本實用新型涉及高濃度有機工業(yè)廢水、城市污水處理技術領域。

背景技術：

目前應用于高濃度有機工業(yè)廢水、城理市污水處理的有厭氧活性污泥法和好氧性污泥法工藝技術。

應用中存在的主要效果缺陷：①厭氧汚泥床(包括厭氧汚泥床布水器和三項分離器)構筑物比表面積利用率低，水流路徑短路、污泥流失嚴重，導致處理效率不理想。②好氧活性污泥法曝氣表現(xiàn)氧轉換率低，能耗高、水下管網設備維護困難。③射流曝氣器噪音大，對環(huán)境的有影響

造成效果缺陷的技術缺陷：①現(xiàn)有厭氧汚泥床布水器結構多采用的是井字形或十字形，這種結構的布水器通常固定安裝在構筑物底部，只能用于固定方向的布水；三項分離只能提供正三角形截面的水、氣、泥的三項分離；②好氧活性污泥法中曝氣池是壓縮空氣與常壓污水的混合方式導致氧轉換率低的缺陷；③射流曝氣器空氣進氣截面設計氣不合理，噪音大，忽略對環(huán)境的影響。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術問題是：

(1)厭氧汚泥床：①污水和污泥在構筑物中的比表面積利用率，②解決三相分離器水流短路、污泥流失問題；

(2)氧活性污泥法中曝氣池的氧轉換率，降低設備能耗的問題；

(3)射流曝氣器噪音大的問題。

為達到上述發(fā)明目的，本實用新型所采用的技術方案為：提供了一種廢、污水處理系統(tǒng)，包括依次連接的第一調節(jié)池、上流式厭氧污泥池、第二調節(jié)池、 溶氣水發(fā)生器、靜音射流曝氣器、曝氣池和沉淀池，沉淀池還通過廢水回流通道連接到溶氣水發(fā)生器；上流式厭氧污泥床的上部分為腹式三相分離器，下半部分為脈噴旋流布水器，第一調節(jié)池依次經過脈噴旋流布水器和腹式三相分離器與第二調節(jié)池連接。

所述脈噴旋流布水器包括環(huán)形配水管，所述環(huán)形配水管與第一調節(jié)池連接，所述環(huán)形配水管上沿其周向連接有多個布水管，所述布水管與配水管之間連通，布水管上均設置有多個布水孔，每個布水管上均連接有控制閥；所述控制閥用于控制布水管中水流的通斷，所述控制閥設置在配水管的出水口與布水管的進水口之間；所述布水孔上均設置有噴嘴；所述噴嘴在布水管上傾斜設置，噴嘴孔口相對于布水管平面斜向下呈一定的角度，且各布水管上的噴嘴朝向為統(tǒng)一順時針或逆時針方向；所述布水管遠離配水管的一端均固定連接在一環(huán)形支架上。

所述腹式三相分離器包括構筑物、設置在構筑物內的倒置式錐筒形擋泥錐和固液分離器，所述擋泥錐上端為封閉結構，下端為開口結構，所述擋泥錐下端沿其周向固定在構筑物內壁，擋泥錐上分別設置有多個導流孔和多個污泥回流孔，擋泥錐上端設置有一排氣口，所述固液分離器位于擋泥錐下端開口處的中心位置；所述固液分離器為圓形結構，其橫截面為紡錘形；所述構筑物上方的內壁上設置有環(huán)形溢流槽，所述溢流槽連通出水口；所述多個導流孔設置在擋泥錐的腰部位置，沿擋泥錐周向均勻分布；所述多個污泥回流孔設置在擋泥錐下部，沿擋泥錐周向均勻分布；所述排氣口連接有壓力控制閥。

