液進入第一分離室。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，其中第一絮凝反應(yīng)室是水射器，其中水射器包括允許含混凝劑的原水與第二絮凝反應(yīng)室混合液的第一部分進入并混合的噴嘴和喉管和允許絮凝反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)室。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，其中水射器還包括調(diào)節(jié)噴嘴和喉管間距的裝置以控制第二絮凝反應(yīng)室混合液第一部分的流量。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，其中第一絮凝反應(yīng)室是旋流發(fā)生器，其中旋流發(fā)生器包括允許含混凝劑的原水進入并產(chǎn)生旋流的切向進口、允許第二絮凝反應(yīng)室混合液的第一部分進入的開口和允許絮凝反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)室，其中所述切向進口和所述開口經(jīng)設(shè)置允許含混凝劑的原水與第二絮凝反應(yīng)室混合液的第一部分混合并在旋流發(fā)生器中進行絮凝反應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，其中旋流發(fā)生器還包括調(diào)節(jié)所述開口大小的裝置以控制第二絮凝反應(yīng)室混合液第一部分的流量。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方案，在旋流發(fā)生器的底部具有一個或多個開口，其中的一個或多個開口具有調(diào)節(jié)泥渣流量的設(shè)備，例如流量調(diào)節(jié)閥或可調(diào)節(jié)該開口尺寸的遮板。當(dāng)存在多個開口時，可以方便地通過例如關(guān)閉一個或多個開口來調(diào)節(jié)泥渣流量。在一些實施方式中，所述切向進口和所述開口經(jīng)設(shè)置靠近第二絮凝反應(yīng)室的底部從而使第二絮凝反應(yīng)室下部的泥渣積存最少。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，其中所所述第一泥渣的第二部分返回第二絮凝反應(yīng)室，優(yōu)選返回第二絮凝反應(yīng)室的下部。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，其中在第一絮凝反應(yīng)室和/或第二絮凝反應(yīng)室內(nèi)設(shè)有一個或多個網(wǎng)格和/或填料，以增強渦旋，特別是微渦旋的產(chǎn)生。 所述網(wǎng)格的例子包括格柵或多層小孔眼格網(wǎng)。所述填料的例子包括渦旋發(fā)生器，例如 CN201046927A中的微渦旋發(fā)生器和CN200966942中的多面體形網(wǎng)籠絮凝反應(yīng)模塊。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，其中在第一絮凝反應(yīng)室和/或第二絮凝反應(yīng)室內(nèi)設(shè)有一個或多個導(dǎo)流葉片，例如螺旋型導(dǎo)流葉片，以增強渦旋的產(chǎn)生，特別是微渦旋的產(chǎn)生。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，其中第一分離室經(jīng)設(shè)置位于第二絮凝反應(yīng)室之中，例如第二分離室可以經(jīng)布置環(huán)繞或包圍第一絮凝反應(yīng)室。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，其中第二分離室經(jīng)設(shè)置位于第一分離室和第二絮凝反應(yīng)室的下方，優(yōu)選第二分離室的頂部作為第二絮凝區(qū)和第一分離室的底部。