專利名稱：反饋式好氧、缺氧法污水凈化設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種反饋式好氧、缺氧法污水凈化設(shè)備。
在人類生活和生產(chǎn)活動(dòng)中，會(huì)不斷產(chǎn)生生活污水和工業(yè)污水。來(lái)自盥洗室、浴室、廁所、廚房的生活污水與來(lái)自食品廠、乳品廠、毛皮加工廠、屠宰廠的工業(yè)污水，其中的污染物可歸結(jié)為三大類碳水化合物，蛋白質(zhì)和脂類。這三類有機(jī)化合物都是由碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、硫(S)這幾個(gè)基本元素構(gòu)成。在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)上述污水的處理，是使污水通過(guò)一個(gè)固定峰窩狀生物過(guò)濾床，培養(yǎng)和繁殖出能夠分解這些污染物的微生物，通過(guò)微生物的生命活動(dòng)，將有機(jī)污染物分解成無(wú)機(jī)物，如CO2，CH4，H2，N2，H2O，NO－13，SO－24等，一般來(lái)說(shuō)這類分解產(chǎn)物對(duì)水質(zhì)是無(wú)害的，可以排入大氣及水系，這是生物凈化的基本原理。由于常規(guī)的固定峰窩狀生物過(guò)濾床，其體表面積≤160m2／m3，單位體積中微生物附著量少，致使現(xiàn)有的污水凈化設(shè)備，凈化效率低，體積膨大，且使用壽命低。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種體積少，成本低，凈化效率高，使用壽命長(zhǎng)的污水凈化設(shè)備。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案參見(jiàn)


圖1，在一個(gè)大的殼體中，按排列次序先后由缺氧室(A)，好氧室(B)，沉淀室(C)，消毒室(D)，和污泥存儲(chǔ)室(E)五大部分組成。這五大部分可分別置于單個(gè)殼體中，通過(guò)移流管連成一個(gè)完整系統(tǒng)，或共置于一個(gè)大的殼體之中、通過(guò)各室之間垂直設(shè)置的空心隔板分隔而成，隔板空間作為各室的移流通道。其特征在于缺氧室一般由2～3個(gè)分室串聯(lián)而成，每個(gè)分室的下部均設(shè)有水下攪拌機(jī)。好氧室一般也由2～3個(gè)分室串聯(lián)而成，每個(gè)分室下部設(shè)有水下曝氣器，上部是超高比表面積懸浮流動(dòng)式生物過(guò)濾床，最未一個(gè)分室下部設(shè)有將污水返送至第一缺氧分室的污水反饋泵。沉淀室由二個(gè)分室串聯(lián)而成，前一個(gè)分室下部設(shè)有將污泥返送至第一缺氧分室的污泥反饋泵，后一個(gè)分室下部設(shè)有將污泥送至污泥存儲(chǔ)室的污泥輸出泵，二個(gè)分室的中部約3／5的容積裝有疊合式滑泥斜管。消毒室內(nèi)設(shè)有紫外線消毒器。污泥存儲(chǔ)室設(shè)在消毒室下方。第一個(gè)缺氧室上方裝有污水進(jìn)口管，第二沉淀分室的上部與消毒室中的出水管道相通。其凈化的污水在各室之間是通過(guò)移流通道按下列流程流動(dòng)的污水從上一個(gè)缺氧分室的下部流入下一個(gè)缺氧分室的上部，然后流到第一好氧分室的上部，從上一個(gè)好氧分室的下部通過(guò)U型移流通道繞過(guò)下一個(gè)好氧分室的上部后從下部流出，再?gòu)淖詈笠粋€(gè)好氧分室的上部流入沉淀室的下部，從第一個(gè)沉淀分室的上部流到第二個(gè)分室的下部，最后凈化后的清水從第二沉淀分室的上部通過(guò)裝在消毒室中的出水管排放。
