申请日2020.11.20
公开（公告）日2021.09.10
IPC分类号C02F3/12; C02F3/10
摘要
本发明公开了一种短途回流高浓污泥的好氧装置和污水处理系统，涉及污水处理技术领域，解决了现有技术中在二沉池设置潜污泵、离心泵等装置所造成的技术问题。该装置的好氧池位于外壳内；模块式沉淀池沉浸于好氧池内部，模块式沉淀池的底部与好氧池的底部之间形成回泥区；好氧池内的气管与回泥管连通并通过气管为回泥管提供气体；回泥管位于回泥区内，且回泥管具有浓泥口和多组气泥口，模块式沉淀池产生的浓缩污泥沉降至回泥区后，浓缩污泥经浓泥口吸入回泥管中，并通过气泥口喷出至好氧池中。该装置具有设备能耗低、回流路径短、回泥管不易堵塞和出水水质好的优势。
权利要求书
1.一种短途回流高浓污泥的好氧装置，其特征在于，包括外壳(1)、好氧池(2)和模块式沉淀池(3)，其中，所述好氧池(2)位于所述外壳(1)内；所述模块式沉淀池(3)沉浸于所述好氧池(2)内部，且所述模块式沉淀池(3)的底部位于所述好氧池(2)底部的上方，所述模块式沉淀池(3)的底部与所述好氧池(2)的底部之间形成回泥区(4)；
所述好氧池(2)内设置有气管(5)和回泥管(6)，所述气管(5)与所述回泥管(6)连通并通过所述气管(5)为所述回泥管(6)提供气体；所述回泥管(6)位于所述回泥区(4)内，且所述回泥管(6)具有浓泥口(601)和多组气泥口(602)，所述浓泥口(601)位于所述模块式沉淀池(3)下端的开口处，所述多组气泥口(602)位于浓泥口(601)的侧面，所述多组气泥口（602）的高度高于浓泥口(601)；
所述模块式沉淀池(3)产生的浓缩污泥沉降至所述回泥区(4)后，浓缩污泥经所述浓泥口(601)吸入所述回泥管(6)中，并随回泥管(6)中的气体从所述气泥口(602)喷出至所述好氧池(2)中；
所述好氧池(2)内还设置有填料(7)、曝气管(8)和多组曝气配件(9)，其中，
所述填料(7)为绳型生物填料，并且所述填料(7)的填充容积不小于所述好氧池(2)有效容积的80％；
多组所述曝气配件(9)间隔布置于所述好氧池(2)底部；所述曝气管(8)与第二风机连接，并且所述曝气管(8)的一端穿过所述外壳(1)的顶部，所述曝气管(8)的另一端与所述曝气配件(9)连接，以通过所述第二风机和所述曝气管(8)将外界空气输送给所述曝气配件(9)，并通过所述曝气配件(9)为所述好氧池(2)提供氧气；
所述模块式沉淀池(3)包括内池壁(12)和外池壁(13)，其中，
所述内池壁(12)和所述外池壁(13)彼此间隔设置并使所述内池壁(12)和所述外池壁(13)之间形成进水通道(14)；
所述进水通道(14)的下方还设置有梯形引水构件(15)，所述内池壁(12)下方设置有多孔进水板(16)，多孔进水板(16)沿内池壁(12)的周向方向设置有多个进水孔，所述好氧池(2)中的待处理污水进入所述进水通道(14)并经所述梯形引水构件(15)和所述多孔进水板(16)进入所述内池壁(12)内部的进水区(301)。
2.根据权利要求1所述的短途回流高浓污泥的好氧装置，其特征在于，所述回泥区(4)位于所述好氧池(2)的紊流环境中，以使所述气泥口(602)喷出的浓缩污泥能够被卷入到所述好氧池(2)的紊流中。
3.根据权利要求1所述的短途回流高浓污泥的好氧装置，其特征在于，所述气管(5)的一端位于所述外壳(1)外并与第一风机连接，所述气管(5)的另一端与所述回泥管(6)连通，以通过所述第一风机和所述气管(5)为所述回泥管(6)提供气体。
