专利名称：：用于污水再生回用的组合式生物氧化塔的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及一种用于污水再生回用的组合式生物氧化塔，属于污水深度处理
技术领域：
。
背景技术：
：在污水处理中，由于生物处理具有经济、有效、简单易行的特点，一直占据着十分重要的位置，广泛应用于城市污水(90%以上)和各种工业有机废水的处理。生物处理的主要机理是利用微生物的新陈代谢功能，将有机物进行生化降解，去除有机物和植物性营养物，以及利用生物絮凝去除胶体颗粒；同时还可以获得能量和产品。但是，传统的生物处理存在着一些明显的不足如不能维持微生物的较高浓度，处理流程及时间长、效率不高，出水水质不稳定、产生的大量剩余污泥处理不好会造成二次污染，由于无法维持特定菌群的生存而无法处理难降解性物质，处理构筑物较复杂且占地面积较大，基建投资和运行管理费用较高，能源消耗大，运行管理条件较差等。
发明内容本实用新型的目的和任务是要解决现有技术存在1)处理流程长，处理构筑物较复杂且占地面积较大，基建投资和运行管理费用较高，运行管理条件较差；2)不能维持微生物的较高浓度，无法维持特定菌群的生存而无法处理难降解性物质；3)产生的大量剩余污泥处理不好会造成二次污染；4)氧的利用率低，能源消耗大的不足，并提供了一种处理单元多、占地面积小且能使活性污泥在氧化塔内进行多次循环的用于污水再生回用的组合式生物氧化塔，特提出本实用新型的技术解决方案。本实用新型所提出的用于污水再生回用的组合式生物氧化塔(简称氧化塔)，包括好氧反应区11、兼氧反应区9、过滤区7、沉淀区12和填料22，其特征在于氧化塔由塔座19、塔体23和塔盖4所构成，氧化塔内设置的内循环导流外筒6、内循环导流内筒8和锥台形导流筒14，将整个氧化塔分成好氧反应区、兼氧反应区、循环通道、过滤区和沉淀区五个分区，从而使平面流程中的五个处理单元有机组合并立体化至同一氧化塔内；在氧化塔轴心线上，从塔盖顶部至塔体内底部的布水管16设有进水管1，进水管外部设有进气管2，进气管与进水管连接部位处密封，其下端气路与盘式曝气管20相连；在氧化塔内绕其轴心线，设有筒状的内循环导流内筒和内循环导流外筒，以及与内循环导流外筒底端相连的锥台形导流筒；氧化塔内从中心向外侧，分别是由内循环导流内筒构成的好氧反应区；设置于内循环导流外筒和内循环导流内筒之间的兼氧反应区；设置于好氧反应区和兼氧反应区下方，锥台形导流筒内部的循环通道15;内循环导流外筒和塔体23之间，其上部为过滤区，下部为沉淀区，在过滤区上部与内循环导流内筒顶部同高处设有环形穿孔出水管5;塔盖上方设有排气管3;氧化塔底部设有排空管18。本实用新型的进一步特征在于在氧化塔内，利用内循环导流内筒和内循环导流外筒的高度差，在锥台形导流筒14内部形成循环通道15，使好氧反应区和兼氧反应区相连通并形成内循环；由兼氧反应区底部进入的气、水、填料22三相流，以及沉降于沉淀区底部的填料和污泥，在锥台形导流筒和环形布水器16布水冲力的作用下，进入循环通道，继续进行内循环；空气通过进气管2进入盘式曝气管20，通过曝气头21将气泡均匀布至好氧反应区11，气泡在上升过程中，被填料多次切割，扩大气泡与污水的接触面积；氧化塔高达12米，以延长气泡上升过程中与污水接触时间，从而提高气泡中氧的溶解率，减少曝气能源消耗量；在内循环导流外筒6的下侧壁上，设有多个内循环出水口13;好氧反应区11、兼氧反应区9均匀布有棱柱型的亲水性软性填料和弹性填料两种同体积的填料，其填充比为30%40%;本氧化塔可用于处理的有机废水有生活污水、印刷废水、啤酒废水，出水水质均达到杂用水回用标准要求。