專利名稱：一體化污水處理器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種一體化污水處理器，特別是將沉砂池、初沉池、生物濾池和二次沉淀池集于一體的沉淀生化污水處理器。
目前國內(nèi)外研究開發(fā)的一體化反應(yīng)器主要有以下三類一是以預(yù)處理為主。主要采用物理方法對污水中的固體雜質(zhì)進行分離，同時也兼顧對污水中有機物的初步降解。如江小林等研制的以“離心-氣浮”復(fù)合過程為主要處理工藝的污水快速處理裝置。二是以去除COD、BOD及NH3-H為主。這類反應(yīng)器的特點是把傳統(tǒng)的城市污水二級處理工藝組合在一個設(shè)備里，其中關(guān)鍵的生化處理部分采用接觸氧化法。三是既能去除COD、BOD，也能除磷脫氮。這類反應(yīng)器的特點是將單級好氧生化反應(yīng)器的初沉池用一個厭氧池取代，或者在厭氧池與好氧池之間再加一個缺氧池。上述一體化反應(yīng)器存在的主要問題是(1)現(xiàn)有的一體化反應(yīng)器雖然在結(jié)構(gòu)上將多個工藝合并，組合在同一個設(shè)備之內(nèi)，但由于各工藝仍然是傳統(tǒng)方法的組合，因而存在結(jié)構(gòu)不夠緊湊，附屬設(shè)備多等缺點。(2)由于采用傳統(tǒng)的曝氣方式，難以耐受沖擊負荷，致使設(shè)備對污水的變化適應(yīng)性差。(3)多數(shù)一體化反應(yīng)器都是將傳統(tǒng)的城市污水二級處理流程加以組合，主要以污水中的有機物為處理對象，忽視了除磷脫氮，對于水體富營養(yǎng)化污水污染日趨嚴重的今天，顯然是不能滿足要求的。
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有一體化反應(yīng)器的不足，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，抗沖負荷強，處理負荷高，出水水質(zhì)好，占地面積省等特點，集沉砂池，沉淀池，生物濾池于一體的污水處理器。
本實用新型的一體化污水處理器結(jié)構(gòu)為污水處理器的器壁2外形為兩頭小，中間大的紡錘體結(jié)構(gòu)即上部正錐體，下部倒錐體的形式，正錐體內(nèi)有一中心筒3，中心筒下部端口外翹成喇叭形，在錐體內(nèi)表面，正錐體與倒錐體結(jié)合部處向內(nèi)設(shè)有一上翹的導(dǎo)流檔板4，與中心筒外壁之間形成一環(huán)形狹縫，正錐體上部沿器壁切向布置有進水口1，中心筒即為中心導(dǎo)流筒，內(nèi)部裝有輕型填料5，上部有一排水管13；錐體表面與中心筒、導(dǎo)流檔板形成旋流分離區(qū)I，形成環(huán)體結(jié)構(gòu)，自上而下，體積逐漸增大；中心筒下部、導(dǎo)流檔板、下部倒錐體器壁之間形成沉淀區(qū)II；中心筒內(nèi)部為生化反應(yīng)區(qū)III；正錐體壁面與導(dǎo)流檔板之間夾角處形成集泥槽7，集泥槽7、沉淀區(qū)II底部均連接有排泥管6。
如果在中心筒—生化反應(yīng)區(qū)III底部設(shè)置承托填料的多孔板8，板上裝有填料，這樣該反應(yīng)區(qū)成為升流式厭氧膨脹床或升流式硫化床(如


圖1所示)，此種一體化污水處理器適用于處理城市污水。
如果在中心筒—生化反應(yīng)區(qū)III的中下部裝輕質(zhì)填料，填料頂部裝有檔板9。檔板9上均勻安裝有出水濾帽10，填料中間布有用于曝氣的空氣管11，并將填料層分為上下兩個區(qū)，上部為好氧區(qū)，下部為厭氧區(qū)，根據(jù)不同的原水水質(zhì)，處理目的和出水指標(biāo)，填料層的高度可以調(diào)節(jié)，好氧區(qū)和厭氧區(qū)所占比例也可有所不同；在沉淀區(qū)II的低部裝有用于濾料反沖洗空氣管12，這樣該反應(yīng)區(qū)成為升流式厭氧—好氧生物濾池(如圖2所示)，與上述旋流分離區(qū)I、沉淀區(qū)II有機地結(jié)合成一體，匯A/O法于一體，使得本實用新型的一體化污水處理器更具先進性、實用性和高效性，尤其適于高濃度有機廢水的處理。