所述溶氣水發(fā)生器，包括罐體，罐體內側壁上設置有至少一個壓縮空氣釋放裝置，每個壓縮空氣釋放裝置的壓縮空氣釋放方向延長線與該壓縮空氣釋放裝置所在罐體位置的切線的夾角均為30～60°；每個壓縮空氣釋放裝置是水平 的或向溶氣水出口側傾斜的設置；所述壓縮空氣釋放裝置的數量為兩個或兩個以上時，所述壓縮空氣釋放裝置為沿一個根預定的螺旋線不等均勻設置布置，該螺旋線與所述罐體所要形成的溶氣水渦流相匹配，壓縮空氣釋放裝置的空氣釋放方向為在罐體的徑向上對稱或均勻設置；所述兩個壓縮空氣釋放裝置均為超微孔噴射器。

所述靜音射流曝氣器包括噴頭氣水混合室，氣水混合室位于噴頭下方，氣水混合室的下方設置有與氣水混合室連通的喉管，所述喉管為上大下小的喇叭口結構；所述氣水混合室為上大下小的喇叭口結構；所述噴頭和氣水混合室外側包裹有消聲裝置。

所述消聲裝置包括上消聲器和下消聲器，上消聲器和下消聲器共用一個外殼；上消聲器設置在外殼上半部分，包括上空氣通道，所述上空氣通道中設置有上消音室，上空氣通道的空氣入口設置有多孔板，上消音室與上空氣通道的分界面均為多孔板，上空氣通道的空氣入口與大氣連通，上空氣通道的出口與氣水混合室連通；下消聲器設置在外殼下半部分，包括下空氣通道，所述下空氣通道中設置有下消音室，下空氣通道的空氣入口設置有多孔板，下消音室與下空氣通道的分界面均為多孔板，下空氣通道的空氣入口與大氣連通，下空氣通道的出口與氣水混合室連通；下消音室與氣水混合室之間間隔有多孔板。

本實用型的有益效果是：

(1)厭氧汚泥床：①腹式三項分離器采用倒置式錐筒形的擋泥錐與構筑物相配合，并將固液分離器設置為紡錘形截面結構，在污水處理時，可有效增加該裝置的比表面積利用率，在構筑物內形成污泥二次碰觸回路，有效解決了現(xiàn)有結構比表面積利用率低所導致的污泥損失問題；②脈噴旋流布水器采用環(huán)形設置，布水管的通斷分別通過電磁閥進行控制，實現(xiàn)整截面、全方向布水，提 高了構筑物比表面積利用率；并通過控制器對各電磁閥的控制，實現(xiàn)對布水頻率和流量的控制，在處理過程中產生脈沖上升旋流，使污泥床的顆粒污泥在處理過程中始終保持懸浮，實現(xiàn)污泥與污水之間能充分接觸，提高了污水處理效率，解決三相分離器水流短路、污泥流失問題；

(2)溶氣水發(fā)生器在相同設備功率的條件下提高了好氧活性污泥法工藝技術的處理能力(針對空氣微孔曝氣、軟管曝氣，機械潛水曝氣、機械淺層曝氣設備的工程比較)20-25％，降低設備能耗的問題；污染經過本溶氣水發(fā)生器溶氣后進入曝氣池，在本曝氣池水下無管網、閥門、傳統(tǒng)曝氣頭,曝氣池水下無設備免去維護保養(yǎng)后顧之憂，適用于任何形狀的曝氣池，避免水流路徑斷路現(xiàn)象，提高構筑物比表面積利用率；

(3)靜音射流曝氣器用孔板實現(xiàn)阻性消音，用吸音室實現(xiàn)抗性消音，有效減低了中低頻噪音，總噪音由之前的80～100分貝降低到現(xiàn)在50～60分貝，解決了射流曝氣器的噪聲污染問題；還增大了氣水混合室(D6)，并在氣水混合室(D6)下方增加了喉管，這樣，不僅增加了一倍的進氣量，而且在喉管部分氣水回旋擴散，還能再次進行氣水匯合，混合的時間和空間延長了一倍；因此，在同類設備裝置，相同功率的條件下提高了氧轉換率，動力效率也相應提高，進而也提高了好氧活性污泥法工藝技術的處理能力。

