专利名称：泥水快速分离装置的制作方法
技术领域：
实用新型涉及一种在紊流污泥混合液表层快速分离出清液的泥水快速分离装 置，可用于污水生物处理池，省略庞大的二沉池。
背景技术：
污水生物处理，例如城市污水活性污泥法处理，其目的去除污水中的悬浮物和 溶解性可生物降解有机物，通过微生物作用，完成有机物分解和生物体合成，将有机污 染物转变成无害的气体产物(CO2)、液体产物(水)以及富含有机物的固体产物(微生物 群体或称生物污泥)，再将多余的生物污泥与水分离，从净化后的污水中除去。泥水分离 目的在于分离出清水排放，污泥则仍需要回流至生物处理池，以维持生物池内所需活性 污泥浓度。从此功能要求，生物处理后沉淀只要能分离上部清水即可，而不一定强调要 求污泥快速沉至池底。现实污水活性污泥法处理，由于活性污泥池内工艺要求，例如曝气及强化传质 作用，生物池内污水呈紊流状态，不适合泥水分离条件，所以其泥水分离需在后面单独 建造沉淀池(二沉池)，通过排出生物池静止进行泥水分离。同时由于沉淀污泥需回流 至生物池中，因此又不能通过加药促进沉淀(加入药剂会对活性污泥系统中生物活性产 生影响)，同时经生物处理污水中，往往存在大量微生物，极易在狭窄通道的斜管/斜板 泥水分离装置中附着生长生物膜，时间长后不仅会堵塞斜板/斜管，造成分离功能的失 效，不能实现加速泥水分离，而且在斜管/斜板中生长的微生物死亡、发酵产气后还会 引起飘泥，影响出水水质，因而活性污泥处理后续沉淀池中很少采用斜板/斜管加速沉 淀装置。这样只能依靠自然沉降实现泥水分离，所以造成沉淀池面积(体积)较大，造 成投资及占地较大，是污水生物处理中占地及投资较大处理单元。其次，因通常二沉池泥水分离要求出水在20mg/l以下，固体负荷限制了来水 污泥浓度必须在3500 5000mg/l以下，这就造成活性污泥池内污泥浓度也必须限制在 3500 5000mg/l，不能提得很高，因此造成通常活性污泥池浓度不能提高。这样要达到 较高的生物处理能力，必须加长污水在生物池内的停留时间，此也是造成活性污泥处理 池容较大的一个原因。再就是，二沉池沉淀后大量污泥回流，造成系统运行能耗增加，限制了处理成 本降低。上述不足仍有值得改进的地方。
实用新型内容实用新型目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种可以在生物池内直接进 行泥水分离，不需要回流管线和回流设备，且不易生长生物膜，且能提高生物池内生物 浓度的泥水快速分离装置。实用新型目的实现，主要改进是采用相间竖向隔板作为泥水分离构件，上方及周侧设置挡渣板，以此组成泥水快速分离装置，从而克服上述现有技术的不足，实现本 发明目的。具体说，实用新型泥水快速分离装置，包括相间隔板组成的泥水分离组件， 其特征在于泥水分离组件由相间竖向隔板，和外周的挡楂、防波板组成。实用新型泥水快速分离装置，通过相间竖板，以及外周的挡楂、防波板，在生 物池内紊流状态污水中分隔出一快速沉淀区间，紊流状态污水在各相间竖板间得到整 流，使得在紊流状态污水池中造成有类似二沉池静止的泥水分离区域，为在紊流状态污 水池中泥水分离创造了条件；同时相间竖向隔板表面光滑，且板面竖向(垂直或少量倾 斜)，一是微生物不易生长，二是即使有少量附着也极易脱落下滑沉淀，从而克服了狭 窄通道且斜置的斜管/斜板易生长生物膜的缺点，使之能够设置在生物处理池内。