專利名稱：側(cè)向沉淀立體循環(huán)一體化氧化溝設備及操作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于利用生物技術(shù)處理污水的技術(shù)領域，特別涉及一種適合生活 污水或工業(yè)廢水處理的側(cè)向沉淀立體循環(huán)一體化氧化溝及其操作方法。
背景技術(shù)：
氧化溝是一種由連續(xù)環(huán)式反應池構(gòu)成的簡易污水處理技術(shù)，是活性污泥
法的一種變型。20世紀50年代首先由荷蘭衛(wèi)生工程研究所研制成功。在各國 科學家和環(huán)境工程師們經(jīng)過將近50年的努力下，氧化溝技術(shù)取得了很大的進 歩。研究表明，氧化溝工藝具有有機污染物去除率高、同步脫氮除磷、運行 效果穩(wěn)定、管理方便以及投資省等特點。但其缺點是占地面積大。
針對氧化溝占地面積大的缺點，二十世紀八十年代末開發(fā)的一體化氧化 溝(Integral oxidation Ditch簡稱I.O.D)，它將傳統(tǒng)氧化溝的曝氣凈化與混合液 的沉淀/分離合并一體，實現(xiàn)了污泥的無泵回流。該技術(shù)與傳統(tǒng)氧化溝技術(shù)相 比，省掉了污泥回流系統(tǒng)，也減少了部分占地面積。其缺點是系統(tǒng)運行調(diào) 節(jié)性能差，占地面積大。我國劉俊新提出了立體循環(huán)一體化氧化溝技術(shù)(專 利申請?zhí)?00410081012.8)，它將傳統(tǒng)氧化溝的平面循環(huán)流動運行方式，改 為立體循環(huán)流動。立體循環(huán)一體化氧化溝與常規(guī)氧化溝相比，占地面積可減 少約50%。立體循環(huán)一體化氧化溝的上層溝道為好氧區(qū)，下層溝道為缺氧區(qū)。 缺氧區(qū)在底層，不與大氣接觸，缺氧形成快。立體循環(huán)一體化氧化溝的固液 分離器設置在氧化溝的兩端，通過水力作用實現(xiàn)污泥的自動回流。通過對多 種污水處理試驗研究表明，采用立體循環(huán)一體化氧化溝作為二級污水處理工 藝處理污水是完全可行的。由于申請?zhí)?00410081012.8的立體循環(huán)一體化 氧化溝的溝形為狹長廊道，溝的寬度較小，立體循環(huán)一體化氧化溝的固液分 離器設置在氧化溝的兩端，固液分離器的寬度受到限制，處理大流量污水時， 需要將多個立體循環(huán)一體化氧化溝進行并聯(lián)組合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是研發(fā)一種地面積少、投資省、運行維護簡單的側(cè)向 沉淀立體循環(huán)一體化氧化溝設備，為生活污水和工業(yè)廢水提供一條處理途徑。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種側(cè)向沉淀立體循環(huán)一體化氧化溝設備的 操作方法。
本發(fā)明的側(cè)向沉淀立體循環(huán)一體化氧化溝設備，包括立體循環(huán)氧化溝和
在其左、右兩側(cè)的側(cè)向沉淀固液分離器，結(jié)構(gòu)可參見圖1、圖2和圖3。
所述的側(cè)向沉淀固液分離器分別位于立體循環(huán)氧化溝的左側(cè)面和右側(cè) 面，且左側(cè)向沉淀固液分離器與為一內(nèi)空箱體的立體循環(huán)氧化溝的左側(cè)壁共 用一邊壁，立體循環(huán)氧化溝的右邊壁與右側(cè)向沉淀固液分離器共用；
