CN106745706B - 置于曝气池中的活性污泥沉淀装置 - Google Patents

置于曝气池中的活性污泥沉淀装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及污泥处理技术领域，公开了一种置于曝气池中的活性污泥沉淀装置，包括上下端均为开口的沉淀锥筒和集泥锥筒，沉淀锥筒和集泥锥筒均倒置，沉淀锥筒设于集泥锥筒的上方，且沉淀锥筒的下端口伸入集泥锥筒的上端口，沉淀锥筒与集泥锥筒之间形成供曝气混合液通过的混合液通道；沉淀锥筒中设有两端均为开口的疏气筒，疏气筒的内壁面与沉淀锥筒的内壁面共同限定出与沉淀锥筒的下端口连通的内部沉淀区域，疏气筒的外壁面与沉淀锥筒的内壁面共同限定出外部沉淀区域，疏气筒的下端与沉淀锥筒的内壁面之间形成连通内部沉淀区域和外部沉淀区域的分离液通道。使用本发明不需要再建设二沉池，缩短沉淀时间，提高效率，降低投资。

Description

置于曝气池中的活性污泥沉淀装置
技术领域
本发明涉及污泥处理技术领域，特别是涉及一种置于曝气池中的活性污泥沉淀装置。
背景技术
现有技术中常规的污水生化处理方式是使用先经过曝气池曝气处理后，再进入二沉池进行沉淀分离的工艺。微生物在曝气池中悬浮在水中捕捉有机污染物予以降解或吸附，经过曝气池处理后的曝气混合液进入后续的二沉池进行沉淀，沉淀后分离形成位于上部的上清液层和位于下部的污染层，其中，上清液层因而变得干净卫生，从而得以达标排放。
现有技术中，曝气池与二沉池分别建设，投资高，占地面积大；常规二沉池为柱型或筒型，池容大，所需的停留时间通常要达到2h以上；由于常规二沉池池容大，停留时间长，难以形成设备化；曝气混合液在二沉池内沉淀的同时完成泥水分离，分离出的气体上浮对沉淀效果会造成影响，使沉淀时间需予以加长；内部沉淀区域内只有一个底面沉淀，使空间利用效率低。现有技术中，使用二沉池进行沉淀所需的沉淀时间长，效率低，投资大，难以形成设备化。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种置于曝气池中的活性污泥沉淀装置，以解决现有技术中对曝气池的混合液需要使用二沉池进行泥水分离，需要再建设二沉池，沉淀时间长，效率低，投资高的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种置于曝气池中的活性污泥沉淀装置，包括上下端均为开口的沉淀锥筒和集泥锥筒，所述沉淀锥筒和集泥锥筒均倒置，所述沉淀锥筒设于所述集泥锥筒的上方，且所述沉淀锥筒的下端口伸入所述集泥锥筒的上端口，所述沉淀锥筒与集泥锥筒之间形成供曝气混合液通过的混合液通道；所述沉淀锥筒中设有两端均为开口的疏气筒，所述疏气筒的内壁面与沉淀锥筒的内壁面共同限定出与沉淀锥筒的下端口连通的内部沉淀区域，所述疏气筒的外壁面与沉淀锥筒的内壁面共同限定出外部沉淀区域，所述疏气筒的下端与所述沉淀锥筒的内壁面之间形成连通内部沉淀区域和外部沉淀区域的分离液通道。
其中，还包括集水槽和排水管，所述集水槽设于所述沉淀锥筒中，且位于外部沉淀区域；所述排水管与所述集水槽连通。
其中，还包括引水管，所述排水管通过引水管与所述集水槽连通；所述引水管沿所述沉淀锥筒的内壁延伸穿过所述分离液通道并伸出所述沉淀锥筒的下端口与所述排水管连接。
其中，所述集水槽设有集水堰口。
其中，所述集水槽为环形槽，所述集水槽环绕设于所述疏气筒的外周。