4.根据权利要求1所述的短途回流高浓污泥的好氧装置，其特征在于，所述回泥管(6)还包括排泥口(603)，所述排泥口(603)固定于所述外壳(1)的底端，并通过所述排泥口(603)将所述回泥区(4)中的剩余污泥排出。
5.根据权利要求1至4之一所述的短途回流高浓污泥的好氧装置，其特征在于，还包括滑动组件和支撑组件，其中，
所述滑动组件包括固定导轨(10)和轨槽，所述固定导轨(10)设置于所述外壳(1)和所述模块式沉淀池(3)其中一者的侧壁上，供所述固定导轨(10)滑动的所述轨槽设置于另一者的侧壁上，以使所述模块式沉淀池(3)能够通过所述滑动组件在所述好氧池(2)内部的竖直方向滑动；
所述支撑组件包括多根支腿(11)，所述支腿(11)的一端与所述模块式沉淀池(3)的壁面固定连接，在所述模块式沉淀池(3)沉浸于所述好氧池(2)内部时，所述支腿(11)的另一端与所述外壳(1)的底面抵接，并通过所述支腿(11)将所述模块式沉淀池(3)固定于好氧池(2)的底部上方。
6.根据权利要求1所述的短途回流高浓污泥的好氧装置，其特征在于，所述内池壁(12)内部还包括沉降区(302)、双曲面斜板填料(303)和清水区(304)，其中，所述沉降区(302)位于所述进水区(301)下方，所述双曲面斜板填料(303)位于所述进水区(301)上方，所述清水区(304)位于所述双曲面斜板填料(303)上方。
7.根据权利要求1所述的短途回流高浓污泥的好氧装置，其特征在于，所述内池壁(12)下方为内泥斗(17)，所述外池壁(13)下方为外泥斗(18)，其中，所述内泥斗(17)位于所述进水区(301)下方，所述外泥斗(18)位于所述内泥斗(17)外侧，并且
所述内泥斗(17)的下端部和所述外泥斗(18)的下端部之间为浓泥室(19)，并使所述进水通道(14)中的待处理污水沉降产生的污泥团块和/或所述进水区(301)中的待处理污水沉降产生的污泥进入所述浓泥室(19)中；
所述内泥斗(17)和所述外泥斗(18)靠近所述外壳(1)底端的一端具有开口结构，并且所述内泥斗(17)的斗壁斜度不完全相同，所述外泥斗(18)的斗壁与所述内泥斗(17)的斗壁保持平行，并使所述内泥斗(17)和所述外泥斗(18)的开口偏离所述模块式沉淀池(3)的中心轴。
8.一种污水处理系统，其特征在于，包括权利要求1至7之一所述的短途回流高浓污泥的好氧装置。
说明书
一种短途回流高浓污泥的好氧装置和污水处理系统
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种短途回流高浓污泥的好氧装置和包括该装置的污水处理系统。
背景技术
污水处理方法常用的有活性污泥法和生物膜法。
活性污泥法及其衍生改良工艺是利用微生物絮体处理生活污水最广泛使用的方法，能够有效降解去除污水中的有机物、氮磷等营养物质和固体悬浮物质等。活性污泥法中的污泥浓度一般为2500～4000mg/L。
活性污泥法处理污水时，好氧池污泥浓度是指曝气池出口端混合液悬浮固体的含量，用符号MLSS表示，其单位是mg/L，其用于计量曝气池中活性污泥数量。MLSS的总量包括以下四个方面：活性的微生物、吸附在活性污泥上不能为生物降解的有机物、微生物自身氧化的残留物和无机物。
活性污泥法处理污水时，好氧池中的菌胶团易随水流流失，因此必须要回流部分污泥维持好氧池负荷能力，也有利于维持有益菌的种群优势。活性污泥法处理污水时，经过活性污泥净化作用后的污水混合液进入二次沉淀池，混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在二次沉淀池沉淀并与水分离，澄清后的污水作为处理水排出系统。经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出，其中大部分作为接种污泥回流至曝气池，以保证曝气池内的悬浮固体浓度和微生物浓度；增殖的微生物从系统中排出，称为“剩余污泥”。