本新型與傳統(tǒng)技術(shù)相比，其特點(diǎn)在于增設(shè)了一個(gè)缺氧室。缺氧室內(nèi)不曝氣，溶解氧接近于另。通過(guò)污水反饋泵(10)將最未一個(gè)好氧分室下面的污水返送至第一個(gè)缺氧分室；通過(guò)污泥反饋泵(14)將前一個(gè)沉淀分室下部的污泥返送至第一缺氧分室；通過(guò)水下攪拌機(jī)(3)，對(duì)缺氧室內(nèi)的污水進(jìn)行連續(xù)攪拌。在缺氧條件下，污染物將產(chǎn)生一系列生物化學(xué)分解過(guò)程，其中之一是水解過(guò)程在水解過(guò)程中固體物質(zhì)降解為溶解性的物質(zhì)，大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)，碳水化合物降解為脂肪酸。在水解過(guò)程中可以去除相當(dāng)一部分有機(jī)污染物。有機(jī)物在缺氧室中的去除是包括物理、化學(xué)和生物化學(xué)在內(nèi)的綜合反應(yīng)過(guò)程。除了水解過(guò)程外，還進(jìn)行脫硝過(guò)程從好氧室回流過(guò)來(lái)的氨氮(NH4)的氧化產(chǎn)物NO3，微生物在缺氧條件下可以分解NO3，還原出氮?dú)?N2)，釋放到大氣中，達(dá)到脫硝的目的。
本實(shí)用新型在好氧室中采用了本發(fā)明者在94.4.28日申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)枮?4238613.2的“超高比表面積懸浮生物過(guò)濾床單體”技術(shù)。這種生物過(guò)濾床單體比表面積達(dá)500～610m2／m3，透水率高 (≥96％)，凈化效率是傳統(tǒng)固定式蜂窩過(guò)濾床的3倍以上。使用壽命是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的20倍以上。在好氧室中用水下曝氣器取代傳統(tǒng)的鼓風(fēng)機(jī)曝氣，充氧效率提高30％以上，噪聲降低20個(gè)分貝左右，同時(shí)取消了風(fēng)機(jī)房、風(fēng)管、曝氣頭等設(shè)施。在本好氧分室上部的物流通道上裝有污水均布器，可使污水均勻流動(dòng)，提高凈化效率。
本實(shí)用新型對(duì)沉淀室作了重要改進(jìn)，采用二個(gè)沉淀分室串聯(lián)使用，其中部約3／5的容積裝有疊合式滑泥斜管，每層中的斜管均按中心線對(duì)稱外傾斜平行排列，滑泥斜管與水平線夾角約60°，最佳口徑為50～100mm，滑泥斜管分為4～6層，垂直疊合而成。這種沉淀室的沉淀效率是傳統(tǒng)沉淀室的2倍以上。
本實(shí)用新型對(duì)傳統(tǒng)凈化設(shè)備的消毒方式作了重大改進(jìn)，在消毒室內(nèi)設(shè)有紫外線消毒器，采用紫外線物理消毒技術(shù)，取替了化學(xué)投藥消毒方式。消除了二次污染，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)消毒，結(jié)構(gòu)成本和運(yùn)行成本可以降低1～2倍，消毒效果可提高30倍左右，同時(shí)可殺死蟲(chóng)卵和病毒。
本實(shí)用新型的設(shè)備殼體采用非金屬?gòu)?fù)合材料制成園筒形整體結(jié)構(gòu)。采用獨(dú)特的噴射復(fù)合技術(shù)，將玻璃纖維增強(qiáng)混凝土、聚合物、玻璃鋼等制成復(fù)合材料。這種復(fù)合材料強(qiáng)度高，剛度大，耐腐蝕抗老化，使用壽命是傳統(tǒng)鋼板焊接體的20倍以上，成本卻只有鋼板焊接體或純玻璃鋼殼體的1／3。由于園筒形整體結(jié)構(gòu)，克服了傳統(tǒng)鋼板焊接成矩形，要產(chǎn)生凈化死角，在相同條件下，可純提高效率20～25％。
使用時(shí)，待凈化的污水從第一缺氧室上方的污水進(jìn)口管中進(jìn)入，通過(guò)移流通道，從第一缺氧分室的下部流到第二缺氧分室的上部，然后流到第一好氧室分室的上部，從污水均布器中流出，又從第一好氧分室的下部，通過(guò)U形移流通道，繞過(guò)下一個(gè)好氧分室的上部后從第二好氧分室的下部流出，再?gòu)牡诙醚醴质业纳喜苛魅氲谝怀恋矸质业南虏浚诙鄬踊嘈惫艿淖钃跸挛勰喑料?，較清的水透過(guò)滑泥斜管內(nèi)孔，從上部進(jìn)入第二沉淀分室的下部，經(jīng)過(guò)二個(gè)分室沉淀后的清水，從第二沉淀分室上部通過(guò)裝在消毒室中的出水管排放。第二沉淀分室下部的污泥，通過(guò)輸出泵送到污泥存儲(chǔ)室。