专利名称：反馈式好氧、缺氧法污水净化设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种反馈式好氧、缺氧法污水净化设备。
在人类生活和生产活动中，会不断产生生活污水和工业污水。来自盥洗室、浴室、厕所、厨房的生活污水与来自食品厂、乳品厂、毛皮加工厂、屠宰厂的工业污水，其中的污染物可归结为三大类碳水化合物，蛋白质和脂类。这三类有机化合物都是由碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、硫(S)这几个基本元素构成。在现有技术中，对上述污水的处理，是使污水通过一个固定峰窝状生物过滤床，培养和繁殖出能够分解这些污染物的微生物，通过微生物的生命活动，将有机污染物分解成无机物，如CO2，CH4，H2，N2，H2O，NO－13，SO－24等，一般来说这类分解产物对水质是无害的，可以排入大气及水系，这是生物净化的基本原理。由于常规的固定峰窝状生物过滤床，其体表面积≤160m2／m3，单位体积中微生物附着量少，致使现有的污水净化设备，净化效率低，体积膨大，且使用寿命低。
本实用新型的目的在于提供一种体积少，成本低，净化效率高，使用寿命长的污水净化设备。
为了达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案参见
图1，在一个大的壳体中，按排列次序先后由缺氧室(A)，好氧室(B)，沉淀室(C)，消毒室(D)，和污泥存储室(E)五大部分组成。这五大部分可分别置于单个壳体中，通过移流管连成一个完整系统，或共置于一个大的壳体之中、通过各室之间垂直设置的空心隔板分隔而成，隔板空间作为各室的移流通道。其特征在于缺氧室一般由2～3个分室串联而成，每个分室的下部均设有水下搅拌机。好氧室一般也由2～3个分室串联而成，每个分室下部设有水下曝气器，上部是超高比表面积悬浮流动式生物过滤床，最未一个分室下部设有将污水返送至第一缺氧分室的污水反馈泵。沉淀室由二个分室串联而成，前一个分室下部设有将污泥返送至第一缺氧分室的污泥反馈泵，后一个分室下部设有将污泥送至污泥存储室的污泥输出泵，二个分室的中部约3／5的容积装有叠合式滑泥斜管。消毒室内设有紫外线消毒器。污泥存储室设在消毒室下方。第一个缺氧室上方装有污水进口管，第二沉淀分室的上部与消毒室中的出水管道相通。其净化的污水在各室之间是通过移流通道按下列流程流动的污水从上一个缺氧分室的下部流入下一个缺氧分室的上部，然后流到第一好氧分室的上部，从上一个好氧分室的下部通过U型移流通道绕过下一个好氧分室的上部后从下部流出，再从最后一个好氧分室的上部流入沉淀室的下部，从第一个沉淀分室的上部流到第二个分室的下部，最后净化后的清水从第二沉淀分室的上部通过装在消毒室中的出水管排放。
本新型与传统技术相比，其特点在于增设了一个缺氧室。缺氧室内不曝气，溶解氧接近于另。通过污水反馈泵(10)将最未一个好氧分室下面的污水返送至第一个缺氧分室；通过污泥反馈泵(14)将前一个沉淀分室下部的污泥返送至第一缺氧分室；通过水下搅拌机(3)，对缺氧室内的污水进行连续搅拌。在缺氧条件下，污染物将产生一系列生物化学分解过程，其中之一是水解过程在水解过程中固体物质降解为溶解性的物质，大分子物质降解为小分子物质，碳水化合物降解为脂肪酸。在水解过程中可以去除相当一部分有机污染物。有机物在缺氧室中的去除是包括物理、化学和生物化学在内的综合反应过程。除了水解过程外，还进行脱硝过程从好氧室回流过来的氨氮(NH4)的氧化产物NO3，微生物在缺氧条件下可以分解NO3，还原出氮气(N2)，释放到大气中，达到脱硝的目的。