綜上，本實用型：①在同類型工藝設備裝置，相同構筑物容積設備功率的條件下提高廢(污)水處理工藝技術的能力及效率；②解決了廢(污)水處理工藝技術在厭氧處理單元設備(脈噴旋流布水器和腹式旋流布水器)和好氧處理單元(溶氣水發(fā)生器、靜音射流曝氣器和曝氣池)設備關鍵技術缺陷，提供了工藝技術的性價比；解決了射流曝氣器噪音，對環(huán)境影響更小；③系統(tǒng)中脈噴旋流布水器、腹式旋流布水器、溶氣水發(fā)生器和靜音射流曝氣器能組合或單 獨的廣泛實用于城市污水處理廠(站)的污泥處理、污水處理、工業(yè)有機廢水處理廠(站)污水(污泥)處理，應用于圓形構筑物(裝置)、矩形(長方形、正方形)構筑物(裝置)的設備實施。

附圖說明

圖1為本實用新型的系統(tǒng)框圖；

圖2為上流式厭氧污泥床的結構示意圖，上流式厭氧污泥床的上部分為腹式三相分離器，下半部分為脈噴旋流布水器；

圖3為脈噴旋流布水器的結構示意圖；

圖4為圖2中A-A剖視圖，該圖顯示了布水管A2與噴嘴A4位置和連接關系；

圖5為腹式三相分離器的俯視結構示意圖；

圖6為溶氣水發(fā)生器的主視結構示意圖，圖中的實線箭頭顯示了水流方向；

圖7為溶氣水發(fā)生器的俯視結構示意圖，圖中的實線箭頭顯示了水流方向，虛線箭頭顯示了壓縮空氣釋放方向；

圖8為靜音射流曝氣器的結構示意圖，圖中虛線箭頭顯示空氣的流動路徑；

圖9為靜音射流曝氣器的俯視結構示意圖；

其中，

脈噴旋流布水器：配水管(A1)、布水管(A2)、控制閥(A3)、噴嘴(A4)、環(huán)形支架(A5)、構筑物(A6)、污水主管道(A7)；

腹式三項分離器：擋泥錐(B2)、擋泥錐本體(B21)、維護檢修口(B22)、孔蓋(B23)、固液分離器(B3)、導流孔(B4)、污泥回流孔(B5)、排氣口(B6)、溢流槽(B7)；

溶氣水發(fā)生器：罐體(C1)、進水口(C11)、溶氣水出口(C12)、下壓縮空 氣釋放裝置(C21)、上壓縮空氣釋放裝置(C22)，壓縮空氣閥門(C23)、壓力表(C3)、支座(C31)、支撐腿(C32)、吊耳(C4)；

靜音射流曝氣器：進水管(D1)、溶氣水出水管(D2)、上空氣通道(D3)、下空氣通道(D4)、噴頭(D5)、氣水混合室(D6)、喉管(D7)、上消音室(D81)、下消音室(D82)、多孔板(D9)、保護罩(D10)、外殼(D12)。

具體實施方式

如圖1所示，該廢、污水處理系統(tǒng)，包括依次連接的第一調節(jié)池、上流式厭氧污泥池、第二調節(jié)池、溶氣水發(fā)生器、靜音射流曝氣器、曝氣池和沉淀池，沉淀池還通過廢水回流通道連接到溶氣水發(fā)生器；上流式厭氧污泥床的上部分為腹式三相分離器，下半部分為脈噴旋流布水器，第一調節(jié)池依次經過脈噴旋流布水器和腹式三相分離器與第二調節(jié)池連接。

該系統(tǒng)由四個單元節(jié)點創(chuàng)新組合而成；即脈噴旋流布水器、腹式三項分離器、溶氣水發(fā)生器和靜音射流曝氣器。這四個單元節(jié)點也是解決各技術問題的關鍵。

