[發明專利]立體循環一體化氧化溝污水處理設備及其操作方法

無效

• 申請號: 01109727.2
• 申請日: 2001-03-27
• 公開（公告）號: CN1376642A
• 公開（公告）日: 2002-10-30
• 發明（設計）人: 劉俊新;夏世斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態環境研究中心
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F9/02;//;312;314;174;170)
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 李柏

本發明屬于利用生化技術處理污水的設備，特別涉及一種立體循環一體化氧化溝污水處理設備及其操作方法。

目前公知的一種氧化溝污水處理技術是二十世紀50年代開發的，主要由氧化溝、二沉池和污泥回流系統組成，它是活性污泥處理方法的一種形式。最初利用氧化溝處理技術的裝置是帕斯維爾(Pasveer)氧化溝裝置，見附圖4，此后又開發出各種不同形式的氧化溝裝置，如卡羅塞(Carrousel)氧化溝裝置，見附圖5，以及奧貝爾(Orbal)氧化溝裝置等，見附圖6。

這些氧化溝裝置的共同特點是：氧化溝是平面循環封閉式的溝渠，使用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置推動混合液(污水和活性污泥組成)沿水平方向在閉合式渠道中進行連續循環；污水和微生物的停留時間長，有機污染物的負荷低；氧化溝能夠通過低限度的操作和維護，穩定地達到有機物和總懸浮固體的有效去除。沉淀池與氧化溝分建，通過污泥泵將沉淀污泥回流到氧化溝內。其主要缺點是由于曝氣設備的能力所限，氧化溝的深度較淺，通常水深為1-3米，占地面積大。因此，在土地資源緊缺的國家或地區使用受到制約。

二十世紀八十年代末，美國開發了另一種公知的氧化溝污水處理方法-----一體化氧化溝(Integral?oxidation?Ditch簡稱I.O.D)，見附圖7。它是一種將傳統氧化溝裝置的污水曝氣凈化和混合液的沉淀/分離合并為一體(沉淀池直接設置在氧化溝溝道中)，以實現污泥的無泵回流。該方法與傳統氧化溝裝置所用的方法相比，省掉了污泥回流系統。其缺點是：二沉池建于循環溝道中，增加了水流阻力，對曝氣設備的要求提高。運行調節性能差。由于反應池中混合液仍然呈水平方向連續循環，受曝氣能力的限制，水深一般不超過3米，因此，仍存在占地面積過大的問題。

本發明的目的在于提供一種流態方式上全新、更節約占地面積、進一步節省能耗的立體循環一體化氧化溝污水處理設備及其操作方法。

本發明的設備由氧化溝和固液沉淀分離器組成，其特征在于：

所述的氧化溝是立體循環式氧化溝，其是由隔板將氧化溝分成上下兩部分，上部為好氧區，下部為缺氧區；在立體循環氧化溝上部分的一側壁上開有進水口，在進水口的前方安裝有曝氣轉刷；

所述的固液沉淀分離器是一矩形容器，其底部混合液進入口呈斜開口，在上部的側壁上設有溢流堰和出水口，在另一側壁上，且位于立體循環氧化溝下部處開有污泥回流口；

固液沉淀分離器是安裝在立體循環氧化溝的側壁上，固液沉淀分離器的出水口在立體循環氧化溝的上部分，污泥回流口在立體循環氧化溝的下部分。

所述的固液沉淀分離器安裝在立體循環氧化溝的側壁上，是指壁上開有進水口對面的側壁。

所述的隔板是安裝在固液沉淀分離器和立體循環氧化溝的內側壁之間，并且隔板的兩端分別與立體循環氧化溝的側壁和固液沉淀分離器的內側壁之間留有使水暢通循環的溝道；或隔板分別與立體循環氧化溝的側壁和固液沉淀分離器的內側壁密閉連接，在隔板兩端分別開有使水暢通循環的孔。

所述的固液沉淀分離器的污泥回流口，是設在溢流堰和出水口對面的側壁上。

所述的固液沉淀分離器上進一步在污泥回流口的上方開有一口，并在口處連接一供部分混合液流入的中心管。

本發明的固液沉淀分離器是一矩形容器，在位于立體循環氧化溝下部適當高度處開有污泥回流口，借助氧化溝內混合液向下流時產生的流體力學特性，使污泥自動回流到氧化溝內，污泥回流方式獨特，泥水分離效果好，實現污泥回流的無動力消耗。固液分離器依混合液進入之不同方式可分為兩種結構如下：結構一，混合液進口位于立體氧化溝下部，混合液只從此處進入分離器；結構二，保留結構一的前提下，在污泥回流口的上方開有一口，并在口處連接一定尺寸的中心管，以供部分混合液流入。

本發明立體循環一體化氧化溝污水處理操作方法是：城市生活污水或某些工業廢水首先由進水口進入裝有微生物群體(活性污泥)的立體循環一體化氧化溝上部，通過曝氣轉刷裝置使被攪動的污水與微生物群體充分混合，在此區，混合液呈好氧狀態，可有效地降解有機物并將氨氮氧化為硝態氮(硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮)；然后，混合液通過側邊的溝道或孔向下流入立體循環一體化氧化溝的下部，在此區，混合液呈缺氧狀態，在反硝化菌的作用下將硝態氮還原為氮氣而從水中去除；反硝化以有機物為碳源，如COD，因此可同時將部分有機物去除。