分离 出水由上部排出，污泥直接留在生物池内，而不需污泥回流，同时生物池底部设有排泥 阀，可以控制生物池内污泥浓度及排放剩余污泥；分离区下方还可以设置推流装置，均 勻池内污泥浓度。实用新型中相间竖向隔板，主要起整流作用，使生物池内放置相间竖隔板区域呈紊流状态 污水，得到快速相对静止为泥水分离创造条件，同时相间竖隔板，板面竖向表面光滑， 不会发生积泥，因而有效避免了微生物附着生长，即使有少量生物膜附着生长，脱落时 也较斜管/斜板容易下沉，因而克服了斜管/斜板易生长生物膜的缺点。相间隔板竖向， 可以有适当小角度斜置，其中更好为相间隔板垂直安装，防生物膜附着效果更好。相间 隔板相隔间距，较好设置为10-30cm，既占位经济，又有相对较好效果。为提高泥水分 离速度，相间隔板高度与相间距离比，较好为4-6倍。因该理解到，本专利所说中竖向隔板，可以是平面板，也可以是竖向波纹板， 即波纹槽竖向。外周的挡楂、防波板，主要起到围板作用用于分隔空间，防止池内浮渣漂入及 紊流波动干扰相间竖向隔板分隔的泥水分离区域，影响分离及出水效果，使在动态池中 分隔出一相对静止的泥水分离区间。根据设置在池中位置，例如可以是四面围，也可以 是二面围，还可以是围隔成平面圆形或其他几何形状，都不影响应用。此外，也可以在 其上开有过水孔。板面、板型无特别限定。为有利于上部分离泥砂后澄清水收集排出，一种较好是在相间竖隔板上部增设 集水槽，将各分隔板间上层泥水分离的清液收集导出。此外，对出水SS要求较高场合，例如污水处理一级A标准水质，还可以在分离 出水后再增设保障性沉淀池。由于大部分污泥已通过前面高负荷快速分离装置分离，进 入保障性沉淀池的污泥量已经很少，因此该保障性沉淀池要比普通二沉池要小的多；其 次，保障性沉淀池分离污泥不用回流，因而可以在保障性沉淀池内加入絮凝药剂，以加 速沉淀分离，同时由于进入保障性沉淀池的污泥量已经很少，所用药剂消耗也少，有利 于降低运行成本；投加絮凝剂后产生的絮凝污泥，在污泥处理阶段更利于污泥脱水，降 低了污泥脱水所需絮凝剂投加量。此外根据工程设计需要，还可以将前述泥水快速分离 装置用于快速分离大部分负荷，这样可降低后续沉淀占地面积。实用新型所述污水生物处理，可以是现有技术如活性污泥法，生物膜法，接触
氧化法等。[0017]实用新型泥水快速分离装置，可设置在污水生物处理工艺中间各段出水处，代 替中间沉淀池，如AB工艺A段出水，可不设中间沉淀池，从而缩短了工艺流程。实用新型泥水快速分离装置，相对于现有技术，由于采用相间竖向平直隔板， 以及上部和周围的挡楂、防波板，竖向隔板相隔稳定了水流，降低了水流通道的雷诺 数，从而降低了水流的紊动，在短时间内表层便能形成清液薄层，可以通过集水槽收集 排出，因而可以直接安装在生物池内，相间竖板板面竖向表面光滑，不会发生积泥，有 效避免了微生物附着，即使有生物膜附着生长，脱落时也较斜管/斜板容易下沉，克服 了斜管/斜板易生长生物膜缺点。放置于生物池内基本不占用生物池有效池容，混合液 流经该装置时直接由表层清液区分离出清水，分离后污泥则仍留在生物池内，在生物池 内实现了泥水分离。其次，由于不需要污泥外回流，节省了污泥回流系统的建设投资和 污泥回流的动力消耗；再就是，不受传统二沉池固体负荷限制，生物池污泥浓度MLSS 可从原3500 5000mg/l提高至7000 10000mg/l，生物池水力停留时间HRT可降低至 传统工艺的1/2 1/3，或使污泥龄提高至一倍，沉淀池水力负荷要比二沉池降低30 50%,沉淀池表面负荷可提高1 2倍，在实际停留时间不变的前题下，名义停留时间可 降低40 60%。