專利名稱：采用加壓溶氣生化氣浮的污水處理方法及設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種采用加壓溶氣生化氣浮的污水處理方法及設備。
背景技術：
隨著城市化進程的加速，城市污水總量不斷増加，許多城市內河變為城區排污溝，水質常年黑臭。而由于規劃滯后，很多污水排放點都沒有預留足夠的治理用地，河流兩岸土地也被廠房、樓盤占滿，可用于新建污水處理設施的場所越來越少，因此，迫切需要發展占地面積小、便于實施的快速污水處理技木。目前，已經有ー些利用加壓、物化耦合等手段來提高生化降解速率的報道，快速生化處理技術不僅占地少，而且處理徹底，設施外形美觀，便于實施，將是最有發展前景的污水處理技術，對解決設施用地和降低污水處理成本等問題具有極其重要的意義。加壓曝氣生物氧化技術是傳統活性污泥法的強化，是繼深井曝氣、純氧曝氣等新技術之后的又一次對傳統活性污泥法的改進。該項技術采用加壓曝氣，提高供氧能力，増大生物反應器的污泥負荷，提高進水濃度及有機物降解速率，縮小水力停留時間，減小反應器體積，減小占地面積，降低工程造價。近些年，出現的依據加壓曝氣原理而設計的廢水處理エ藝，也是對傳統活性污泥法的改進與強化，如加壓溶氧廢水生物處理工藝、加壓生物接觸氧化法處理工藝。這些エ藝雖然加快了生化反應過程，但都存在ー個共同的問題，就是后續泥水分離的問題。由于加壓曝氣之后，活性污泥絮體被完全打碎，后續的沉淀分離難度增大，所以在加壓曝氣単元之后往往要増加ー個較大體積的沉淀池，為了使沉淀效果好，還要在沉淀池前加一個脫氣裝置，使加壓曝氣節省占地的優點大打折扣。加壓溶氣氣浮法是和目前廣泛采用的凝聚沉淀法相反的ー種固液分離方法。它的基本原理是在廢水中加入藥劑后，再按一定比例溶入空氣，然后送入上浮分離槽進行固液分離。在上浮分離槽中溶解的空氣析出，產生微氣泡。微氣泡附著于絮團或從絮團表面析出，從而形成固一液ー氣三相絮團。借助于眾多微氣泡的烘托，絮團上浮，固液得以分離，水質得到浄化。加壓溶氣氣浮是ー種物化處理方法，具有快速高效的顯著特點。但加壓溶氣氣浮法往往會產生大量的污泥，造成二次污染。另外，該方法對于可溶性污染物的去除效果較差。因此，加壓溶氣氣浮法一般僅作為預處理，或作為綜合污水處理工藝中的ー個環節。
發明內容
本發明的目的是提供ー種充分發揮加壓曝氣生物氧化和加壓溶氣氣浮兩種方法的優點，加壓生化反應和加壓溶氣在加壓溶氣生化反應單元中同時完成，經過生化反應的污水進入釋壓氣浮設備使污泥和水得到分離，加壓溶氣生化反應單元能夠保持較高的污泥濃度而加快生化反應速度，釋壓氣浮固液分離單元的泥水分離時間短、占地面積小、效率高，低能耗，采用加壓溶氣生化氣浮的污水處理方法。本發明的另一目的是提供一種配備有壓カ控制系統、進出水管道、進出氣管道的密閉壓力容器構成加壓溶氣生化反應單元，該 加壓溶氣生化反應單元內分設上浮污泥區、接觸區和泥水分離區并在接觸區設有氣水釋放器，整個加壓溶氣生化反應單元內設有配水配氣系統和生物填料，通過加壓溶氣生化反應單元、釋壓氣浮固液分離單元和快濾單元實現污泥與水得到分離，采用加壓溶氣生化氣浮的污水處理設備。本發明的技術解決方案是所述采用加壓溶氣生化氣浮的污水處理方法，其特殊之處在于污水經過加壓生化反應和加壓溶氣氣浮耦合過程的處理而得到凈化。作為優選所述加壓生化反應和加壓溶氣在加壓溶氣生化反應罐中同時完成，然后污水進入釋壓氣浮固液分離單元使污泥和水得到分離。作為優選所述加壓溶氣生化反應罐為密閉壓力容器，配有壓力控制系統、進出水管道、進出氣管道，其內部設有配水配氣系統和生物填料。 作為優選所述加壓溶氣生化反應罐和釋壓氣浮固液分離單元之間設置絮凝劑加入口，必要時可通過添加絮凝劑來提高氣浮效果。作為優選所述釋壓氣浮固液分離單元中的部分氣浮污泥回流至加壓溶氣生化反應罐。