其中，所述引水管为多条，多条所述引水管沿所述沉淀锥筒的内侧壁周向均匀排列；所述排水管设有环形段，所述环形段分别与多条所述引水管连接。
其中，所述疏气筒的上端口与所述沉淀锥筒的上端口平齐。
其中，还包括排泥管，所述排泥管与所述集泥锥筒的下端口连接。
其中，所述疏气筒也呈锥形结构，且所述疏气筒正向设置于所述沉淀锥筒中。
其中，所述沉淀锥筒、疏气筒和集泥锥筒均为圆锥筒。
(三)有益效果
本发明提供的置于曝气池中的活性污泥沉淀装置，包括上下端均为开口的沉淀锥筒和集泥锥筒，沉淀锥筒和集泥锥筒均倒置，沉淀锥筒设于集泥锥筒的上方，且沉淀锥筒的下端口伸入集泥锥筒的上端口，沉淀锥筒与集泥锥筒之间形成供曝气混合液通过的混合液通道；沉淀锥筒中设有两端均为开口的疏气筒，疏气筒的内壁面与沉淀锥筒的内壁面共同限定出与沉淀锥筒的下端口连通的内部沉淀区域，疏气筒的外壁面与沉淀锥筒的内壁面共同限定出外部沉淀区域，疏气筒的下端与沉淀锥筒的内壁面之间形成通过内部沉淀区域和外部沉淀区域的分离液通道。使用时，将本装置放置于曝气池中，在曝气池中完成泥水分离，不需要再建设二沉池，缩短沉淀时间，提高效率，降低投资。
附图说明
图1为本发明的置于曝气池中的活性污泥沉淀装置实施例的俯视图；
图2为本发明的置于曝气池中的活性污泥沉淀装置实施例的左视图；
图3为本发明的置于曝气池中的活性污泥沉淀装置实施例的纵向剖视图(即图2中沿A-A方向的剖视图)。
图中，1：沉淀锥筒；2：疏气筒；3：集水槽；4：引水管；5：排水管；6：集泥锥筒；7：排泥管；8：内部沉淀区域；9：外部沉淀区域；31：集水堰口；51：环形段。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1至3所示，示出了本发明的一种置于曝气池中的活性污泥沉淀装置的一个实施例，包括上下端均为开口的沉淀锥筒1和集泥锥筒6。沉淀锥筒1和集泥锥筒6均倒置，即沉淀锥筒1和集泥锥筒6均为上端口直径大于下端口直径。需要说明的是，锥筒为圆锥筒或者棱锥筒，当锥筒为棱锥筒时，所述直径应该指等效直径，例如外接圆或内切圆。沉淀锥筒1设于集泥锥筒6的上方，且沉淀锥筒1的下端口伸入集泥锥筒6的上端口，沉淀锥筒1与集泥锥筒6之间形成供曝气混合液通过的混合液通道。具体的，沉淀锥筒1的外表面与集泥锥筒6的上端口之间具有间隙，该间隙形成混合液通道。优选的，沉淀锥筒1的下端口直径与集泥锥筒6的上端口直径之比为2/3～4/5。沉淀锥筒1中设有两端均为开口的疏气筒2，疏气筒2的内壁面与沉淀锥筒1的内壁面共同限定出与沉淀锥筒1的下端口连通的内部沉淀区域8，疏气筒2的外壁面与沉淀锥筒1的内壁面共同限定出外部沉淀区域9，疏气筒2的下端与沉淀锥筒1的内壁面之间形成连通内部沉淀区域8和外部沉淀区域9的分离液通道。优选的，沉淀锥筒1、疏气筒2和集泥锥筒6的中心线在一条直线上。
还包括排泥管7，用于排出污泥，排泥管7与集泥锥筒6的下端口连接。具体的，排泥管7的一端与集泥锥筒6的下端口连接，排泥管7的另一端与曝气池的外部连接。
