城鎮污水分散處理裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及廢水處理領域，具體涉及用于城鎮污水分散處理裝置，尤其涉及生活污水和食品工業廢水中富含有機污染物的廢水處理。
【背景技術】
[0002]中國是水資源嚴重匱乏的國家，人均水資源占有量僅為世界人均占有量的1/4，且水污染非常嚴重，由于很多人環境保護意識薄弱，并有繼續加重的趨勢，長江、黃河等七大水系及湖泊水庫普遍受到污染，沿海水體發生赤潮和富營養化現象日益增多。
[0003]為保護水環境，國家投入了大量的資金進行污染治理，全面加強了工業有機廢水的治理和城鎮生活污水的處理。住房和城鄉建設部的數據顯示，截至2009年3月底，全國設市城市、縣及部分重點建制鎮(以下簡稱"城鎮〃)共建成污水處理廠1590座，處理能力達9204萬立方米/，全國在建城鎮污水處理項目1885個，設計能力約5517萬立方米/。然而，目前全國仍有約1/4的設市城市和近80%的縣城未建成污水處理廠。在國家不斷采取一系列擴大內需促進經濟增長的政策措施推動下，縣鎮污水處理設施建設和太湖流域、三峽庫區等地區重點鎮的污水處理設施建設步伐不斷加快。但是，由于中小城鎮產生的污水或者大型工廠生活污水離污水處理廠較遠，如果采用集中處理方法會造成集水管線長，投資成本過大。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的在于克服上述現有城鎮污水分散處理模式的缺陷，提供一種在城鎮污水分散處理中應用的裝置。
[0005]本實用新型提供了一種用于城鎮污水分散處理裝置，包括曝氣池和反應池，所述曝氣池包括上部連通的好氧區和兼氧區，所述好氧區上部設有進水管，底部設有曝氣元件；所述反應池包括緩沖區和厭氧反應區，所述緩沖區底部設有可將污水循環上推的推流泵，所述反應池上部設有出水口，在所述反應池的底部，還設有布水管，所述布水管延伸至所述兼氧區的底部使所述反應池與所述兼氧區連通。
[0006]進一步地，所述好氧區內布設有生物填料，使曝氣后的污水通過所述生物填料初步凈化后再進入所述兼氧區。
[0007]更進一步地，所述生物填料采用人工水草，成行排列于所述好氧區內，底部用水草支架支撐，所述曝氣元件置于所述人工水草底部。
[0008]進一步地，所述反應池水面位置且靠近出水口處還設有循環泵，通過回流管與所述好氧區連通。
[0009]更進一步地，所述循環泵帶有射流曝氣管，使所述反應池內向上循環推動凈化后的水流通過所述循環泵和所述射流曝氣管組合形成的氣水混合液經所述回流管重新回到所述好氧區。
[0010]進一步地，所述反應池出水口處設有溢流裝置。
[0011]本實用新型提供的用于城鎮污水分散處理裝置，采用間歇式循環上流推進方式，較高的循環上流速度能使污泥床內的顆粒污泥處于流化狀態，使污水中的基質與污泥充分接觸和完全混合，加快了傳質速度，容和負荷高、反應速度快、出水含懸浮物的濃度低；剩余污泥少、耐負荷沖擊能力強；結構簡單、能耗低、占地面積少和投資省，用于處理城市污水和工業廢水時能耗僅為ICEAS反應器的1/4、容積負荷則是ICEAS工藝的2倍以上，投資僅是ICEAS工藝的60%，具有較為廣泛的應用價值。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型結構示意圖。
[0013]其中:
[0014]I 一進水管2 —好氧區3 —兼氧區
[0015]4 一緩沖區5 —厭氧反應區6 —溢流裝置