圖1為應(yīng)用本實用新型的適用于處理城市污水的一體化污水處理器；圖2為應(yīng)用本實用新型的適用于處理高濃度有機廢水的一體化污水處理器。
本實用新型一體化污水處理器的工作原理為污水從反應(yīng)器上部進水口射入，沿反應(yīng)器器內(nèi)壁高速進入旋流分離區(qū)I。由于器壁是圓錐環(huán)形，迫使污水在區(qū)內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，此時起主導(dǎo)作用的是離心力。污水中較大的無機顆粒在離心力的作用下，逐漸向器壁分散。隨著水流螺旋式向下推進，體積不斷擴大，污水旋轉(zhuǎn)速度逐漸降低，重力慢慢變?yōu)橹鲗?dǎo)因素。此時無機大顆粒主要集中在器壁四周，極易在重力的作用下沉入集泥槽7中，在此污泥實現(xiàn)了第一次分離，由排泥管6排出系統(tǒng)外，根據(jù)需要在槽底可設(shè)一根或多根排泥管，污水在集泥槽中有部分升流，使得污泥的含水率降低，由于槽底水流是旋轉(zhuǎn)的，這樣就會迫使污泥盡快從管道排走，避免污泥淤積和堵塞。旋流分離區(qū)I相當(dāng)于傳統(tǒng)沉砂池，但由于特殊結(jié)構(gòu)，在自然沉降中加進了旋流離心作用，故處理效果要比普通沉砂池好。
經(jīng)過第一次沉淀處理后的污水以較大流速均勻地沿經(jīng)導(dǎo)流檔板4，與中心筒外壁之間形成的環(huán)形狹縫，切向進入沉淀區(qū)II。由于存在著靜壓力，并且導(dǎo)流縫狹窄，故水流速度較大，污水均勻地以較大流速切向沿導(dǎo)流檔板流入沉淀區(qū)II，當(dāng)碰到倒錐體形的器壁邊緣時，又向上回升，形成小旋流，且離心力的方向與污泥的沉淀方向一致。當(dāng)污水完全進入沉淀區(qū)后，由于體積突然增大，致使水流速度迅速降低，低流速有利于污泥的沉降，在此，污泥實現(xiàn)了第二次分離。通過以上兩次離心分離和重力沉降，污水中絕大部分污泥會沉淀下來，而微生物是不易沉降的，故大多數(shù)微生物和一部分難于沉降的細小有機物隨水流上升，從底部升流進入中心筒進行生化反應(yīng)。污泥通過與集泥槽相連的排泥管及污水處理器底部的排泥管排出系統(tǒng)外。
中心筒為生化反應(yīng)區(qū)III，是柱體升流結(jié)構(gòu)，污水由污水處理器底部即沉淀區(qū)II進入中心筒，經(jīng)裝有填料的濾床過濾后，清潔水從中心筒上部排水管13排出。
生化反應(yīng)區(qū)III為升流式厭氧膨脹床或升流式硫化床時，在中心筒底部設(shè)置承托填料的多孔液體分布板，板上裝上填料，這樣該反應(yīng)區(qū)成為升流式厭氧膨脹床或升流式硫化床。選擇適宜的填料，當(dāng)液體的上升流速加大時，使填料處于膨脹狀態(tài)，床內(nèi)底物擴散分布良好，防止了濾床堵塞，當(dāng)填料顆粒膨脹時，相互磨擦碰撞，使老化的生物膜盡快脫落，加速了生物膜的復(fù)新，激發(fā)了生物的活性，另一方面，膨脹床內(nèi)填料比表面積大，具有較大的生物膜量，使得濾床的有機負荷較大，有較好的耐沖擊負荷能力，運行穩(wěn)定。
生化反應(yīng)區(qū)III為曝氣生物濾池時，中心筒中下部是填料層，填料最好為比表面大的輕質(zhì)懸浮填料，為防止填料的流失，在填料頂部裝有擋板。擋板上均勻安裝有出水濾帽。填料中間布有用于曝氣的空氣管，并將填料層分為上下兩個區(qū)，下部為厭氧區(qū)，上部為好氧區(qū)。擋板上部空間用作反沖洗水的儲水區(qū)，其高度根據(jù)反沖洗水頭而定。將一部分出水用管道泵打回流，與原污水混合進入反應(yīng)器，實現(xiàn)反硝化脫氮。填料層底部與沉淀區(qū)的空間也兼作反沖洗再生時填料膨脹之用。
