一种射流曝气式A/O一体化污水处理装置及其污水处理工艺的制作方法

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种射流曝气式a/o一体化污水处理装置及其污水处理工艺。

背景技术：

随着社会的发展，水资源紧缺的问题日益严重，水将成为制约社会发展的一项重要因素，人们也越来越重视水处理技术的开发和改进。污水处理工艺按流程和处理程序划分，可分为预处理工艺、一级处理工艺、二级处理工艺、深度处理工艺和污泥处理工艺，以及最终的污泥处置。其工艺的确定，是根据水环境质量要求、来水水质情况、可供利用的技术发展状态、经济状况和管理运行要求等诸方面的因素综合确定的。现阶段，国内应用较多的有a-o或a-a-o工艺、sbr工艺、氧化沟工艺等类型。其中，a/o(厌(缺)氧/好氧)工艺是污水生化处理的基本单元工艺，a/o是anoxic/oxic的缩写，它的优越性是除了使有机智污染物得到降解之外，还具有一定的脱氮除磷功能，是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理，所以a/o法是改进的活性污泥法。传统的a/o工艺只由1到2级，或多级的a段和o段工艺组合。

目前，在农村生活废水、分散式养殖废水、小水量工业污水处理领域，一体化生化处理设备由于建设周期短、施工方便、投资节省越来越受到欢迎。如专利cn100535803c公开了一种四段进水a/o工艺进水流量分配过程控制装置，污水贮水箱由进水管和反应器连接，反应器经出水管和沉淀池连接，沉淀池污泥经污泥回流泵回流到反应器进口端，采用空压机为反应器的好氧区供氧。专利cn101012088b公开了一种分段进水a/o生物脱氮低氧曝气过程控制装置，污水贮水箱连接进水管，进水管通过进水泵连接连续流反应器，将污水连续投加到缺氧区。专利104743751a公开了一种a/o污水处理流程设备及其工艺方法，通过在好氧池出口增设一缺氧池，在沉淀池后增设一微曝生物滤池，采用分两段进水，同时向第二缺氧池引入20％～30％的原废水，可强化硝酸盐的反硝化，对氮的去除率将进一步提高。专利cn101708918a公开了一种一体化a/o改良污水处理设备，其由水解池、a池、反应池和污泥回流泵组成，水解池连接a池，a池连接反应池和污泥回流泵，反应池包括污泥过滤池和o池，并在o池进水侧和o池另一侧底部均设置曝气头。又如专利cn106145352a公开了一种无级a/o污水处理生物反应池，包括：反应池体；搅拌推流曝气装置，设于各个生物反应区内；在线监测仪；plc控制系统，通过不同的生化处理工艺选择，实现污水处理达标排放。

但上述装置仅仅是对于生化工艺的缩小化和紧凑化，在运行操作和后期维护上的工作量并未得到有效的降低。目前大部分传统的一体化ao污水处理设备，其结构基本照传统ao工艺设计，a池设置潜水搅拌机进行反硝化反应、o池设置微孔曝气盘、曝气风机和回流泵实现曝气和消化液回流，沉淀池设置污泥泵进行污泥回流，结构较为复杂、电器装置数量较多，另外由于潜水搅拌机、微孔曝气盘都必须安装在池底，一旦发生潜水搅拌机故障或者微孔曝气盘堵塞问题，就会导致处理效果衰减，需要清池和下池维修，工作难度高、费用大，对于一体化设备的长期有效使用造成很大的影响。