脈噴旋流布水器

如圖2、3、4所示，本實施例中，該脈噴旋流布水器采用沿構筑物A6設置環(huán)形配水管A1，配水管A1的進水口與污水主管道A7連接，配水管A1上均布設置八個出水口，在配水管A1的出水口出分別連接布水管A2，使配水管A1與布水管A2之間連通，布水管A2上設置多個布水孔，污水經配水管A1和布水管A2后從布水孔中流出。本實施例中在配水管A1與每個布水管A2的連接處分別設置控制閥A3，控制閥A3用于控制各布水管A2中水流的通斷。通過設置控制閥A3可實現(xiàn)對各布水管A2中水流通斷的單獨控制，解決了傳統(tǒng)結構布水方式單一的問題。

本實施例中，在布水孔上設置噴嘴A4，噴嘴A4在布水管A2上傾斜設置，噴嘴孔口相對于布水管A2平面斜向下呈一定的角度，且各布水管A2上的噴嘴A4朝向為統(tǒng)一順時針或逆時針方向。

本實施例中，控制閥A3采用電磁閥，各電磁閥分別與控制器進行連接，通過控制器可實現(xiàn)對電磁閥的開啟數量、時間進行自動控制，并實現(xiàn)對布水頻率和流量的控制，從而使從布水管A2中噴出的污水在厭氧污泥床上形成脈沖上升旋流，使污水與污泥床的污泥進行充分混合，提高了污水處理效率。

同時，在布水管A2的安裝上，可通過一環(huán)形支架A5對各布水管A2遠離配水管A1的一端進行固定連接，增加整個布水器的結構穩(wěn)定性。

腹式三相分離器

如圖2、5所示，本實施例中，該腹式三相分離器，包括構筑物A6、擋泥錐B2和固液分離器B3，擋泥錐B2和固液分離器B3都設置在構筑物A6內。其中，擋泥錐B2在構筑物A6內為倒置式的錐筒形結構，擋泥錐B2上端為封閉結構，下端為開口結構，擋泥錐B2的開口結構向下扣在構筑物A6內，擋泥錐B2下端開口結構圓周端面固定在構筑物A6內壁上，擋泥錐B2和構筑物A6之間組成一個近似封閉式結構。

在擋泥錐B2上分別設置有多個導流孔B4和多個污泥回流孔B5，其中導流孔B4設置在擋泥錐B2上靠近錐筒形結構中間的腰部位置，各導流孔B4沿擋泥錐B2圓周方向均勻分布設置；污泥回流孔B5設置在擋泥錐B2上靠近錐筒形結構下端位置，各污泥回流孔B5沿擋泥錐B2圓周方向均勻分布設置。

在擋泥錐B2的上端設置有一用于分離氣體的排氣口B6，污水中的氣體經排氣口B6排出，實現(xiàn)污水中氣體的分離。

固液分離器B3作為三相分離器中的重要組成部分，設置在擋泥錐B2下端 開口處的中心位置，本實施例中的固液分離器B3為圓形結構，橫截面為紡錘形，其上端面和下端面均為光滑的圓弧面。固液分離器B3通過支架與構筑物A6或擋泥錐B2固定連接，使其能固定在擋泥錐B2下方的開口處。

本實施例中對出水結構進行了改進，該出水結構為在構筑物A6上方的內壁上設置環(huán)形溢流槽B7，溢流槽B7連通出水口；經處理后的污水進入溢流槽B7經出水口排出，這種結構可降低單位時間內的排水速度，使污水中的有機物能與污泥床的顆粒污泥充分混合，提高了污水處理質量。

本實施例中，為了便于三相分離器的維護檢修，擋泥錐B2可設置為由兩部分結構組成，具體地，擋泥錐B2包括擋泥錐本體B21，在擋泥錐本體B21頂部設置有維護檢修口B22，在擋泥錐本體B21頂部的維護檢修口B22上設置有孔蓋B23，孔蓋B23與擋泥錐本體B21之間為可拆卸式活動連接。需要維護和檢修時，可打開孔蓋B23從擋泥錐本體B21頂部的維護檢修口B22進入構筑物A6內。