[0016]7-循環泵8-人工水草9 一水草支架
[0017]10 —回流管11 一推流泵12 —布水管
[0018]13—裝置外殼14 一射流曝氣管15 —出水口
[0019]16 一曝氣盤17 —第一隔墻18 —第二隔墻
[0020]A —曝氣池B —反應池
【具體實施方式】
[0021]下面結合實施例對本實用新型作進一步的詳述。應當理解，此處所描述的具體實施例，僅僅用于解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0022]本實用新型采用間歇式循環上流推進方式，將污水處理分設在曝氣池和反應池兩個部分進行，并將污水處理的運行周期分為進水、排水階段和反應階段:
[0023]1.進水、排水階段
[0024]此階段中，使污水首先進入曝氣池，然后將曝氣后的污水從曝氣池底部設置的布水器進入反應池內，并以上流推流的方式進入反應池。污水進水時反應池內污水的上流速度低于0.5m/ho
[0025]2.反應階段
[0026]在此階段反應池不進水、不排水。通過推流泵將從反應池底部進入的污水使反應池內的污水向上推進，使反應池內污泥床處于流化狀態。當反應結束時，停止循環上流反應，反應池進入下一周期的進水、排水期。在污水從下向上進水的同時，將上一個反應期得到的凈化污水從反應池上部推出實現排水。
[0027]上述階段中，還可進一步通過管道和循環泵將推入反應池上部污水形成氣水混合液，在曝氣池和反應池之間多次循環流動，反復凈化，更好地提高凈化處理效果。
[0028]本實用新型上述間歇循環處理過程，與現有的EGSB反應器相比，能夠形成高生物活性的顆粒污泥，由于循環反應時不進水、不排水，僅將反應器內污水在曝氣池和反應池內進行循環反應。這樣，即使采用很高的循環上流速度也不會將反應器內的活性污泥帶出反應器。而且，高的循環上流速度能使污泥床內的顆粒污泥處于流化狀態，使污水中的基質與污泥充分接觸和完全混合，加快了傳質速度。進一步地，反應器在進水、排水時停止循環上流反應，進水通過反應池底部的布水器以上流推流的方式進入反應池。由于進水上流速度很低，而且到進水完成時原污水最多也只能到達反應池水深的4/5處，此時重新開始循環反應，所以不存在進水影響沉淀的問題，再加上原水進水時，原水與污泥床內的活性污泥發生反應，其反應方式與UASB反應器相比，也沒有原水“短路”的可能。
[0029]本實用新型上述間歇循環處理過程，與ICEAS反應器相比具有以下優點:
[0030]①容和負荷高、反應速度快、出水含懸浮物的濃度低。本實用新型由于進水上流速度低，反應池表面水力負荷低，因此，污泥沉淀效果好，出水含懸浮物濃度低，反應池內的污泥濃度高。在處理生活污水時，反應池內的污泥濃度高達10g/L以上，是ICEAS反應器的3倍以上，根據莫諾(Monod)活性污泥反應動力學公式:
[0031]ds/dt = ksx/ (ks+s)
[0032]式中ds/dt—微生物凈增值速率，mg/ (L.d)；
[0033]s—底物濃度，mg/L;
[0034]t—反應時間，d;
[0035]X—活性污泥濃度，mg/L ；
[0036]k一最大比底物去除速度，Ι/d ；
[0037]ks一飽和常數，mg/L。
[0038]從上式可以看出，反應速度與反應器內污泥濃度成正比，反應器內污泥濃度越高，生化反應速度越快。本實用新型反應器內活性污泥濃度是ICEAS反應器的3倍以上，其反應速度也比ICEAS反應器快3倍。高的污泥濃度提高了反應器的生化反應速度，而高的循環上流速度又強化了污水中有機物和污泥間的傳質過程，從而使本實用新型反應器的容積負荷大大高于ICEAS反應器。