由于在好氧室及沉淀室中均有污水和污泥反饋泵，將先前產(chǎn)生的污泥反饋送到缺氧室進(jìn)行二次凈化，故后來(lái)在第二沉淀室中最終留下的污泥就比常規(guī)凈化設(shè)備要少得多，這樣也就大大減輕該凈化設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)工作量，大大提高設(shè)備的使用壽命。污泥存儲(chǔ)室上部的尚清液通過(guò)管道返回第二好氧分室的上部。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點(diǎn)是顯見(jiàn)的。它具有凈化效率高，噪聲低，使用壽命長(zhǎng)，成本低等優(yōu)點(diǎn)。
附圖的圖面說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型一種實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖2是本實(shí)用新型水下曝氣器的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖3是本實(shí)用新型水下曝氣器在水中氣流分布示意圖。
圖4是本實(shí)用新型另一種實(shí)施方案的凈化功能系統(tǒng)流程圖。
圖5是本實(shí)用新型整體設(shè)備安裝剖面示意圖。
本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方案是參見(jiàn)
圖1，殼體采用整體園筒形結(jié)構(gòu)，缺氧室，好氧室和沉淀室均采用二個(gè)分室串聯(lián)而成，每個(gè)分室下部均設(shè)有水下攪拌機(jī)和水下曝氣器。沉淀室中的滑泥斜管由四層疊成。
圖1中，1是進(jìn)水管，2是人孔，共有六個(gè)，3是二臺(tái)水下攪拌機(jī)，4、8、11、15是各室之間的移流通道，5是污水均布器，6、9是懸浮流動(dòng)式生物過(guò)濾床，7是二臺(tái)水下曝氣器，10是污水反饋泵，12、16是滑泥斜管，14是污泥反饋泵，17是污泥輸出泵，18是紫外線消毒器，19是出水管，20是殼體。
本實(shí)用新型的另一種實(shí)施方案是參見(jiàn)圖4，采用分體結(jié)構(gòu)，將缺氧室、好氧室、沉淀室、消毒室和污泥存儲(chǔ)室分置于五個(gè)小殼體之中，各室之間用移流管連接起來(lái)，成一個(gè)完整系統(tǒng)。其中1是缺氧室，2、3是好氧室，4、5是沉淀室，6是消毒室，7是污泥存儲(chǔ)室。
圖5是本實(shí)用新型整體設(shè)備安裝剖面示意圖，其中1是調(diào)節(jié)池入水管，2是格柵，3是調(diào)節(jié)池，4是撕碎性水泵，5是凈化設(shè)備進(jìn)水管，6是凈化設(shè)備，7是安裝底座，8是人孔。
本實(shí)用新型實(shí)施例1按附
圖1制造一臺(tái)處理量為5噸／小時(shí)的污水凈化設(shè)備，進(jìn)水BOD5＝280mg／L，氨氮(NH4－N)＝64mg／L，污水在設(shè)備中有效停留時(shí)間為7小時(shí)，其中缺氧室停留2小時(shí)，好氧室停留3小時(shí)，沉淀室(包括消毒室)停留2小時(shí)。出水BOD5＝15.5mg／L，去除率為94％；NH4－N＝5.6mg／L，去除率為91％。在同樣條件下，使用傳統(tǒng)的市售凈化設(shè)備，出水BOD5＝58.3mg／L，NH4－N＝52mg／L。本實(shí)用新型對(duì)BOD5的去除率為傳統(tǒng)設(shè)備的3.7倍，而對(duì)氨氮的去除效果也十分明顯，傳統(tǒng)設(shè)備基本不能去除氨氮。
實(shí)施例2按附圖6制造一臺(tái)處理量為50噸／小時(shí)的污水凈化設(shè)備，進(jìn)水BOD5＝230mg／L，氨氮(NH4－N)＝58mg／L，污水在設(shè)備中有效停留時(shí)間為7小時(shí)，其中缺氧室停留2小時(shí)，好氧室停留3小時(shí)，沉淀室(包括消毒室)停留2小時(shí)。出水BOD5＝14.7mg／L，去除率為93％，氨氮(NH4－N)＝4.2mg／L，去除率為92％。在同樣條件下，采用傳統(tǒng)的市售凈化設(shè)備，出水BOD5＝46.7mg／L，氨氮(NH4－N)＝ 52.4mg／L。本實(shí)用新型對(duì)BOD5的去除率為傳統(tǒng)設(shè)備的3.1倍，而且對(duì)氨氮(NH4)的去除率也十分明顯；傳統(tǒng)的市售接觸氧化設(shè)備，基本不能去除氨氮。