此外，使用实用新型装置后可不额外占地建设二沉池，或仅设置保障性 沉淀池(省略或降低二沉池规模)，可以节约占地达50%，节约土建投资达40%，并且 由于池子小一半停留时间降低一半，节约运行费用达30%以上。后设保障性沉淀池后， 剩余污泥可通过保障沉淀池排放，好氧池出水污泥不需经过二沉池停留数小时的缺氧状 态，微生物不会受到缺氧毒害，避免了设置二沉池回流污泥需一段时间的活化，可使生 物池内微生物活性始终保持活跃状态。考虑到污泥浓度(MLSS)提高可减少生物池容 积，因此在相同出水要求条件下，可用于现有系统挖潜扩容，对现有大多数常规工艺优 化和能力提升，系统能力提升超过100%。当出水SS要求不高时，排出上清液不需要二 沉池可直接消毒排放，对出水SS要求较高的场合，可采用实用新型高负荷清液快速分离 装置对泥水进行预分离，再经保障性沉淀池保证出水，同时此阶段分离污泥不需回流， 可以可投加混凝、除磷等各种药剂，以提高净水效果、缩短净水时间，更适合季节性及 冲击负荷下应用。使用实用新型泥水快速分离装置，不改变传统工艺运行方式，不改变 原有的运行管理模式，不增加运行管理技术要求，可适用于新建及改建污水处理工程。以下结合二个具体实施例，示例性说明及帮助进一步理解实用新型实质，但实 施例具体细节仅是为了说明实用新型，并不代表实用新型构思下全部技术方案，因此不 应理解为对实用新型总的技术方案限定，一些在技术人员看来，不偏离实用新型构思的 非实质性增加和/或改动，例如以具有相同或相似技术效果的技术特征简单改变或替 换，均属实用新型保护范围。
图1为泥水快速分离装置平面布置图。图2为图IA-A剖视结构示意图。图3为图IC-C剖视结构示意图。图4为图IB-B剖视结构示意图。图5为泥水快速分离装置在A2O工艺中应用代替二沉池结构示意图。[0025]图6为泥水快速分离装置在A2O工艺应用出水后设保障性沉淀池结构示意图。图7为泥水快速分离装置在AB工艺中应用代替中间沉淀池结构示意图。
具体实施方式
实施例1，参见图1-4，实用新型泥水快速分离装置，由相间15cm、高约70cm 的多块垂直放置的相间隔板1，相间隔板外周有防波挡楂板4，以竖板顶面略高于液面放 置于生物池5内，相间隔板上部垂直方向(穿过各隔板，还可以是相交)有并列多条集 水槽2，与集水总渠3连通，集水槽两侧边两隔板间有内凹进水缺口 2.1，分离装置下方 有叶轮推流装置将下沉污泥向全池扩散(图中未给出)，生物池底部有排泥阀6控制生物 池内污泥浓度及排放剩余污泥。生物池5内混合液由各垂直隔板下方进入，沿各垂直隔 板间隙自下而上流动得到整流平稳，接近静态泥水在重力作用下，泥水出现分层，上清 液通过设在各垂直竖板上方的集水槽2收集，各集水槽2将收集清水汇集于集水总渠3排 出，污泥则下沉留于池内，并有下方推流装置定期推流在池内均勻。实施例2 参见图5，本专利泥水快速分离装置在A2O工艺中应用代替二沉池。 在A2O工艺好氧生化池出水区设置实施例1所述泥水快速分离装置7，构成泥水分离区 域。生化池内混合液经泥水快速分离装置进行泥水分离，排出清液，污泥则留在生物池 内，因而不需要二沉池回流污泥。生物池内污泥浓度MLSS可比常规工艺提高一倍及以 上。实施例3:参见图6，本专利泥水快速分离装置在A2O工艺中应用，并后设保障 性沉淀池。