对于一体化设备的使用者来说，除了建设的便利和投资的节省外，长时间运行的稳定性、操作的简单化、设备维护维修的节省和方便是更进一步的需求。

技术实现要素：

本发明为解决现有技术中的上述问题，提出一种成本低廉、结构简单、维护方便、运行稳定的射流曝气式a/o一体化污水处理装置及其污水处理工艺。

本发明提供的射流曝气式a/o一体化污水处理装置及其污水处理工艺，主要是通过采用供气(鼓风)式射流曝气器的大流量循环泵制造硝化液及污泥的回流，其射流喷嘴对好氧池(o池)进行曝气并对厌氧池(a池)进行厌氧搅拌，提高了处理系统的动力效率，促进了处理系统污水的混合，并减少了污水处理系统的电气设备数量，从而达到了节省投资，节能减耗的目的，由于没有水下设备且射流喷嘴几乎不存在堵塞问题，从而大大减少了故障风险，维护和维修难度也大幅降低了；该一体化污水处理装置适用于农村生活废水、分散式养殖废水、小水量工业污水处理领域。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明第一个方面是提供一种射流曝气式a/o一体化污水处理装置，包括a池1、o池2、沉淀池3和机房室4，所述a池1与o池2之间通过池体间的溢流槽15相连通，所述o池2通过其末端的过水管道16与所述沉淀池3内的竖流中心管17相连通；所述a池1和o池2的底部设置有若干射流喷嘴13，所述射流喷嘴13通过主水管12与循环泵6相连接，所述循环泵6分别从所述o池2和沉淀池3进行取水，并通过所述射流喷嘴13分别向a池1和o池2内喷水；所述o池2内的射流喷嘴13均通过主气管9与鼓风机5连接，以及所述a池1内的射流喷嘴13不连接所述鼓风机5。

进一步地，在所述的射流曝气式a/o一体化污水处理装置上，所述射流喷嘴13均匀平行地设置在所述a池1和o池2的池底边缘位置，主水管垂直，并斜向下与水平方向呈30-45°夹角。

进一步地，在所述的射流曝气式a/o一体化污水处理装置上，所述射流喷嘴13距离池底的间距大于等于30cm，相邻所述射流喷嘴13之间的间距为1-2米。

进一步地，在所述的射流曝气式a/o一体化污水处理装置上，所述沉淀池3采用竖流式沉淀池结构，且其底部设置有排泥管18、其上部设置有清水出口管19。

进一步地，在所述的射流曝气式a/o一体化污水处理装置上，所述鼓风机5通过所述主气管9与o池2内的每个射流喷嘴13连接，向所述o池2内的每个射流喷嘴13中供气，使得气流与所述循环泵6的水流混合切割形成细小气泡为所述o池2进行充氧。

进一步优选地，在所述的射流曝气式a/o一体化污水处理装置上，在所述o池2内，所述射流喷嘴13的气、水流量体积比为2:1-3:1。

进一步地，在所述的射流曝气式a/o一体化污水处理装置上，所述循环泵6的进水口分别通过回流污泥管7和循环污水管8与所述o池2和所述沉淀池3连通，且，所述回流污泥管7上装设有第一流量调节阀9，所述循环污水管8上装设有第二流量调节阀10，通过调节所述流量调节阀的开闭程度控制所述沉淀池3内的污泥回流量和所述o池2内的混合液回流量。

进一步地，在所述的射流曝气式a/o一体化污水处理装置上，所述主水管12铺设在所述a池1和o池2的底部边缘位置，并以安装在其上的所述射流喷嘴13作为出水口。

进一步地，在所述的射流曝气式a/o一体化污水处理装置上，所述o池2内的射流喷嘴13分别通过气流导管20与所述主气管9连接。

进一步地，在所述的射流曝气式a/o一体化污水处理装置上，所述沉淀池(3)底部呈v型槽结构，其两侧坡面斜度为1：2-1：6；所述排泥管(18)设置于所述沉淀池(3)的v型槽底部。

进一步地，在所述的射流曝气式a/o一体化污水处理装置上，所述鼓风机5和循环泵6均安装于所述机房室4内。

本发明的第二个方面是提供一种射流曝气式a/o一体化污水处理工艺，具体包括如下步骤：

步骤1：污水通过污水进水管道进入a池，然后经溢流槽进入o池；

步骤2：o池含泥污水通过过水管道流入沉淀池的竖流中心管；

步骤3：含泥污水在竖流中心管流内沉淀分离后进入沉淀池，污泥沉降至沉淀池底部经排泥管排出，上清液通过清水出口管流出；

步骤4：循环泵将o池的含泥污水及沉淀池内的污泥抽出，风机将空气通过气流导管导入o池的主水管，在主水管内给含泥污水增氧，增氧后的含泥污水通过射流喷嘴进入o池，而铺设在a池的射流喷嘴将含泥污水喷出，带动a池的搅拌和污泥的回流。

