CN1143830C - 深度曝气污水处理池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深度曝气污水处理池，解决了城市污水及工业废水对环境的污染。它采用了呈垂直或梯形状的处理池，在其池底上部设置曝气器，通过水下定位装置定位，沿处理池池边出口处设有折流器，还包括处理池下部和上部分别安装有污水、净水进出水管。本发明的处理效果可达到二级污水处理厂标准，是目前较为理想的污水处理技术。

Description

深度曝气污水处理池

本发明属一种生态型污水净化处理***，具体说是一种深度曝气污水处理池。

多年来，世界各国环保工作者，针对城市污水处理，解决污水对江河、海洋的污染，提高污水处理效果上下了很大的功夫，并研究开发了城市污水处理的活性污泥和稳定塘法。

稳定塘法(氧化塘)处理方法，它是利用自然水域、坑塘，采用厌氧或好氧工艺或两者结合，使细菌对污染物进行分解。该方法虽然基建投资少和运行费用低，但处理效果差、占地面积大、受季节气温影响明显，是致命缺点，因此未能得到普遍应用。

活性污泥处理法，它是以细菌、微生物、藻类对污水中心有机物吸收、消化和利用为基础的生物化学处理法，它的主要缺陷是：一是集中处理、设施繁杂，管网与处理厂的基建投资大，运行费用和维护费用高；二是运行中要排出污泥，产生臭气，形成二次污染，因此污水厂需远离居住区，不仅增加投资，而且限制城市的发展；三是处理后水中氮、磷、钾比例失调，含氮比例过高，不适宜农田灌溉。

本发明的目的是提供一种综合性污泥法和稳定塘法的特点，减少投资费用，污水处理过程中不产生臭气，且可再次利用污水的深度曝气污水处理池。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是通过以下措施来完成的：深度曝气污水处理池，它利用人工挖掘或天然的池塘达到一定深度的处理池，池深为6-14米，池容积为8-20天污水量，使处理池内由下至上形成厌氧、兼氧、好氧层，在处理池池底的兼氧层上部设置的曝气器，通过水下定位装置定位，沿处理池池边出口处设有折流器，还包括处理池和上部分别安装的污水、净水进出水管构成。

上述中的曝气器，它是由混流筒底部安装有呈双曲线状的引流器，引流器上引入的空气管置入在中心位置处，空气管端设有喷嘴，由其混流筒内腔轴向设置的螺旋板。在位于混流筒内的螺旋板上部的筒体出口端分别设置格栅孔板和位于其上顶端的返流罩构成。

用于曝气器水下定位位置，它是由用于安装曝气器的固定架，通过连接的吊索吊挂在浮标式浮力箱上，在曝气器固定架的下部装有锁位器，由其上对称分布的定位索分别通过锁位器锁定，在定位索下部吊挂定位锚。

本发明与现有技术相比具有的特点是：

1、采用本处理池处理后的污水水质达到国家二级污水处理厂标准，而且运行费用低，整修运行费用为常规处理方法的1/3-1/5，若有偿使用污水，肥料可达到收支平衡，甚至可获得盈利。

2、10-30年不清理污泥，运转中没有臭气。

3、设施简单、运行机械少，运行可靠。

4、对污水水质变化适应性强，造纸废水和化工废水也能够处理。

5、处理池周围可作景点、公园设施、协调城市发展、建设生态环保型城镇。

附图说明：

图1为深度曝气污水处理池示意图。

图2为曝气器结构示意图。

图3为水下定位装置结构示意图。

结合附图实施例对本发明作进一步的描述。

由图1所示，深度曝气污水处理池，可利用自然坑塘、水泊或人工挖掘成上宽下窄并达到具有一定深度的梯形处理池1，池深为6-14米，池容积为8-20天污水量，处理池1也可挖掘成垂直状。污水经处理池1下部的进水管6进入后，总保存时间为2-5周，使处理池1内由下至上形成厌氧、兼氧、活性污泥、好氧层。并在处理池1池底的兼氧层上部通过水下定位装置5定位设置的曝气器4，由处理池1的池边出口处垂直设有折流器2，经处理后的净水通过折流器2的弯折处与处理池1的池壁之间形成的污泥过滤层，由上部的出水管3排出。

图2示出了曝气器的结构。处理池1内所安装的曝气器4，它是由2-3个圆形筒体组合成的混流筒11，由混流筒11内腔沿轴向安装的螺旋板10，使污水水气泡混合物通过螺旋板10的作用而旋转上升，一面旋转，一面使活性污泥、藻类分解水中有机物，完成污水净化的生成反应。由混流筒11的底部设置一呈双曲线状的引流器12，沿其径向分布有通孔，在引流器12上引入的空气管13置入在中心位置处，空气管13的出口处设有由轻质软性塑料制成的球体14，与***安装的格条15构成的喷嘴，球体14的比重在1.1-0.9之间。在位于混流筒11内的螺旋板10上部的筒体出口端分别设置了格栅板8和位于其上顶端的返流罩7构成。所述的格栅板8上分布有格栅锥孔9，用以细化气泡，提高氧气转移率。由格栅板8上方安装的返流罩7的罩顶是弧形体，也可以是伞状，利于上升的水、气流在返流罩7的作用下受阻折向下方，使气泡延长行程，污泥向下循环完成曝气过程。

