推流式豎向多循環工藝處理城市污水的裝置及方法制造方法及圖紙

本發明專利技術推流式豎向多循環工藝處理城市污水的裝置及方法，包括依次連接的城市生活污水水箱、推流式豎向多循環曝氣池和豎流式沉淀池，所述城市生活污水水箱出水口通過管道與推流式豎向多循環曝氣池一側底部的進水口連通，所述管道上設置有進水泵，所述推流式豎向多循環曝氣池另一側頂部設置有第一溢流堰，所述第一溢流堰與豎流式沉淀池的進水口連通，所述豎流式沉淀池頂部設置有第二溢流堰。本發明專利技術可根據工程的實際需求，確定循環數量及反應池高度，設計靈活；提高了厭氧區與缺氧區的空間比例，更有利于難降解有機物的去除，同時創造了更多的反硝化環境，對于大水量低碳氮比污水提高脫氮能力效果明顯。

Device and method for treating urban sewage by push flow type vertical multi circulation process

The present invention push flow vertical device and method of city sewage treatment process of multi cycle, includes the city sewage water tank, push flow vertical multi cycle aeration tank and vertical flow sedimentation tank, the water inlet of city sewage water outlet of the water tank through the pipeline and plug flow aeration tank at the bottom side of the vertical multi cycle connectivity and the pipeline is provided with a water pump, wherein the plug flow aeration tank on the other side of the vertical multi cycle is set at the top of the first overflow weir, wherein a water inlet of the first overflow weir and erectflowdepositpond connectivity, the vertical flow sedimentation tank is arranged on top of the second weirs. The invention can according to the actual needs of the project, determine the number of cycles and the reaction pool height, flexible design; improve the proportion of anaerobic zone and anoxic zone space, more conducive to the removal of biodegradable organic matter, and create more water for denitrification, low carbon nitrogen ratio sewage to improve the ability of nitrogen removal effect.

