專(zhuān)利名稱(chēng)：一體化氧化溝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是對(duì)一體化氧化溝的改進(jìn)，尤其涉及一種氧化溝生物量高，水中懸浮污泥 少，內(nèi)置沉淀區(qū)面積小，底曝氣升深溝型的一體化氧化溝。
背景技術(shù)：
氧化溝工藝作為活性污泥工藝的革新，與傳統(tǒng)活性污泥法相比，具有工藝流程簡(jiǎn) 單、運(yùn)行管理方便、處理效果穩(wěn)定、出水水質(zhì)好等特點(diǎn)，在污水處理中是應(yīng)用較多的一種成 熟水處理技術(shù)，在水處理中占有相當(dāng)高的應(yīng)用比例。氧化溝通常都是以表曝裝置例如轉(zhuǎn)盤(pán)、 轉(zhuǎn)刷、表曝機(jī)等，同時(shí)實(shí)現(xiàn)向水中供氧和推流循環(huán)，然而由于混合泥水循環(huán)僅靠表面推流帶 動(dòng)，因此通常溝深較淺一般不超過(guò)4. 5米，下游加裝導(dǎo)流板也只是適當(dāng)增加深度，或者改善 底部流態(tài)降低污泥沉淀。表曝推流供氧，不僅降低了充氧的利用率，而且污泥濃度受到限制 不能提高，通常氧化溝設(shè)計(jì)污泥濃度< 3500mg/l，導(dǎo)致污泥負(fù)荷小，處理停留時(shí)間長(zhǎng)，造成 占地相對(duì)較大，因而氧化溝占地大，污泥濃度低，成為傳統(tǒng)氧化溝推廣的重要障礙。中國(guó)專(zhuān)利CN1693235A氣升式深水型氧化溝，采用間隔設(shè)置底部曝氣代替表曝，利 用曝氣氣升帶動(dòng)整體水流向上流動(dòng)，從而成為整個(gè)氧化溝運(yùn)行的動(dòng)力源，從而使溝深得到 加大，同時(shí)污泥濃度及氧利用率得到提高，污泥濃度可以設(shè)計(jì)至4000mg/l，提高了氧化溝處 理負(fù)荷，減少停留時(shí)間，使得占地減小。底部曝氣氣升式深溝型氧化溝，雖然克服了表面曝 氣氧化溝的缺點(diǎn)，但仍需要在氧化溝外設(shè)置泥水分離二沉池，以及回流裝置，由于工藝要求 二沉池面積通常接近氧化溝，因而實(shí)際節(jié)地效應(yīng)仍然有限；其次，并未實(shí)質(zhì)性改變回流操作 復(fù)雜，及節(jié)省回流能耗及相應(yīng)回流設(shè)備。中國(guó)專(zhuān)利CN101269879深溝型氣升推流立體循環(huán)式倒置A2O整體合建氧化溝，在 氣升推流基礎(chǔ)上，將主溝分為上、下兩層溝道(上層溝道為好氧區(qū)，下層溝道為缺氧區(qū))，且 前端設(shè)置固液分離區(qū)，后端為厭氧區(qū)。將外置沉淀區(qū)移至氧化溝內(nèi)，達(dá)到節(jié)省沉淀池面積， 節(jié)省整個(gè)工藝占地。中國(guó)專(zhuān)利CN101269880深溝型氣升推流立體循環(huán)式整體合建氧化溝，由厭氧區(qū)、 缺氧區(qū)、微孔曝氣器組好氧區(qū)及固液分離區(qū)組成，主溝前端為厭氧區(qū)，厭氧區(qū)與主溝末端間 主溝分為上層好氧區(qū)，下層缺氧區(qū)，固液分離區(qū)設(shè)置厭氧區(qū)和第η級(jí)好氧反應(yīng)區(qū)之間。上述兩個(gè)專(zhuān)利雖然提出將沉淀區(qū)移至氧化溝內(nèi)設(shè)置，以達(dá)到減少另設(shè)沉淀池占 地面積，并可以省略污泥回流操作及動(dòng)力消耗，剩余污泥可以簡(jiǎn)便排出，還省去沉淀池刮 泥設(shè)備，使操作變得簡(jiǎn)單。在水處理工程沉淀池面積設(shè)計(jì)中，當(dāng)污泥濃度相對(duì)較低例如 (3500mg/l時(shí)，負(fù)荷取值較大，沉淀池負(fù)荷可以按照1. 0-3. 0m3/m2. h設(shè)計(jì)；當(dāng)污泥濃度相對(duì) 較高例如彡3500mg/l時(shí)，負(fù)荷取值較低，沉淀池負(fù)荷只能按照0. 5-1. 5m3/m2. h設(shè)計(jì)。