装置整体直接置于曝气池中，其中，沉淀锥筒的上端口高于曝气池的液面。集泥锥筒7的上端口高于沉淀锥筒1的下端口，从而使曝气混合液由沉淀锥筒1和集泥锥筒6之间的混合液通道由上而下进入沉淀锥筒1的下端口下方，在这一过程中，混合液中的大量气体由于比重轻而发生分离，向上进入曝气池中，余下少量空气随同曝气混合液向下然后向上折转进入沉淀锥筒1下部的内部沉淀区域8内，在内部沉淀区域8内，曝气混合液中的绝大部分气体与泥水发生分离并上升，由疏气筒2的上端口排至空气中，分离的上清液则由沉淀锥筒1和疏气筒2之间的分离液通道上升至沉淀锥筒1和疏气筒2构成外部沉淀区域9中，而污泥在沉淀锥筒1的下部的内壁面上沉淀，并由沉淀锥筒1的底口滑出，进入集泥锥筒6，从集泥锥筒6的下端口排出，污泥由沉淀锥筒1的下端口滑入集泥锥筒6中，并在集泥锥筒6进一步浓缩，当需要排泥时，打开排泥管7道，向外部排出污泥。上清液可以多种方式排出沉淀锥筒，例如可以采用水泵抽出。
一个具体实施例，沉淀锥筒的上口直径2.4m，筒身高3m，筒内容积约为6m3。以停留时间15min计算，理论处理水量为24m3/h，576m3/d；一个日处理1万m3/d的污水厂，按实例1所述规格，理论上采用18套该装备，即可满足沉淀需求。
本发明沉淀锥筒和集泥锥筒采用锥形结构，同样沉淀面积的情况下可减少一半以上的池容和停留时间；本装置使用时直接装设于曝气池中，不必另设二沉池，节约了基建投资；沉淀锥筒分为上下两个区域，曝气混合液中的气体在下部内部沉淀区域8分离，并由疏气筒排出，分离出的混合液通过分离液通道上浮到外部沉淀区域9，外部沉淀区域9沉淀时无气体分离的影响，使沉淀状态更趋于稳定，更好的保证出水效果；沉淀锥筒下方为集泥锥筒，曝气混合液有两者之间的混合液通道进入沉淀锥筒，迫使混合液在进入内部沉淀区域8之前向下方运动，使混合液中进入内部沉淀区域8的空气大幅度减少，而且集泥锥筒在沉淀锥筒的下端口下方，也避免了曝气混合液由沉淀锥筒的下端口直接冲击内部沉淀区域8，从而使沉淀区内静沉效果得以保证。
本实施例中疏气筒2也呈锥形结构，且疏气筒2正向设置于沉淀锥筒1中。沉淀锥筒1采用锥形结构，形成沉淀斜面，沉淀锥筒1内部设置疏气筒2，疏气筒2为正向设置的锥形筒，疏气筒2外表面也同时作为外部沉淀区域9的沉淀表面，从而使沉淀面积进一步增加，沉淀距离进一步缩短，从而大幅度提高了沉淀效果，并可以大幅度缩短沉淀时间。进一步的，沉淀锥筒1、疏气筒2和集泥锥筒6均采用圆锥筒结构。
设备直接装设于曝气池中，混合液在设备内的停留时间只要15分钟左右，对曝气池容积没有明显影响，因而可以确保生物好氧生化停留时间。
泥水分离在沉淀锥筒1的内部沉淀区域8完成，避免气体对沉淀锥筒1的外部沉淀区域9的分离效果的影响，确保了出水质量。
由于停留时间短，设备容积大幅度缩小，可以形成设备化，便于加工运输，并提高设备制造精度。
沉淀锥筒1、集泥锥筒6均为锥形结构，且筒壁均为光滑表面，没有异状突起结构，因而便于多台设备合并运输(筒体叠加)，设备在现场组装时无需在筒体上切割或焊接，保证筒体表面的光滑，以保障运行效果。
进一步的，为了方便于排出上清液，置于曝气池中的活性污泥沉淀装置还包括集水槽3和排水管5，集水槽3设于沉淀锥筒1中，且集水槽3位于外部沉淀区域9；排水管5与集水槽3连通。上清液通过上清液通道进入外部沉淀区域9，其中夹带的少量污泥继续在沉淀锥筒内壁和疏气筒2外壁上沉淀，沉淀下来的污泥由沉淀锥筒1和疏气筒2之间的上清液通道下滑至沉淀区下半部，并继续下滑至沉淀锥筒1的下端口。上清液进入集水槽3，并经由与集水槽3连接的排水管5排出沉淀锥筒1，并进一步排出曝气池。为了方便进水，集水槽3设有集水堰口31。