【技術實現步驟摘要】
推流式豎向多循環工藝處理城市污水的裝置及方法
本專利技術屬于污水生物處理
，具體涉及一種推流式豎向多循環工藝處理城市污水的裝置，本專利技術還涉及一種推流式豎向多循環工藝處理城市污水的方法。
技術介紹
隨著社會發展和城市化進程的加快，城市污水排放量日益增加。據統計，僅2014年一季度我國城鎮污水處理廠累計建成3622座，日處理污水能力1.53×108m3，運行負荷率達79.9％。而城市污水處理是一個高耗能產業，資料顯示城市污水處理廠平均電耗值達到0.285kWh/m3，總電量消耗占據污水廠運行費用的60％，所以降低污水處理能耗可以有效減少污水處理廠的運營成本，提高資金的利用效率。國內外的城市污水處理主要采用活性污泥法，針對污水中氮磷含量高，污水處理廠多數采用A2/O工藝，其核心是厭氧反應池、缺氧反應池、好氧反應池，占地面積較大。其中好氧反應池需要大量的曝氣，以供好氧微生物降解水中的有機物。據統計，污水廠中核心生化處理單元耗電量占整個工藝的50％-70％，主要集中在鼓風機、攪拌器和內外回流泵上，此處的內外回流泵作用是回流硝化液和污泥。活性污泥法中，曝氣能耗約占總能耗的55.6％。傳統連續流工藝處理城市污水的流程如圖1所示，城市污水從原水水箱1通過恒流泵2.1把污水穩定送入有效容積為138.6L的傳統反應池1中，其外連接空氣壓縮機2.3，轉子流量計2.4；曝氣池出水依靠高度差進入豎流式沉淀池3，沉淀后出水經溢流堰3.1流出，沉淀池內設有排泥口3.2，污泥經回流泵3.3回流至曝氣池曝氣管附近。曝氣的目的是使曝氣池中溶解氧、有機物及活性污泥中的微生物充分混合接觸，從而加速污染物的降解過程提高污水處理效率。傳統曝氣方式多采用水平布置，曝氣器分散在曝氣池底部，氣泡由曝氣器出口開始上升，上升高度即為曝氣器與水面的距離，路程相對較短，與污水接觸的時間有限。因此存在氧轉移效率較低，污水與氣泡接觸不充分等限制。由于曝氣器布置位置限制，曝氣出口與曝氣池底部有15-20cm的距離，水流無法影響到曝氣池底部，因此造成曝氣池底部積泥，利用率降低。隨著我國人民生活水平的提高，飲食結構的改變，城市污水的污染物組成及比例也有相應的變化，含氮量增加，出現了低碳氮比的情況，傳統生物脫氮工藝對廢水脫氮起到了重要作用，但仍存在許多問題。如氨氮完全硝化需消耗大量的氧，增加了動力消耗，對低碳氮比的廢水，還需外加碳源，出水不達標。
技術實現思路
為實現上述目的，本專利技術提供一種推流式豎向多循環工藝處理城市污水的裝置，解決了現有技術中反應器脫氮能力下降、難降解有機物不能被去除、動力消耗大、出水不達標的問題。本專利技術還提供了一種推流式豎向多循環工藝處理城市污水的方法。本專利技術所采用的技術方案是，推流式豎向多循環工藝處理城市污水的裝置，包括依次連接的城市生活污水水箱、推流式豎向多循環曝氣池和豎流式沉淀池，所述城市生活污水水箱出水口通過管道與推流式豎向多循環曝氣池一側底部的進水口連通，所述管道上設置有進水泵，所述推流式豎向多循環曝氣池另一側頂部設置有第一溢流堰，所述第一溢流堰與豎流式沉淀池的進水口連通，所述豎流式沉淀池頂部設置有第二溢流堰，所述豎流式沉淀池底部設置有排泥口，所述豎流式沉淀池底部通過污泥回流泵與推流式豎向多循環曝氣池進水口一側連通，所述推流式豎向多循環曝氣池進水口一側水平設置有2個或2個以上的曝氣管，多個所述曝氣管外延至通過氣體流量計連接有空氣泵，所述推流式豎向多循環曝氣池內部從上到下水平設置有多塊導流板，每個所述導流板一端與推流式豎向多循環曝氣池內壁接合且另一端距推流式豎向多循環曝氣池內壁具有空隙，相鄰所述導流板的空隙所在一端方向相反。本專利技術的特征還在于，每個所述導流板與推流式豎向多循環曝氣池內壁之間的空隙的寬和高的比例為2:1。所述第一溢流堰的一側設置有溫度和溶解氧探頭，所述溫度和溶解氧探頭插入至最上方導流板與推流式豎向多循環曝氣池內壁之間的空隙內。本專利技術所采用的另一種技術方案是，推流式豎向多循環工藝處理城市污水的方法，具體按照以下步驟進行：步驟1，配置污泥推流式豎向多循環曝氣池污泥來源于城市污水處理廠曝氣池，配制污泥濃度在3000-4000mg/L的污泥進行接種，悶曝2天后開始進水，進水量每天逐次增加使微生物逐漸適用，準備時間在1周左右；步驟2，曝氣準備連續流運行控制參數，推流式豎向多循環曝氣池內污泥濃度為3000-4000mg/L，同時開始連續曝氣，溶解氧濃度控制在2.0-3.0mg/L，水力停留時間為6-12h，污泥回流比為50％-100％；步驟3，曝氣過程空氣進入推流式豎向多循環曝氣池后，被曝氣管分割成小氣泡開始上升，遇到最下方的導流板阻擋沿著導流板運動，此時氣泡帶動液體上升，受阻擋后反射向下運動，進而形成循環流動，液體與氣泡接觸充分區域形成高氧區，中心及下部區域為低氧區；氣泡運動至最下方導流板末端后沿豎直方向上升，受到中間的導流板的阻擋，同樣沿著中間的導流板運動，因此形成了外圍溶解氧濃度相對較高的中氧區及中心和底部的低氧區；最后氣體從中間的導流板末端進入下一塊導流板，隨著隔板數量的增加，氣泡運動延程增長，同時形成了多個溶解氧含量不同的循環區域；由于氣泡上升過程中與污水接觸，溶解氧含量逐漸降低，當推流式豎向多循環曝氣池達到4-5循環以后，第五隔室中心部分溶解氧可達到0.5mg/L以下，在此條件下微生物進入厭氧狀態，在厭氧條件下難降解有機物將被厭氧菌分解成易降解的多糖和氨基酸，分解完成的易降解有機物在進入循環外圍的缺氧區被去除，同時厭氧條件可使硝態氮被反硝化成氮氣，最后隨氣泡溢出水面，達到污水中氮被去除的目的；在上述氣泡運動過程中，推流式豎向多循環曝氣池進水口進水，水流呈推流形式向推流式豎向多循環曝氣池末端運動，因此，氣泡在水平面上受到液體推流的帶動作用，在切面上受導流板的阻擋形成上下兩個方向的循環流動作用，在此兩個方向上的共同作用下，構成了多個反應區域；在最下方導流板與推流式豎向多循環曝氣池底板之間溶解氧濃度自中心向外圍逐漸升高，有機物降解主要發生在高氧區域，對于小分子有機物可以直接在此氧化成二氧化碳和水；對于分子結構復雜、難于生物降解的有機物可以在中氧或低氧區域完成酸化水解后被輸送至此，繼續完成氧化過程；缺氧和中氧區域的存在，為微生物反硝化提供了有利的條件，硝態氮和亞硝態氮可以在缺氧和中氧區域被反硝化去除，豎向多循環推流工藝提高了曝氣池同步硝化反硝化效率。本專利技術的有益效果是：(1)豎向多循環曝氣池可根據工程的實際需求，確定循環數量及反應池高度，設計靈活，避免了過度的基礎建設投資；同時多循環結構大大延長了氣泡在污水中的運動距離，污水在反應池內的停留時間也增大，提高了氧氣的利用率10％以上，有機物去除率提高10％-15％，氨氮去除率提高10％-20％，減少曝氣時間20％-30％。(2)由于增加了多塊導流板，限制了氧氣擴散運動的路徑，因此創造了更大的厭氧及缺氧環境，污水中的難降解有機物在厭氧環境中被水解成可降解物質，在經過上部循環運動至缺氧環境被進一步分解為易降解的小分子物質，最后經兩邊的循環流動至底部好氧環境被分解去除。針對碳氮比例小于5的廢水，由于有機物在好氧區被大量去除，因此反硝化碳源不足，難以進行。本工藝通過合理分配高低溶解氧本文檔來自技高網...