然而 由于深溝型氧化溝采用底部曝氣可以維持較高的污泥濃度(容積負(fù)荷)，縮短停留時(shí)間。但 高污泥濃度必然加大溝內(nèi)懸浮狀污泥濃度，而溝內(nèi)高懸浮狀污泥濃度又使得泥水分離只能 按較低表面負(fù)荷設(shè)計(jì)，由此造成沉淀區(qū)所占面積較大，從而加大了氧化溝占地，而且可能會(huì) 使得采用深溝型節(jié)省的面積，在沉淀區(qū)面積增大中被抵消，因而實(shí)際節(jié)地面積有限。其次，污水中經(jīng)絮凝的流行性污泥比重一般大于1，水中懸浮污泥濃度增高，使得為實(shí)現(xiàn)氧化溝水 力循環(huán)，需要增加運(yùn)行能耗，因此高污泥濃度帶來(lái)運(yùn)行能耗的增加。上述不足仍有值得改進(jìn)的地方。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種氧化溝生物量高，水中懸浮 污泥少，內(nèi)置沉淀區(qū)面積小的一體化氧化溝。本發(fā)明目的實(shí)現(xiàn)，主要改進(jìn)是在底部曝氣的深溝型氧化溝中投加懸浮填料，在沉 淀區(qū)周?chē)O(shè)置阻攔網(wǎng)，以及在沉淀區(qū)中改用橫人字形折板或折管泥水分離填料，達(dá)到既提 高氧化溝中生物量，提高氧化溝處理容積負(fù)荷，又使得增加的生物量主要集中于懸浮填料 上，而水中懸浮污泥濃度并不增加或還有減少，可以維持普通氧化溝的低懸浮污泥濃度甚 至低于普通氧化溝懸浮污泥濃度，從而使沉淀區(qū)可以按高負(fù)荷設(shè)計(jì)，達(dá)到提高生物量不增 加沉淀區(qū)面積或還有適當(dāng)減少；并且填料懸浮掛膜后填料比重不高于污水比重，懸浮在水 中，因而不需為防止沉降而增加運(yùn)行能耗(不需另增加流速)；橫人字形折板或折管填料， 不僅可以避免污泥濃度突然增加或減少造成污泥上浮現(xiàn)象，而且下層斜導(dǎo)流板緩沖有利于 形成動(dòng)態(tài)懸浮層，可以利用其很好的絮凝和吸附作用，使進(jìn)入沉淀區(qū)的細(xì)小顆料被吸附加 大，有利于提高此部分懸浮顆粒的去除率。從而克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的。 具體說(shuō)，本發(fā)明一體化氧化溝，包括氧化溝池體，底或中下部的曝氣裝置，處理流程未端內(nèi) 置分隔沉淀區(qū)，其特征在于氧化溝池體中有懸浮型填料，至少沉淀區(qū)進(jìn)水口有填料阻攔網(wǎng)， 沉淀區(qū)內(nèi)置橫人字形折板或折管泥水分離填料。本發(fā)明中。氧化溝，可以是現(xiàn)有技術(shù)中各種形式氧化溝的溝型，通過(guò)底部曝氣區(qū)的不同設(shè)置， 氧反應(yīng)區(qū)長(zhǎng)度的改變，可以分別形成A/0工藝，A2/0工藝，以及通過(guò)設(shè)置多個(gè)進(jìn)水口，還可以 是多點(diǎn)進(jìn)水A/0或A2/0工藝。底或中下部曝氣裝置，其作用同現(xiàn)有技術(shù)，形式不限，可以采用現(xiàn)有水處理中各種 底部曝氣裝置。曝氣裝置的設(shè)置，可以如中國(guó)專(zhuān)利CN1693235A在溝池底設(shè)置，也可以如中 國(guó)專(zhuān)利CN101269879、CN101269880，將部分分隔上下層，在上層底部設(shè)置(池深中下部)，下 層形成厭氧區(qū)。添加懸浮型填料，主要是從既提高氧化溝內(nèi)生物量，提高處理負(fù)荷，又使得大量生 物附著在填料上，盡可能不增加或少增加水中懸浮污泥濃度考慮，設(shè)計(jì)合理還可使懸浮污 泥略有下降，使高生物量氧化溝，實(shí)際水中懸浮污泥可以保持在普通氧化溝低污泥量，以此 使內(nèi)置沉淀區(qū)可以按高負(fù)荷設(shè)計(jì)，達(dá)到增加生物量不增加或減小沉淀區(qū)面積和節(jié)省運(yùn)行能 耗，此為在本發(fā)明氧化溝中添加懸浮填料，與普通水處理采用懸浮填料的不同。所說(shuō)懸浮 型填料，可以是水處理中應(yīng)用的各形式的懸浮型填料(比重同現(xiàn)有技術(shù)以附著生物后仍能 保持懸浮狀態(tài)選擇)。