一種污水處理系統及方法
【專利摘要】本發明公開了一種污水處理系統，用于節約能源。包括：第一曝氣池，與二次沉淀池及第二曝氣池相連，用于接收待處理的污水及第一混合物，并將其與污水混合，形成第二混合物；第二曝氣池，與第一曝氣池及第三曝氣池相連，用于接收待處理的污水或第二混合物，將其與污水混合后形成第三混合物；第三曝氣池，與第二曝氣池及二次沉淀池相連，用于接收第三混合物；二次沉淀池，與第一曝氣池及第三曝氣池相連，用于接收經第三曝氣池流入的第三混合物，并將其處理為活性污泥濃縮液；還包括位于第一曝氣池中的空氣提升裝置，用于將活性污泥濃縮液與空氣混合、形成第一混合物后排入第一曝氣池。
【專利說明】一種污水處理系統及方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及環境保護及污水處理領域，特別涉及一種污水處理系統及方法。
【背景技術】
[0002] 在煉焦生產工藝中會設置污水處理工序，采用生物活性污泥法處理含酚廢水。采 用活性污泥法處理的系統主要由三級推流式曝氣池、二次沉淀池等組成。三級推流式曝氣 池最早是采用泵型表面曝氣葉輪，1#表面曝氣池電機功率一般為45Kw，采用變頻調速器來 控制曝氣葉輪轉速，以控制污泥回流量和曝氣池內溶解氧的含量。2#和3#表面曝氣池電機 功率一般各30Kw。在生產運行過程中，由于曝氣池水面泡沫較多，曝氣葉輪的存在會影響曝 氣池的充氧量。
[0003] 為了穩定和提高曝氣池內溶解氧的含量，消除泡沫對溶解氧的影響，現有技術中 將三級推流式表面曝氣池改為三級推流式鼓風曝氣池。由于三級推流式鼓風曝氣池取消了 1#曝氣池中用于污泥回流的曝氣葉輪，污泥回流須選用其它設備，一般采用污泥回流泵。
[0004] 本申請發明人在實現本申請實施例技術方案的過程中，至少發現現有技術中存在 如下技術問題：
[0005] 考慮到三級推流式曝氣池水面與二次沉淀池水面基本處于同一水平面的這種結 構現狀，采用污泥回流泵顯然較為浪費電量。
【發明內容】
[0006] 本發明實施例提供一種污水處理系統及方法，用于節約能源。
[0007] -種污水處理系統，包括：第一曝氣池、第二曝氣池、第三曝氣池及二次沉淀池；
[0008] 所述第一曝氣池，與所述二次沉淀池及所述第二曝氣池相連，用于接收待處理的 污水，及第一混合物，并將其與污水混合，形成第二混合物；
[0009] 所述第二曝氣池，與所述第一曝氣池及所述第三曝氣池相連，用于接收所述待處 理的污水或第二混合物，將待處理的污水或所述第二混合物與污水混合后形成第三混合 物；
[0010] 所述第三曝氣池，與所述第二曝氣池及所述二次沉淀池相連，用于接收所述第三 混合物；
[0011] 所述二次沉淀池，與所述第一曝氣池及所述第三曝氣池相連，用于接收經所述第 三曝氣池流入的所述第三混合物，并將其處理為活性污泥濃縮液；
[0012] 還包括：
[0013] 位于所述第一曝氣池中的空氣提升裝置，用于將所述活性污泥濃縮液與空氣混 合、形成所述第一混合物后排入所述第一曝氣池。
[0014] 一種污水處理方法，包括以下步驟：
[0015] 第一曝氣池接收待處理的污水及第一混合物，并將其與污水混合，形成第二混合 物；
[0016] 第二曝氣池接收所述第二混合物，將其與污水混合后形成第三混合物；
[0017] 第三曝氣池接收所述第三混合物；
[0018] 二次沉淀池接收經所述第三曝氣池流入的待處理的污水或所述第三混合物，并將 其處理為活性污泥濃縮液；
[0019] 空氣提升裝置將所述活性污泥濃縮液與空氣混合、形成所述第一混合物后排入第 一曝氣池。
[0020] 本發明實施例中污水處理系統包括第一曝氣池、第二曝氣池、第三曝氣池及二次 沉淀池；所述第一曝氣池，與所述二次沉淀池及所述第二曝氣池相連，用于接收待處理的污 水，及第一混合物，并將其與污水混合，形成第二混合物；所述第二曝氣池，與所述第一曝氣 池及所述第三曝氣池相連，用于接收所述待處理的污水或第二混合物，將待處理的污水或 所述第二混合物與污水混合后形成第三混合物；所述第三曝氣池，與所述第二曝氣池及所 述二次沉淀池相連，用于接收所述第三混合物；所述二次沉淀池，與所述第一曝氣池及所述 第三曝氣池相連，用于接收經所述第三曝氣池流入的所述第三混合物，并將其處理為活性 污泥濃縮液；還包括：位于所述第一曝氣池中的空氣提升裝置，用于將所述活性污泥濃縮 液與空氣混合、形成所述第一混合物后排入所述第一曝氣池。用空氣提升裝置代替現有技 術中的污泥回流泵，節省了電量，更為環保。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021] 圖1為本發明實施例中污水處理系統的俯視圖；