[0039]②剩余污泥少、耐負荷沖擊能力強。本實用新型反應器內的活性污泥濃度很高，活性污泥在反應池內的停留時間很長，這種運行方式可大大減少剩余污泥產量，并促進污泥中有機污染物被充分降解。由于反應器內污泥濃度高，污泥負荷低，低污泥負荷運行的活性污泥污水處理反應器耐負荷沖擊能力強。
[0040]③結構簡單、投資省。在處理相同污水時，本實用新型反應器的容積負荷是ICEAS反應器的3倍以上，加上反應器在進水、排水期內能同時進行沉淀、污水進水、排水和UASB反應，反應池的容積和時間利用率達到100%，故其所需的容積僅為ICEAS反應器的1/2以下，節省了基建投資。另外，本實用新型采用進水推出水的進水、排水方式，省去了投資大、操作管理復雜的潷水系統。
[0041]④能耗低。本實用新型反應器工作在好氧一缺氧一厭氧狀態，好氧量僅為ICEAS反應器的1/4。由于采用恒水位進水、排水，水頭損失比ICEAS反應器小。
[0042]作為本實用新型進一步的方式，曝氣后的污水需通過生物填料凈化處理后再進入反應池。生物填料可選用仿水草式生物載體(俗稱人工水草)，是由位于美國佛羅里達州西墨爾本的HILLS公司試驗室成功開發的多組分熔噴纖維新工藝制造，具有多重結構，中心層為活性炭纖維/聚氨酯復合材料，空隙率為90%，具有大孔與微孔相結合的孔結構特征和大量反應性基團；其次層是經過特別處理后聚丙烯超細非織造纖維網層，纖維直徑超細，三維網狀立體結構，高孔率低孔徑；最外層是由聚丙烯樹脂經特殊加工與處理制成的片狀單絲纖維，表面經特殊親水處理，單絲密度0.91g/cm2當量直徑18-48 μ m長度15_19mm抗拉強度多358MPa彈性模量多3.5GPa斷裂伸長率8-30%，三層材料由表面熱壓熔融一次成型。每平方米可提供約80000?120000m2的比表面積，該產品最大長度< 200cm，寬度^ 5cm,厚度1.5?2.5cm。仿生水草生物載體仿皮膚三維設計，中間層設計有高吸附能力的新材料，負載了大量處于休眠狀態的微生物菌種，在水里可以馬上激活，處理工業廢水和高難度有機廢水時掛膜快。仿生水草生物載體采用多組分熔噴纖維新工藝一次成型，每平米比表面積達十萬平方米以上，極易于微生物掛膜和吸附懸浮顆粒物；適應性強，耐沖擊負荷性能高。本實用新型方法選用的生物填料，可優選專利申請號為2009101078534的人工水草生物載體作為人工水草填料。
[0043]參見圖1，本實用新型提供的污水分散處理裝置(反應器)包括曝氣池A和反應池B，通過一裝置外殼13圍合形成一整體。其中所述曝氣池A包括好氧區2和兼氧區3，兩者通過第一隔墻17隔離，上部連通。所述好氧區2上部設有進水管1，該進水管I管口延伸于好氧區2底部。在好氧區2的底部，設置有多個曝氣元件16，可劇烈攪動水面，使污水不斷流動，使空氣中的氧與水滴或水氣的界面充分接觸，為微生物提供溶解氧，同時可起到攪拌混合的作用。污水經過一段時間的曝氣后，使水中產生以好氧菌為主體的絮凝體，其含有大量的活性微生物。所述反應池B與曝氣池A通過第二隔墻18隔離，其底部鋪設有布水管12，且所述反應池B中緩沖區4的底部設有與兼氧區3底部連通的開口，所述布水管12鋪設于整個反應池B底部，且通過底部連通的開口延伸于兼氧區3底部，通過推流泵11的吸力和向上的推力，可將兼氧區3底部的污水不斷抽入反應池B內。所述反應池B包括緩沖區4和厭氧反應區5，其中緩沖區4的底部設有推流泵11，靠近污水進入反應池B的入口處，可固定設置于