其中一種較好是選擇體積和比表面積都相對(duì)大的懸浮填料，例如中 空輪狀短管懸浮填料，大的體積有利于沉淀區(qū)進(jìn)水阻攔網(wǎng)的攔截，此外中空輪狀短管填料， 比表面積大，并存在內(nèi)外兩個(gè)不同微環(huán)境，微生物種群豐富。填料添加體積量占氧化溝的 15-30%,具體視水中懸浮污泥濃度確定。沉淀區(qū)在氧化溝處理流程未端，是按進(jìn)水處理流程確定，經(jīng)前面工藝處理最后進(jìn)入沉淀區(qū)進(jìn)行泥水分離。沉淀區(qū)的布置，可以有多種形式，但較好是考慮留有處理液環(huán)流動(dòng) 通道，填料的循環(huán)流動(dòng)有利于豐富微生物種群。至少沉淀區(qū)進(jìn)水口有填料阻攔網(wǎng)，主要功能是攔截懸浮填料，不使其進(jìn)入沉淀區(qū) 影響泥水分離，以及隨出水流失。沉淀區(qū)內(nèi)置橫人字形折板或折管泥水分離填料，由二個(gè)方向相反的斜板(管)組 成，上層斜板(管)同水處理沉淀池中斜板(管)填料起泥水分離功能，下層反向斜板，可 以起到流速緩沖及對(duì)底部進(jìn)水均勻分配，并還有利于形成動(dòng)態(tài)懸浮污泥層，可以充分發(fā)揮 此懸浮層污泥強(qiáng)的絮凝和吸附作用，使進(jìn)入沉淀區(qū)的細(xì)小顆料被吸附聚積增大，從而加大 了此部分不易沉降污泥的有效去除率。上下二個(gè)方向相反的折板或折管，一種較好是下層 折板或折管長(zhǎng)度為上層的1/3-1/5，上層折板長(zhǎng)有利于提高分離效率。本發(fā)明一體化氧化溝，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，由于在底曝氣升式深溝型氧化溝中投 加懸浮填料(不選用懸掛填料)，達(dá)到既加大氧化溝中微生物量，最高生物量可以達(dá)到 8000mg/l，使處理容積負(fù)荷得到提高，又使得增加的生物量主要集中于懸浮填料上，使得氧 化溝水中實(shí)際懸浮污泥濃度并不增加或還有減少，可以控制在3000mg/l以下，可以維持普 通氧化溝的低懸浮污泥濃度甚至低于普通氧化溝懸浮污泥濃度，從而使內(nèi)置分隔沉淀區(qū)可 以按高負(fù)荷設(shè)計(jì)，達(dá)到增加生物量不增加沉淀區(qū)面積或還有適當(dāng)減少，實(shí)際有效節(jié)省了氧 化溝占地面積，占地較普通深溝型氧化溝節(jié)省1/3-1/5，較帶沉淀區(qū)的深溝型氧化溝節(jié)省 10-20%。如果保持帶沉淀區(qū)的深溝型氧化溝占地，因處理時(shí)間延長(zhǎng)還可以提高出水效果。其 次，懸浮型生物填料掛膜后填料整體比重仍不高于污水比重，可以懸浮在水中，因而不需要 如現(xiàn)有技術(shù)為防止高污泥沉降而提高流速增加運(yùn)行能耗(如果單采用提高污泥量，則會(huì)出 現(xiàn)前述情況)，實(shí)驗(yàn)比較運(yùn)行能耗可降低20-30%。沉淀區(qū)中橫人字形折板或折管泥水分離 填料，不僅加速了泥水分離，而且下層反向折板或折管，可以起到流速緩沖及對(duì)進(jìn)水均勻分 配，并有利于形成動(dòng)態(tài)懸浮污泥層，可以充分發(fā)揮此懸浮層污泥強(qiáng)的絮凝和吸附作用，使進(jìn) 入沉淀區(qū)的細(xì)小顆料被吸附聚積增大，從而加大了此部分不易沉降污泥的有效去除率；此 外，橫人字形折板或折管填料，還有利于避免污泥濃度突然增加或減少造成污泥上浮現(xiàn)象。以下結(jié)合三個(gè)優(yōu)化具體實(shí)施例，示例性說(shuō)明及幫助進(jìn)一步理解本發(fā)明實(shí)質(zhì)，但實(shí) 施例具體細(xì)節(jié)僅是為了說(shuō)明本發(fā)明，并不代表本發(fā)明構(gòu)思下全部技術(shù)方案，因此不應(yīng)理解 為對(duì)本發(fā)明總的技術(shù)方案限定，一些在技術(shù)人員看來(lái)，不偏離本發(fā)明構(gòu)思的非實(shí)質(zhì)性增加 和/或改動(dòng)，例如以具有相同或相似技術(shù)效果的技術(shù)特征簡(jiǎn)單改變或替換，均屬本發(fā)明保 護(hù)范圍。