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，其中第一絮凝反應(yīng)室和第二絮凝反應(yīng)室各自獨立地具有圓形或多邊形的橫截面，例如三、四、五、六、七或八邊形橫截面，優(yōu)選第一絮凝反應(yīng)室具有圓形橫截面并且第二絮凝反應(yīng)室具有圓形或正四邊形橫截面。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，在第一分離室和/或第二分離室內(nèi)設(shè)有一個或多個斜管區(qū)和/或斜板區(qū)。斜管或斜板可以強化對細小顆粒物的沉淀，更好地保證澄清池的沉淀效果和澄清效率，具有較高的水力負荷。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，在第一分離室上部可以設(shè)有排出第二出水的第一部分的設(shè)備，例如溢流槽等；在第二分離室上部可以設(shè)有排出第二出水的第二部分的設(shè)備，例如排水管等。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，絮凝澄清裝置的上方可以是敞開的或封閉的，優(yōu)選將旋流澄清器的上方封閉或?qū)⑿鞒吻迤髦糜诜忾]的建筑中以避免環(huán)境的影響，特別是減少周邊環(huán)境的光照和污染物引起的藻類生長。在一些實施方案中，絮凝澄清裝置還包括遮擋設(shè)備以減少來自周邊環(huán)境的光線和污染物所引起的藻類生長。與傳統(tǒng)澄清裝置相比，上述絮凝澄清裝置可以有效地增強泥水分離效果，增加凈水產(chǎn)量，減少工藝水消耗。當(dāng)?shù)谝怀鏊c混凝劑的混合物采用切向方式進入旋流發(fā)生器時， 具有水頭損失小、混合均勻迅速的優(yōu)點。此外，第一分離室將第二分離室與絮凝反應(yīng)室隔離，避免了絮凝反應(yīng)室中的泥水混合液第二分離室中泥水分離的擾動，改善了泥水分離的效率和效果。同時，本發(fā)明的絮凝澄清裝置可通過第一泥渣出口的位置來控制第一分離室中的泥水界面，因此簡化了操作和控制，顯著地節(jié)約設(shè)備投資和運行成本。由于混合迅速、反應(yīng)時間短、流速高、水頭損失小，使用上述絮凝澄清裝置可大幅度提高絮凝反應(yīng)效率、縮短絮凝時間、降低藥耗、提高沉淀分離效率和污泥含固率，因而具有節(jié)省基建投資，運行平穩(wěn)，耐沖擊負荷，提高凈水水質(zhì)，降低制水成本等優(yōu)點。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，其中所述第一級是能夠根據(jù) Wuhrmann 工藝、A/0 工藝、Bardenpho 工藝、Phoredox 工藝、A2/0 工藝、倒置 A2/0 工藝、UCT 工藝、MUCT工藝、VIP工藝、OWASA工藝、JHB工藝、TNCU工藝、Dephanox工藝、BCFS工藝、 MSBR工藝、SBR工藝、AB工藝、氧化溝工藝、生物膜工藝、流動床工藝或其組合對污水進料進行污水生物處理的設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，其中所述第一級包括預(yù)處理段和處理段，所述預(yù)處理段包括第一曝氣池和第一沉淀池，其中第一曝氣池經(jīng)設(shè)置允許污水進料與來自第一沉淀池的第一污泥、任選的來自處理段的第二污泥和任選的來自第二級的第二泥渣在第一曝氣池的第一端混合得到第一混合液，并且允許第一混合液曝氣后在第一曝氣池的第二端得到第二混合液；第一沉淀池經(jīng)設(shè)置允許來自第一曝氣池的第二混合液分離以得到上清液和第一污泥，并且允許至少部分第一污泥回流返回第一曝氣池的第一段使得污泥齡大于50天，優(yōu)選大于100天，更優(yōu)選大于300天，更優(yōu)選大于1000天，更優(yōu)選大于2000 天，更優(yōu)選大于5000天，所述處理段經(jīng)設(shè)置允許來自第一沉淀池的上清液經(jīng)污水生物處理后得到第一出水和第二污泥?！拔勰帻g”是指活性污泥的平均停留時間，一般用SRT表示。 