专利名称：一种气升内循环污水处理工艺及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生化污水处理工艺及装置，属于环保行业污水处理技术领域。
背景技术：
脱除较难降解或高浓度有机污染物的处理工艺在污水处理工程中，为实现脱除较难降解或高浓度有机污染物，以生化为主的处理工艺多采用厌氧(缺氧)和好氧生物处理的组合生化工艺。
生物脱氮处理工艺一般采用硝化与反硝化的处理工艺脱除总氮，生物硝化是指在好氧过程中硝化菌将氨氮氧化为硝态氮的过程；生物反硝化是指在缺氧条件下，反硝化菌将硝态氮还原为氮气，以去除污水中氮的过程。
生物除磷处理工艺将活性污泥交替在好氧和厌氧条件下运行，能使过量积聚磷酸盐的聚磷菌占优势生长，能获取含磷量较高活性污泥，并通过排泥以实现脱除污水中的磷。
以上几种处理工艺共同点均为厌氧(缺氧)和好氧条件下的组合处理工艺，存在单元较为繁杂，需污泥或污水回流，运转设备较多，动力消耗较大，不便于工程管理等缺点。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明的目的是提供一种结构简单，能耗较低，污水处理效果显著的一种气升内循环污水处理工艺。
本发明的技术方案是这样实现的一种气升内循环污水处理工艺，通过隔板或隔墙将生化池分为两个区域A区和B区，A区为曝气区即升流区，在曝气区下设置曝气系统，B区为非曝气区即降流区，非曝气区内装设填料，底部设置导泥坡；A区底部的曝气系统鼓入空气，气泡上浮的动力，推动生化池内的水向上运动，A区的正上方设置一次导流板，借助导流板改变水体流向，以实现池内的水在A区和B区之间进行循环往复流动，使得污水中多种污染物在缺氧(厌氧)和好氧微生物的交替作用下得到高效去除；在B区沉降的污泥延导泥坡流回至A区。
本发明的另一个目的是提供了一种气升内循环污水处理的装置，在生化池内设置隔板或隔墙，将生化池分为两个区域A区和B区，隔板或隔墙与池壁之间为B区即非曝气区，A区为曝气区，底部设置曝气系统，用于鼓入空气，B区为非曝气区，A区的正上方设置一次导流板，用于改变水体的流向，以实现池内的水在A区和B区之间进行循环往复流动，在B区的下方沿池壁设置导泥坡，使在B区沉降的活性污泥沿导泥坡流回至A区；在所述的B区即非曝气区内设置填料，优选固定式填料，如软性填料、半软性填料、弹性填料、网状填料等多种固定式填料。
所述的隔板或隔墙将生化池设置成为单侧循环、双侧循环或四周循环。所述的单侧循环是指隔板或隔墙将生化池分成一个A区和一个B区，隔板或隔墙与池壁的一侧形成A区，另一侧形成B区；所述的双侧循环，是指隔板或隔墙将生化池分成一个A区和两个B区，隔板或隔墙与池壁之间形成B区，隔板或隔墙之间形成A区；所述的四周循环适用于方形或圆形池体，隔板或隔墙围成方形或圆形，围绕的内部区域为A区，隔板或隔墙与池壁之间形成B区。
为了使流化效果更佳，在池壁与水面接触的附近区域设置二次导流板，即在所述的B区的上方设置二次导流板。
所述的导流板与流体接触的表面可以做成平面、曲面型或者这两者的组合。
为了防止导流板与污水接触的表面污泥过量沉积，保证导流效果，在所述的导流板上可设置手动或自动刮泥设置进行定期维护。
所述的导泥坡的坡度坡向曝气区，坡面与水平面夹角大于50度效果较为理想，不易造成污泥的沉积。
所述的导泥坡可以直接与A区池底相连，也可以通过一段竖直的池壁与A区池底相连。
所述的隔板或隔墙的上端与水面之间、下端与导泥坡之间都留有一定的空间，或者在隔板或隔墙上设置布水孔或布水槽等配水结构，以保证混合液的均匀分配，循环畅通。
在所述的B区固定填料的下方可以设置空气(或水力)反冲洗装置。
在所述的A区内可以设置固定式填料或流化填料，也可以在A区内设置非填料类设施，如微滤膜组件等，也可以同时设置填料和微滤膜组件。