溶氣水發(fā)生器

如圖6、7所示，本實施例中，該溶氣水發(fā)生器，包括罐體C1，罐體C1內側壁上設置有兩個壓縮空氣釋放裝置2，分別為下壓縮空氣釋放裝置C21和上壓縮空氣釋放裝置C22，每個壓縮空氣釋放裝置的壓縮空氣釋放方向延長線與該壓縮空氣釋放裝置所在罐體C1位置的切線的夾角均為30～60°，過大或過小會產生紊流，影響氧利用率和充氧能力。本實施例中優(yōu)選為45°。

所述壓縮空氣釋放裝置2為沿一個根預定的螺旋線不等均勻設置布置，該螺旋線與所述罐體C1所要形成的溶氣水渦流相匹配，或者說該螺旋線決定了溶氣水渦流的形態(tài)。每個壓縮空氣釋放裝置是水平的或向溶氣水出口C12側傾斜的設置，傾斜的角度與該螺旋線匹配。

所述壓縮空氣釋放裝置2的數量為單個時，也遵循上述原則，設置在一個 根預定的螺旋線上，該螺旋線與所述罐體C1所要形成的溶氣水渦流相匹配，或者說該螺旋線決定了溶氣水渦流的形態(tài)。

所述壓縮空氣釋放裝置2的數量根據流量設置，用于更大流量時，相應增加罐體C1高度、污水流量、壓縮空氣釋放裝置2數量及其配套設施就能滿足要求。比如流量增大一倍，則相比于本實施例，壓縮空氣釋放裝置2數量增加兩個，罐體C1高度相應增高。

所述壓縮空氣釋放裝置2為兩個以上時，比如偶數個時，設置為不等對稱；奇數個時，不等均勻設置，均沿一根預定螺旋線均勻布置。不等對稱設置或不等均勻設置的原因:利于形成單股旋轉渦流，如果相等對稱設置或相等均勻設置會有干擾，影響單股旋轉渦流的形成，進而影響溶氣水發(fā)送效率和產出量。

所謂不等對稱或不等均勻，是指從圖1的主視圖中看，各個壓縮空氣釋放裝置2高度不等，而從圖2看，各個壓縮空氣釋放裝置2在罐體的徑向為對稱或均勻設置。各個壓縮空氣釋放裝置2的空氣釋放方向為在罐體1的徑向上對稱或均勻設置。

所述兩個壓縮空氣釋放裝置2均為超微孔噴射器。

所述的所述罐體C1的進水口C11和溶氣水出口C12分別設置于罐體C1的底部與頂部。本實施例中個，所述進水口C11位于罐體C1最底端，所述溶氣水出口C12位于罐體C1頂部的側壁。沉淀池通過廢水回流通道連接到溶氣水發(fā)生器前的水泵，由水泵將廢水泵入罐體C1的進水口C11。

污水從罐體C1最底端進入并向上流動，遇到最下方的的壓縮空氣釋放裝置2噴出的高速壓縮空氣泡后，開始旋轉形成渦流，并不斷被之后的壓縮空氣釋放裝置2噴出的高速壓縮空氣泡加速。本實施例中，壓縮空氣壓力為8kg/cm²，污水壓力為4kg/cm²。水的壓力越大，水分子表面張力越大，越容易吸附氣泡， 并且空氣是被壓如污水中，相比于常壓水曝氣工藝，有效提高了充氧能力和氧利用率，并提高了充氧動力效率。

每個所述壓縮空氣釋放裝置均設置有壓縮空氣閥門C23。方便開啟或關閉對應壓縮空氣釋放裝置，這樣方便拆裝對應壓縮空氣釋放裝置，也能增減工作狀態(tài)的壓縮空氣釋放裝置，進而適應不同污水流量。

