公布日：2022.07.08
申请日：2022.05.24
分类号：C02F9/14(2006.01)I;C02F1/38(2006.01)N;C02F3/30(2006.01)N;C02F3/10(2006.01)N
摘要
一种基于低速旋分的污水处理系统及方法，包括生化池、离心分离装置以及二沉池，离心分离装置设于生化池与二沉池之间，离心分离装置包括旋流器本体和设于旋流器本体的内腔的导流管，导流管上设有沿其轴向布设的导流孔，旋流器本体的上部设有进料槽，进料槽的输入口与生化池的输出口连通，进料槽的输出口与旋流空间连通，旋流器本体的底部设有出料槽，出料槽通过回流装置与生化池的第一回流口连通。本发明的基于低速旋分的污水处理系统，在二沉池前端截留了污泥颗粒，提高了生化池的微生物量；避免了全部的污泥颗粒进入二沉池内，降低了二沉池的实际运行负荷，提高了二沉池的处理能力，对污泥颗粒进行回收利用，提高了功能载体的循环利用率。
权利要求书
1.一种基于低速旋分的污水处理系统，其特征在于，包括生化池、离心分离装置以及二沉池，所述离心分离装置设于所述生化池与所述二沉池之间，所述离心分离装置用于将所述生化池排出的物料离心分离成轻比重的活性污泥和大比重的污泥颗粒，所述污泥颗粒的粒径分布在50-500um，所述离心分离装置包括旋流器本体和设于所述旋流器本体的内腔的导流管，所述导流管与所述旋流器本体同轴布设，所述导流管与所述旋流器本体之间的区域形成旋流空间，所述导流管上设有沿其轴向布设的导流孔，所述导流孔的顶部输入口与所述旋流空间连通，所述导流孔的底部输出口通过排流装置与所述二沉池的输入口连通，所述旋流器本体的上部设有偏心布设的进料槽，所述进料槽的输入口与所述生化池的输出口连通，所述进料槽的输出口与所述旋流空间连通，所述旋流器本体的底部设有与所述旋流空间连通的出料槽，所述出料槽通过回流装置与所述生化池的第一回流口连通。
2.根据权利要求1所述的基于低速旋分的污水处理系统，其特征在于，所述离心分离装置还包括设于所述旋流器本体内的导流环和挡环，所述导流环和所述挡环均与所述旋流器本体同轴布设，所述挡环的底端沿轴向向下延伸至处于所述进料槽的下方，以阻挡并引导从所述进料槽喷射的物料向下流动，所述导流环设于所述导流管的顶部，所述挡环至少部分包围所述导流环布设且所述挡环的圆周内壁面与所述导流环的圆周外壁面之间留有径向间隙，所述导流环上设有沿斜向贯穿所述导流环的引导斜孔，所述引导斜孔的输出端向上倾斜设置，以在通过所述引导斜孔引导轻比重的活性污泥向上流出的同时对活性污泥进行二次分离。
3.根据权利要求1所述的基于低速旋分的污水处理系统，其特征在于，所述导流管包括依次排布并相互连通的喇叭管和圆柱管，所述喇叭管设于所述圆柱管的顶部，所述喇叭管的小径出口端朝向所述圆柱管设置，所述圆柱管的内径与所述喇叭管的大径入口端的内径之比为1：1.1-1.3。
4.根据权利要求3中任一项所述的基于低速旋分的污水处理系统，其特征在于，所述喇叭管的外扩锥角为60-75°。
5.根据权利要求3所述的基于低速旋分的污水处理系统，其特征在于，所述旋流器本体包括依次排布并相互连通的的空心圆柱段和圆台段，所述空心圆柱段设于所述圆台段的上部且与所述圆台段的大径端连接，所述进料槽设于所述空心圆柱段上，所述出料槽设于所述圆台段上，所述空心圆柱段的高度和所述圆台段的高度之比为2-4：1。
6.根据权利要求5所述的基于低速旋分的污水处理系统，其特征在于，所述圆柱管的内径与所述空心圆柱段的内径之比为1：8-12。
7.根据权利要求5所述的基于低速旋分的污水处理系统，其特征在于，所述进料槽设于所述空心圆柱段的顶部，所述进料槽为偏心设于所述空心圆柱段上的条缝结构槽，所述条缝结构槽的槽高和所述空心圆柱段的高度之比为1：3-5。