本实用新型采用的用于污水再生回用的组合式生物氧化塔，处理水量500m3/d以上的有机污水时，塔高设为12~15m。如处理小区生活污水，处理水量800m3/d;处理水质BOD5:200mg/L、COD:380mg/L、氨氮25mg/L、浊度38NTU，需l座塔体尺寸为(D4mX15m的氧化塔，其填料填充比为30%。处理印刷废水，处理水量1500m3/d，处理水质BODs:280mg/L、COD:600mg/L、氨氮10mg/L、SS:300mg/L，需4座并联的塔体尺寸为0>4mX12m的氧化塔，其填料填充比为36%。处理啤酒废水，处理水量6800m3/d，处理水质BOD5:500mg/L、COD:850mg/L、SS:320mg/L，需2座并联的塔体尺寸为0>6mX13m的氧化塔，其填料填充比为40%。生物氧化塔内部的内循环导流内筒8、内循环导流外筒6，以及环形穿孔出水管5，通过横向支撑的方式固定于塔内。本实用新型具有以下优点1.生物氧化塔内所设的内循环导流外筒6、内循环导流内筒8和锥台形导流筒14，将常规生物处理流程中串联的好氧反应区11、兼氧反应区8、循环通道15、过滤区6和沉淀区12有机组合至同一氧化塔内，比常规的处理工艺节省占地面积25%30%，简化处理装置和运行管理，节省基建和运行管理费用20%300/o。2.利用内循环导流外筒6和内循环导流内筒8的高度差，在锥台形导流筒14内部形成循环通道15，使好氧反应区11和兼氧反应区8相连通并形成内循环，循环通道取代了污泥池污泥的回流设施，减少处理设备，简化运行操作和费用。3.本实用新型的内循环过程中，溶解氧的含量变化致使填料22上活性污泥的活性和浓度可提高10%~15%，剩余污泥可少2530%，并生长着高浓度多种类的微生物，并形成一些特定菌种(既有好氧菌种又有厌氧菌种)，可处理一些多种类型的有机废水。4.空气通过进气管2进入盘式曝气管20，通过曝气头21将气泡均匀布至好氧反应区ll，气泡在上升运动过程中，被填料22多次切割，扩大污水与气泡的接触面积；生物反应塔高度可达1215米，延长气泡上升时间，气泡中氧的溶解效率可提高18%~20%，减少曝气能源消耗量，减少曝气设备的投资和管理费用。5.本实用新型釆用棱柱状新型亲水性软性填料和弹性填料两种类型的填料22，其中新型亲水性软性填料的固/液间粘附力大，挂膜速度快，载体上的微生物膜活性高、并不易脱落；弹性填料挂膜速度比亲水性软性填料稍慢，挂膜成功后，载体上的微生物膜不易脱落，处理效果稳定。6.采用本实用新型处理有机废水如小区生活污水、印刷废水、啤酒废水的效果良好，出水水质指标均达到GB-T18920-2002《城市污水再生利用城市杂用水水质》标准要求。附表说明附表1是实施例1采用本实用新型组合式生物氧化塔处理小区生活污水的再生回用效果该表列出小区生活污水再生回用于小区绿化用水，其水质要求中的四项主要指标BOD5、COD、氨氮、浊度，同时列出了小区生活污水的实测值、组合式生物氧化塔出水、各指标的去除率以及GB-T18920-2002标准值。由表1可见，本实用新型处理小区生活污水的处理效果优良，四项主要指标分别为BOD5:16mg/L、COD:45.3mg/L、氨氮2.5mg/L、浊度3NTU，均达到GB-T18920-2002标准指标(BOD^20mg/L、COD^50mg/L、氨氮《mg/L、浊度S10NTU)。附表2是实施例2采用本实用新型组合式生物氧化塔处理印刷废水的再生回用效果该表列出印刷废水再生回用于工业绿化用水、清洗用水等杂用水，其水质要求中的四项主要指标BOD5、COD、氨氮、SS，同时列出了印刷废水的实测值、组合式生物氧化塔出水、各指标的去除率以及GB-T18920-2002标准值。