【技術保護點】
推流式豎向多循環工藝處理城市污水的裝置，其特征在于，包括依次連接的城市生活污水水箱(1)、推流式豎向多循環曝氣池(2)和豎流式沉淀池(3)，所述城市生活污水水箱(1)出水口通過管道與推流式豎向多循環曝氣池(2)一側底部的進水口連通，所述管道上設置有進水泵(21)，所述推流式豎向多循環曝氣池(2)另一側頂部設置有第一溢流堰(25)，所述第一溢流堰(25)與豎流式沉淀池(3)的進水口連通，所述豎流式沉淀池(3)頂部設置有第二溢流堰(31)，所述豎流式沉淀池(3)底部設置有排泥口(32)，所述豎流式沉淀池(3)底部通過污泥回流泵(33)與推流式豎向多循環曝氣池(2)進水口一側連通，所述推流式豎向多循環曝氣池(2)進水口一側水平設置有2個或2個以上的曝氣管(22)，多個所述曝氣管(22)外延至通過氣體流量計(27)連接有空氣泵(26)，所述推流式豎向多循環曝氣池(2)內部從上到下水平設置有多塊導流板(23)，每個所述導流板(23)一端與推流式豎向多循環曝氣池(2)內壁接合且另一端距推流式豎向多循環曝氣池(2)內壁具有空隙。

【技術特征摘要】
1.推流式豎向多循環工藝處理城市污水的裝置，其特征在于，包括依次連接的城市生活污水水箱(1)、推流式豎向多循環曝氣池(2)和豎流式沉淀池(3)，所述城市生活污水水箱(1)出水口通過管道與推流式豎向多循環曝氣池(2)一側底部的進水口連通，所述管道上設置有進水泵(21)，所述推流式豎向多循環曝氣池(2)另一側頂部設置有第一溢流堰(25)，所述第一溢流堰(25)與豎流式沉淀池(3)的進水口連通，所述豎流式沉淀池(3)頂部設置有第二溢流堰(31)，所述豎流式沉淀池(3)底部設置有排泥口(32)，所述豎流式沉淀池(3)底部通過污泥回流泵(33)與推流式豎向多循環曝氣池(2)進水口一側連通，所述推流式豎向多循環曝氣池(2)進水口一側水平設置有2個或2個以上的曝氣管(22)，多個所述曝氣管(22)外延至通過氣體流量計(27)連接有空氣泵(26)，所述推流式豎向多循環曝氣池(2)內部從上到下水平設置有多塊導流板(23)，每個所述導流板(23)一端與推流式豎向多循環曝氣池(2)內壁接合且另一端距推流式豎向多循環曝氣池(2)內壁具有空隙。2.根據權利要求1所述的推流式豎向多循環工藝處理城市污水的裝置，其特征在于，每個所述導流板(23)與推流式豎向多循環曝氣池(2)內壁之間的空隙的寬和高的比例為2:1。3.根據權利要求1所述的推流式豎向多循環工藝處理城市污水的裝置，其特征在于，所述第一溢流堰(25)的一側設置有溫度和溶解氧探頭(24)，所述溫度和溶解氧探頭(24)插入至最上方導流板(23)與推流式豎向多循環曝氣池(2)內壁之間的空隙內。4.推流式豎向多循環工藝處理城市污水的方法，其特征在于，具體按照以下步驟進行：步驟1，配置污泥推流式豎向多循環曝氣池(2)污泥來源于城市污水處理廠曝氣池，配制污泥濃度在3000-4000mg/L的污泥進行接種，悶曝2天后開始進水，進水量每天逐次增加使微生物逐漸適用，準備時間在1周；步驟2，曝氣準備連續流運行控制參數，推流式豎向多循環曝氣池(2)內污泥濃度為3000-4000mg/L，同時開始連續曝氣，溶解氧...

【專利技術屬性】
技術研發人員：邊德軍，李廣柱，王帆，艾勝書，田曦，劉偉華，許開成，
申請(專利權)人：長春工程學院，
類型：發明
國別省市：吉林,22