圖1為一種實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖IA-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為另一種實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為又一種實(shí)施方式剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 參見(jiàn)圖1、2，本發(fā)明一體化氧化溝，通過(guò)隔墻14分隔并列對(duì)稱(chēng)雙溝，兩 端有半圓形連接，形成環(huán)流氧化溝。單溝內(nèi)有相間若干組，每組有相間上下交錯(cuò)隔板17. 1、 17. 2和17. 3分隔形成升流區(qū)3和降流區(qū)4，以及其后的生化區(qū)16，組成氧化溝A2/0工藝， 氧化溝內(nèi)投加有占溝體積比20%的市購(gòu)中空輪狀短管懸浮填料2。升流區(qū)3底部安裝有管 式微孔曝氣器8，氧化溝處理流程未端內(nèi)置由隔墻6分隔的沉淀區(qū)12，沉淀區(qū)寬度占氧化溝 寬2/3，留出循環(huán)過(guò)流通道18，沉淀區(qū)內(nèi)有不對(duì)稱(chēng)橫人字形折板泥水分離填料13，填料下半 部分高度占上半部分約1/3，沉淀區(qū)人字形折板泥水分離填料下方側(cè)墻進(jìn)水口有填料阻攔 網(wǎng)格9，阻止懸浮填料進(jìn)入沉淀區(qū)。處理污水由進(jìn)水口 1進(jìn)入氧化溝，由升流區(qū)底部曝氣器8曝氣形成上升流，形成循 環(huán)推動(dòng)力，繼而轉(zhuǎn)向降流區(qū)4，及后端的生化區(qū)16，經(jīng)相間若干組升流、降流、生化形成，推 動(dòng)溝內(nèi)泥水及懸浮填料順箭頭方向流動(dòng)形成環(huán)流A2/0工藝，至氧化溝未端，一部分通過(guò)降 流區(qū)4下方由側(cè)面進(jìn)入沉淀區(qū)12，懸浮填料2則被攔網(wǎng)格9阻擋不進(jìn)入沉淀區(qū)并懸浮上升， 一部分循環(huán)流經(jīng)沉淀區(qū)與氧化溝間通道18繼續(xù)循環(huán)環(huán)流。進(jìn)入沉淀區(qū)污水經(jīng)橫人字形折 板泥水分離填料13逆向流泥水分離，清液經(jīng)沉淀區(qū)上部出水堰11收集，由排水口 7排出氧 化溝。沉淀區(qū)12產(chǎn)生的污泥，一部分通過(guò)污泥回流管15回流到相鄰升流區(qū)3繼續(xù)循環(huán)，另 一部分以剩余污泥形式通過(guò)閥控排泥管10排出溝外(由工藝控制排泥)。工藝需要時(shí)，還 可以通過(guò)閥控放空口 5將氧化溝放空。實(shí)施例2 參見(jiàn)圖3、4，如實(shí)施例1，其中沉淀區(qū)12與氧化溝等寬設(shè)置，沉淀區(qū)底 部懸空，與溝底間留出循環(huán)過(guò)流通道19，沉淀分離污泥能過(guò)底部網(wǎng)板20排出隨同循環(huán)流回 流，閥控排泥管10設(shè)置在沉淀區(qū)底部。沉淀分離污泥回流量及排泥量，根據(jù)工藝要求由排 泥口 10閥控制分配。實(shí)施例3 參見(jiàn)圖5，如實(shí)施例2 (也可以是如例1)，升流區(qū)、降流區(qū)、生化區(qū)下方 (氧化溝中下部)有隔板21分隔成上下二層，曝氣裝置8設(shè)置在上層底部，隔板21下方22 為缺氧區(qū)，處理液流動(dòng)后方23為厭氧區(qū)，M為好氧生化區(qū)。