由表2可见，本实用新型处理印刷废水的处理效果优良，四项主要指标分别为BOD5:18.6mg/L、COD:43.2mg/L、氨氮1.1mg/L、SS:22.5mg/L，均达到GB-T18920-2002标准指标(BOD《20mg/L、COD^50mg/L、氨氮^5mg/L、SS^50mg/L)。附表3是实施例3采用本实用新型组合式生物氧化塔处理啤酒废水的再生回用效果该表列出啤酒废水再生回用于工业绿化用水、清洗用水等杂用水，水质要求中的三项主要指标BODs、COD、SS，同时列出了啤酒废水的实测值、组合式生物氧化塔出水、各指标的去除率以及GB-T18920-2002标准值。由表3可见，本实用新型处理印刷废水的处理效果优良，三项主要指标分别为BOD5:19.1mg/L、COD:45.3mg/L、SS:32.2mg/L，均达到GB-T18920-2002标准指标(BOD《20mg/L、COD￡50mg/L、SS￡50mg/L)。以下结合附图对本实用新型作进一步的说明，共设4幅附图。图1是本实用新型所设计的组合式生物氧化塔的结构示意图；图2是本实用新型的A-A截面的向视示意图；图3是本实用新型的B-B截面的向视示意图；图4是布水管的俯视结构示意图。图中符号分别是进水管1、进气管2、排气管3、塔盖4、环形穿孔出水管5、内循环导流外筒6、过滤区7、内循环导流内筒8、兼氧反应区9、穿孔支撑板10、好氧反应区11、沉淀区12、内循环出水口13、锥台形导流筒14、循环通道15、布水管16、排空阀17、排空管18、塔群座19、盘式曝气管20、曝气头21、填料22、塔体23、集水孔24、出水孔25。下面分别对各附图做详细说明。图1是本实用新型所设计的组合式生物氧化塔的结构示意图图中实线箭头表示水流方向；细虚线箭头表示气流方向；粗虚线箭头表示污泥排出方向；虚线为塔盖与塔体的密封线和塔体与塔座的密封线。图中显示，组合式生物氧化塔是由塔群座19、塔体23和塔盖4所构成，在氧化塔的轴心线上，从塔盖4顶部至塔体23底部的布水管16设有进水管1，进水管1外部设有进气管2，进气管2与进水管1的连接处密封，其下端的气路与上方设有曝气头21的盘式曝气管20连接；绕氧化塔轴心线，设有筒状的内循环导流内筒8、内循环导流外筒6，以及与内循环导流外筒6底部相连接的锥台形导流筒14;在氧化塔内部，从中心向外侧，分别是由内循环导流内筒8构成的好氧反应区11;在内循环导流外筒6和内循环导流内筒8之间构成兼氧反应区9;好氧反应区11和兼氧反应区9下方，锥台形导流筒14内部构成循环通道15;在内循环导流外筒6的下侧壁上，设有多个内循环出水口13;而在内循环导流外筒6和塔体23之间，其上部为过滤区7(通过穿孔支撑板10固定)，下部为沉淀区12，过滤区7上部与内循环导流内筒8顶部同高处设有环形穿孔出水管5;塔盖上方设有排气管3;氧化塔底部设有带有排空阀17的排空管18;好氧反应区11、兼氧反应区9和循环通道15内装有亲水性填料22。符号A-A为截面向视示意图，符号B-B为截面向视示意图。图2是图1的A-A截面向视示意图图中显示，带有集水孔24的环形穿孔出水管5，水平横向支撑于过滤区上部与内循环导流内筒8顶部同高处，呈圆环管状结构，并在管的正下方设有多个集水孔24;经过滤处理后的水上行通过集水孔24进入环形出穿孔水管5排出塔体待用。其它符号同图1。图3是图1的B-B截面向视示意图图中显示，正上方设有曝气头21的盘式曝气管20，水平横向支撑于好氧反应区的底部，经进气管2进入的空气进入盘式曝气管20，通过多个曝气头21均匀布气至好氧反应区；以及设置于内循环导流外筒6下侧壁的内循环出水口13，使兼氧反应区下方的水，一部分经内循环出水口13进入沉淀区，另一部分直接进入循环通道，继续进行内循环。