8.根据权利要求1所述的基于低速旋分的污水处理系统，其特征在于，所述基于低速旋分的污水处理系统还包括设于所述二沉池下游的水力旋流器，所述水力旋流器的顶部设有排泥口，所述水力旋流器的侧壁面上设有沿其切向布设的进料口，所述水力旋流器的底部设有排泄口，所述二沉池组件的污泥出口包括第一输送支路和第二输送支路，所述第一输送支路通过外回流的方式将经所述二沉池浓缩后的部分污泥返回所述生化池的第二回流口，所述第二支路将经所述二沉池浓缩后的部分污泥输送至所述水力旋流器的进料口，所述水力旋流器的排泄口通过第三输送支路与所述生化池的第二回流口连通。
9.根据权利要求1所述的基于低速旋分的污水处理系统，其特征在于，所述回流装置包括用于将所述出料槽与所述第一回流口连通的回流管以及用于提供泵送压力的回流泵。10.一种基于低速旋分的污水处理方法，其特征在于，通过如权利要求1至9任一项所述的基于低速旋分的污水处理系统，包括如下步骤：在生化池内投加功能载体，其中，所述功能载体的粒径分布在50-100um，所述功能载体在所述生化池内培养形成污泥颗粒，所述污泥颗粒的粒径分布在50-500um；将生化池内的物料通过旋流器本体上的进料槽送入至离心分离装置的旋流空间内，控制进入所述进料槽的进料速度为1.5-2.5m/s，控制进入旋流空间内的物料在所述旋流空间的中心圆上的的平均线速度为1-2m/s；通过回流装置将从所述旋流器本体的出料槽排出的大比重的污泥颗粒回流至所述生化池内，所述大比重的污泥颗粒质量占比为所述送入离心分离装置总物料质量的60％-75％；通过排流装置将轻比重的活性污泥排出至二沉池内，所述轻比重的活性污泥质量占比为所述送入离心分离装置总物料质量的25％-40％；第一输送支路通过外回流的方式将经所述二沉池浓缩后的部分污泥回流至所述生化池；第二支路将经所述二沉池浓缩后的部分剩余污泥输送至所述水力旋流器的进料口；通过水力旋流器将剩余污泥分离，并通过第三输送支路将分离后得到的剩余污泥颗粒和功能载体的复合物回流至所述生化池内，同时将分离后得到的污泥排出至所述水力旋流器外。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种基于低速旋分的污水处理系统及方法，旨在解决现有技术中生化池处理后的污泥颗粒和活性污泥难以分离，导致污泥颗粒容易流失且二沉池沉淀处理难度大的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供的一种基于低速旋分的污水处理系统，包括生化池、离心分离装置以及二沉池，离心分离装置设于生化池与二沉池之间，离心分离装置用于将生化池排出的物料离心分离成轻比重的活性污泥和大比重的污泥颗粒，污泥颗粒的粒径分布在50-500um，离心分离装置包括旋流器本体和设于旋流器本体的内腔的导流管，导流管与旋流器本体同轴布设，导流管与旋流器本体之间的区域形成旋流空间，导流管上设有沿其轴向布设的导流孔，导流孔的顶部输入口与旋流空间连通，导流孔的底部输出口通过排流装置与二沉池的输入口连通，旋流器本体的上部设有偏心布设的进料槽，进料槽的输入口与生化池的输出口连通，进料槽的输出口与旋流空间连通，旋流器本体的底部设有与旋流空间连通的出料槽，出料槽通过回流装置与生化池的第一回流口连通。
进一步地，离心分离装置还包括设于旋流器本体内的导流环和挡环，导流环和挡环均与旋流器本体同轴布设，挡环的底端沿轴向向下延伸至处于进料槽的下方，以阻挡并引导从进料槽喷射的物料向下流动，导流环设于导流管的顶部，挡环至少部分包围导流环布设且挡环的圆周内壁面与导流环的圆周外壁面之间留有径向间隙，导流环上设有沿斜向贯穿导流环的引导斜孔，引导斜孔的输出端向上倾斜设置，以在通过引导斜孔引导轻比重的活性污泥向上流出的同时对活性污泥进行二次分离。