作為優選經過加壓生化反應和加壓溶氣氣浮耦合過程處理后的污水，再經深度處理得到進一步凈化；所述深度處理包括過濾、消毒、人工濕地、氧化塘、曝氣生物濾池。本發明的另一技術解決方案是所述采用加壓溶氣生化氣浮的污水處理設備，其特殊之處在于由加壓溶氣生化反應單元、釋壓氣浮固液分離單元、出水端口之間通過管路依序連通；其中所述加壓溶氣生化反應單元的底部與空氣壓縮機之間通過氣路連通；所述釋壓氣浮固液分離單元中設有釋放器；所述加壓溶氣生化反應單元與所述釋壓氣浮固液分離單元之間的管路上設有絮凝劑加入口。作為優選所述釋壓氣浮固液分離單元與出水端口之間設有過濾單元。作為優選所述釋壓氣浮固液分離單元與出水端口之間設有人工濕地。作為優選所述釋壓氣浮固液分離單元與出水端口之間設有曝氣生物濾池。與現有技術相比，本發明的優點
I、該工藝流程類似于加壓溶氣氣浮，但又利用了生化反應，可充分去除溶解性污染物，故稱之為加壓溶氣生化氣浮。該工藝中加壓溶氣生化反應單元能夠保持較高的污泥濃度而加快生化反應速度，釋壓氣浮固液分離單元泥水分離時間短。2、該工藝及設備的處理效率高、能耗低、占地面積小。經本工藝及本設備處理后的出水水質穩定均可達到地表水環境質量標準或者GB18918-2002 —級A標準(B標準)。
圖I是本發明采用加壓溶氣生化氣浮的污水處理方法流程圖。圖2是本發明采用加壓溶氣生化氣浮的污水處理設備第一實施例的結構系統示意圖。圖3是本發明采用加壓溶氣生化氣浮的污水處理設備第二實施例的系統結構示意圖。圖4是本發明采用加壓溶氣生化氣浮的污水處理設備第三實施例的系統結構示意圖。
具體實施例方式本發明下面將結合附圖作進一步詳述
圖1示出了本發明采用加壓溶氣生化氣浮的污水處理方法的流程。所述采用加壓溶氣生化氣浮的污水處理方法，包括污水經過加壓生化反應和加壓溶氣氣浮耦合過程的處理而得到凈化。本實施例中，所述加壓生化反應和加壓溶氣在加壓溶氣生化反應罐中同時完成，然后污水進入釋壓氣浮固液分離單元使污泥和水得到分離。本實施例中，所述加壓溶氣生化反應罐由壓力控制系統、進出水管道、進出氣管道構成密閉壓力容器所述密閉壓力容器內設配水配氣系統和生物填料。本實施例中，所述加壓溶氣生化反應罐和釋壓氣浮固液分離單元之間設置絮凝劑加入口，必要時可通過添加絮凝劑來提高氣浮效果。本實施例中，所述釋壓氣浮固液分離單元中的部分氣浮污泥回流至加壓溶氣生化反應罐。本實施例中，經過加壓生化反應和加壓溶氣氣浮耦合過程處理后的污水，再經過濾、消毒、人工濕地或曝氣生物濾池的深度處理得到進一步凈化。本實施例中，在所述釋壓氣浮固液分離單元中自上而下設有污泥區、污水分離區和接觸區并在接觸區設有氣水釋放器；污水首先進入加壓溶氣生化反應罐進行生化反應，從加壓溶氣生化反應罐出來的含氣污水加入絮凝劑后通過釋放器自然釋壓，在接觸區產生大量微氣泡使活性污泥上浮，在接觸區外圍和上部設有泥水分離區，泥水在該泥水分離區進行氣浮分離；氣浮分離后的污水經過濾、消毒、人工濕地或曝氣生物濾池的深度處理得到進一步凈化，氣浮分離出的部分活性污泥回流至加壓溶氣生化反應罐繼續參與生化反應。圖2示出了本發明采用加壓溶氣生化氣浮污水處理設備的第一個實施例。請參閱圖2所示，所述加壓生化氣浮污水處理通過加壓溶氣生化反應單元4和釋壓氣浮固液分離單元6實現。具體來說，采用加壓溶氣生化氣浮的污水處理設備由潛污泵