SRT的計算公式是(曝氣池有效容積女曝氣池中混合液的污泥濃度)/ (單位時間內(nèi)排出污泥的體積*排出污泥的污泥濃度)。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，其中第一曝氣池經(jīng)設(shè)置使得曝氣時間為0. 1 4小時，優(yōu)選0. 5 2小時，更優(yōu)選0. 5 1. 5小時；第一沉淀池經(jīng)設(shè)置使得沉淀時間為0. 8 6小時，優(yōu)選1 4小時，更優(yōu)選1 3小時。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，其中第一曝氣池和第一沉淀池經(jīng)設(shè)置使得曝氣時間與沉淀時間的比為1 0.5 1 6，優(yōu)選1 1 1 3，更優(yōu)選1 1.5 1 2，最優(yōu)選1 2。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，其中處理段是能夠根據(jù)mihrmarm 工藝、A/0工藝、Bardenpho工藝、Phoredox工藝、A2/0工藝、倒置A2/0工藝、UCT工藝、MUCT 工藝、VIP工藝、OWASA工藝、JHB工藝、TNCU工藝、D印hanox工藝、BCFS工藝、MSBR工藝、 SBR工藝、AB工藝、氧化溝工藝、生物膜工藝、流動床工藝或其組合對上清液進行污水生物處理的設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，其中處理段包括第二曝氣池和第二沉淀池，第二曝氣池經(jīng)設(shè)置允許來自第一沉淀池的上清液經(jīng)過曝氣得到第三混合液，第二沉淀池經(jīng)設(shè)置允許來自第二曝氣池的第三混合液沉淀分離以得到第一出水和第二污泥。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，其中處理段還包括生物選擇區(qū)，所述生物選擇區(qū)經(jīng)設(shè)置允許來自第一沉淀池的上清液與來自第二曝氣池的第三混合液和/ 或來自第二沉淀池的第二污泥混合然后進入第二曝氣池。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，其中生物選擇區(qū)經(jīng)設(shè)置使得上清液與第三混合液和/或第二污泥的混合物在生物選擇區(qū)中的停留時間為0. 1 2小時，優(yōu)選 0. 2 1小時，更優(yōu)選0. 3 0. 6小時。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，其中第一級和第二級經(jīng)布置使第二級的至少部分嵌入第一級的內(nèi)部。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，其中第一級和第二級經(jīng)布置使第一級包圍第二級的至少部分。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，其中第一級的水平投影呈第一多邊形，第二級的投影呈第二多邊形，第一多邊形和第二多邊形至少共有一條邊。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，其中第一多邊形和第二多邊形組成四邊形，優(yōu)選矩形。根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一些實施方式，其中第一級經(jīng)設(shè)置使得第一級的污水進料入口處的水面位于整個第一級的最高點，第一級的第一出水出口處的水面位于整個第一級的最低點，從而使污水進料能夠在重力作用下從污水進料入口處流往第一出水出口處。本發(fā)明的發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn)，采用上述第一污泥生物處理設(shè)備，在長期穩(wěn)定運行的情況下，第一污泥可以全部回流至第一曝氣池，第二污泥也可以全部回流至第一曝氣池。 同時，由此能夠基本上消除污泥排放。本發(fā)明的污水處理裝置結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、處理效率高、出水水質(zhì)好、經(jīng)濟效