图3示出了用于曝气器的水下定位装置的结构。它是采用浮标式浮力箱16，浮力箱16上系结的吊索17吊挂在安装架20上的曝气器的上部，由曝气器安装架20的下部设有锁位器21，由定位索19分别连接浮力箱16的中部和曝气器，使对称分布的定位索19经锁位器21将曝气器锁定位置上，通过锁位器21下部的定位索19上吊挂有定位锚24，在浮力箱16和锁位器21上连接有开锁器，通过开锁器使锁位器21放松调节定位索19，通过调整其吊索17的长度，使曝气器可以垂直运动或浮出水面，并可整体移动改变水平位置的浮力箱16。

在上述的结构中所安装的锁位器21是采用呈锥台形的中空外壳，在外壳的两侧壁中部开有条形孔25，及其孔内设置的可上、下移动的锁紧销23和其上安装的锁紧轮22，在锁紧销23两端连接移动索18，使锁紧轮22径向对称端与外壳斜壁之间通过的定位索19构成。当调节时，提拉移动索18，使锁紧轮22向上位移，脱离外壳斜壁之间所夹的定位索19，此时可进行调节吊索17的长度。用以改变曝气器的位置或运动方向。

上述的曝气器定位装置还可用固定支架完成定位。

生化反应机理：

1、较强的除磷作用

原始污水进入池中厌氧层，在厌氧状态污水中磷的释放和摄取十分活跃，磷转移量比活性污泥要高3-7倍，一部分给下步好氧状态下菌群摄取提供充分的原料，成为聚合磷酸盐，贮存在细胞原生质中；另一部分与Ca²⁺和Fe³⁺结合成沉淀物质，一并沉入池底，达到除磷效果。

2、好氧层强烈氧化作用

氮在水污水中是以有机氮和铵形态存在的，在氧作用下：

然后细菌又将NO₂ ^-和NO₃ ^-转换成无毒N₂。

同样由于污泥厌氧消解中产生的CH₄及H₂S气体由于氧化作用生成：

因而在曝气器处理池上空逸出无嗅、无味、无害的N₂、O₂、CO₂等气体。

3、污泥的厌氧消解

在净化过程中产生大量活性污泥，除一小部分参与净化循环外，大量的污泥沉入池底，处于厌氧状态，在厌氧菌作用下，有机成份被消解，释放出CH₄和H₂S，剩下的无机盐在池底沉积起来，此时体积缩小了90％。因此10-30年才清除一次污泥，避免大量污泥处理工作和二次污染现象。

处理过程：

当被处理污水由进水管处的厌氧层进入，因厌氧菌作用，污水中BOD3大幅度消减，送入曝气器中，由于喷嘴形成负压作用，污水连同活性污泥由空气投入曝气器中，此时气体、污水与活性污泥充分混合，在氧气作用下迅速完成生化反应，有机物被分解，污泥生长变大，污水上升过程中继续补充氧气，视出水水距离后，在折流器作用下，污水由上至下绕过折流器，再穿过污泥过滤层，大部分落入池底，长期贮存，厌氧消化成为无机的泥砂。

处理后污水可直接利用，也可在池中贮存起来或直接回输地下。

Claims (6)

1、一种深度曝气污水处理池，包括污水处理池，及池内安装的曝气装置，其特征在于，所述的污水处理池(1)的池壁是呈垂直或梯形状，其池深度为6-14米，使处理池(1)内由下至上形成厌氧、兼氧、好氧层，并在池底的兼氧层上部设置的曝气器(4)，通过水下定位装置(5)定位，沿处理池(4)池边出口处没有折流器(2)。

2、按权利要求1所述的深度曝气污水处理池，其特征在于，所述的曝气器(4)由混流筒(11)底部安装有呈双曲线状的引流器(12)，引流器(12)上引入的空气管(13)置入在中心位置处，空气管(13)端设有喷嘴，由其混流筒(11)内腔轴向设置的螺旋板(10)，在位于混流筒(11)内的螺旋板(10)上部的筒体出口端分别设置格栅孔板(8)和位于其上顶端的返流罩(7)构成。

3、按权利要求2所述的深度曝气污水处理池，其特征在于，所述的格栅孔板(8)上分布有细化气泡的格栅锥孔(9)。

4、按权利要求2所述的深度曝气污水处理池，其特征在于，所述的返流罩(7)的罩顶是弧形状或伞状。

5、按权利要求2所述的深度曝气污水处理池，其特征在于，所述的喷嘴是在空气管(13)出口端设有塑料球(14)，其***安装有格条(15)组成，其塑料球(14)的比重在1.1-0.9之间。

6、按权利要求1所述的深度曝气污水处理池，其特征在于，所述的水下定位装置它是由安装曝气器的固定架(20)，通过连接的吊索(17)吊挂在浮标式浮力箱(16)上，在曝气器固定架(20)的下部装有锁位器(21)，由其上对称分布的定位索(19)分别通过锁位器锁定，在定位索(19)下部吊挂定位锚(24)构成。

Images