本实用新型在好氧室中采用了本发明者在94.4.28日申请，申请号为94238613.2的“超高比表面积悬浮生物过滤床单体”技术。这种生物过滤床单体比表面积达500～610m2／m3，透水率高 (≥96％)，净化效率是传统固定式蜂窝过滤床的3倍以上。使用寿命是传统结构的20倍以上。在好氧室中用水下曝气器取代传统的鼓风机曝气，充氧效率提高30％以上，噪声降低20个分贝左右，同时取消了风机房、风管、曝气头等设施。在本好氧分室上部的物流通道上装有污水均布器，可使污水均匀流动，提高净化效率。
本实用新型对沉淀室作了重要改进，采用二个沉淀分室串联使用，其中部约3／5的容积装有叠合式滑泥斜管，每层中的斜管均按中心线对称外倾斜平行排列，滑泥斜管与水平线夹角约60°，最佳口径为50～100mm，滑泥斜管分为4～6层，垂直叠合而成。这种沉淀室的沉淀效率是传统沉淀室的2倍以上。
本实用新型对传统净化设备的消毒方式作了重大改进，在消毒室内设有紫外线消毒器，采用紫外线物理消毒技术，取替了化学投药消毒方式。消除了二次污染，可实现自动消毒，结构成本和运行成本可以降低1～2倍，消毒效果可提高30倍左右，同时可杀死虫卵和病毒。
本实用新型的设备壳体采用非金属复合材料制成园筒形整体结构。采用独特的喷射复合技术，将玻璃纤维增强混凝土、聚合物、玻璃钢等制成复合材料。这种复合材料强度高，刚度大，耐腐蚀抗老化，使用寿命是传统钢板焊接体的20倍以上，成本却只有钢板焊接体或纯玻璃钢壳体的1／3。由于园筒形整体结构，克服了传统钢板焊接成矩形，要产生净化死角，在相同条件下，可纯提高效率20～25％。
使用时，待净化的污水从第一缺氧室上方的污水进口管中进入，通过移流通道，从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，从污水均布器中流出，又从第一好氧分室的下部，通过U形移流通道，绕过下一个好氧分室的上部后从第二好氧分室的下部流出，再从第二好氧分室的上部流入第一沉淀分室的下部，在多层滑泥斜管的阻挡下污泥沉下，较清的水透过滑泥斜管内孔，从上部进入第二沉淀分室的下部，经过二个分室沉淀后的清水，从第二沉淀分室上部通过装在消毒室中的出水管排放。第二沉淀分室下部的污泥，通过输出泵送到污泥存储室。由于在好氧室及沉淀室中均有污水和污泥反馈泵，将先前产生的污泥反馈送到缺氧室进行二次净化，故后来在第二沉淀室中最终留下的污泥就比常规净化设备要少得多，这样也就大大减轻该净化设备的维护保养工作量，大大提高设备的使用寿命。污泥存储室上部的尚清液通过管道返回第二好氧分室的上部。
本实用新型与现有技术相比，优点是显见的。它具有净化效率高，噪声低，使用寿命长，成本低等优点。
附图的图面说明
图1是本实用新型一种实施方案的结构原理图。
图2是本实用新型水下曝气器的结构原理图。
图3是本实用新型水下曝气器在水中气流分布示意图。
图4是本实用新型另一种实施方案的净化功能系统流程图。
图5是本实用新型整体设备安装剖面示意图。
本实用新型的一个实施方案是参见
图1，壳体采用整体园筒形结构，缺氧室，好氧室和沉淀室均采用二个分室串联而成，每个分室下部均设有水下搅拌机和水下曝气器。沉淀室中的滑泥斜管由四层叠成。
图1中，1是进水管，2是人孔，共有六个，3是二台水下搅拌机，4、8、11、15是各室之间的移流通道，5是污水均布器，6、9是悬浮流动式生物过滤床，7是二台水下曝气器，10是污水反馈泵，12、16是滑泥斜管，14是污泥反馈泵，17是污泥输出泵，18是紫外线消毒器，19是出水管，20是壳体。
本实用新型的另一种实施方案是参见图4，采用分体结构，将缺氧室、好氧室、沉淀室、消毒室和污泥存储室分置于五个小壳体之中，各室之间用移流管连接起来，成一个完整系统。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是污泥存储室。
图5是本实用新型整体设备安装剖面示意图，其中1是调节池入水管，2是格栅，3是调节池，4是撕碎性水泵，5是净化设备进水管，6是净化设备，7是安装底座，8是人孔。
本实用新型实施例1按附