本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

(1)本发明射流曝气式a/o一体化污水处理装置，采用鼓风射流曝气器，动力效率高，混合均匀，反应彻底，同时具有曝气充氧和混合搅拌功能，并可以自由切换；

(2)利用射流曝气器的大流量循环泵制造硝化液回流，循环泵抽取o池混合液和沉淀池污泥由射流喷嘴送到a池内，省去了传统ao工艺的硝化液回流泵和污泥回流泵；

(3)利用射流曝气器对o池进行曝气，对a池进行搅拌，省去了传统ao工艺的a池搅拌器；

(4)循环泵进水口设有两个安装了阀门的取水支管，可以通过阀门开闭程度确定沉淀池污泥回流量和o池的混合液回流量；

(5)o池充氧能力可通过鼓风机气流量和循环水泵水流量选择来确定；射流喷嘴数量和规格可根据气流量、水流量以及池子具体尺寸确定；

(6)a池和o池内无移动机械部件，池内免维护。

附图说明

图1为本发明一种射流曝气式a/o一体化污水处理装置的平面结构示意图；

图2为本发明一种射流曝气式a/o一体化污水处理装置的侧面结构示意图；

其中：1-a池，2-o池，3-沉淀池，4-机房室，5-鼓风机，6-循环泵，7-回流污泥管，8-循环污水管，9-第一流量调节阀，10-第二流量调节阀，11-主气管，12-主水管，13-射流喷嘴，14-污水进水管，15-溢流槽，16-过水管道，17-竖流中心管，18-排泥管，19-清水出口管，20-气流导管。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。

如图1-2所示，本发明实施例提供了一种射流曝气式a/o一体化污水处理装置，包括a池1、o池2、沉淀池3和机房室4，a池1与o池2之间通过池体间的溢流槽15相连通，o池2通过其末端的过水管道16与沉淀池3内的竖流中心管17相连通；a池1和o池2的底部设置有若干射流喷嘴13，所有的射流喷嘴13均通过主水管12与循环泵6相连接，循环泵6分别从o池2和沉淀池3进行取水，并通过射流喷嘴13分别向a池1和o池2内喷水；o池2内的射流喷嘴13均通过主气管9与鼓风机5连接，将鼓风机5的空气与主水管12内的泥水混合液相互冲击而形成细小气泡达到曝气充氧的目的；以及a池1内的射流喷嘴13不连接主气管9和鼓风机5。即只对o池2内的泥水混合液进行曝气达到增氧的目的，实现o池2硝化反应条件；而不对a池内的混合液曝气，达到a池1反硝化反应条件。

作为本发明的一个优选实施例，如图1-2所示，在该射流曝气式a/o一体化污水处理装置上，所有的射流喷嘴13均匀平行地设置在a池1和o池2的池底边缘位置，具体的是间隔安装在主水管12上，其喷射方向与主水管垂直，并斜向下与水平方向呈30-45°夹角，使得由射流喷嘴13喷射出的气液混合液与o池2的泥水混合液混合的更加均匀，反应彻底，同时具有曝气充氧和混合搅拌功能。优选地，射流喷嘴13距离池底的间距大于等于30cm，且相邻射流喷嘴13之间的间距为1-2米。此外，在实际应用中，a池1内的混合液回流量根据循环泵6的输送流量和a池1与o池2内射流喷嘴11数量比例来确定，进而可以根据a池1的废水进水流量设置所需的回流比。

作为本发明的一个优选实施例，在该射流曝气式a/o一体化污水处理装置上，沉淀池3采用竖流式沉淀池结构，且其底部设置有排泥管18、其上部设置有清水出口管19。如图2所示，污水从竖流中心管17流出进入沉淀池3，污泥沉降至沉淀池底部经排泥管19排出，上清液则通过清水出口管19流出。

作为本发明的一个优选实施例，在该射流曝气式a/o一体化污水处理装置上，鼓风机5通过主气管9与o池2内的每个射流喷嘴13连接，向o池2内的每个射流喷嘴13中供气，使得气流与循环泵6的水流混合切割形成细小气泡为o池2进行充氧。优选地，o池2的充氧能力通过鼓风机5气流量和循环泵6水流量选择来确定，射流喷嘴13数量和规格根据气流量、水流量以及a池1和o池2的池体的具体尺寸确定，o池2内射流喷嘴13的气、水流量体积比为2:1-3:1，更优选为2.5:1，更有益于消化反应的进行。