如实施例2，在A2O工艺池后再增加一较小的保障性沉淀池，对前流出清液通 过投加水处理药剂沉淀降低COD、SS、P等污染物，进一步作保障及深度处理，以满足 工艺要求。此时因前已经将大部污泥沉淀分离，沉淀池固体负荷极低，不仅有利于优质 出水，而且相比传统二沉池，池容和停留时间可以减少一半，节约了工程造价。同时， 不需将此沉淀污泥回流，因此并不会影响生化池内生物活性。实施例4 参见图7，本专利泥水快速分离装置在AB工艺中应用，代替中间沉 淀池。在AB工艺的A工艺段和B工艺段的出水区域中各加设实施例1所述泥水快速分离 装置7，代替原中间沉淀池，这样处理工艺各段生物均留在本段，从而形成与该段污染物 成分及浓度相适应的优势菌种，可以更高效净化污水。B段硝化液还可以回流于A段。 出水要求较高，还可以在AB工艺出水后再加设较小的保障性沉淀池(如前述)，进一步 保障水质及深度处理。对于本领域技术人员来说，在本专利构思及具体实施例启示下，能够从本专利 公开内容及常识直接导出或联想到的一些变形，本领域普通技术人员将意识到也可采用 其他方法，或现有技术中常用公知技术的替代，以及特征间的相互不同组合，例如各隔 板由竖向波纹板代替，在生物池内设置区域的变动，相间隔板数量的变化、间距变化、 高度变化，适当小角度例如5-10度斜置，等等的非实质性改动，同样可以被应用，都能 实现本专利描述功能和效果，不再一一举例展开细说，均属于本专利保护范围。
权利要求1.泥水快速分离装置，包括相间隔板组成的泥水分离组件，其特征在于泥水分离组 件由相间竖向隔板，和外周的挡渣、防波板组成。
2.根据权利要求1所述泥水快速分离装置，其特征在于相间竖向隔板垂直安装。
3.根据权利要求1所述泥水快速分离装置，其特征在于相间竖向隔板相隔间距 10-30cm。
4.根据权利要求3所述泥水快速分离装置，其特征在于相间竖向隔板高度与间距比 4-6 倍。
5.据权利要求1、2、3或4所述泥水快速分离装置，其特征在于相间竖向隔板上部有 集水槽。
6.根据权利要求5所述泥水快速分离装置，其特征在于集水槽相交于相间竖向隔板设置。
7.根据权利要求1所述泥水快速分离装置，其特征在于设置泥水快速分离装置生物池 出水后有保障性沉淀池。
8.根据权利要求1所述泥水快速分离装置，其特征在于底部有排泥阀控制生物池内污 泥浓度及排放剩余污泥。
9.根据权利要求1所述泥水快速分离装置，其特征在于泥水快速分离装置下方有推流 装置，均勻池内污泥。
专利摘要本实用新型涉及一种在紊流污泥混合液表层快速分离出清液的泥水快速分离装置，其特征是泥水分离组件由相间竖向隔板，和外周的挡楂、防波板组成。竖向隔板稳定了水流，在短时间内可使表层形成清液薄层达到泥水分离，同时相间竖板板面竖向表面光滑，不会发生积泥，有效避免了微生物附着，特别用于生物池及处理水呈动态、且需泥水分离工艺池内，可以省略庞大的二沉池和污泥外回流，可以节约占50％，节约土建投资40％，并不受传统二沉池固体负荷限制，生物池污泥浓度可高达7000～10000mg/l，水力停留时间HRT可降低至传统工艺的1/2～1/3，名义停留时间可降低40～60％，节约运行费用达30％以上。可用于现有系统挖潜扩容，系统能力提升超过100％。
文档编号C02F3/12GK201791407SQ201020285619
公开日2011年4月13日 申请日期2010年8月6日 优先权日2010年8月6日
发明者华伟, 王健, 蒋岚岚 申请人:无锡市政设计研究院有限公司