图1制造一台处理量为5吨／小时的污水净化设备，进水BOD5＝280mg／L，氨氮(NH4－N)＝64mg／L，污水在设备中有效停留时间为7小时，其中缺氧室停留2小时，好氧室停留3小时，沉淀室(包括消毒室)停留2小时。出水BOD5＝15.5mg／L，去除率为94％；NH4－N＝5.6mg／L，去除率为91％。在同样条件下，使用传统的市售净化设备，出水BOD5＝58.3mg／L，NH4－N＝52mg／L。本实用新型对BOD5的去除率为传统设备的3.7倍，而对氨氮的去除效果也十分明显，传统设备基本不能去除氨氮。
实施例2按附图6制造一台处理量为50吨／小时的污水净化设备，进水BOD5＝230mg／L，氨氮(NH4－N)＝58mg／L，污水在设备中有效停留时间为7小时，其中缺氧室停留2小时，好氧室停留3小时，沉淀室(包括消毒室)停留2小时。出水BOD5＝14.7mg／L，去除率为93％，氨氮(NH4－N)＝4.2mg／L，去除率为92％。在同样条件下，采用传统的市售净化设备，出水BOD5＝46.7mg／L，氨氮(NH4－N)＝ 52.4mg／L。本实用新型对BOD5的去除率为传统设备的3.1倍，而且对氨氮(NH4)的去除率也十分明显；传统的市售接触氧化设备，基本不能去除氨氮。
权利要求1.一种反馈式好氧、缺氧法污水净化设备，按排列次序先后由缺氧室(A)，好氧室(B)，沉淀室(C)，消毒室(D)和污泥存储室(E)五大部分组成，这五大部分可分别置于单个壳体中，通过移流管连成一个完整系统，或共置于一个大的壳体之中，通过各室之间垂直设置的空心隔板分隔而成，隔板空间作为各室的移流通道，其特征在于缺氧室一般由2至3个分室串联而成，每个分室的下部均设有水下搅拌机；好氧室一般也由2至3个分室串联而成，每个分室下部设有水下曝气器，上部是超高比表面积悬浮流动式生物过滤床，最未一个分室下部设有将污水返送至第一缺氧分室的污水反馈泵；沉淀室由二个分室串联而成，前一个分室下部设有将污泥返送至第一缺氧分室的污泥反馈泵，后一个分室下部设有将污泥送至污泥存储室的污泥输出泵，二个分室的中部约3/5的容积装有叠合式滑泥斜管；消毒室内设有紫外线消毒器；污泥存储室设在消毒室下方；第一个缺氧室上方装有污水进口管，第二沉淀分室的上部与消毒室中的出水管道相通。
2.根据权利要求1所述的净化设备，其特征在于其净化的污水在各室之间是通过移流通道按下列流程流动的污水从上一个缺氧分室的下部流入下一个缺氧分室的上部，然后流到第一好氧分室的上部，从上一个好氧分室的下部通过U型移流通道绕过下一个好氧分室的上部后从下部流出，再从最后一个好氧分室的上部流入沉淀室的下部，从第一个沉淀分室的上部流到第二个分室的下部，最后净化后的清水从第二沉淀分室的上部通过装在消毒室中的出水管排放。
3.根据权利要求1所述的净化设备，其特征在于沉淀室中叠合式滑泥斜管分4～6层，垂直叠成；每层中的斜管均按中心线对称外倾斜平行排列；滑泥斜管与水平线夹角约60°；滑泥斜管内径为φ50～100mm。
4.根据权利要求1所述的净化设备，其特征在于在第一好氧分室上部的移流通道上装有污水均布器。
5.根据权利要求1所述的净化设备，其特征在于设备壳体采用非金属复合材料制成园筒形整体结构。
专利摘要本实用新型涉及一种反馈式好氧、缺氧法污水生物净化设备，主要特征是在好氧室前级增加一个缺氧室，目的是强化水解和脱硝反应。此外，本实用新型采用超高比表面悬浮流动式生物过滤床、水下曝气器、紫外线消毒器以及复合材料制造设备壳体等独特技术，不仅净化效果较传统设备提高3-4倍，而且制造成本约可降低三分之一。本实用新型广泛适用于生活污水和各种有机工厂污水的处理和环保工程。
文档编号C02F1/32GK2208040SQ94238690
公开日1995年9月20日 申请日期1994年5月11日 优先权日1994年5月11日
发明者张鸿毅, 张鸿模 申请人:张鸿毅, 张鸿模