[發明專利]塔式污水生物處理裝置

有效

• 申請號: 201310049813.5
• 申請日: 2013-02-07
• 公開（公告）號: CN103979670A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 李進民;周連奎;李大勇
• 申請（專利權）人: 李進民;周連奎;李大勇
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00;C02F3/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種塔式污水生物處理裝置，特別是一種包括沉淀室和使用氣體提升所述沉淀室中濃縮混合液的氣力混合液提升設備的塔式污水處理裝置。

背景技術

通常在污水生物處理裝置中，經過諸如曝氣處理等好氧處理后的混合液需要在沉淀室中進行泥水分離得到上清液（或稱為“出水”）和濃縮混合液（或稱為“污泥”），所述濃縮混合液的至少部分需要回流返回曝氣室（或稱為“污泥回流”）與污水進料（或稱為“進水”）混合。污泥回流通常利用污泥回流泵（一般為離心泵）來完成。然而，污泥回流泵需要消耗額外的能量，并且需要經常維護。此外，用電驅動的污泥回流泵還需要絕緣處理以防漏電危險。因此，污泥回流泵通常安裝在特定位置，限制了工藝布置的靈活性，并且往往需要大量連接管路，增加了設備投資，減小的整個裝置的可靠性。這些問題在占地較小而高度較大的塔式污水生物處理裝置中尤為突出。

中國專利申請CN102372379A公開了一種塔式污水生物處理裝置，包括升流式污泥床反應器、在升流式污泥床反應器上方的好氧反應器和在好氧反應器上部的分離器，所述分離器具有氣液分離筒和固液分離區，來自好氧反應器的曝氣氣體和曝氣混合液一起進入氣液分離筒，分離的混合液然后進入固液分離區分離成上清液和濃縮混合液，濃縮混合液返回好氧反應器與污水進料混合后曝氣形成曝氣混合液。

然而，在分離曝氣氣體和混合液時或在分離混合液形成上清液和濃縮混合液時，現有技術中分離裝置和方法往往難以得到期望的分離效果。特別是在體積和高度有限的塔式污水生物處理裝置中，沉淀室中出水與污泥的分離尤其困難，當分離不充分時，甚至可能發生污泥上浮現象，使得處理中斷。

此外，在污水生物處理中，曝氣風機通常是主要的耗能設備，但是曝氣氣體在完成曝氣處理后通常直接排放到大氣中，因此曝氣氣體中的能量并未得到充分利用，污水生物處理裝置的能耗較高。

因此，仍然需要新的、低能耗、高可靠性和高效率的塔式污水生物處理裝置和方法。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種塔式污水生物處理裝置以解決現有技術中的技術問題。為此，本發明的一個方面提供一種塔式污水生物處理裝置，包括沉淀室和使用氣體提升所述沉淀室中濃縮混合液的氣力混合液提升設備。

根據本發明的一些實施方式，所述沉淀室可以是任何能夠使曝氣處理混合液分離形成上清液和濃縮混合液的裝置。通常，沉淀室可以是沉淀槽或沉淀池，其中可以設置斜板或斜管以加強分離效果。濃縮混合液通常在沉淀作用下形成于沉淀槽或沉淀池的下部，其中可以設有集泥槽以加強濃縮混合液的沉降效果。在一些情況下，在沉淀室的上部設有溢流槽以排出上清液作為出水。

根據本發明的一些實施方式，在所述塔式污水生物處理裝置中，所述氣力混合液提升設備是任意合適的能夠利用氣體作為動力來提升混合液的設備，優選允許氣體與混合液接觸的氣力混合液提升設備，例如氣力泵或氣力混合液提升管。在一些情況下，氣力混合液提升管包括基本豎直的用于汲取所述濃縮混合液的提液管和與所述提液管流體連通的用于將所述氣體導入所述提液管的導氣管。

根據本發明的一些實施方式，在所述塔式污水生物處理裝置中，所述提液管具有用于汲取所述濃縮混合液的入口和用于排出所述氣體和濃縮混合液的出口，所述導氣管連接于所述提液管的中部或下部。當所述氣體經導氣管進入提液管中后，所述氣體與從提液管下部的入口進入的濃縮混合液混合，在氣體的壓力和上浮作用下，氣體和濃縮混合液在導管中形成氣液混合物并且向上流動，從提液管頂部的出口排出，從而利用氣力輸送提升了濃縮混合液。在一些情況下，通過利用氣體提升沉淀室中的濃縮混合液實現了整個污水處理裝置中的污泥循環。

在一些實施方式中，所述導氣管可以與合適的氣源流體連通，并通過流量控制閥以控制進入導氣管的氣體流量，從而控制提升濃縮混合液的流量。在另一些實施方式中，所述提液管入口的上游設置流量控制閥以控制進入導管的濃縮混合液的流量。

在一些情況下，所述氣體可以來自任何可用的氣體來源，例如所述氣體可以來自于空氣壓縮機、風機、諸如空氣、氧氣、氮氣、惰性氣體等氣體的儲罐。優選所述氣體的壓力大于或等于大氣壓。優選所述氣體是含氧氣體。在一些情況下，至少部分所述氣體來自曝氣氣體。曝氣氣體可以收集自諸如曝氣室的曝氣裝置的任何位置。優選地，曝氣氣體是在曝氣裝置上方收集的從混合液中逸出的曝氣氣體。通常曝氣氣體中的氧在曝氣處理中不能全部消耗，因此經過曝氣處理后的曝氣氣體仍然含有氧。在一些情況下，也可以設置額外的污泥回流泵以提升沉淀室中的濃縮混合液。在一些情況下，也可以利用所述氣體來驅動額外的污泥回流泵。