所述罐體C1上部設置有兩個對稱的吊耳C4，所述于罐體C1中部均勻設置有三個支座C31，每個所述支座C31分別設置有支撐腿C32。

靜音射流曝氣器

如圖8、9所示，本實施例中，該靜音射流曝氣器，包括噴頭D5氣水混合室D6，氣水混合室D6位于噴頭D5下方，氣水混合室D6的下方設置有與氣水混合室D6連通的喉管D7，所述喉管D7為上大下小的喇叭口結構。氣水混合室D6為上大下小的喇叭口結構。

該靜音射流曝氣器包括由氣水混合室D6和喉管D7串聯(lián)的兩級喇叭口結構，高速噴出并擴散減壓的水和吸入的空氣在喉管D7處還會回旋混合。這樣就增加了氣水的混合運行路徑，延長了一倍的混合的時間和空間。提高了氧轉換率和動力效率。同時，由于水流回旋擴散，水流速度降低，由水流沖擊空氣和設備造成的噪音也隨之減低；

為了解決了射流曝氣器的噪聲污染問題，有效降低噪音，所述噴頭D5和氣水混合室D6外側包裹有消聲裝置。

所述消聲裝置包括上消聲器和下消聲器，上消聲器和下消聲器共用一個外殼D12。

上消聲器設置在外殼D12上半部分，包括上空氣通道D3，所述上空氣通道D4中設置有上消音室D81，上空氣通道D3的空氣入口設置有多孔板D9，上消 音室D81與上空氣通道D3的分界面均為多孔板D9，上空氣通道D3的空氣入口與大氣連通，上空氣通道D3的出口與氣水混合室D6連通。

下消聲器設置在外殼D12下半部分，包括下空氣通道D4，所述下空氣通道D4中設置有下消音室D82，下空氣通道D4的空氣入口設置有多孔板D9，下消音室D82與下空氣通道D4的分界面均為多孔板D9，下空氣通道D4的空氣入口與大氣連通，下空氣通道D4的出口與氣水混合室D6連通。

本實施例中，喉管D7上方連接有進水管D1，喉管D7下方連接有溶氣水出水管D2，根據所述消聲裝置的大小，進水管D1和溶氣水出水管D2的一部分也可能被包裹在所述消聲裝置中。

各個空氣通道都盡可能的設置為蜿蜒曲折，并且空氣都須經過消音室D82，這樣能使聲波盡可能碰撞反射和通過各個多孔板、各個消音室消耗，能盡可能的提高消聲效果。

為了進一步提供消聲效果，下消音室D82與氣水混合室D6之間間隔有多孔板D9。

所述消聲裝置頂部設置有用于放置雨水進入消聲裝置的保護罩D10。

所述消聲裝置為圓筒結構，其中的各個所述多孔板D9為與噴頭D5同圓心的圓管結構，外殼D12為與噴頭D5同圓心的圓筒結構。

該靜音射流曝氣器采用圓筒結構周邊上下雙通道進氣，增加了一倍的進氣量，在同類設備裝置，相同功率的條件下提高了氧轉換率和動力效率。

同時，該靜音射流曝氣器采用孔板實現(xiàn)阻性消音，采用吸音室實現(xiàn)抗性消音，有效減低了中低頻噪音，總噪音由之前的80～100分貝降低到現(xiàn)在50～60分貝，解決了射流曝氣器的噪聲污染問題。

該靜音射流曝氣器能與溶氣水發(fā)生器組合使用，能在再次補充溶氣過程中 消耗的氧氣，將會對活性污泥法處理技術系統(tǒng)提高氧轉化率創(chuàng)造條件。

該靜音射流曝氣器能廣泛實用于應用好氧曝氣好氧活性污泥法的圓形、矩形、長方形、正方形等各種形狀的構筑物或機械裝置。

實用新型的說明書和附圖被認為是說明性的而非限制性的，在本實用新型公開的技術方案的基礎上，本領域的技術人員根據所公開的技術內容，不需要創(chuàng)造性的勞動就可以對其中一些技術特征做出一些替換和變形，這些替換和變形均在本實用新型的保護范圍內。