与现有技术相比本发明的有益效果是1、利用隔板或隔墙将生化装置分为两个区域A区和B区，功能分区明确，使得在同一装置内好氧微生物和厌氧(兼氧)微生物共同存活生长，共同降解各种污染物。
2、和传统污水处理工艺厌氧(水解酸化)+好氧、AO、A2O等工艺相比较，本方法既节约了污水回流泵，又节约了非曝气区的潜水搅拌机(防止污泥在底部沉积)，因此吨水处理能耗可降低为原有工艺的2/3～1/2。
3、因气泡在水中上升速度快，带动水体在曝气区(升流区)及非曝气区(降流区)之间循环流动，因此水的回流比相对泵回流要大的多。因此水体内有机污染物在好氧微生物和兼氧(厌氧)微生物的交替作用下，去除效果显著。
4、实验结果表明，在生活污水处理工程中，常规处理工艺对COD、总氮、总磷(通过排泥实现)的去除率一般不超过85％，60％和50％，本方法对COD、总氮、总磷的去除率可达到90％、90％和70％以上。
5、由于在装置内B区设置填料，保证了一些世代较长的菌种与其他菌种共同生长，解决了传统工艺中不能同时保证脱氮(长世代菌种为主)与除磷(短世代菌种为主)的效果。
图1为本发明一种气升内循环污水处理装置的整体结构示意图；图2为本发明一种气升内循环污水处理装置中A区与B区形成单侧循环结构示意图；图3为本发明一种气升内循环污水处理装置A区与B区形成双侧循环结构示意图；图4(a)为本发明一种气升内循环污水处理装置中导流板结构示意图；图4(b)为本发明一种气升内循环污水处理装置中导流板的另一种结构示意图；图5为本发明一种气升内循环污水处理装置中在池壁与水面接触处设置二次导流板的结构示意图；图6(a)为本发明一种气升内循环污水处理装置中导泥坡与池壁的局部结构示意图；图6(b)为本发明一种气升内循环污水处理装置中导泥坡与池壁的另一种局部结构示意图；图7为本发明一种气升内循环污水处理装置中隔板或隔墙上开孔的结构示意图；图8为本发明一种气升内循环污水处理装置的B区设置反冲洗系统的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。
如图1和图3所示的一种气升内循环污水处理装置，在生化池内设置隔板1，将生化池分为A区2和B区3两个主功能区域，隔板1与池壁之间为B区3即非曝气区，由隔板1所围成的区域为A区2即曝气区，为了保证混合液的循环畅通，在隔板1上端与水面之间，隔板1下端与池底之间留有一定的空间，同时A区2和B区3之间的隔板1，可以避免水的短路。为了向池内鼓入空气，在A区2底部设置曝气系统4，A区2的正上方设置一次导流板5，用于改变水体的流向，以实现池内的水在A区2和B区3之间进行循环往复流动。如图5所示，为了使流化效果更加，在一次导流板5的基础上，优选在池壁与水面接触的附近区域增设二次导流板7。A区2底部的曝气系统4鼓入空气气泡上浮的动力，推动反应池内的水向上运动，同时借助一次导流板5和二次导流板7，改变水体流向，以实现池内的水在A区2和B区3之间进行循环往复流动，使得污水中多种污染物在缺氧(厌氧)和好氧微生物的交替作用下得到高效去除。在B区3的下方沿池壁设置导泥坡6，使在B区3沉降的活性污泥沿导泥坡6流回至A区2。在B区内设置填料8，填料优选固定式填料，如软性填料、半软性填料、弹性填料、网状填料等多种固定式填料，当选择非固定式填料，如流化填料时，选用小于流化填料外型尺寸的格栅或隔网对流化填料加以拦截，防止其随水流进入曝气区即A区。如图1至3所示，根据生化池的不同形状和脱除效果的要求，隔板1可将生化池分隔成单侧循环、双侧循环或四周循环。
所述的一次导流板5和二次导流板7可以通过反射作用改变混合液的流向，如图4所示，导流板与液体接触的表面可以做成平面和曲面或者两者的结合，曲面如弧型、流线型等。为了防止导流板与污水接触的表面污泥过量沉积，保证导流效果，导流板可设置手动或自动刮泥设置进行定期维护。
