公布日：2023.03.31
申请日：2022.10.26
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2006.01)N;C02F3/12(2006.01)N;C02F3/34(2006.01)N;C02F1/38(2006.01)N
摘要
本发明提供一种改善活性污泥性能的污水处理系统和方法，涉及污水处理领域。该系统包括生化池、二沉池、气动隔膜泵和旋流器，所述生化池的出水口与所述二沉池的进水口连接，所述二沉池的排泥口通过所述气动隔膜泵与所述旋流器的进口连接，所述旋流器的底流口与所述生化池连接。本发明通过旋流器将性能好的活性污泥有效地截流返回生化池，提高了系统内微生物群体的数量，提高了污泥的沉降性能和污泥活性，增大了污水处理效率。同时本发明结合气动隔膜泵，代替本领域常规使用的离心污泥回流泵，能够有效避免输送过程中对于污泥絮体的破坏，从而能够更有效的改善污泥的沉降性能。
权利要求书
1.一种改善活性污泥性能的污水处理系统，其特征在于，包括生化池、二沉池、气动隔膜泵和旋流器，所述生化池的出水口与所述二沉池的进水口连接，所述二沉池的排泥口通过所述气动隔膜泵与所述旋流器的进口连接，所述旋流器的底流口与所述生化池连接。
2.根据权利要求1所述的改善活性污泥性能的污水处理系统，其特征在于，所述旋流器的数量为至少两个，采用并联的方式连接。
3.根据权利要求1所述的改善活性污泥性能的污水处理系统，其特征在于，所述旋流器由中空的圆柱体和位于其下方并与之相连的中空倒锥体组成，所述圆柱体的侧面开设进口，顶面开设溢流口，所述倒锥体的底部开设底流口。
4.根据权利要求1所述的改善活性污泥性能的污水处理系统，其特征在于，所述旋流器的排口比＜0.5，旋流器锥度小于15°。
5.根据权利要求1所述的改善活性污泥性能的污水处理系统，其特征在于，所述气动隔膜泵和旋流器之间还设置有阀门、缓冲器和压力表。
6.根据权利要求1所述的改善活性污泥性能的污水处理系统，其特征在于，所述生化池包括氧化沟。
7.根据权利要求1所述的改善活性污泥性能的污水处理系统，其特征在于，还包括与所述旋流器的溢流口连接的储泥池。
8.一种改善活性污泥性能的污水处理方法，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述的改善活性污泥性能的污水处理系统，所述方法包括：将污水通入生化池中进行生化处理；将生化池内污水和污泥排入二沉池中进行泥水分离；通过气动隔膜泵将二沉池排泥口流出的污泥输送至旋流器内；通过旋流器对污泥进行筛选，并将底流污泥排入生化池中再次对污水进行生化处理。
9.根据权利要求8所述的改善活性污泥性能的污水处理方法，其特征在于，控制系统的污泥回流量100％，并控制旋流器的处理规模占污泥回流量的5％-10％。
10.根据权利要求8所述的改善活性污泥性能的污水处理方法，其特征在于，还包括：将旋流器的溢流污泥排入储泥池中。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的活性污泥性能差且容易造成大量资源浪费的缺陷，从而提供一种改善活性污泥性能的污水处理系统和方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
第一方面，本发明提供一种改善活性污泥性能的污水处理系统，包括生化池、二沉池、气动隔膜泵和旋流器，所述生化池的出水口与所述二沉池的进水口连接，所述二沉池的排泥口通过所述气动隔膜泵与所述旋流器的进口连接，所述旋流器的底流口与所述生化池连接。
进一步地，所述旋流器的数量为至少两个，采用并联的方式连接。
进一步地，所述旋流器由中空的圆柱体和位于其下方并与之相连的中空倒锥体组成，所述圆柱体的侧面开设进口，顶面开设溢流口，所述倒锥体的底部开设底流口。
进一步地，所述旋流器的排口比＜0.5，旋流器锥度小于15°。
进一步地，所述气动隔膜泵和旋流器之间还设置有阀门、缓冲器和压力表。
进一步地，所述生化池包括氧化沟。
进一步地，所述的改善活性污泥性能的污水处理系统还包括与所述旋流器的溢流口连接的储泥池。
第二方面，本发明提供一种改善活性污泥性能的污水处理方法，采用所述的改善活性污泥性能的污水处理系统，所述方法包括：
将污水通入生化池中进行生化处理；
将生化池内污水和污泥排入二沉池中进行泥水分离；
通过气动隔膜泵将二沉池排泥口流出的污泥输送至旋流器内；
通过旋流器对污泥进行筛选，并将底流污泥排入生化池中再次对污水进行生化处理。
进一步地，控制系统的污泥回流量100％，并控制旋流器的处理规模占污泥回流量的5％-10％。
进一步地，所述的改善活性污泥性能的污水处理方法还包括：将旋流器的溢流污泥排入储泥池中。
本发明技术方案，具有如下优点：
本发明提供的改善活性污泥性能的污水处理系统，在二沉池后设置气动隔膜泵和旋流器，可以实现通过气动隔膜泵将二沉池排泥口排出的污泥输送到旋流器中，较细颗粒的污泥由于受到的离心力小，作内旋流从溢流口排出，随后进入污泥处理阶段；而粗重污泥颗粒在旋流场的作用下同时沿轴向向下运动，沿径向向外运动，最终从底流口流出并回流至生化池，重新进入生化处理阶段，继续净化污水。
通常生长速率缓慢的微生物易长成稠密而稳定的生物膜，因此相对比重更大一些。所以，比重大的污泥由世代周期较长的微生物如聚磷菌和硝化菌组成。通过旋流筛选，回流比重大的污泥有利于硝化菌和聚磷菌等时代周期长的微生物在系统中的富集，可形成粒径1mm左右的颗粒污泥，这种颗粒污泥质密不易破碎。
本发明通过旋流器将性能好的活性污泥有效地截流返回生化池，提高了系统内微生物群体的数量，提高了污泥的沉降性能和污泥活性，增大了污水处理效率。同时本发明结合气动隔膜泵，代替本领域常规使用的离心污泥回流泵，能够有效避免输送过程中对于污泥絮体的破坏，从而能够更有效的改善污泥的沉降性能。
经实验研究发现，气动隔膜泵不会改变污泥的粒径分布，与后面的旋流器组合能加速污泥的颗粒化，长时间运行后，会提高系统内颗粒污泥的占比，污泥活性高、沉降性能好。此外，使用气动隔膜泵相比离心污泥回流泵更具有结构简单，不易堵塞，便于维护、节能的优点。
综上所述，本发明选择气动隔膜泵和旋流器的组合能够显著改善污泥的性能，增强污水厂的处理效率。同时该系统具有低成本、占地面积小、装置简单易操作、高效且可应用于工程中的改善活性污泥性能。
（发明人：宋英豪;严夏;户祥芸;张春杨;荣玉;崔志峰）