顯者ο


圖1是根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一個實施方式的平面示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一個實施方式的立體示意圖。圖3是用于本發(fā)明的污水處理裝置的絮凝澄清裝置的一個實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的一些實施方式進行進一步的介紹，但并非意欲限制本發(fā)明的保護范圍。附圖1是根據(jù)本發(fā)明的污水處理裝置的一個實施方式的平面示意圖，其中整個污水處理裝置為一個平面投影為長方形的構(gòu)筑物。污水進料(即圖1和圖2中的進水)進入第一曝氣池(I)的首端與來自第一沉淀池 (II)的第一污泥、任選的來自第二沉淀池(IV)的第二污泥混合得到第一混合液，第一混合液在第一曝氣池(I)中經(jīng)曝氣處理后在第一曝氣池的末端得到第二混合液。第二混合液進入第一沉淀池(II)經(jīng)沉淀處理后得到第一污泥和上清液，其中第一污泥基本全部返回第一曝氣池(I)的首端，而上清液進入生物調(diào)節(jié)池(III)。上清液在生物調(diào)節(jié)池(III)中與來自第二沉淀池(IV)的第二污泥的一部分和來自第二曝氣池(V)的第三混合液混合，然后進入第二曝氣池(V)經(jīng)曝氣處理后得到第三混合液。第三混合液的一部分回流進入生物調(diào)節(jié)池(III)。 第三混合液的其余部分進入第二沉淀池中經(jīng)沉淀處理得到第一出水和第二污泥。第二污泥的一部分進入生物調(diào)節(jié)池(III)，第二污泥的其余部分基本上全部進入第一曝氣池(I)的首端與污水進料混合。第一出水進入混凝劑混合裝置(VI)與混凝劑混合，然后進入絮凝澄清池 (VII)進一步提高水質(zhì)從而得到第二出水(即圖1和圖2中的出水)和泥渣。來自絮凝澄清池(VII)的泥渣也可以基本上全部回流返回第一曝氣池(I)的首端與污水進料混合。第一曝氣池(I)、生物調(diào)節(jié)池(III)和第二曝氣池(V)均為狹長的槽型構(gòu)筑物以減少返混和溝流，并且其中的一個或多個可以設(shè)置折流擋板以增強流體中固相和液相的混合。第一沉淀池(II)和第二沉淀池(IV)也是狹長的槽型構(gòu)筑物，其底部可以設(shè)有一個或多個V型槽和一個或多個污泥收集槽以改善污泥的沉淀效果。圖3是絮凝澄清池(VII)的一個實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，其包括旋流發(fā)生設(shè)備 (7)、圍繞旋流發(fā)生設(shè)備(7)的內(nèi)筒(14)、圍繞內(nèi)筒(14)的外筒(11)、和位于外筒(11)內(nèi)部將旋流發(fā)生設(shè)備(7)和內(nèi)筒(14)的下部含入其中的倒錐形筒(3)。旋流發(fā)生設(shè)備(7)的內(nèi)部限定第一絮凝反應(yīng)室(A)。旋流發(fā)生設(shè)備(7)的外壁與內(nèi)筒(14)的內(nèi)壁和錐形筒(3)的上表面的一部分限定第二絮凝反應(yīng)室(B)。內(nèi)筒(14)的外壁與外筒(11)的內(nèi)壁和錐形筒(3)的上表面的一部分限定第一分離室(C)。錐形筒(3) 的下表面與外筒(11)的內(nèi)壁和底部⑷限定第二分離室(D)。在旋流發(fā)生設(shè)備(7)的下部設(shè)有允許含混凝劑的第一出水切向進入旋流發(fā)生設(shè)備(7)的入口(1)。在旋流發(fā)生設(shè)備(7)的底部和下部側(cè)壁上分別設(shè)有泥水混合液入口 O) 和(5)以允許第二絮凝反應(yīng)室(B)的泥水混合液進入旋流發(fā)生設(shè)備(7)。可以分別設(shè)有多個泥水混合液入口( 和/或(5)(如圖2所示)。在一些情況下，可以僅設(shè)置泥水混合液入口( 或(5)。旋流發(fā)生設(shè)備(7)的底部也可以是底部(4)的一部分，這時僅設(shè)置一個或多個泥水混合液入口(5)。