如图6(a)和图6(b)所示，B区3底部设置的导泥坡6具有一定的坡度，坡向A区2即曝气区，优选坡面与水平面夹角θ大于50度，这样不易造成活性污泥的沉积。所述的导泥坡6可以直接与A区2的池底相连，也可以通过一段竖直的池壁在与A区2的池底相连。
如图7所示，为了保证混合液的循环畅通，除了可以将隔板1的上、下端与水面和池底留有一定的距离外，还可以在隔板上开孔9。
如图8所示，由于B区2溶解氧较少，填料8上附着生长的微生物属于缺氧或厌氧微生物。为防止B区3填料8上微生物或活性污泥生长过量造成堵塞，在B区3固定填料8下方可以设置空气(或水力)反冲洗装置10，定期进行必要的反冲洗。
A区2即曝气区内可以不放置任何填料或非填料类设施(如微滤膜组件)，依靠水和活性污泥混合液中的好氧微生物降解水体污染物，装置排出水在后续单元进行泥水分离，活性污泥需回流。A区2内也可以设置固定式填料或流化填料(如选用流化填料，需用小于流化填料外型尺寸的格栅或格网对流化填料加以拦截，防止其随水流进入非曝气区或带出反应装置)；A区内也可以放置其他非填料类设施(如微滤膜组件等)。A区内也可以同时放置填料和微滤膜组件的组合体。
上述所述的隔板1也可以为隔墙，也能达到相同的效果。
权利要求
1.一种气升内循环处理工艺，其特征在于通过隔板或隔墙将生化池分为两个区域A区和B区，A区为曝气区即升流区，在曝气区下设置曝气系统，B区为非曝气区即降流区，非曝气区内装设填料，底部设置导泥坡；A区底部的曝气系统鼓入空气，气泡上浮的动力，推动生化池内的水向上运动，A区的正上方设置一次导流板，借助导流板改变水体流向，以实现池内的水在A区和B区之间进行循环往复流动，使得污水中多种污染物在缺氧(厌氧)和好氧微生物的交替作用下得到高效去除；在B区沉降的活性污泥延导泥坡流回至A区。
2.一种气升内循环污水处理的装置，其特征在于在生化池内设置隔板，将生化池分为两个区域A区和B区，A区为曝气区，底部设置曝气系统，B区为非曝气区，A区的正上方设置导流板，在B区的下方沿池壁设置导泥坡；在B区内设置填料。
3.根据权利要求2所述的一种气升内循环污水处理的装置，其特征在于所述的隔板将生化池设置成为单侧循环、双侧循环或四周循环。
4.根据权利要求2所述的一种气升内循环污水处理的装置，其特征在于所述的导流板与流体接触的表面可以做成平面、曲面型或者这两者的组合。
5.根据权利要求2所述的一种气升内循环污水处理的装置，其特征在于所述的导泥坡的坡度坡向曝气区，坡面与水平面夹角大于50度。
6.根据权利要求2所述的一种气升内循环污水处理的装置，其特征在于所述的导泥坡通过一段竖直的池壁与A区池底相连。
7.根据权利要求2所述的一种气升内循环污水处理的装置，其特征在于所述的隔板的上端与水面直接和下端与池底之间留有一定的空间。
8.根据权利要求2所述的一种气升内循环污水处理的装置，其特征在于所述的隔板上设置布水孔或布水槽连通结构。
9.根据权利要求2所述的一种气升内循环污水处理的装置，其特征在于在所述的B区填料的下方可以设置空气或水力反冲洗设施。
10.根据权利要求2所述的一种气升内循环污水处理的装置，其特征在于在所述的A区内设置固定式填料或流化填料或微滤膜组件设施。
全文摘要
本发明公开了一种气升内循环污水处理工艺及装置，在生化池内设置隔板或隔墙，将生化池分为两个区域A区和B区，A区为曝气区，底部设置曝气系统，用于鼓入空气，B区为非曝气区。A区的正上方设置一次导流板，用于改变水体的流向，以实现池内的水在A区和B区之间进行循环往复流动，在B区的下方沿池壁设置导泥坡，使在B区沉降的活性污泥沿导泥坡流回至A区；在B区内设置填料。本发明结构简单，节约了污水、污泥回流泵，又节约了非曝气区的潜水搅拌机，因此能耗低。曝气气泡上升的动力增大了A、B区间的回流比，提高了对多种污染物的去除效果。
文档编号C02F3/30GK1887741SQ20061009956
公开日2007年1月3日 申请日期2006年7月28日 优先权日2006年7月28日
发明者于容朴 申请人:于容朴