I、加壓溶氣生化反應單元4、釋壓氣浮固液分離單元6、出水端口之間通過管路依序連通；其中所述加壓溶氣生化反應單元4的底部與空氣壓縮機5之間通過氣路連通；所述釋壓氣浮固液分離單元6中設有釋放器7 ;所述釋壓氣浮固液分離單元6和加壓溶氣生化反應器4中間設有調節池2和隔膜泵3 ;將釋壓氣浮固液分離單元6經排泥槽61溢出的部分活性污泥回流到加壓溶氣生化反應單元4繼續參與生化反應；所述調節池2的底部同時連通經管路連接的潛污泵I。工作原理首先，潛污泵I將污水從集水井打入調節池2，污水經過調節池2調節之后進入加壓溶氣生化反應單元4，空氣壓縮機5對加壓溶氣生化反應單元4提供高濃度溶解氧，污水在加壓溶氣生化反應單元4進行高效生化反應，水力停留時間為O. 5小時，出水加入絮凝劑后進入釋壓氣浮固液分離單元6，通過安裝在釋壓氣浮固液分離單元6中的釋放器7在自然釋壓的過程中產生大量微氣泡使活性污泥上浮，實現泥水分離，氣浮停留時間為2. 5小時，上浮的活性污泥按照一定比例回流到調節池2，進行泥水調節后再進入加壓溶氣生化反應單元4繼續參與生化反應，釋壓氣浮固液分離單元6所分離出的水通過出水管排放。如此連續運行30天，出水水質穩定達到GB18918-2002 —級B標準。圖3示出了本發明采用加壓溶氣生化氣浮污水處理設備的第二個實施例。
請參閱圖3所示，加壓生化氣浮污水處理通過加壓溶氣生化反應單元4、釋壓氣浮固液分離單元6和過濾單元8實現。具體來說，所述采用加壓溶氣生化氣浮的污水處理設備由潛污泵I、加壓溶氣生化反應單元4、釋壓氣浮固液分離單元6、出水端口之間通過管路依序連通；其中所述加壓溶氣生化反應單元6的底部與空氣壓縮機5之間通過氣路連通；所述釋壓氣浮固液分離單元6中設有釋放器7。本實施例中，所述釋壓氣浮固液分離單元6和加壓溶氣生化反應器4中間設有調節池2和隔膜泵3，將釋壓氣浮固液分離單元6經排泥槽61溢出的部分活性污泥回流到加壓溶氣生化反應單元4繼續參與生化反應；所述調節池2的底部同時連通經管路連接的潛污泵I。本實施例中，所述釋壓氣浮固液分離單元6與出水端口之間設有過濾單元8，所述過濾單元8中填充的濾料81。本實施例中，所述加壓溶氣生化反應單元4與所述釋壓氣浮固液分離單元6之間的管路上設有絮凝劑加入口。工作原理首先，潛污泵I將污水從集水井打入調節池2，污水經過調節池2調節之后進入加壓溶氣生化反應單元4，空氣壓縮機5對加壓溶氣生化反應單元4提供高濃度溶解氧，污水在加壓溶氣生化反應單元4進行高效生化反應，控制停留時間為O. 5小時，出水加入絮凝劑后進入釋壓氣浮固液分離單元6，通過安裝在釋壓氣浮固液分離單元6中的釋放器7在自然釋壓的過程中產生大量微氣泡使活性污泥上浮，實現泥水分離，氣浮停留時間控制為2小時，上浮的活性污泥按照一定比例回流到調節池2，進行泥水調節后再進入加壓溶氣生化反應單元4繼續參與生化反應，釋壓氣浮固液分離單元6所分離出的水進入過濾單元8經過濾后排放。如此連續運行30天，出水水質穩定達到GB18918-2002 —級A標準。圖4示出了本發明采用加壓溶氣生化氣浮污水處理設備的第三個實施例。請參閱圖4所示，加壓生化氣浮污水處理通過加壓溶氣生化反應單元4、釋壓氣浮固液分離單元6和過濾單元8和消毒單元9實現。具體來說，所述采用加壓溶氣生化氣浮的污水處理設備由潛污泵I、加壓溶氣生化反應單元4、釋壓氣浮固液分離單元6、出水端口之間通過管路依序連通；其中所述加壓溶氣生化反應單元4的底部與空氣壓縮機5之間通過氣路連通；所述釋壓氣浮固液分離單元6中設有釋放器7。本實施例中，所述釋壓氣浮固液分離單元6和加壓溶氣生化反應器4中間設有調節池2和隔膜泵3，將釋壓氣浮固液分離單元6經排泥槽61溢出的部分活性污泥回流到加壓溶氣生化反應單元4繼續參與生化反應；所述調節池2的底部同時連通經管路連接的潛污泵I。本實施例中，所述釋壓氣浮固液分離單元6與出水端口之間設有過濾單元8，所述過濾單元8中填充有濾料81。所述過濾單元8與出水端口之間設有消毒單元9。本實施例中，所述加壓溶氣生化反應單元4與所述釋壓氣浮固液分離單元6之間的管路上設有絮凝劑加入口。 工作原理首先，潛污泵I將污水從集水井打入調節池2，污水經過調節池2調節之后進入加壓溶氣生化反應單元4，空氣壓縮機5對加壓溶氣生化反應單元4提供高濃度溶解氧，污水在加壓溶氣生化反應單元4進行高效生化反應，控制水力停留時間為O. 