在為一內(nèi)空箱體的立體循環(huán)氧化溝內(nèi)部有一橫隔板將立體循環(huán)氧化溝分 成上、下兩溝，其中橫隔板的兩邊分別與左、右側(cè)向沉淀固液分離器與立休 循環(huán)氧化溝共用的邊壁固結(jié)，而橫隔板的另外兩邊與箱體的另兩內(nèi)壁之間留 有空隙；
在橫隔板上下方所述共用的左、右兩邊壁上均開有狹縫，使左、右側(cè)向 沉淀固液分離器與立體循環(huán)氧化溝的上、下溝相連通，其中上、下狹縫分別 為側(cè)向沉淀固液分離器的混合液進口和混合液出口；或僅在橫隔板下方所述 共用的左、右兩邊壁上均開有狹縫，使左、右側(cè)向沉淀固液分離器與立體循 環(huán)氧化溝的下溝相連通，其中作為混合液進口的上狹縫開設在作為混合液出 口的下狹縫的上方；
一曝氣轉(zhuǎn)刷為水平橫轉(zhuǎn)刷，曝氣轉(zhuǎn)刷的水平軸位于立體循環(huán)氧化溝水平 面以上，部分轉(zhuǎn)刷位于立體循環(huán)氧化溝水平面以下，其軸與電機傳動軸固連；
一進水口位于立體循環(huán)氧化溝的遠離曝氣轉(zhuǎn)刷端的下溝。
所述橫隔板將立體循環(huán)氧化溝分成上、下兩溝，其中上、下兩溝的體積 比在3: 2 5: 4之間。
所述左、右側(cè)向沉淀固液分離器分別設有出水溢流堰，出水溢流堰為三 角堰，出水溢流堰位于左、右側(cè)向沉淀固液分離器分別與立體循環(huán)氧化溝共 用邊壁的對面邊壁上。
所述左、右側(cè)向沉淀固液分離器的高度與立體循環(huán)氧化溝等高，長度和
5寬度根據(jù)進出水水質(zhì)和水量以及立體循環(huán)氧化溝長度調(diào)節(jié)。
所述左、右側(cè)向沉淀固液分離器利用立體循環(huán)氧化溝內(nèi)混合液流動形成
的壓力差，實現(xiàn)污泥的自動無泵回流。
本發(fā)明的側(cè)向沉淀立體循環(huán)一體化氧化溝設備，其工藝流程為通過立
體循環(huán)氧化溝的活性污泥的作用，去除污水中的有機污染物、氨氮、總氮和
總懸浮固體。通過兩側(cè)向沉淀固液分離器進行固液分離，其中總懸浮固體是
通過側(cè)向沉淀固液分離器去除。
本發(fā)明的側(cè)向沉淀立體循環(huán)一體化氧化溝設備的操作方法如下 首先將污水由進水口進入裝有活性污泥的立體循環(huán)氧化溝的下溝，通過 曝氣轉(zhuǎn)刷裝置使污水與活性污泥充分混合，并在曝氣轉(zhuǎn)刷轉(zhuǎn)動的推動下，沿 上下溝循環(huán)流動；部分混合液從橫隔板上方的左、右側(cè)向沉淀固液分離器的 混合液進口分別進入左、右側(cè)向沉淀固液分離器中，進行固液分離；或部分 混合液從橫隔板與箱體之間留有的空隙進入立體循環(huán)氧化溝的下溝后，再經(jīng) 左、右側(cè)向沉淀固液分離器的混合液進口分別進入左、右側(cè)向沉淀固液分離 器中，進行固液分離；分離后的上清液經(jīng)出水溢流堰排出；分離后污泥利用 立體循環(huán)氧化溝混合液的流動形成的壓力差，自動從左、右側(cè)向沉淀固液分 離器的混合液出口回流到立體循環(huán)氧化溝。
本發(fā)明的側(cè)向沉淀立體循環(huán)一體化氧化溝設備具有如下優(yōu)點
1、 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，構(gòu)造簡潔，運行操作與維護十分簡單；
2、 占地面積較傳統(tǒng)平面氧化溝減少約50%;
3、 側(cè)向沉淀固液分離器利用立體循環(huán)氧化溝內(nèi)混合循環(huán)流動時的流體力 學原理使污泥自動無泵回流，污泥回流方式獨特，泥水分離效果好，且節(jié)省 能耗達30%以上；