进一步的，置于曝气池中的活性污泥沉淀装置还包括引水管4，排水管5通过引水管4与集水槽3连通；引水管4沿沉淀锥筒1的内壁延伸穿过分离液通道并伸出沉淀锥筒1的下端口与排水管5连接。将引水管4从沉淀锥筒1的下端口引出，不需要在沉淀锥筒1上开设通孔，方便于制造、运输，且提高安全性能。优选的，集水槽3为环形槽，集水槽3环绕设于疏气筒2的外周。引水管4为多条，多条引水管4沿沉淀锥筒1的内侧壁周向均匀排列；排水管6设有环形段51，环形段51分别与多条引水管4连接，不需要加设旁通管，加工运输更加简便，如图所示，本实施例中，引水管4优选但不限于采用4条。
采用排水管5和引水管4均采用软管，由沉淀锥筒1的下端口引出沉淀锥筒1，排水管在沉淀锥筒1的下端口外侧形成环形管结构，不在筒壁设旁通支管等障碍，使筒壁应尽可能光滑，并且便于规模化安装运输；
优选的，疏气筒2的上端口不高于沉淀锥筒1的上端口。
在施工过程中，先搭设集泥锥筒6，在集泥锥筒上安装沉淀锥筒1，在沉淀锥筒依次安装疏气筒2和集水槽3。安装时，集泥锥筒6和沉淀锥筒1分别采用塔架进行固定，疏气筒2和集水槽3采用设置在沉淀锥筒1内侧壁的钢架进行安装。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种置于曝气池中的活性污泥沉淀装置，其特征在于：包括上下端均为开口的沉淀锥筒和集泥锥筒，所述沉淀锥筒和集泥锥筒均倒置，所述沉淀锥筒设于所述集泥锥筒的上方，且所述沉淀锥筒的下端口伸入所述集泥锥筒的上端口，所述沉淀锥筒与集泥锥筒之间形成供曝气混合液通过的混合液通道；所述沉淀锥筒中设有两端均为开口的疏气筒，所述疏气筒的内壁面与沉淀锥筒的内壁面共同限定出与沉淀锥筒的下端口连通的内部沉淀区域，所述疏气筒的外壁面与沉淀锥筒的内壁面共同限定出外部沉淀区域，所述疏气筒的下端与所述沉淀锥筒的内壁面之间形成连通内部沉淀区域和外部沉淀区域的分离液通道；
所述沉淀锥筒的下端口直径与所述集泥锥筒的上端口直径之比为2/3~4/5；
还包括集水槽和排水管，所述集水槽设于所述沉淀锥筒中，且位于外部沉淀区域；所述排水管与所述集水槽连通。
2.如权利要求1所述的置于曝气池中的活性污泥沉淀装置，其特征在于：还包括引水管，所述排水管通过引水管与所述集水槽连通；所述引水管沿所述沉淀锥筒的内壁延伸穿过所述分离液通道并伸出所述沉淀锥筒的下端口与所述排水管连接。
3.如权利要求1所述的置于曝气池中的活性污泥沉淀装置，其特征在于：所述集水槽设有集水堰口。
4.如权利要求2所述的置于曝气池中的活性污泥沉淀装置，其特征在于：所述集水槽为环形槽，所述集水槽环绕设于所述疏气筒的外周。
5.如权利要求4所述的置于曝气池中的活性污泥沉淀装置，其特征在于：所述引水管为多条，多条所述引水管沿所述沉淀锥筒的内侧壁周向均匀排列；所述排水管设有环形段，所述环形段分别与多条所述引水管连接。
6.如权利要求1所述的置于曝气池中的活性污泥沉淀装置，其特征在于：所述疏气筒的上端口与所述沉淀锥筒的上端口平齐。
7.如权利要求1所述的置于曝气池中的活性污泥沉淀装置，其特征在于：还包括排泥管，所述排泥管与所述集泥锥筒的下端口连接。
8.如权利要求1所述的置于曝气池中的活性污泥沉淀装置，其特征在于：所述疏气筒也呈锥形结构，且所述疏气筒正向设置于所述沉淀锥筒中。
9.如权利要求8所述的置于曝气池中的活性污泥沉淀装置，其特征在于：所述沉淀锥筒、疏气筒和集泥锥筒均为圆锥筒。
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