[0022] 圖2為本發明實施例中空氣提升裝置的剖視圖；
[0023] 圖3為本發明實施例中噴氣管的剖視圖；
[0024] 圖4為本發明實施例中污水處理方法的主要流程圖。
【具體實施方式】
[0025] 本發明實施例中污水處理系統包括第一曝氣池、第二曝氣池、第三曝氣池及二次 沉淀池；所述第一曝氣池，與所述二次沉淀池及所述第二曝氣池相連，用于接收待處理的污 水，及第一混合物，并將其與污水混合，形成第二混合物；所述第二曝氣池，與所述第一曝氣 池及所述第三曝氣池相連，用于接收所述待處理的污水或第二混合物，將待處理的污水或 所述第二混合物與污水混合后形成第三混合物；所述第三曝氣池，與所述第二曝氣池及所 述二次沉淀池相連，用于接收所述第三混合物；所述二次沉淀池，與所述第一曝氣池及所述 第三曝氣池相連，用于接收經所述第三曝氣池流入的所述第三混合物，并將其處理為活性 污泥濃縮液；還包括：位于所述第一曝氣池中的空氣提升裝置，用于將所述活性污泥濃縮 液與空氣混合、形成所述第一混合物后排入所述第一曝氣池。用空氣提升裝置代替現有技 術中的污泥回流泵，節省了電量，更為環保。
[0026] 參見圖1，為本發明實施例中污水處理系統的俯視圖。本發明實施例中污水處理系 統包括第一曝氣池101、第二曝氣池102、第三曝氣池103、二次沉淀池104及空氣提升裝置 105。
[0027] 第一曝氣池101與所述二次沉淀池104及所述第二曝氣池102相連，用于接收待 處理的污水，或第一混合物，并將其與污水混合，形成第二混合物。所述待處理的污水往往 是污水與污泥的混合物，其首先排入第一曝氣池101中。所述第一混合物是指將活性污泥 濃縮液與空氣及污水混合后的三態混合物，其在空氣提升裝置105中形成后由空氣提升裝 置105排出至第一曝氣池101，第一曝氣池101再將所述第一混合物與污水混合，形成第二 混合物。第二混合物流入第二曝氣池102。
[0028] 第一曝氣池101中有一進水口，其可以接收待處理的污水。第一曝氣池101可以通 過第一污水排放管道與二次沉淀池104相連，及通過第二污水排放管道與第二曝氣池102 相連。
[0029] 第二曝氣池102與所述第一曝氣池101及所述第三曝氣池103相連，用于接收所 述待處理的污水或第二混合物，將待處理的污水或第二混合物與污水混合后形成第三混合 物。第二曝氣池102將接收的待處理的污水或第二混合物再與污水混合，形成第三混合物。 第三混合物103流入第三曝氣池103。
[0030] 第二曝氣池102可以通過第三污水排放管道與第三曝氣池103相連。
[0031] 第三曝氣池103與所述第二曝氣池102及所述二次沉淀池104相連，用于接收所 述第三混合物。在循環處理過程中，第三曝氣池103接收的是第三混合物。所述第三混合 物經第三曝氣池103流入二次沉淀池104。
[0032] 第三曝氣池103可以通過第四污水排放管道與二次沉淀池104相連。
[0033] 二次沉淀池104與所述第一曝氣池101及所述第三曝氣池103相連，用于接收經 所述第三曝氣池103流入的所述第三混合物，并將其處理為活性污泥濃縮液。待處理的污 水或第三混合物經第三曝氣池103流入二次沉淀池104,因待處理的污水或第三混合物中 的活性污泥與水存在密度差，則活性污泥沉淀濃縮，形成活性污泥濃縮液，位于下部，澄清 污水位于上部，澄清污水經二次沉淀池104頂部的水堰流出，而活性污泥濃縮液經二次沉 淀池104進入第一曝氣池101中的空氣提升裝置105中。
[0034] 二次沉淀池104中設有出水口，用于排出污水，此處所說的污水可以是澄清污水。 所述出水口的水平位置可以低于第一曝氣池101中的所述進水口。
[0035] 空氣提升裝置105位于第一曝氣池101中，用于將所述活性污泥濃縮液與空氣混 合、形成所述第一混合物后排入所述第一曝氣池101。空氣提升裝置105還包括氣液混流管 1051、錐形管1052、污泥回流管1053、噴氣管1054、空氣管1055、法蘭1056等，如圖2所示。
[0036] 污泥回流管1053,其跨接在所述第一曝氣池101及所述二次沉淀池104之間，用于 接收所述二次沉淀池104流入的所述活性污泥濃縮液.