进一步地，导流管包括依次排布并相互连通的喇叭管和圆柱管，喇叭管设于圆柱管的顶部，喇叭管的小径出口端朝向圆柱管设置，圆柱管的内径与喇叭管的大径入口端的内径之比为1：1.1-1.3。
进一步地，喇叭管的外扩锥角为60-75°。
进一步地，旋流器本体包括依次排布并相互连通的的空心圆柱段和圆台段，空心圆柱段设于圆台段的上部且与圆台段的大径端连接，进料槽设于空心圆柱段上，出料槽设于圆台段上，空心圆柱段的高度和圆台段的高度之比为2-4：1。
进一步地，圆柱管的内径与空心圆柱段的内径之比为1：8-12。
进一步地，进料槽设于空心圆柱段的顶部，进料槽为偏心设于空心圆柱段上的条缝结构槽，条缝结构槽的槽高和空心圆柱段的高度之比为1：3-5。
进一步地，基于低速旋分的污水处理系统还包括设于二沉池下游的水力旋流器，水力旋流器的顶部设有排泥口，水力旋流器的侧壁面上设有沿其切向布设的进料口，水力旋流器的底部设有排泄口，二沉池组件的污泥出口包括第一输送支路和第二输送支路，第一输送支路通过外回流的方式将经二沉池浓缩后的部分污泥返回生化池的第二回流口，第二支路将经二沉池浓缩后的部分污泥输送至水力旋流器的进料口，水力旋流器的排泄口通过第三输送支路与生化池的第二回流口连通。
进一步地，回流装置包括用于将出料槽与第一回流口连通的回流管以及用于提供泵送压力的回流泵。
本发明还提供一种基于低速旋分的污水处理方法，采用上述的基于低速旋分的污水处理系统，包括如下步骤：在生化池内投加功能载体，其中，功能载体的粒径分布在50-100um，功能载体在生化池内培养形成污泥颗粒，污泥颗粒的粒径分布在50-500um；将生化池内的物料通过旋流器本体上的进料槽送入至离心分离装置的旋流空间内，控制进入进料槽的进料速度为1.5-2.5m/s，控制进入旋流空间内的物料在旋流空间的中心圆上的的平均线速度为1-2m/s；通过回流装置将从旋流器本体的出料槽排出的大比重的污泥颗粒回流至生化池内，大比重的污泥颗粒质量占比为送入离心分离装置总物料质量的60％-75％；通过排流装置将轻比重的活性污泥排出至二沉池内，轻比重的活性污泥质量占比为送入离心分离装置总物料质量的25％-40％；第一输送支路通过外回流的方式将经二沉池浓缩后的部分污泥回流至生化池；第二支路将经二沉池浓缩后的部分剩余污泥输送至水力旋流器的进料口；通过水力旋流器将剩余污泥分离，并通过第三输送支路将分离后得到的剩余污泥颗粒和功能载体的复合物回流至生化池内，同时将分离后得到的污泥排出至水力旋流器外。
在本发明的基于低速旋分的污水处理系统，包括生化池、离心分离装置以及二沉池，离心分离装置设于生化池的下游和二沉池的上游之间，用于对生化池排出之后且进入二沉池之前的物料进行分离处理；通过离心分离装置包括旋流器本体和导流管，旋流器本体的内壁面与导流管的外壁面之间形成旋流空间，从生化池排出的物料通过进料槽进入旋流空间内，在离心力、向心浮力等作用下，轻比重的活性污泥向旋流空间的上部移动，大比重的污泥颗粒朝向旋流空间的下部移动，通过导流管的顶部输入口接收轻比重的活性污泥并引导活性污泥从导流管的底部输出口排出，最后通过排流装置将活性污泥排入二沉池内沉淀；通过旋流器本体的底部设有与旋流空间连通的出料槽，出料槽通过回流装置与二沉池连通，以使大比重的污泥颗粒回流至生化池内，创新性地提出了污泥颗粒的回收利用，提高了功能载体的循环利用率。本发明的基于低速旋分的污水处理系统，通过投加粉末载体将生化池污泥浓度控制在较高水平，保证了生化池的处理能力的同时，同时对污泥颗粒进行回收利用，避免了的全部的污泥颗粒进入二沉池内，避免了二沉池内的污泥浓度过高，二沉池的沉降性能好；同时对污泥颗粒进行回收利用，提高了功能载体的循环利用率。
（发明人：万丽;张淞萱）