11
旋流發(fā)生設(shè)備(7)的上緣與內(nèi)筒(14)的內(nèi)壁之間具有允許第一絮凝反應(yīng)室(A) 內(nèi)的泥水混合液進入第二絮凝反應(yīng)室(B)的通道。內(nèi)筒(14)的下緣與倒錐形筒(3)的上表面之間具有允許第二絮凝反應(yīng)室(B)的泥水混合液進入第一分離室(C)的通道(9)。倒錐形筒C3)作為第一分離室(C)底部的部分設(shè)有允許第一分離室(C)中的第一泥渣進入第二分離室(D)的通道(8)。通道(8)在第一分離室(C)中的開口可以設(shè)在倒錐形筒上，或者延伸進入第一分離室(C)內(nèi)部(如圖2所示)。通道(8)在第二分離室(D)中的開口可以設(shè)在倒錐形筒(3)上，或者延伸進入第二分離室(D)內(nèi)部(如圖2所示)。在第二分離室 (D)的上部設(shè)有凈水排出管(10)。在一些情況下，通道(8)在第二分離室(D)中的開口可以向下延伸進入第二分離室(D)的中部甚至底部，并且可以與凈水排出管(10)在平面和/ 或立面上交錯布置，以增加相互之間的距離。在第二絮凝反應(yīng)室⑶內(nèi)可以設(shè)有多層小孔眼格網(wǎng)(12)。泥水混合液入口(2)和 /或( 處可以設(shè)有調(diào)節(jié)進入旋流發(fā)生設(shè)備(7)的泥水混合液的量的調(diào)節(jié)設(shè)備，例如流量調(diào)節(jié)閥或可調(diào)節(jié)該入口的開口尺寸的遮板(未示出)。在第一分離室(C)內(nèi)設(shè)有斜管區(qū)和 /或斜板區(qū)(1 ，以強化對細小顆粒物的沉淀，更好地保證澄清池的沉淀效果和澄清效率。 在分離室(C)上部設(shè)有上清液溢流槽(1 以排出凈水。倒錐形筒(3)的筒壁的傾斜角度大約是30°至60°，例如約45°。內(nèi)筒(14)、外筒(11)和倒錐形筒(3)分別具有正四邊形和/或圓形的橫截面。在外筒(11)的下部設(shè)有泥渣排出管㈩)。當(dāng)上述的絮凝澄清池(VII)用于第一出水的水質(zhì)再提高時，先將至少部分第一出水和混凝劑在攪拌釜內(nèi)混合，然后在靜態(tài)混合器中與剩余的第一出水混合得到含混凝劑的第一出水，再將所得含混凝劑的第一出水導(dǎo)入圖3所示的絮凝澄清裝置的入口(1)。所述含混凝劑的第一出水與來自第二絮凝反應(yīng)室(B)的部分泥水混合液混合并依次通過第一絮凝反應(yīng)室(A)和第二絮凝反應(yīng)室(B)以進行絮凝反應(yīng)。第二絮凝反應(yīng)室(B)中的其余泥水混合液通過通道(9)進入第一分離室(C)進行泥水分離從而得到第一凈水和第一泥渣。第一凈水從溢流槽(1 排出。第一泥渣的第一部分進入第二分離室(D)，第二部分回流進入第二絮凝反應(yīng)區(qū)(B)與其中的泥水混合液混合。進入第二分離室(D)的第一泥渣經(jīng)過泥水分離后得到第二凈水和第二泥渣，其中第二凈水通過凈水管(10)排出，第二泥渣通過泥渣排出管(6)排出。在運行過程中，通過調(diào)節(jié)第一出水、第一凈水、第二凈水和第二泥渣的流量，可以使第一分離室(C)中的泥水界面基本上處于通道(8)在第一分離室(C)中的開口的位置 (即最低泥水界面)，這樣當(dāng)?shù)谝环蛛x室(C)中的泥水界面上升時，進入第二分離室(D)的第一泥渣增加而凈水減少，并且當(dāng)?shù)谝环蛛x室(C)中的泥水界面下降時，進入第二分離室 (D)的第一泥渣減少而凈水增加。進入第二分離室(D)的凈水和第一泥渣都會經(jīng)過泥水分離從而得到第二凈水和第二泥渣。這樣，無論第一出水的水質(zhì)和溫度等操作條件如何變化， 都可以利用圖3所示的絮凝澄清裝置進行處理。由于在第二分離室(D)可以進行充分的泥水分離，獲得的第二凈水不僅產(chǎn)量較高并且水質(zhì)也較好。此外，由于第二分離室中泥水分離充分，由第二泥渣排出而造成的工藝水消耗也較少，即第二泥渣的含水率較低。以上通過舉例說明的方式描述了本發(fā)明。但是，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明絕不僅僅限于這些具體實施方式