[0037] 錐形管1052,與所述污泥回流管1053相連，用于連接所述污泥回流管及所述氣液 混流管。
[0038] 氣液混流管1051，通過所述錐形管1052與所述污泥回流管相連，用于接收及排出 所述第一混合物。
[0039] 空氣管1055,與所述噴氣管1054相連，用于接收空氣。
[0040] 噴氣管1054,通過所述錐形管1052伸入所述污泥回流管1053中，用于噴出空氣以 與所述活性污泥濃縮液混合。
[0041] 其中污泥回流管1053跨接在第一曝氣池101與二次沉淀池104之間，用于接收所 述二次沉淀池流入的所述活性污泥濃縮液，活性污泥濃縮液從污泥回流管1053流至空氣 提升裝置105下部，與噴氣管1054噴出的空氣相混合，形成液、固、氣三態混合物（即第一 混合物），該第一混合物的體積密度顯然小于活性污泥濃縮液的密度，該密度差的大小會影 響液位提升的高度和活性污泥濃縮液流量的大小，密度差越大則液位提升越高，活性污泥 濃縮液流量越大。該第一混合物的體積大小由混入的空氣量所決定。第一混合物由于密度 的減小，形成推動力，從污泥回流管1053往上升，經由錐形管1052,由氣液混合管1051排 出，進入第一曝氣池101。
[0042] 現有技術中空氣提升裝置中的噴氣管一般為單孔噴氣管，其是基于空氣射流使氣 液混合的原理，因此現有技術中空氣提升裝置中的氣液混合管的管徑會受到限制，不能太 大，一般為150-200mm，但這樣會使噴入的空氣量少，或是不能很好地與活性污泥濃縮液相 混合。本發明實施例中的噴氣管1054可以為多孔噴管，其至少包括一個開孔，如圖3所示。 該噴氣管1054可以是直管，也可以彎曲成圓形管，或也可以是其它形狀的噴管。因其具有 多孔，擴大了氣液接觸面，從而可以增大氣液混流管1051的管徑范圍，例如一種氣液混流 管1051的管徑可以是1000mm。當噴氣管1054包括多個開孔時，所述多個開孔在噴氣管 1054上可以均勻分布也可以不均勻分布。
[0043] 以下通過具體實施例介紹污水處理的方法。
[0044] 參見圖4,本發明實施例中污水處理的主要方法流程如下：
[0045] 步驟401 :第一曝氣池101接收待處理的污水或第一混合物，并將其與污水混合， 形成第二混合物。
[0046] 步驟402 :第二曝氣池102接收所述第二混合物，將其與污水混合后形成第三混合 物。
[0047] 步驟403 :第三曝氣池103接收所述第三混合物。
[0048] 步驟404 :二次沉淀池104接收經所述第三曝氣池103流入的所述第三混合物，并 將其處理為活性污泥濃縮液。
[0049] 步驟405 :空氣提升裝置105將所述活性污泥濃縮液與空氣混合、形成所述第一混 合物后排入第一曝氣池101。
[0050] 本發明實施例中污水處理系統包括第一曝氣池101、第二曝氣池102、第三曝氣池 103及二次沉淀池104 ;所述第一曝氣池101，與所述二次沉淀池104及所述第二曝氣池102 相連，用于接收待處理的污水，及第一混合物，并將其與污水混合，形成第二混合物；所述第 二曝氣池102,與所述第一曝氣池101及所述第三曝氣池103相連，用于接收所述待處理的 污水或第二混合物，將待處理的污水或所述第二混合物與污水混合后形成第三混合物；所 述第三曝氣池103,與所述第二曝氣池102及所述二次沉淀池104相連，用于接收所述第三 混合物；所述二次沉淀池104,與所述第一曝氣池101及所述第三曝氣池103相連，用于接 收經所述第三曝氣池103流入的所述第三混合物，并將其處理為活性污泥濃縮液；還包括 ： 位于所述第一曝氣池101中的空氣提升裝置105,用于將所述活性污泥濃縮液與空氣混合、 形成所述第一混合物后排入所述第一曝氣池101。用空氣提升裝置105代替現有技術中 的污泥回流泵，節省了電量，更為環保，例如，如果采用污泥回流泵，當污泥回流量為100m 3/ h時，電機功率為7. 5Kw，年耗電量約為6. 57萬度，而采用本發明實施例中中空氣提升裝置 105,當污泥回流量為100m3/h時，耗空氣量為36m 3/h，耗電功率為0. 86Kw，年耗電量約為 〇. 76萬度，每年節電量約為5. 81萬度。通過控制噴入空氣量的大小即能調節回流的污泥 量，給污泥回流操作帶來了較大的方便。污泥提升所用的空氣可以補充活性污泥中溶解氧 的含量。且空氣提升裝置105中的噴氣管1054設計為多孔噴管，擴大了氣液接觸面，也有 效增大了氣液混流管1051的管徑范圍。