經(jīng)兩次沉淀后的污水向上首先流經(jīng)填料層的缺氧區(qū)，此時，反沖洗空氣管處于關(guān)閉狀態(tài)。污水在缺氧層內(nèi)，一方面，反硝化細菌利用進水中的有機物作為碳源將濾池進水中的NO3-H轉(zhuǎn)化為N2，實現(xiàn)反硝化脫氮。另一方面，填料上的微生物利用進水中的溶解氧和反硝化過程中生成的氧降解BOD，同時SS也通過一系列復(fù)雜的物化過程被填料及上面的生物膜吸附截留在濾床內(nèi)。經(jīng)過缺氧區(qū)處理的污水流經(jīng)填料層內(nèi)的曝氣管后即進入好氧區(qū)，并與空氣泡均勻混合繼續(xù)向上流經(jīng)填料層，形成先厭氧，后好氧的A/O工藝，最后從污水處理器的中心筒上端排出。經(jīng)生化反應(yīng)區(qū)III處理后的清潔水不經(jīng)過二沉池就可直接排放。
隨著過濾的不斷進行，填料層內(nèi)生物膜逐漸增厚，SS不斷積累，過濾水頭損失逐步加大，當(dāng)大到影響設(shè)計過水流量時，就要進行反沖洗。反沖洗采用氣水交替進行，反沖洗水為儲存在濾池頂部的達標(biāo)排放水，所需空氣來自沉淀區(qū)的反沖洗氣管。反洗時水流自上而下，填料層受向下水流作用發(fā)生膨脹，填料在單獨水或氣沖過程中，不斷膨脹或被壓縮，同時，在水、氣對填料的流體沖刷和填料顆粒間互相摩擦的雙重作用下，生物膜、被截留吸附的SS與填料分離，沖洗下來的生物膜及SS在漂洗中被沖出生化反應(yīng)區(qū)，通過排泥管排出系統(tǒng)外。
本實用新型一體化污水處理器的特點是可以集沉砂池、沉淀池、曝氣生物濾池于一身，匯A/O法于一體，運行靈活，管理方便，可以大大簡化傳統(tǒng)污水處理流程，從而節(jié)省投資和占地，處理效率高，抗沖擊負荷強。
權(quán)利要求1.一種一體化污水處理器，其特征在于污水處理器的器壁(2)外形為兩頭小，中間大的紡錘體結(jié)構(gòu)即上部正錐體，下部倒錐體的形式，正錐體內(nèi)有一中心筒(3)，中心筒下部端口外翹成喇叭形，在錐體內(nèi)表面，正錐體與倒錐體結(jié)合部處向內(nèi)設(shè)有一上翹的導(dǎo)流檔板(4)，與中心筒外壁之間形成一環(huán)形狹縫，正錐體上部沿器壁切向布置有進水口(1)，中心筒即為中心導(dǎo)流筒，內(nèi)部裝有填料(5)，上部有一排水管(13)；錐體表面與中心筒、導(dǎo)流檔板形成旋流分離區(qū)I，形成環(huán)體結(jié)構(gòu)，自上而下，體積逐漸增大；中心筒下部、導(dǎo)流檔板、下部倒錐體器壁之間形成沉淀區(qū)II；中心筒內(nèi)部為生化反應(yīng)區(qū)III；正錐體壁面與導(dǎo)流檔板之間夾角處形成集泥槽(7)，集泥槽(7)、沉淀區(qū)II底部均連接有排泥管(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化污水處理器，其特征在于中心筒底部設(shè)置承托填料的多孔板(8)，板上裝有填料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化污水處理器，其特征在于中心筒中下部裝輕質(zhì)填料，填料頂部裝有檔板(9)，檔板(9)上均勻安裝有出水濾帽(10)，填料中間布有用于曝氣的空氣管(11)，在沉淀區(qū)II的低部裝有用于濾料反沖洗的空氣管(12)。
專利摘要本實用新型由旋流分離區(qū)Ⅰ、沉淀區(qū)Ⅱ、生化反應(yīng)區(qū)Ⅲ構(gòu)成,其特點是可以集沉砂池、沉淀池、曝氣生物濾池于一身,匯A/O法于一體,運行靈活,管理方便,可以大大簡化傳統(tǒng)污水處理流程,從而節(jié)省投資和占地,處理效率高,抗沖擊負荷強。
文檔編號C02F1/00GK2441794SQ0025153
公開日2001年8月8日 申請日期2000年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月5日
發(fā)明者胡志忠 申請人:胡志忠