生物接触氧化法是从生物膜法派生出来的一种废水生物处理法。生物接触氧化法处理污水时，污水与生物膜相接触，在生物膜上微生物的作用下，可使污水得到净化，因此又称“淹没式生物滤池”。生物接触氧化法采用与曝气池相同的曝气方法提供微生物所需的氧量，并起搅拌与混合的作用，同时在曝气池内投加填料，以供微生物附着生长。因此，生物接触氧化法又称为接触曝气法，其是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理法，是具有活性污泥法特点的生物膜法，它兼具两者的优点。
传统AAO法(厌氧-缺氧-好氧法，又称A2O法)将生物脱氮技术和生物除磷技术融入传统的活性污泥工艺，此工艺又可称为脱氮除磷活性污泥法。然而，申请人发现，传统AAO法处理污水时，至少还存在如下缺陷：
(1)传统AAO法中，好氧池的活性污泥浓度有限，且污泥状态为悬浮絮体污泥。二沉池污泥必须回流以补充好氧池的污泥，这是由传统AAO法特点决定的。为此，往往需要在二沉池或污泥浓缩池内设置潜污泵、离心泵等装置进行污泥的回流。然而，外置污泥回流设备能耗较高，而且污泥回流路径较长，污泥管路或污泥泵容易发生堵塞。另一方面，在一体化的污水处理设备中，由于二沉池的容积往往较小，空间有限，在其中设置回流污泥泵极容易扰乱二沉池的稳定层流，搅动池底沉积污泥，使得上清液中含有的固体悬浮物增多，导致出水水质变差。
(2)污水混合液从好氧池进入二沉池时，一般采用单点进水法，即通过进水管进水，容易造成进水流速过大。一旦进水流速过大，将导致悬浮物沉降时间不足，降低沉降效率，且流速过大易引起沉降区内紊流，一旦形成流速梯度区域，将导致短流区形成，逐渐形成死泥区。
发明内容
本发明的其中一个目的是提出一种短途回流高浓污泥的好氧装置和污水处理系统，解决了现有技术中在二沉池设置潜污泵、离心泵等装置造成污泥回流设备能耗高、污泥回流路径较长、污泥管路或污泥泵易发生堵塞以及出水水质差的技术问题。本发明优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明短途回流高浓污泥的好氧装置，包括外壳、好氧池和模块式沉淀池，其中，所述好氧池位于所述外壳内；所述模块式沉淀池沉浸于所述好氧池内部，且所述模块式沉淀池的底部位于所述好氧池底部的上方，所述模块式沉淀池的底部与所述好氧池的底部之间形成回泥区；所述好氧池内设置有气管和回泥管，所述气管与所述回泥管连通并通过所述气管为所述回泥管提供气体；所述回泥管位于所述回泥区内，且所述回泥管具有浓泥口和多组气泥口，所述模块式沉淀池产生的浓缩污泥沉降至所述回泥区后，浓缩污泥经所述浓泥口吸入所述回泥管中，并通过所述气泥口喷出至所述好氧池中。
根据一个优选实施方式，所述回泥区位于所述好氧池的紊流环境中，以使所述气泥口喷出的浓缩污泥能够被卷入到所述好氧池的紊流中。
根据一个优选实施方式，所述气管的一端位于所述外壳外并与第一风机连接，所述气管的另一端与所述回泥管连通，以通过所述第一风机和所述气管为所述回泥管提供气体。
根据一个优选实施方式，所述回泥管还包括排泥口，所述排泥口固定于所述外壳的底端，并通过所述排泥口将所述回泥区中的剩余污泥排出。
根据一个优选实施方式，所述好氧池内还设置有填料、曝气管和多组曝气配件，其中，所述填料为绳型生物填料，并且所述填料的填充容积不小于所述好氧池有效容积的80％；多组所述曝气配件间隔布置于所述好氧池底部；所述曝气管与第二风机连接，并且所述曝气管的一端穿过所述外壳的顶部，所述曝气管的另一端与所述曝气配件连接，以通过所述第二风机和所述曝气管将外界空气输送给所述曝气配件，并通过所述曝气配件为所述好氧池提供氧气。