。普通技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種修改或變動，而這些修改和變動都屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種污水處理裝置，包括用于處理污水進料以得到第一出水的第一級和用于處理第一出水以得到第二出水的第二級，其中第二級包括允許第一出水與混凝劑混合以得到含有混凝劑的第一出水的混合裝置和絮凝澄清裝置，所述絮凝澄清裝置包括允許含有混凝劑的第一出水進入并進行絮凝反應(yīng)以形成泥水混合液的絮凝反應(yīng)室，允許絮凝反應(yīng)室的泥水混合液進入并分離得到第二出水的第一部分和第一泥渣的第一分離室，允許第一泥渣的第一部分進入并分離得到第二出水的第二部分和第二泥渣的第二分離室。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的污水處理裝置，所述澄清裝置還包括流體連通第一分離室和第二分離室以允許第一泥渣的第一部分進入第二分離室的一個或多個第一泥渣排出通道，和流體連通第一分離室和絮凝反應(yīng)室以允許第一泥渣的第二部分進入絮凝反應(yīng)室的一個或多個第一泥渣回流通道，其中在第一分離室中，第一泥渣排出通道的入口位置高于第一泥渣回流通道的入口位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的污水處理裝置，其中第二分離室具有一個或多個第二出水的第二部分排出通道以允許第二出水的第二部分排出第二分離室，在第二分離室中的第二出水的第二部分排出通道的入口和第一泥渣排出通道的出口的相互位置經(jīng)布置使得第一泥渣的第一部分中的固體懸浮物充分沉降以得到基本不合固體懸浮物的第二出水的第二部分，優(yōu)選第二出水的第二部分排出通道的入口和第一泥渣排出通道的出口在平面上和/或立面上交錯布置和/或在第二出水的第二部分排出通道的入口與第一泥渣排出通道的出口之間設(shè)置隔板。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的污水處理裝置，其中第一泥渣回流通道還用作允許絮凝反應(yīng)室的泥水混合液進入第一分離室的通道，優(yōu)選第一泥渣回流通道還用作允許絮凝反應(yīng)室的泥水混合液進入第一分離室的唯一通道。
5.根據(jù)以上任意一項權(quán)利要求的污水處理裝置，其中第一分離室和第二分離室經(jīng)布置以允許第一泥渣的第一部分在重力作用下進入第二分離室，優(yōu)選第一分離室位于第二分離室的上方并且第一分離室和第二分離室具有共同的外壁。
6.根據(jù)以上任意一項權(quán)利要求的污水處理裝置，其中第二分離室的體積約等于或大于第一分離室的體積。
7.根據(jù)以上任意一項權(quán)利要求的污水處理裝置，其中所述絮凝反應(yīng)室包括第一絮凝反應(yīng)室和第二絮凝反應(yīng)室，其中第一絮凝反應(yīng)室經(jīng)設(shè)置允許含混凝劑的原水和第二絮凝反應(yīng)室混合液的第一部分進入并進行絮凝反應(yīng)以形成第一絮凝反應(yīng)室混合液，第二絮凝反應(yīng)室經(jīng)設(shè)置允許第一絮凝反應(yīng)室混合液和任選的第一泥渣的第二部分進入并進行絮凝反應(yīng)以形成第二絮凝反應(yīng)室混合液，第二絮凝反應(yīng)室混合液的第二部分作為泥水混合液進入第一分離室。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的污水處理裝置，其中第一絮凝反應(yīng)室是水射器，其中水射器包括允許含混凝劑的原水與第二絮凝反應(yīng)室混合液的第一部分進入并混合的噴嘴和喉管和允許絮凝反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)室。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的污水處理裝置，其中水射器還包括調(diào)節(jié)噴嘴和喉管間距的裝置以控制第二絮凝反應(yīng)室混合液第一部分的流量。