[發明專利]脫氣池，包括脫氣池的活性污泥污水處理系統及處理方法

在審

• 申請號: 202010410170.2
• 申請日: 2020-05-14
• 公開（公告）號: CN111547946A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 劉威;王恩厚;陳澤梅;劉巖
• 申請（專利權）人: 蘇伊士水務工程有限責任公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳钘;王蕊瑞

本發明提供一種脫氣池、包括脫氣池的活性污泥污水處理系統以及污水處理方法。該脫氣池用于使溶解于污水中的氣體和粘附在污水中絮凝體上的氣泡釋放出來。在脫氣池內，沿污水的流動方向依次設置：跌水區，設置為其下游的液位低于上游的污水處理池的液位，從而使污水在跌水區從上游的污水處理池跌落；第一攪拌區，設置為對污水進行第一次攪拌，所述第一次攪拌包括來自于跌水區的污水導致的跌水攪拌和第一空氣攪拌；氣泡上浮區，設置為引導污水向上流動；以及第二攪拌區，設置為對污水進行比第一次攪拌強度弱且僅包括第二空氣攪拌的第二次攪拌，并使處理的污水流出脫氣池。

技術領域

本發明涉及一種脫氣池，包括脫氣池的活性污泥污水處理系統以及污水處理方法。

背景技術

污水中含有大量的含碳、氮、磷的有機和無機污染物，這些污染物排放到環境中會引起水體的富營養化，對水體的生態環境造成極大破壞。在當前的污水處理領域中，生物處理技術是去除廢水中可生物降解有機物和氮的常用技術，在城市生活污水處理中已被廣泛采用。作為一種生物處理技術，活性污泥污水處理工藝是污水處理領域中應用最廣泛的技術之一。活性污泥污水處理工藝是以活性污泥為主體的污水生物處理技術。向污水注入空氣進行曝氣，水中的細菌等微生物利用曝氣鼓入的氧氣來分解污水中的有機污染物。這樣，在持續一段時間后，在污水中形成一種呈黃褐色的絮凝體。這種絮凝體主要是由大量繁殖的微生物群體所構成，它易于沉淀與水分離，并使污水得到凈化、澄清。這種絮凝體就是被稱為“活性污泥”的生物污泥。

在現有技術中，應用活性污泥污水處理工藝的污水處理系統通常包括活性污泥池和沉淀池。為了使水變得澄清，也為了存留活性污泥絮凝體，活性污泥池下游設置有沉淀池。活性污泥絮凝體在沉淀池沉淀下來，并通過泵回流到活性污泥池，澄清后的水則流出污水處理系統。在設計上述系統時，為了減少占地面積，以及提高活性污泥池曝氣氧傳遞率，從而降低耗電量，通常會將活性污泥池的水深設計為7～8m。充氧用的空氣自池底鼓出，在這種高水深下(同時意味著高壓力)，空氣更易溶于水中，因而達到較高的空氣溶解率。然而，高水深也會帶來很多問題，如下面所述。溶解的氣體中，只有氧氣是污水處理所必需的，會在污水處理系統運行中被消耗掉，絕大多數其他的溶解氣體(比如氮氣)并不會被消耗。當后續工序水深變淺(即壓力降低)，大量溶解的氮氣在后續的管道、構筑物中從溶解態變回氣態，以氣泡的形式存在。這些氣泡可能堵塞管道，還可能讓原本應下沉的活性污泥難以沉降，因而影響了后續的沉淀工藝。同時，由于曝氣，活性污泥絮凝體上會粘附小氣泡，因而很難沉淀。

因此，在實踐中，通常會在活性污泥池與沉淀池之間設置脫氣池，如圖1所示。通過脫氣池中的攪拌，可以令溶解于水中的氣體和粘附在絮凝體上的氣泡釋放出來，而不會等到后續管道或構筑物中再釋放出來。這樣可以保證后續工藝的正常運行。

現有的污水處理系統僅采用一個脫氣池，并且這些系統中的大多數采用機械攪拌，少數采用與活性污泥池一樣的曝氣頭進行空氣攪拌。然而，這些系統存在一些問題。僅具有一個脫氣池的系統設計簡單，脫氣效果不佳。此外，現有系統沒有考慮對脫氣池的幾何尺寸進行定量規范。例如，脫氣池中的水深通常與活性污泥池的水深一致，導致溶解氣體不能被有效釋放；脫氣池的池容沒有設計標準，有時過大，有時過小，造成脫氣效果差；脫氣池的長寬深設計不合理，導致攪拌脫氣效果不佳。進一步，現有系統中的攪拌方式不恰當。例如，在使用機械攪拌的系統中，攪拌器的葉輪周邊的線速度很大，會將活性污泥絮凝體打碎，細小的絮凝體在二沉池中沉降性能差，容易被水流帶出，影響出水水質。在使用曝氣頭進行空氣攪拌的系統中，為達到足夠的攪拌能量，需要大量鼓入空氣，而這些大量鼓入的氣泡又引入額外的溶解氣體，并粘附在活性污泥絮凝體上，導致絮凝體難以在后續的二沉池中沉淀下來，繼而造成二沉池出水含有大量絮凝體，水質變差。另外，如果采用和活性污泥池一樣的曝氣裝置，氧的傳遞效率高，但是攪拌、脫氣效果不好。更進一步，現有系統中沒有采用任何浮渣消除措施，因而在活性污泥法過程中產生的浮渣會聚集在水面，影響脫氣效果。

因此，需要一種可以解決上述問題的污水處理系統和方法。

發明內容