[0051] 顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精 神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍 之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
【權利要求】
1. 一種污水處理系統，包括：第一曝氣池、第二曝氣池、第三曝氣池及二次沉淀池； 所述第一曝氣池，與所述二次沉淀池及所述第二曝氣池相連，用于接收待處理的污水， 及第一混合物，并將其與污水混合，形成第二混合物； 所述第二曝氣池，與所述第一曝氣池及所述第三曝氣池相連，用于接收所述待處理的 污水或第二混合物，將待處理的污水或所述第二混合物與污水混合后形成第三混合物； 所述第三曝氣池，與所述第二曝氣池及所述二次沉淀池相連，用于接收所述第三混合 物； 所述二次沉淀池，與所述第一曝氣池及所述第三曝氣池相連，用于接收經所述第三曝 氣池流入的所述第三混合物，并將其處理為活性污泥濃縮液； 其特征在于，還包括： 位于所述第一曝氣池中的空氣提升裝置，用于將所述活性污泥濃縮液與空氣混合、形 成所述第一混合物后排入所述第一曝氣池。
2. 如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述空氣提升裝置包括：污泥回流管、錐形 管、氣液混流管、空氣管及噴氣管； 所述污泥回流管，其跨接在所述第一曝氣池及所述二次沉淀池之間，用于接收所述二 次沉淀池流入的所述活性污泥濃縮液； 所述錐形管，與所述污泥回流管相連，用于連接所述污泥回流管及所述氣液混流管； 所述氣液混流管，通過所述錐形管與所述污泥回流管相連，用于接收及排出所述第一 混合物； 所述空氣管，與所述噴氣管相連，用于接收空氣； 所述噴氣管，通過所述錐形管伸入所述污泥回流管中，用于噴出空氣以與所述活性污 泥濃縮液混合。
3. 如權利要求2所述的系統，其特征在于，所述噴氣管包括至少一個開孔。
4. 如權利要求3所述的系統，其特征在于，當所述噴氣管包括多個開孔時，所述多個開 孔在所述噴氣管上均勻分布。
5. 如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述第一曝氣池中設置有一進水口，用于接 收所述待處理的污水。
6. 如權利要求5所述的系統，其特征在于，所述二次沉淀池中設置有一出水口，用于排 出污水。
7. 如權利要求6所述的系統，其特征在于，所述出水口的水平位置低于所述進水口。
8. -種污水處理方法，其特征在于，包括以下步驟： 第一曝氣池接收待處理的污水及第一混合物，并將其與污水混合，形成第二混合物； 第二曝氣池接收所述第二混合物，將其與污水混合后形成第三混合物； 第三曝氣池接收所述第三混合物； 二次沉淀池接收經所述第三曝氣池流入的待處理的污水或所述第三混合物，并將其處 理為活性污泥濃縮液； 空氣提升裝置將所述活性污泥濃縮液與空氣混合、形成所述第一混合物后排入第一曝 氣池。
【文檔編號】C02F3/12GK104108786SQ201310130421
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年4月16日 優先權日:2013年4月16日
【發明者】王柏林 申請人:北大方正集團有限公司, 蘇州蘇信特鋼有限公司, 江蘇蘇鋼集團有限公司