如图1所示，作为本发明的一个优选实施例，在该射流曝气式a/o一体化污水处理装置上，循环泵6的进水口分别通过回流污泥管7和循环污水管8与o池2和沉淀池3连通，回流污泥管7和循环污水管8以三通管道形式与循环泵6连接，且回流污泥管7上装设有第一流量调节阀9，循环污水管8上装设有第二流量调节阀10，通过第一流量调节阀9和第二流量调节阀10的开闭程度控制沉淀池3内的污泥回流量和o池2内的混合液回流量。循环泵6通过调节连通沉淀池3的回流污泥管7上的第一流量调节阀9，能够实现污泥回流的作用；以及循环泵6通过调节连通o池2的循环污水管8上的第二流量调节阀10，用于满足o池2射流曝气所需的水流流量，以及a池1搅拌和反硝化反应所需的混合液流量。

作为本发明的一个优选实施例，在该射流曝气式a/o一体化污水处理装置上，主水管12铺设在a池1和o池2的底部边缘位置，并以安装在其上的射流喷嘴13作为出水口。o池2内的射流喷嘴13分别通过气流导管20与主气管9连接。而a池1内仅安装有从o池2延伸而来的的主水管12，a池1内的射流喷嘴13上无气流导管20与主气管9。

作为本发明的一个优选实施例，如图1所示，在该射流曝气式a/o一体化污水处理装置上，沉淀池3底部呈v型槽结构，避免了在沉淀池3底部存在死区，造成部分污泥聚积排不出去，继而使污泥解体发酵，造成出水水质恶化的问题；该池底v型槽的两侧坡面斜度为1：2-1：6；优选地，两侧坡面斜度为1：4。排泥管18设置于沉淀池3的v型槽底部，使得沉淀池3内沉淀的污泥在重量的作用下向v型槽中间滑落，聚积在排泥管18周边，排泥管18的管壁上设置若干通孔，用于浓缩污泥的排放。

循环泵6为循环水泵，鼓风机5为罗茨鼓风机，鼓风机5和循环泵6均安装于机房室4内，使得鼓风机5和循环泵6与污水分离，因此检修方便。

本发明实施例还提供一种采用上述污水处理装置的射流曝气式a/o一体化污水处理工艺，具体包括如下步骤：步骤1：污水通过污水进水管14道进入a池1内，然后经溢流槽15进入o池2内；步骤2：然后o池2内的含泥污水通过过水管道16流入沉淀池3的竖流中心管17内；步骤3：含泥污水在竖流中心管流17内经沉淀分离后进入沉淀池3内，其中，污泥沉降至沉淀池3的底部经排泥管18排出，上清液则通过沉淀池3上部装设的清水出口管19流出，进行回收再利用；步骤4：循环泵6通过循环污水管(8)和回流污泥管(7)分别将o池2的含泥污水及沉淀池3内的污泥抽出，经主水管12分别从o池2和a池1内的每一个射流喷嘴13喷出；与此同时，风机5将空气通过主气管11和气流导管20导入o池2的主水管12，在主水管12内给含泥污水增氧，增氧后的含泥污水通过射流喷嘴13进入o池内，而铺设在a池1的射流喷嘴13不喷射空气，其只将含泥污水喷出，带动a池1的搅拌和污泥的回流。

本发明射流曝气式a/o一体化污水处理装置，由于利用一台循环泵就同时满足了射流曝气、消化液回流和污泥回流的需要，整个一体化设备中只有鼓风机和循环泵两个电器，均放置在机房室内，与污水分离，因此维修方便；采用由鼓风机和射流喷嘴组成的射流曝气方式，降低了传统曝气盘的堵塞风险，因而运行更加稳定；对于后期维护工作来说，几乎可以避免池内操作，因而降低了维护难度。该一体化装置相对现有技术中的其他ao一体化设备来说具有成本低廉，结构简单、维护方便、运行稳定、使用寿命长的优点，并可满足高达10000mg/l的污泥浓度，因此即可适用于生活污水，也可以满足养殖、化工、医药等高cod高氨氮负荷的废水处理需要。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。