一种生化污水处理池的制作方法

本实用新型涉及一种生化污水处理池，应用于高级生化水处理领域。与现有技术相比，本实用新型尤其涉及到在生化处理池中增大池内物质的循环。

背景技术：

在过去的几十年里，经典的生化水处理工艺得到了不断的改进。目前，经典的生化水处理工艺通常包括初沉池、活性污泥生化处理池、二沉池，其中二沉池污泥回流到生化处理池。例如，AO或者AAO工艺采用2级或3级生化处理(厌氧、缺氧、好氧)，或SBR工艺，这些都是目前的国际常规技术。为了更好地保护环境，国际上开始讨论所谓的第4级污水处理技术。

2006年3月，德国Wilke Engelbart博士在南京河海大学的技术交流会上公布了一个新的工艺，BioDopp工艺(国内也有翻译为″生物倍增″)。在这次会议上Engelbart博士，第一次公开交流了关于BioDopp工艺的所有基本技术细节和参数。之后，这个技术在中国得到较为广泛的推广和成功的应用。

相对于传统活性污泥法工艺，BioDopp工艺最令人印象深刻的重要特质是在整个生化曝气池中保持非常低的溶解氧浓度；公认的，在生化池大循环末端的溶解氧需控制在最大＜0.3mg/L。BioDopp工艺实现这个特点是通过在主生化区域采用特殊的曝气装置，该曝气装置于1987年分别在欧盟和中国申请了专利，参见EP0309474和CN87106301A。

此外，BioDopp工艺采用空气提推来循环活性污泥，并将待处理污水跟所循环的泥水混合物进行混合，通过这种方式，使得生化池内的泥水混合物沿着循环经过不同的曝气阶段和不同的混合状态。并且，实际操作中推崇池内混合物在水力停留时间(HRT)范围内循环倍率多达十倍，循环混合物通过集成的污泥截留装置的底部通道。相比其他工艺而言，BioDopp工艺的活性污泥浓度被大约提高两倍或更多，从而处理效果也达到翻倍。因此，通过污泥截留装置富集在生化池中污泥效率高于通常的二沉池。BioDopp工艺可以在有或者没有预澄清的情况下使用。

在中国的大型市政污水处理厂，已经多次证明BioDopp工艺是非常高效的活性污泥系统，硝化、反硝化与COD降解能够同步进行。然而，BioDopp工艺的出水并不能达到最近政府提出的更高出水要求，如地表水IV或III类标准。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了改进污水处理方法，从而得到更好的出水效果，更好地保护环境。

原BioDopp工艺在处理污水水力停留时间(HRT)内采用例如10倍循环倍率，已经表现出了比传统工艺如AO、AAO或SBR好很多的出水效果。与之前的经验不同，目前新的研究表明，采用比原BioDopp工艺更高的循环倍率可以取得更好活性污泥处理效果，和更洁净的出水水质。

然而，由于生化处理池内的大循环需通过气提推流实现，气提推流同时提供了更多的氧传质到所循环的混合物中，这样所需要的更大的循环倍率会导致原有BioDopp过程发生巨大变化。为了同时控制BioDopp主曝气区的低溶解氧，也是为了同时控制出水的硝酸盐氮浓度，原有BioDopp工艺改进和池体结构的新设计是必要的，尤其是一个对气提在整个工艺中功能的全新的设计。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种生化污水处理池，相对于 AO、AAO和BioDopp工艺设计，本实用新型的处理池采用一个与传统做法相反的水流方向。

一种生化污水处理池，生化处理池内部包括主曝气区、气提区、污泥稳定区、澄清单元、进水渠道和出水渠道，所述生化处理池的进水混合区设置所述生化处理池主曝气区的起始端；所述气提区位于所述生化处理池主曝气区末端，将主曝气区内混合物推流进污泥稳定区，混合物经过污泥稳定区再回到到主曝气区起始段，与进水汇合。

其中，所述生化处理池内还包括安装在澄清单元下方的污泥稳定区。

其中，所述生化处理池内还包括安装在澄清单元一侧污泥稳定区，同时污泥稳定区底部安装曝气装置。

其中，所述生化处理池内还包括设置在所述澄清单元之后、污泥稳定区末端的污泥斗。

其中，所述出水渠道设置在所述生化处理池内、所述澄清单元的上方。

本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：

本实用新型的逆向水流是通过以下设计来实现，原水进水与反应池内物质混合位置设置在远离气提位置，即在集成澄清模块之后，气提推流混合物经过回流通道进入主曝气区内，空气气提位置位于生化处理池主曝气区的尾部。

虽然气提推流装置供应了相当多的氧到循环泥水混合物中，但是这种新泵入污水进水混合到生化处理池大循环的方式，可以承受在生化处理池的主曝气区内采用高得多的循环倍率，而不会导致过高的溶解氧浓度。

研究表明，本实用新型的气提位置使得气提推流所新增的传质到水中的氧，主要在回流区内被活性污泥所利用，用于污泥稳定化过程；根据实际结果显示，气提推流所增加的氧并没有被利用去导致产生更多的不需要的硝酸盐氮。

在本实用新型中，污水原水在进水混合处与回流混合液进行混合，首先主曝气区可以更好得控制缺氧环境。然后经过低溶解氧反应区域后，气提推流产生远高于原BioDopp工艺的循环量，也产生更多的溶解氧。另一方面，在气提推流之前，BioDopp工艺降解污染物的所有优势被加强。因此，相对于所有其它常规工艺，本实用新型的池内物质循环过程中增加了一个必要的优化活性污泥的稳定过程。