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的污水處理裝置，其中第一絮凝反應(yīng)室是旋流發(fā)生器，其中旋流發(fā)生器包括允許含混凝劑的原水進入并產(chǎn)生旋流的切向進口、允許第二絮凝反應(yīng)室混合液的第一部分進入的開口和允許絮凝反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)室，其中所述切向進口和所述開口經(jīng)設(shè)置允許含混凝劑的原水與第二絮凝反應(yīng)室混合液的第一部分混合并在旋流發(fā)生器中進行絮凝反應(yīng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的污水處理裝置，其中旋流發(fā)生器還包括調(diào)節(jié)所述開口大小的裝置以控制第二絮凝反應(yīng)室混合液第一部分的流量。
12.根據(jù)權(quán)利要求7-11中任一項的污水處理裝置，其中在第一絮凝反應(yīng)室和/或第二絮凝反應(yīng)室內(nèi)設(shè)有一個或多個網(wǎng)格和/或填料。
13.根據(jù)權(quán)利要求7-12中任一項的污水處理裝置，其中在第一絮凝反應(yīng)室和/或第二絮凝反應(yīng)室內(nèi)設(shè)有一個或多個導(dǎo)流葉片。
14.根據(jù)權(quán)利要求7-13中任一項的污水處理裝置，其中第一分離室經(jīng)設(shè)置位于第二絮凝反應(yīng)室之中。
15.根據(jù)權(quán)利要求7-14中任一項的污水處理裝置，其中第二分離室經(jīng)設(shè)置位于第一分離室和第二絮凝反應(yīng)室的下方，優(yōu)選第二分離室的頂部作為第二絮凝區(qū)和第一分離室的底部。
16.根據(jù)權(quán)利要求7-15中任一項的污水處理裝置，其中第一絮凝反應(yīng)室和第二絮凝反應(yīng)室各自獨立地具有圓形或多邊形的橫截面，例如三、四、五、六、七或八邊形橫截面，優(yōu)選第一絮凝反應(yīng)室具有圓形橫截面并且第二絮凝反應(yīng)室具有圓形或正四邊形橫截面。
17.根據(jù)以上任意一項權(quán)利要求的污水處理裝置，在第一分離室和/或第二分離室內(nèi)設(shè)有一個或多個斜管區(qū)和/或斜板區(qū)。
18.根據(jù)以上任意一項權(quán)利要求的污水處理裝置，其中所述第一級是能夠根據(jù) Wuhrmann 工藝、A/0 工藝、Bardenpho 工藝、Phoredox 工藝、A2/0 工藝、倒置 A2/0 工藝、UCT 工藝、MUCT工藝、VIP工藝、OWASA工藝、JHB工藝、TNCU工藝、Dephanox工藝、BCFS工藝、 MSBR工藝、SBR工藝、AB工藝、氧化溝工藝、生物膜工藝、流動床工藝或其組合對污水進料進行污水生物處理的設(shè)備。
19.根據(jù)權(quán)利要求1-17中任一項的污水處理裝置，其中所述第一級包括預(yù)處理段和處理段，所述預(yù)處理段包括第一曝氣池和第一沉淀池，其中第一曝氣池經(jīng)設(shè)置允許污水進料與來自第一沉淀池的第一污泥、任選的來自處理段的第二污泥和任選的來自第二級的第二泥渣在第一曝氣池的第一端混合得到第一混合液，并且允許第一混合液曝氣后在第一曝氣池的第二端得到第二混合液；第一沉淀池經(jīng)設(shè)置允許來自第一曝氣池的第二混合液分離以得到上清液和第一污泥，并且允許至少部分第一污泥回流返回第一曝氣池的第一段使得污泥齡大于50天，優(yōu)選大于100天，更優(yōu)選大于300天，更優(yōu)選大于1000天，更優(yōu)選大于2000 天，更優(yōu)選大于5000天。所述處理段經(jīng)設(shè)置允許來自第一沉淀池的上清液經(jīng)污水生物處理后得到第一出水和第二污泥。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的污水處理裝置，其中第一曝氣池經(jīng)設(shè)置使得曝氣時間為0.1 4小時，優(yōu)選0. 5 2小時，更優(yōu)選0. 5 1. 5小時；第一沉淀池經(jīng)設(shè)置使得沉淀時間為 0. 8 6小時，優(yōu)選1 4小時，更優(yōu)選1 3小時。