4、 本發(fā)明中的側(cè)向沉淀固液分離器的長度可隨立體循環(huán)氧化溝長度增加 而增加，提高了立體循環(huán)氧化溝與側(cè)向沉淀固液分離器處理量的匹配性。本 發(fā)明占地面積少、投資省、運行維護簡單、出水水質(zhì)好，特別適用于生活污 水或工業(yè)廢水的處理，提高了立體循環(huán)一體化氧化溝的使用范圍。
下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的側(cè)向沉淀立休循環(huán)一體化氧化溝設備 及其操作方法作進一歩的說明。種側(cè)向沉淀立體循環(huán)一體化氧化溝平面示意圖。 沖側(cè)向沉淀立體循環(huán)一體化氧化溝立剖面示意圖。 種側(cè)向沉淀立體循環(huán)一體化氧化溝側(cè)剖面示意圖。


圖l.本發(fā)明的一
圖2.本發(fā)明的一^ 圖3.本發(fā)明的一^
附圖標記
I .立體循環(huán)氧化溝
l.左邊壁
4.左混合液出口
7.橫隔板
IO.左出水溢流堰
n.右側(cè)向沉淀固液分離器
2.右邊壁 5.右混合液進口 8.曝氣轉(zhuǎn)刷 ll.右出水溢流堰
III.左側(cè)向沉淀固液分離 3.左混合液進口 6.右混合液出口 9.進水口
具體實施方式
實施例1:
請參見圖1、圖2和圖3。
側(cè)向沉淀立體循環(huán)一體化氧化溝設備包括立體循環(huán)氧化溝I、左側(cè)向沉淀
固液分離器ii和右側(cè)向沉淀固液分離器ni。
所述的側(cè)向沉淀固液分離器分別位于立體循環(huán)氧化溝的左側(cè)面和右側(cè) 面，且左側(cè)向沉淀固液分離器與為一內(nèi)空箱體的立體循環(huán)氧化溝的左側(cè)壁共 用一左邊壁i，立體循環(huán)氧化溝的右邊壁與右側(cè)向沉淀固液分離器共用右邊壁2。
在為一內(nèi)空箱體的立體循環(huán)氧化溝內(nèi)部有一橫隔板7將立體循環(huán)氧化溝 分成上、下兩溝，上、下兩溝的體積比在3: 2 5: 4之間；其中橫隔板的兩 邊分別與箱體的兩內(nèi)壁之間有適當空隙，橫隔板的另兩邊分別與左、右側(cè)向 沉淀固液分離器與立體循環(huán)氧化溝共用的邊壁固結(jié)。
在橫隔板上下方所述共用的左、右兩邊壁上均開有狹縫，使左、右側(cè)向 沉淀固液分離器與立體循環(huán)氧化溝的上、下溝相連通，其中上、下狹縫分別
為側(cè)向沉淀固液分離器的左混合液進口 3、左混合液出口 4、右混合液進口 5
和右混合液出口 6;或僅在橫隔板下方所述共用的左、右兩邊壁上均開有狹縫，
使左、右側(cè)向沉淀固液分離器與立體循環(huán)氧化溝的下溝相連通，其中作為左
混合液進口 3和右混合液進口 5的上狹縫開設在作為左混合液出U 4和右混 合液出口 6的下狹縫的上方。一曝氣轉(zhuǎn)刷8為水平橫轉(zhuǎn)刷，曝氣轉(zhuǎn)刷的水平軸位于立體循環(huán)氧化溝水平 面以上，部分轉(zhuǎn)刷位于立體循環(huán)氧化溝水平面以下，其軸與電機傳動軸固連。 一進水口 9位于立體循環(huán)氧化溝的遠離曝氣轉(zhuǎn)刷端的下溝。
左側(cè)向沉淀固液分離器n和右側(cè)向沉淀固液分離器m的高度與立體循環(huán) 氧化溝i等高，長度和寬度根據(jù)進出水水質(zhì)和水量以及立體循環(huán)氧化溝長度調(diào)節(jié)。
左側(cè)向沉淀固液分離器n和右側(cè)向沉淀固液分離器m分別設有左出水溢 流堰io和右出水溢流堰ii，出水溢流堰為三角堰，出水溢流堰位于左、右側(cè) 向沉淀固液分離器分別與立體循環(huán)氧化溝共用邊壁的對面邊壁上。