如上所述，在已知的活性污泥处理原则下，根据活性污泥的实际性能选择合适的污染物总负荷时，本实用新型的处理可以达到非常低的有机物浓度和总氮浓度，如地表水IV标准或III标准。

总而言之，一方面生化污水处理池的回流循环率相对于原有的BioDopp 工艺有很大提高，例如把在污水水力停留时间内的循环倍率提高到20倍以上，相当于相对于原BioDopp工艺循环速度提到两倍多；另一方面，采用逆向的生化处理池水流循环方向后，活性污泥稳定化得到显著加强。额外的污泥稳定过程主要发生在气提之后，利用气提所提供的溶解氧。这也是对通过本实用新型处理污水，更多地降解难生化有机物的科学解释。本实用新型提供了在 BioDopp工艺首次公布12年后的一次针对生化工艺的主要的基础性提高。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的一种生化污水处理池的生化处理池的平面图；

具体实施方式

以下结合附图1对本实用新型的原理和特征进行描述，为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，并将结合具体实施例进行详细描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

本实用新型表述为图1所示。

项目(1)为生化处理水池，即为生化处理池；

项目(2)为气提装置的新位置，即为气提区；

项目(3)为污泥截留模块，即为澄清单元，安装在污泥稳定区之上；

项目(4)为原水混合的新位置，即为进水混合区，与原BioDopp工艺不同，原BioDopp工艺原水混合位置在气提或气提之后；

项目(5)为出水渠道，安装在污泥截留模块上面，用于澄清后的出水流出系统；

项目(6)为生化处理池的主曝气区。

项目(7)为污泥稳定区，，所述污泥稳定区为通道结构。

本实用新型实施例提供了一种生化污水处理池，生化处理池1内部包括主曝气区6、气提区2、污泥稳定区7、澄清单元3、进水渠道和出水渠道5，所述生化处理池1的进水混合区4设置所述生化处理池1主曝气区6的起始端；所述气提区2位于所述生化处理池1主曝气区6末端，将主曝气区6内混合物推流进污泥稳定区7，混合物经过污泥稳定区7再回到到主曝气区6起始段，与进水汇合。

其中，所述生化处理池1内还包括安装在所述污泥稳定区7的上方的澄清单元3。

其中，所述生化处理池1内还包括安装在所述澄清单元3一侧的污泥稳定区7，同时污泥稳定区7底部安装曝气装置。

其中，所述生化处理池1内还包括设置在所述澄清单元3之后、污泥稳定区7末端的污泥斗。

其中，所述出水渠道设置在所述生化处理池内1、所述澄清单元3的上方。

本实用新型的逆向水流是通过以下设计来实现，原水进水与反应池内物质混合位置4设置在远离气提位置2，即在集成澄清模块之后，气提推流经过回流通道进入主曝气区6内，空气气提位置2位于生化处理池主曝气区6的尾部。

具体实施案例1，本实用新型提供一种生化污水处理池，其实现方式包括如下步骤：(1)污水经过预处理(格栅、沉沙池)，去除较大悬浮物和砂粒物，然后进入本实用新型所述单元——生化池，进水水质要求TCOD：TN＞4；(2) 在生化池中，活性污泥浓度为8000mg/L，污水在停留时间12小时内，同步降解COD、氨氮、硝酸盐氮，最终澄清区出水达到地表水IV类水体要求的 COD＜20mg/L，TN＜1.5mg/L；(3)具体水池尺寸为，70mx12mx6m(长 x宽x高)，有效水深5.5m，总容积为4600m³，处理水量为8000m³/d，其中主曝气区6为70mx8mx6m(长x宽x高)，澄清单元370mx4mx5m(长 x宽x高)，澄清区下面为污泥稳定区7，气提位于澄清区的一侧，气提区尺寸 6mx1mx6m(长x宽x高)；(4)进水从污泥稳定区7的另一侧进入，与循环回流也汇流进入主曝气区6，主曝气区6中保持低溶解氧(DO＜0.2mg/L)，维持同步硝化反硝化状态，随着循环水流到主曝气区6末端，结束大部分COD 和TN生物降解之后，进入气提区2，在气提推流动力下，混合液进入底部通道，一部分水上升穿过澄清区，固液分离后，得到出水，大部分循环液穿过底部通道与新的进水一起混合进入主曝气区6，完成整个循环。

具体实施案例2，本实用新型提供一种生化污水处理池，其实现方式包括如下步骤：(1)进水量100m³/d，由于每日早中晚进水波动较大，设置调节池 40m³，调节池停留时间10小时，用于均衡水量和水质，同时调节池中较大颗粒物和泥沙进行分离，调节池清理周期3年；(2)调节池中设有潜水泵Q＝4 m³/h，扬程15m，均匀进入生化处理池，出水达到地表水四类水要求，即COD ＜20mg/L，TN＜1.5mg/L；(3)生化处理池长12m，在宽度范围分割为两个主要单元：主曝气区6和澄清区，其中主曝气区6宽1.8m，底部设有曝气管。澄清区宽0.6m，底部为污泥稳定区7；(4)主曝气区6供氧1.2～2.2kg/h，随着进水浓度波动，保持低溶解氧状态，澄清区上升流速0.5～0.8m/h，随着进水水量波动，保持较好的澄清效果，出水悬浮物＜5mg/L；

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。