其它符号同图l。应说明的是，为保持该盘式曝气管20的图面清晰，未画出盘式曝气管20下方的其它设备部件。图4是布水管的俯视结构示意图由图可见，在布水管16正上部设有多个出水孔25，出水孔25是由内向外通过"十"字水管连接的双排圆环状的水管构成，进水通过进水管1至布水管16后均匀分布至各个出水孔25，随后均匀布水至循环通道，进行内循环。9具体实施方式实施例一釆用本实用新型处理小区生活污水，处理水量800mVd;处理水质BODs:200mg/L、COD:380mg/L、氨氮25mg/L、浊度38NTU，需1座塔体尺寸为(D4mX15m的氧化塔，其填料填充比为30%。通过下述步骤操作使用步骤一启动本实用新型，污水经进水管1至布水管16后，带动沉降于沉淀区12底部的填料22和污泥，进入循环通道15，随后进入好氧反应区11。步骤二启动曝气装置，空气经进气管2至盘式曝气管20，通过曝气头21将气泡均匀布至好氧反应区11，为微生物的新陈代谢提供溶解氧，并对水、填料22起到混合搅拌作用，以及为好氧反应区11与兼氧反应区间9内循环提供循环动力。在好氧反应区和厌氧反应区，在内循环导流外筒和内循环导流内筒的导流作用下，进行好氧反应一和厌氧反应的内循环，形成气、水、填料三相流化床，在内循环过程中，污水与填料上的生物膜接触，进行气、污水、微生物三项物质交换，利用填料上生物膜内的微生物将有机物质氧化分解，使污水获得净化。步骤三设置在内循环导流外筒6下侧壁的内循环出水口13，使兼氧反应区9内处理后的部分出水进入沉淀区12，其中一部分水依靠净水压力进入过滤区7，进行进一步的过滤处理，过滤后的水经过滤区7上方的环形穿孔出水管5排出，比重较大的填料22和污泥沉降于沉淀区12底部，同进水一同进入循环通道15。氧化塔底部设有排空管18，其内设有滤网，可截流载体，排出剩余污泥。整个生物氧化塔内产生的尾气，经排气口3排出。步骤四定期抽样检验环形穿孔出水管5排出的出水水质，检验结果为BOD5:16mg/L、COD:45.3mg/L、氨氮2.5mg/L、浊度3NTU，均达到GB-Tl8920-2002标准(BOD^20mg/L、COD^50mg/L、氨氮S5mg/L、浊度^10NTU)。步骤五需要停机时，关闭设备的进水阀和曝气装置即可。氧化塔内剩余污泥需排放时，可打开排空阀17，通过排空管18将剩余污泥排出。实施例二用本实用新型处理印刷废水，处理水量1500m3/d，处理水质BOD5:280mg/L、COD:600mg/L、氨氮10mg/L、SS:300mg/L，需4座并联的塔体尺寸为<D4mX12m的氧化塔，其填料填充比为36%。其操作步骤同实施例1(在此略)，定期抽样检验环形穿孔出水管5排出的出水水质，检验结果为BODs:18.6mg/L、COD:43.2mg/L、氨氮l.lmg/L、SS:22.5mg/L，均达到GB-T18920-2002标准(BOD5S20mg/L、COD^50mg/L、氨氮《mg/L、SS^50mg/L)。实施例三用本实用新型处理啤酒废水，处理啤酒废水，处理水量6800m3/d，处理水质BODs:500mg/L、COD:850mg/L、SS:320mg/L，需2座并联的塔体尺寸为<D6mX13m的氧化塔，其填料填充比为40%。其操作步骤同实施例1(在此略)，定期抽样检验环形穿孔出水管5排出的出水水质，检验结果为BOD5:19.1mg/L、COD:45.3mg/L、SS:32.2mg/L，均达到GB-T18920-2002标准(BOD5$20mg/L、COD^50mg/L、SS，mg/L)。