根据一个优选实施方式，所述的短途回流高浓污泥的好氧装置还包括滑动组件和支撑组件，其中，所述滑动组件包括固定导轨和轨槽，所述固定导轨设置于所述外壳和所述模块式沉淀池其中一者的侧壁上，供所述固定导轨滑动的所述轨槽设置于另一者的侧壁上，以使所述模块式沉淀池能够通过所述滑动组件在所述好氧池内部的竖直方向滑动；所述支撑组件包括多根支腿，所述支腿的一端与所述模块式沉淀池的壁面固定连接，在所述模块式沉淀池沉浸于所述好氧池内部时，所述支腿的另一端与所述外壳的底面抵接，并通过所述支腿将所述模块式沉淀池固定于好氧池的底部上方。
根据一个优选实施方式，所述模块式沉淀池包括内池壁和外池壁，其中，所述内池壁和所述外池壁彼此间隔设置并使所述内池壁和所述外池壁之间形成进水通道；所述进水通道的下方还设置有梯形引水构件，所述内池壁下方设置有多孔进水板，所述好氧池中的待处理污水进入所述进水通道并经所述梯形引水构件和所述多孔进水板进入所述内池壁内部的进水区。
根据一个优选实施方式，，所述内池壁内部还包括沉降区、双曲面斜板填料和清水区，其中，所述沉降区位于所述进水区下方，所述双曲面斜板填料位于所述进水区上方，所述清水区位于所述双曲面斜板填料上方。
根据一个优选实施方式，所述内池壁下方为内泥斗，所述外池壁下方为外泥斗，其中，所述内泥斗位于所述进水区下方，所述外泥斗位于所述内泥斗外侧，并且所述内泥斗的下端部和所述外泥斗的下端部之间为浓泥室，并使所述进水通道中的待处理污水沉降产生的污泥团块和/或所述进水区中的待处理污水沉降产生的污泥进入所述浓泥室中；所述内泥斗和所述外泥斗靠近所述外壳底端的一端具有开口结构，并且所述内泥斗的斗壁斜度不完全相同，所述外泥斗的斗壁与所述内泥斗的斗壁保持平行，并使所述内泥斗和所述外泥斗的开口偏离所述模块式沉淀池的中心轴。
本发明的污水处理系统，包括本发明任一技术方案所述的短途回流高浓污泥的好氧装置。
本发明提供的短途回流高浓污泥的好氧装置和污水处理系统至少具有如下有益技术效果：
本发明短途回流高浓污泥的好氧装置，模块式沉淀池沉浸于好氧池内部，模块式沉淀池的底部与好氧池的底部之间形成回泥区，回泥区内设置有回泥管，使得模块式沉淀池产生的浓缩污泥沉降至回泥区后，浓缩污泥经浓泥口吸入回泥管中，并通过气泥口喷出至好氧池中，一方面，本发明短途回流高浓污泥的好氧装置，无需设置潜污泵或离心泵等外部动力设备进行污泥的回流，不仅可以降低设备能耗，而且污泥回流路径短，回泥管不易堵塞，还提高了模块式沉淀池角落的空间利用率；另一方面，本发明短途回流高浓污泥的好氧装置，通过设置外部气提装置实现污泥回流，不仅可实现污泥的快速回流，加快污泥循环，而且回泥或排泥的同时不会搅动沉淀池的平稳流态，保持沉淀池的出水水质。
即本发明短途回流高浓污泥的好氧装置，解决了现有技术中在二沉池设置潜污泵、离心泵等装置造成污泥回流设备能耗高、污泥回流路径较长、污泥管路或污泥泵易发生堵塞以及出水水质差的技术问题。
此外，本发明优选技术方案还可以产生如下技术效果：
本发明优选技术方案短途回流高浓污泥的好氧装置，通过内池壁下方设置的多孔进水板，采用周圈全线多点进水的方式，相比于现有技术中的单点位进水结构，可降低进水流速冲击，一方面可为悬浮物的沉降提供充足的时间，提高沉降效率；另一方面可稳定沉淀池污泥沉降状态，避免紊流，防止出现短流。即本发明优选技术方案短途回流高浓污泥的好氧装置，解决了现有技术中进水流速过大的技术问题。
（发明人：张敬宇;唐陆合;赵云生;王旭;王刚）