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在本專(zhuān)利構(gòu)思及具體實(shí)施例啟示下，能夠從本專(zhuān)利公 開(kāi)內(nèi)容及常識(shí)直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的一些變形，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識(shí)到也可采用其他 方法，或現(xiàn)有技術(shù)中常用公知技術(shù)的替代，以及特征的等效變化或修飾，特征間的相互不同 組合，例如改變曝氣升流區(qū)位置、生化反應(yīng)區(qū)長(zhǎng)度，可以形成A/0工藝，增加進(jìn)水口可以形 成多點(diǎn)進(jìn)水的Α2/0、Α/0工藝，懸浮填料形式、水中曝氣裝置的改變，氧化溝按處理工藝、污 水長(zhǎng)度改變，氧化溝形改變，等等的非實(shí)質(zhì)性改動(dòng)，同樣可以被應(yīng)用，都能實(shí)現(xiàn)本專(zhuān)利描述 功能和效果，不再一一舉例展開(kāi)細(xì)說(shuō)，均屬于本專(zhuān)利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一體化氧化溝，包括氧化溝池體，底或中下部的曝氣裝置，處理流程未端內(nèi)置分隔沉 淀區(qū)，其特征在于氧化溝池體中有懸浮型填料，至少沉淀區(qū)進(jìn)水口有填料阻攔網(wǎng)，沉淀區(qū)內(nèi) 置橫人字形折板或折管泥水分離填料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一體化氧化溝，其特征在于橫人字形折板或折管泥水分離填料 下層折板或折管長(zhǎng)度為上層的1/3-1/5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一體化氧化溝，其特征在于懸浮型填料添加體積量占氧化溝的 15-30%ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一體化氧化溝，其特征在于內(nèi)置沉淀區(qū)與氧化溝間有環(huán)流通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一體化氧化溝，其特征在于氧化溝中下部有隔板分隔成上下二 層，曝氣裝置設(shè)置在上層底部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述一體化氧化溝，其特征在于懸浮型填料為中空輪狀 短管懸浮填料。
全文摘要
本發(fā)明是對(duì)一體化氧化溝的改進(jìn)，包括氧化溝池體，底或中下部的曝氣裝置，處理流程末端內(nèi)置分隔沉淀區(qū)，其特征是氧化溝池體中有懸浮型填料，至少沉淀區(qū)進(jìn)水口有填料阻攔網(wǎng)，沉淀區(qū)內(nèi)置橫人字形折板或折管泥水分離填料。達(dá)到既加大氧化溝中微生物量，使處理容積負(fù)荷得到提高，又使得增加的生物量主要集中于懸浮填料上，使得氧化溝水中實(shí)際懸浮污泥濃度并不增加或還有減少，可以控制在3000mg/l以下，使內(nèi)置分隔沉淀區(qū)可以按高負(fù)荷設(shè)計(jì)，增加生物量不增加沉淀區(qū)面積或還有適當(dāng)減少，實(shí)際有效節(jié)省了氧化溝占地面積，占地較普通深溝型氧化溝節(jié)省1/3-1/5，較帶沉淀區(qū)的深溝型氧化溝節(jié)省10-20%，懸浮型生物填料還可節(jié)約運(yùn)行能耗可降低20-30%。
文檔編號(hào)C02F3/12GK102134124SQ20111010235
公開(kāi)日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2011年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月24日
發(fā)明者劉濱, 張宇, 楊超, 杭品艷, 杭明輝 申請(qǐng)人:江蘇一環(huán)環(huán)保設(shè)計(jì)研究院, 江蘇一環(huán)集團(tuán)有限公司, 江蘇一環(huán)集團(tuán)環(huán)保工程有限公司