附表1是实施例1采用本实用新型组合式生物氧化塔处理小区生活污水的再生问用效果<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>附表3是实施例3采用本实用新型组合式生物氧化塔处理啤酒废水的再生回用效果<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>权利要求1.用于污水再生回用的组合式生物氧化塔，包括好氧反应区[11]、兼氧反应区[9]、过滤区[7]、沉淀区[12]和填料[22]，其特征在于氧化塔由塔座[19]、塔体[23]和塔盖[4]所构成，氧化塔内设置的内循环导流外筒[6]、内循环导流内筒[8]和锥台形导流筒[14]，将整个氧化塔分成好氧反应区、兼氧反应区、循环通道、过滤区和沉淀区五个分区，从而使平面流程中的五个处理单元有机组合并立体化至氧化塔内；在氧化塔轴心线上，从塔盖顶部至塔体内底部的布水管[16]设有进水管[1]，进水管外部设有进气管[2]，进气管与进水管连接部位处密封，其下端气路与盘式曝气管[20]相连；在氧化塔内绕其轴心线，设有筒状的内循环导流内筒和内循环导流外筒，以及与内循环导流外筒底端相连的锥台形导流筒；氧化塔内从中心向外侧，分别是由内循环导流内筒构成的好氧反应区；设置于内循环导流外筒和内循环导流内筒之间的兼氧反应区；设置于好氧反应区和兼氧反应区下方，锥台形导流筒内部的循环通道[15]；内循环导流外筒和塔体[23]之间，其上部为过滤区，下部为沉淀区，在过滤区上部与内循环导流内筒顶部同高处设有环形穿孔出水管[5]；塔盖上方设有排气管[3]；氧化塔底部设有排空管[18]。2.根据权利要求1所述的用于污水再生回用的组合式生物氧化塔，其特征在于在氧化塔内，利用内循环导流内筒和内循环导流外筒的高度差，在锥台形导流筒[14]内部形成循环通道[15]，使好氧反应区和兼氧反应区相连通并形成内循环；由兼氧反应区底部进入的气、水、填料[22]三相流，以及沉降于沉淀区底部的填料和污泥，在锥台形导流筒和环形布水器[16]布水冲力的作用下，进入循环通道，继续进行内循环。3.根据权利要求1所述的用于污水再生回用的组合式生物氧化塔，其特征在于空气通过进气管[2]进入盘式曝气管[20]，通过曝气头[21]将气泡均匀布至好氧反应区[U]，气泡在上升过程中，被填料多次切割，扩大气泡与污水的接触面积；氧化塔高达1215米，延长气泡上升过程中与污水接触时间，从而提高气泡屮氧的溶解率，减少曝气能源消耗量。4.根据权利要求i所述的用于污水再生回用的组合式生物氧化塔，其特征在于在内循环导流外筒[6]的下侧壁上，设有多个内循环出水口[D]。专利摘要污水深度处理
技术领域：
中，用于污水再生回用的组合式生物氧化塔，包括好氧反应区11、兼氧反应区9、过滤区7和沉淀区12，其特征在于氧化塔由塔座19、塔体23、塔盖4所构成，塔内设有进水管1、进气管2、排气管3以及内循环导流外筒6、内循环导流内筒8和锥台形导流筒14，将塔内分成好氧反应区、兼氧反应区、循环通道、过滤区和沉淀区五个区；在锥台形导流筒内部形成循环通道15，连接好氧反应区和兼氧反应区并形成内循环；填料上升中多次切割气泡，塔高达12～15米，提高氧溶解率。优点节省占地面积25％～30％；微生物种类多、活性提高10％～15％；减少剩余污泥量25％～30％；减少费用20％～30％；可处理多种有机废水，出水水质达到杂用水回用标准。文档编号C02F3/02GK201077793SQ20072001274公开日2008年6月25日申请日期2007年6月20日优先权日2007年6月20日发明者丁会请,张兴文,李文霞,健童,邓文涛申请人:大连春兴水处理科技发展有限公司