利用上述的側(cè)向沉淀立體循環(huán)一體化氧化溝設備對一小區(qū)的污水進行處
理，設計量為200mVd。
污水主要是生活污水。其水質(zhì)性質(zhì)如下SS: 60 100 mg/L， CODcr: 100 250mg/L， TN: 25 50mg/L， TP: 3.0 7.0mg/L。
首先將污水由進水口進入裝有活性污泥的立體循環(huán)氧化溝的下溝，通過 曝氣轉(zhuǎn)刷裝置使污水與活性污泥充分混合，并在曝氣轉(zhuǎn)刷轉(zhuǎn)動的推動下，沿
上下溝循環(huán)流動；部分混合液從橫隔板上方的左、右側(cè)向沉淀固液分離器的
混合液進口分別進入左、右側(cè)向沉淀固液分離器中，進行固液分離；或部分
混合液從橫隔板與箱體之間留有的空隙進入立體循環(huán)氧化溝的下溝后，再經(jīng) 左、右側(cè)向沉淀固液分離器的混合液進口分別進入左、右側(cè)向沉淀固液分離
器中，進行固液分離；分離后的上清液經(jīng)出水溢流堰排出；分離后污泥利用 立體循環(huán)氧化溝混合液的流動形成的壓力差，自動從左、右側(cè)向沉淀固液分 離器的混合液出口回流到立體循環(huán)氧化溝，實現(xiàn)污泥的自動回流。
整個運行過程中，保持立體循環(huán)氧化溝內(nèi)活性污泥濃度為2000 4000 mg/1 ，水溫為5 30。C， pH為6 9。
處理結(jié)果表明經(jīng)過本發(fā)明的側(cè)向沉淀立體循環(huán)一體化氧化溝設備處理， 在穩(wěn)定運行期間，出水中CODcr為25 50 mg/L ，氨氮為0 1mg/ L， SS為 8 20 mg/ L ， TN為9 25 mg/ L， TP為0. 5 3 mg/ L左右。
側(cè)向沉淀立體循環(huán)一體化氧化溝設備占地面積為30m2，污水處理單位能 耗低為0.3度。
權(quán)利要求
1. 一種側(cè)向沉淀立體循環(huán)一體化氧化溝設備，包括立體循環(huán)氧化溝和在其左、右兩側(cè)的側(cè)向沉淀固液分離器，其特征是所述的側(cè)向沉淀固液分離器分別位于立體循環(huán)氧化溝的左側(cè)面和右側(cè)面，且左側(cè)向沉淀固液分離器與為一內(nèi)空箱體的立體循環(huán)氧化溝的左側(cè)壁共用一邊壁，立體循環(huán)氧化溝的右邊壁與右側(cè)向沉淀固液分離器共用；在為一內(nèi)空箱體的立體循環(huán)氧化溝內(nèi)部有一橫隔板將立體循環(huán)氧化溝分成上、下兩溝，其中橫隔板的兩邊分別與左、右側(cè)向沉淀固液分離器與立體循環(huán)氧化溝共用的邊壁固結(jié)，而橫隔板的另外兩邊與箱體的另兩內(nèi)壁之間留有空隙；在橫隔板上下方所述共用的左、右兩邊壁上均開有狹縫，使左、右側(cè)向沉淀固液分離器與立體循環(huán)氧化溝的上、下溝相連通，其中上、下狹縫分別為側(cè)向沉淀固液分離器的混合液進口和混合液出口；或僅在橫隔板下方所述共用的左、右兩邊壁上均開有狹縫，使左、右側(cè)向沉淀固液分離器與立體循環(huán)氧化溝的下溝相連通，其中作為混合液進口的上狹縫開設在作為混合液出口的下狹縫的上方；一曝氣轉(zhuǎn)刷為水平橫轉(zhuǎn)刷，曝氣轉(zhuǎn)刷的水平軸位于立體循環(huán)氧化溝水平面以上，部分轉(zhuǎn)刷位于立體循環(huán)氧化溝水平面以下，其軸與電機傳動軸固連；一進水口位于立體循環(huán)氧化溝的遠離曝氣轉(zhuǎn)刷端的下溝。