5小時，出水加入絮凝劑后進入釋壓氣浮固液分離單元6，通過安裝在釋壓氣浮固液分離單元6中的釋放器7在自然釋壓的過程中產生大量微氣泡使活性污泥上浮，實現泥水分離，氣浮停留時間控制為2小時，上浮的活性污泥按照一定比例回流到調節池2，進行泥水調節后再進入加壓溶氣生化反應單元4繼續參與生化反應，釋壓氣浮固液分離單元6所分離出的水進入人工濕地8經過人工濕地后進入消毒單元9，在消毒單元9完成消毒后排放。如此連續運行30天，出水水質穩定達到地表水環境質量標準(GB 3838—2002) III類。以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明權利要求范圍所做的均等變化與 修飾，皆應屬本發明權利要求的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種采用加壓溶氣生化氣浮的污水處理方法，其特征在于污水經過加壓生化反應和加壓溶氣氣浮耦合過程的處理而得到浄化。
2.根據權利要求I所述采用加壓溶氣生化氣浮的污水處理方法，其特征在于所述加壓生化反應和加壓溶氣在加壓溶氣生化反應罐中同時完成，然后污水進入釋壓氣浮固液分離單元使污泥和水得到分離。
3.根據權利要求2所述采用加壓溶氣生化氣浮的污水處理方法，其特征在于所述加壓溶氣生化反應罐為密閉壓力容器，配有壓カ控制系統、進出水管道、進出氣管道，其內部設有配水配氣系統和生物填料。
4.根據權利要求3所述采用加壓溶氣生化氣浮的污水處理方法，其特征在于所述加壓溶氣生化反應罐和釋壓氣浮固液分離單元之間設置絮凝劑加入ロ，必要時可通過添加絮凝劑來提高氣浮效果。
5.根據權利要求4所述采用加壓溶氣生化氣浮的污水處理方法，其特征在于所述釋壓氣浮固液分離單元中的部分氣浮污泥回流至加壓溶氣生化反應罐。
6.根據權利要求I至5任意項所述采用加壓溶氣生化氣浮的污水處理方法，其特征在于經過加壓生化反應和加壓溶氣氣浮耦合過程處理后的污水，再經深度處理得到進ー步浄化；所述深度處理包括過濾、消毒、人工濕地、氧化塘、曝氣生物濾池。
7.—種如權利要求I所述采用加壓溶氣生化氣浮污水處理方法的污水處理設備，其特征在于由加壓溶氣生化反應單元、釋壓氣浮固液分離單元、出水端ロ之間通過管路依序連通；其中所述加壓溶氣生化反應單元的底部與空氣壓縮機之間通過氣路連通；所述釋壓氣浮固液分離單元中設有釋放器；所述加壓溶氣生化反應單元與所述釋壓氣浮固液分離單元之間的管路上設有絮凝劑加入ロ。
8.根據權利要求7所述采用加壓溶氣生化氣浮的污水處理設備，其特征在于所述釋壓氣浮固液分離單元與出水端ロ之間設有過濾單元。
9.根據權利要求7所述采用加壓溶氣生化氣浮的污水處理設備，其特征在于所述釋壓氣浮固液分離單元與出水端ロ之間設有人工濕地。
10.根據權利要求7所述采用加壓溶氣生化氣浮的污水處理設備，其特征在于所述釋壓氣浮固液分離單元與出水端ロ之間設有曝氣生物濾池。
全文摘要
本發明涉及一種采用加壓溶氣生化氣浮的污水處理方法及處理設備。該污水處理方法包括污水經過加壓生化反應和加壓溶氣氣浮耦合過程的處理而得到凈化。該污水處理設備由加壓溶氣生化反應單元、釋壓氣浮固液分離單元、出水端口之間通過管路依序連通；其中所述加壓溶氣生化反應單元的底部與空氣壓縮機之間通過氣路連通；所述釋壓氣浮固液分離單元中設有釋放器。該污水處理方法及處理設備充分發揮了加壓曝氣生物氧化和加壓溶氣氣浮的優點,使加壓生化反應和加壓溶氣在加壓溶氣生化反應單元中同時完成，經過生化反應的污水進入釋壓氣浮固液分離單元使污泥和水得到分離。
文檔編號C02F9/14GK102616991SQ20121008336
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月27日 優先權日2012年3月27日
發明者劉淑杰, 羅驥, 蘆嵩林, 陳福明 申請人:深圳清華大學研究院