21.根據(jù)權(quán)利要求19 20中任何一項的污水處理裝置，其中第一曝氣池和第一沉淀池經(jīng)設(shè)置使得曝氣時間與沉淀時間的比為1 0.5 1 6，優(yōu)選1 1 1 3，更優(yōu)選 1 1. 5 1 2，最優(yōu)選 1 2。
22.根據(jù)權(quán)利要求19 21中任何一項的污水處理裝置，其中所述處理段是能夠根據(jù) Wuhrmann 工藝、A/0 工藝、Bardenpho 工藝、Phoredox 工藝、A2/0 工藝、倒置 A2/0 工藝、UCT 工藝、MUCT工藝、VIP工藝、OWASA工藝、JHB工藝、TNCU工藝、Dephanox工藝、BCFS工藝、 MSBR工藝、SBR工藝、AB工藝、氧化溝工藝、生物膜工藝、流動床工藝或其組合對上清液進行污水生物處理的設(shè)備。
23.根據(jù)權(quán)利要求19 21中任何一項的污水處理裝置，其中處理段包括第二曝氣池和第二沉淀池，第二曝氣池經(jīng)設(shè)置允許來自第一沉淀池的上清液經(jīng)過曝氣得到第三混合液， 第二沉淀池經(jīng)設(shè)置允許來自第二曝氣池的第三混合液沉淀分離以得到第一出水和第二污泥。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的污水處理裝置，其中處理段還包括生物選擇區(qū)，所述生物選擇區(qū)經(jīng)設(shè)置允許來自第一沉淀池的上清液與來自第二曝氣池的第三混合液和/或來自第二沉淀池的第二污泥混合然后進入第二曝氣池。
25.根據(jù)權(quán)利要求M的污水處理裝置，其中生物選擇區(qū)經(jīng)設(shè)置使得上清液與第三混合液和/或第二污泥的混合物在生物選擇區(qū)中的停留時間為0. 1 2小時，優(yōu)選0. 2 1小時，更優(yōu)選0.3 0.6小時。
26.根據(jù)以上任意一項權(quán)利要求的污水處理裝置，其中第一級和第二級經(jīng)布置使第二級的至少部分嵌入第一級的內(nèi)部。
27.根據(jù)以上任意一項權(quán)利要求的污水處理裝置，其中第一級和第二級經(jīng)布置使第一級包圍第二級的至少部分。
28.根據(jù)以上任意一項權(quán)利要求的污水處理裝置，其中第一級的水平投影呈第一多邊形，第二級的投影呈第二多邊形，第一多邊形和第二多邊形至少共有一條邊。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀的污水處理裝置，其中第一多邊形和第二多邊形組成四邊形，優(yōu)選矩形。
30.根據(jù)以上任一項權(quán)利要求的污水處理裝置，其中第一級經(jīng)設(shè)置使得第一級的污水進料入口處的水面位于整個第一級的最高點，第一級的第一出水出口處的水面位于整個第一級的最低點，從而使污水進料能夠在重力作用下從污水進料入口處流往第一出水出口處。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種污水處理裝置，包括用于處理污水進料以得到第一出水的第一級和用于處理第一出水以得到第二出水的第二級，其中第二級包括允許第一出水與混凝劑混合以得到含有混凝劑的第一出水的混合裝置和絮凝澄清裝置，所述絮凝澄清裝置包括允許含有混凝劑的第一出水進入并進行絮凝反應(yīng)以形成泥水混合液的絮凝反應(yīng)室，允許絮凝反應(yīng)室的泥水混合液進入并分離得到第二出水的第一部分和第一泥渣的第一分離室，允許第一泥渣的第一部分進入并分離得到第二出水的第二部分和第二泥渣的第二分離室。
文檔編號C02F9/14GK102464436SQ20101056944
公開日2012年5月23日 申請日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月1日
發(fā)明者周連奎, 李大勇, 李進民 申請人:周連奎, 李大勇, 李進民