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其特征是所述橫隔板將立體循環(huán)氧化溝 分成上、下兩溝，其中上、下兩溝的體積比在3: 2 5: 4之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其特征是所述左、右側(cè)向沉淀固液分離器分別設有出水溢流堰，出水溢流堰為三角堰，出水溢流堰位于左、右側(cè)向 沉淀固液分離器分別與立體循環(huán)氧化溝共用邊壁的對面邊壁上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的設備，其特征是所述左、右側(cè)向沉淀固液分離器的高度與立體循環(huán)氧化溝等高，長度和寬度根據(jù)進出水水質(zhì)和水量以 及立體循環(huán)氧化溝長度調(diào)節(jié)。
5. —種根據(jù)權(quán)利要求1 4任一項所述設備的操作方法，其特征是首先將污水由進水口進入裝有活性污泥的立體循環(huán)氧化溝的下溝，通過曝氣轉(zhuǎn)刷裝置使污水與活性污泥充分混合，并在曝氣轉(zhuǎn)刷轉(zhuǎn)動的推動下，沿上下溝循環(huán)流動；部分混合液從橫隔板上方的左、右側(cè)向沉淀固液分離器的 混合液進口分別進入左、右側(cè)向沉淀固液分離器中，進行固液分離；或部分 混合液從橫隔板與箱體之間留有的空隙進入立體循環(huán)氧化溝的下溝后，再經(jīng) 左、右側(cè)向沉淀固液分離器的混合液進口分別進入左、右側(cè)向沉淀固液分離 器中，進行固液分離；分離后的上清液經(jīng)出水溢流堰排出；分離后污泥利用 立體循環(huán)氧化溝混合液的流動形成的壓力差，自動從左、右側(cè)向沉淀固液分 離器的混合液出口回流到立體循環(huán)氧化溝。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征是所述的左、右側(cè)向沉淀固液分 離器利用立體循環(huán)氧化溝內(nèi)混合液流動形成的壓力差，實現(xiàn)污泥的自動無泵 回流。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征是所述的使污水與活性污泥充分 混合，是通過立體循環(huán)氧化溝的活性污泥的作用，去除污水中的有機污染物、 氨氮、總氮和總懸浮固體。
全文摘要
本發(fā)明屬于利用生物技術(shù)處理污水領域，涉及側(cè)向沉淀立體循環(huán)一體化氧化溝及操作方法。包括立體循環(huán)氧化溝和在其左、右兩側(cè)的側(cè)向沉淀固液分離器。左側(cè)向沉淀固液分離器與為一內(nèi)空箱體的立體循環(huán)氧化溝的左側(cè)壁共用一邊壁，立體循環(huán)氧化溝的右邊壁與右側(cè)向沉淀固液分離器共用；在箱體內(nèi)部有一橫隔板將立體循環(huán)氧化溝分成上下兩溝，其中橫隔板的兩邊分別與左、右側(cè)向沉淀固液分離器與立體循環(huán)氧化溝共用的邊壁固結(jié)，而橫隔板的另外兩邊與箱體的另兩內(nèi)壁之間留有空隙；在橫隔板上下方共用的兩邊壁上均開有狹縫，使左、右側(cè)向沉淀固液分離器與立體循環(huán)氧化溝的上、下溝相連通。利用本發(fā)明去除污水中的有機污染物、總氮和總懸浮固體等。
文檔編號C02F3/12GK101423288SQ200710176468
公開日2009年5月6日 申請日期2007年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月29日
發(fā)明者劉俊新, 鑫 周, 郭雪松 申請人:中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心