權(quán)利要求1.一種反饋式好氧、缺氧法污水凈化設(shè)備，按排列次序先后由缺氧室(A)，好氧室(B)，沉淀室(C)，消毒室(D)和污泥存儲(chǔ)室(E)五大部分組成，這五大部分可分別置于單個(gè)殼體中，通過(guò)移流管連成一個(gè)完整系統(tǒng)，或共置于一個(gè)大的殼體之中，通過(guò)各室之間垂直設(shè)置的空心隔板分隔而成，隔板空間作為各室的移流通道，其特征在于缺氧室一般由2至3個(gè)分室串聯(lián)而成，每個(gè)分室的下部均設(shè)有水下攪拌機(jī)；好氧室一般也由2至3個(gè)分室串聯(lián)而成，每個(gè)分室下部設(shè)有水下曝氣器，上部是超高比表面積懸浮流動(dòng)式生物過(guò)濾床，最未一個(gè)分室下部設(shè)有將污水返送至第一缺氧分室的污水反饋泵；沉淀室由二個(gè)分室串聯(lián)而成，前一個(gè)分室下部設(shè)有將污泥返送至第一缺氧分室的污泥反饋泵，后一個(gè)分室下部設(shè)有將污泥送至污泥存儲(chǔ)室的污泥輸出泵，二個(gè)分室的中部約3/5的容積裝有疊合式滑泥斜管；消毒室內(nèi)設(shè)有紫外線消毒器；污泥存儲(chǔ)室設(shè)在消毒室下方；第一個(gè)缺氧室上方裝有污水進(jìn)口管，第二沉淀分室的上部與消毒室中的出水管道相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化設(shè)備，其特征在于其凈化的污水在各室之間是通過(guò)移流通道按下列流程流動(dòng)的污水從上一個(gè)缺氧分室的下部流入下一個(gè)缺氧分室的上部，然后流到第一好氧分室的上部，從上一個(gè)好氧分室的下部通過(guò)U型移流通道繞過(guò)下一個(gè)好氧分室的上部后從下部流出，再?gòu)淖詈笠粋€(gè)好氧分室的上部流入沉淀室的下部，從第一個(gè)沉淀分室的上部流到第二個(gè)分室的下部，最后凈化后的清水從第二沉淀分室的上部通過(guò)裝在消毒室中的出水管排放。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化設(shè)備，其特征在于沉淀室中疊合式滑泥斜管分4～6層，垂直疊成；每層中的斜管均按中心線對(duì)稱外傾斜平行排列；滑泥斜管與水平線夾角約60°；滑泥斜管內(nèi)徑為φ50～100mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化設(shè)備，其特征在于在第一好氧分室上部的移流通道上裝有污水均布器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化設(shè)備，其特征在于設(shè)備殼體采用非金屬?gòu)?fù)合材料制成園筒形整體結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種反饋式好氧、缺氧法污水生物凈化設(shè)備，主要特征是在好氧室前級(jí)增加一個(gè)缺氧室，目的是強(qiáng)化水解和脫硝反應(yīng)。此外，本實(shí)用新型采用超高比表面懸浮流動(dòng)式生物過(guò)濾床、水下曝氣器、紫外線消毒器以及復(fù)合材料制造設(shè)備殼體等獨(dú)特技術(shù)，不僅凈化效果較傳統(tǒng)設(shè)備提高3-4倍，而且制造成本約可降低三分之一。本實(shí)用新型廣泛適用于生活污水和各種有機(jī)工廠污水的處理和環(huán)保工程。
文檔編號(hào)C02F1/32GK2208040SQ94238690
公開(kāi)日1995年9月20日 申請(qǐng)日期1994年5月11日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月11日
發(fā)明者張鴻毅, 張鴻模 申請(qǐng)人:張鴻毅, 張鴻模