[發(fā)明專(zhuān)利]一種氧化溝工藝的模擬裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210348640.2
• 申請(qǐng)日: 2012-09-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102815790A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭昌梓;陳雪梅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C02F3/30
• 分類(lèi)號(hào): C02F3/30
• 代理公司: 西安西達(dá)專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61202
• 代理人: 第五思軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水污染處理領(lǐng)域，特別是一種氧化溝工藝的模擬裝置及方法。

背景技術(shù)

氧化溝是活性污泥法的一種變型。氧化溝是一個(gè)封閉的環(huán)形溝渠，泥水混合液在溝渠中反復(fù)循環(huán)流動(dòng)而使污染物得到降解，具有推流式和完全混合式的特點(diǎn)。氧化溝作為污水生物處理的有效方法之一，具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、操作方便、剩余污泥少、耗電量低等其他活性污泥系統(tǒng)無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外污水處理中得到廣泛應(yīng)用。

氧化溝一般采用表面機(jī)械曝氣，曝氣設(shè)備分散定點(diǎn)布置，當(dāng)混合液流經(jīng)曝氣區(qū)時(shí)溶解氧濃度升高，離開(kāi)曝氣區(qū)時(shí)由于微生物耗氧作用混合液的溶解氧逐步下降，以至處于缺氧狀態(tài)，出現(xiàn)明顯的溶解氧濃度梯度，再經(jīng)歷曝氣區(qū)時(shí)重復(fù)上述過(guò)程，從而在氧化溝中形成了良好的缺氧好氧交替工作環(huán)境，為生物脫氮?jiǎng)?chuàng)造良好的環(huán)境條件，有利于氮的去除，所以氧化溝具有脫氮能力，如果在氧化溝前再增設(shè)厭氧池就可以達(dá)到脫氮除磷效果。

目前針對(duì)氧化溝脫氮及處理效果研究，通常采用的研究手段有二種：一是采用實(shí)際運(yùn)行的氧化溝，二是采用氧化溝模型模擬。由實(shí)際運(yùn)行的氧化溝規(guī)模大，運(yùn)行條件改變困難，不能很好地實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)研究的目的，而氧化溝模型容積較小，一個(gè)循環(huán)的水力停留時(shí)間很短，不能很好地反映氧化溝的運(yùn)行特點(diǎn)和反應(yīng)狀況。特別是針對(duì)氧化溝的生物脫氮研究及多點(diǎn)曝氣研究利用氧化溝模型難以實(shí)施或達(dá)到研究效果。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種氧化溝工藝的模擬裝置及方法，能很好地反映氧化溝的運(yùn)行特點(diǎn)和反應(yīng)狀況。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種氧化溝工藝的模擬裝置，包括厭氧反應(yīng)器1和模擬反應(yīng)器2，厭氧反應(yīng)器1的進(jìn)水口通過(guò)污水泵A和進(jìn)水管連接，厭氧反應(yīng)器1的出水口和模擬反應(yīng)器2的進(jìn)水口連接，模擬反應(yīng)器2的出水口通過(guò)第一閥門(mén)C和排水管連接，模擬反應(yīng)器2的回流污泥出口通過(guò)污泥泵B和厭氧反應(yīng)器1的回流污泥入口連接，模擬反應(yīng)器2的剩余污泥出口通過(guò)第二閥門(mén)D和排泥管連接，模擬反應(yīng)器2的曝氣器通過(guò)氣管和氣泵E連接，厭氧反應(yīng)器1裝有第一攪拌器F，模擬反應(yīng)器2裝有第二攪拌器G。

所述的污水泵A、污泥泵B、氣泵E、第一閥門(mén)C、第二閥門(mén)D、第一攪拌器F和第二攪拌器G均由微電腦自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)行全自動(dòng)控制。

所述的厭氧反應(yīng)器1為厭氧反應(yīng)池。

所述的模擬反應(yīng)器2為模擬反應(yīng)池。

一種氧化溝工藝的模擬方法，包括以下步驟：

第一步，污水泵A、污泥泵B、第一攪拌器F和第二攪拌器G同時(shí)開(kāi)啟，進(jìn)水和污泥回流開(kāi)始，厭氧反應(yīng)器1中的泥水混合液自流進(jìn)入模擬反應(yīng)器2中，在0.5-2min后，污水泵A、污泥泵B停止，進(jìn)水和污泥回流結(jié)束；

第二步，進(jìn)水結(jié)束后厭氧反應(yīng)器1和模擬反應(yīng)器2進(jìn)行混合反應(yīng)，1-15min后氣泵E開(kāi)啟，模擬反應(yīng)器2進(jìn)行充氧曝氣，曝氣0.5-15min后關(guān)閉氣泵E，反應(yīng)1-15min后又開(kāi)啟氣泵E，進(jìn)行充氧曝氣，曝氣0.5-15min又關(guān)閉氣泵E，一個(gè)循環(huán)內(nèi)氣泵E的間歇開(kāi)啟和運(yùn)行模擬實(shí)現(xiàn)氧化溝的不同曝氣方式，兩次進(jìn)水之間的時(shí)間稱(chēng)為一個(gè)循環(huán)，一個(gè)循環(huán)時(shí)間相當(dāng)于模擬氧化溝的一個(gè)循環(huán)時(shí)間；

第三步，當(dāng)模擬氧化溝一個(gè)循環(huán)時(shí)間結(jié)束后又同時(shí)開(kāi)啟污水泵A和污泥泵B進(jìn)行進(jìn)水和污泥回流，進(jìn)行新的循環(huán)，在運(yùn)行3-6個(gè)循環(huán)后，關(guān)閉第二攪拌器G，使模擬反應(yīng)器2中的泥水混合液靜置沉淀，進(jìn)行泥水分離，沉淀30min后，開(kāi)啟第一閥門(mén)C進(jìn)行排水，排水量為前面幾個(gè)循環(huán)所進(jìn)的水量；

第四步，排水結(jié)束后又開(kāi)始新的循環(huán)，在運(yùn)行3-6個(gè)循環(huán)后進(jìn)行沉淀排水，如此反復(fù)運(yùn)行，從長(zhǎng)期運(yùn)行效果來(lái)看與氧化溝的運(yùn)行效果是等效的，即實(shí)現(xiàn)了氧化溝工藝模擬。

在整個(gè)模擬運(yùn)行中，第一攪拌器F一直開(kāi)啟，第二攪拌器G只是在模擬反應(yīng)器2沉淀時(shí)關(guān)閉，其它時(shí)間開(kāi)啟，進(jìn)水和進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器1中的回流污泥同步進(jìn)行，剩余污泥根據(jù)泥齡要求在泥水混合液開(kāi)始沉淀前開(kāi)啟第二閥門(mén)D從模擬反應(yīng)器2中排放。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為：

（1）本模擬方法以氧化溝的循環(huán)比為基礎(chǔ)，將氧化溝在空間上的生物反應(yīng)變?yōu)闀r(shí)間上的生物反應(yīng)，能較好地反映氧化溝的流態(tài)特征和運(yùn)行特性。

（2）本發(fā)明所采用的模擬方法可以使模擬試驗(yàn)裝置體積小，對(duì)氧化溝的試驗(yàn)研究不受地域限制，模擬方法更能切合氧化溝的實(shí)際運(yùn)行狀況，模擬試驗(yàn)更加方便可靠。

（3）本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)對(duì)氧化溝不同曝氣方式及脫氮除磷進(jìn)行模擬試驗(yàn)研究，運(yùn)行方便可靠。

附圖說(shuō)明

附圖為本發(fā)明模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。