專利名稱：污水和廢水處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水和廢水處理系統(tǒng)，更確切地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種污水和廢水處理系統(tǒng)的改進(jìn)的生物學(xué)方法。
近來(lái)，人們采用了需氧的生物學(xué)廢水處理方法來(lái)除去廢水中的有機(jī)物。
在生物學(xué)廢水處理系統(tǒng)中，如美國(guó)專利No.4,192,740所述，有兩種需氧方法，一種為露天式，一種為封閉式。在露天式需氧法中，來(lái)自沉淀池的活化的淤泥和廢水在露天需氧池中與空氣混合。在封閉式需氧法中，活化的淤泥和廢水在封閉的需氧池中與氧氣混合。
此外，為了改進(jìn)傳統(tǒng)的處理系統(tǒng)，以便增加氧氣的溶解率和利用率，以及提高處理效率，人們提出了各種措施，例如韓國(guó)專利No.126422和No.220189中所述的改進(jìn)方法。
在這類傳統(tǒng)的處理系統(tǒng)中，由于需氧池和沉淀池被分開(kāi)建造在地上，所以安裝整個(gè)系統(tǒng)就需要較大的面積。而且，由于設(shè)定的水深為4-6米，所以空氣的利用率較低，其運(yùn)行很不經(jīng)濟(jì)。因此，除去有機(jī)物和含有氮和磷的營(yíng)養(yǎng)鹽的效率不高。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是，提供一個(gè)占地面積小的生物學(xué)廢水處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)中的厭氧池、缺氧池、需氧池和沉淀池被結(jié)合起來(lái)安裝在一個(gè)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)中。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是，提供一個(gè)能夠最大限度地利用氧氣的生物學(xué)廢水處理系統(tǒng)。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是，提供一個(gè)節(jié)能的生物學(xué)廢水處理系統(tǒng)。
本發(fā)明更進(jìn)一步的目的是，提供這樣一個(gè)生物學(xué)廢水處理系統(tǒng)，該整個(gè)系統(tǒng)由于具有安置在需氧池外部的缺氧池和厭氧池而可以被有機(jī)地驅(qū)動(dòng)。
本發(fā)明所提供的廢水處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的上述及其他目的。所述系統(tǒng)包括需氧池10，其頂部有一個(gè)再曝氣池11，用來(lái)通過(guò)微生物和氧氣處理導(dǎo)入其中的廢水；厭氧池20，位于需氧池10的一側(cè)，用來(lái)把經(jīng)廢水導(dǎo)入管21導(dǎo)入的廢水與循環(huán)的淤泥混合，并把含磷組分從混合后的廢水中脫除；第一缺氧池30，位于厭氧池10的另一側(cè)，用來(lái)把脫磷的廢水與循環(huán)的混有空氣的硝化廢水混合，以發(fā)生反硝化作用；第二缺氧池40，其通過(guò)微生物的內(nèi)呼吸作用除去需氧池10中廢水所含的硝酸鹽式的氮；純凈氧發(fā)生器70，位于需氧池10的底部，當(dāng)廢水進(jìn)入需氧池10時(shí)，其用來(lái)提供有機(jī)物氧化和硝化作用所消耗的氧；空壓機(jī)80，它帶有一安裝在需氧池10下部的分流器81，當(dāng)來(lái)自純凈氧發(fā)生器70的氧氣進(jìn)入需氧池10時(shí)，該空壓機(jī)80向需氧池10中的廢水提供壓縮空氣以攪動(dòng)廢水；沉淀池90，位于需氧池10上的再曝氣池11的外部，具有一浮渣排出裝置91和一凈水排出裝置92，該沉淀池90用來(lái)除去從第二缺氧池40進(jìn)入其中的廢水中所含的硝酸鹽式的氮，并且再次通入空氣，于是，它阻止了淤泥漂浮在廢水表面，并阻止了再次排出磷；和一個(gè)循環(huán)泵100，位于需氧池10外部，用來(lái)選擇性地將淤泥排入缺氧池50或厭氧池20，從而除去廢水中的營(yíng)養(yǎng)鹽，在沉淀池90中經(jīng)固液分離后的淤泥留在沉淀池底部。
由于厭氧池20、缺氧池50、需氧池10和沉淀池90被結(jié)合在一個(gè)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)中，所以減少了整個(gè)系統(tǒng)所占的空間。而且，由于缺氧池50和厭氧池20被置于需氧池10的外部以除去營(yíng)養(yǎng)鹽，所以整個(gè)系統(tǒng)可以有機(jī)地運(yùn)行。
于是，處理效率得到了最大化，從而提高了產(chǎn)物的可靠性和操作的方便性。
圖5是本發(fā)明系統(tǒng)的俯視示意圖。
最佳實(shí)施方式如

圖1到5，厭氧池20和缺氧池50位于需氧池10外部具有預(yù)定的間隔。
厭氧池20位于需氧池10外部，用來(lái)把從廢水入口管21流入的廢水與循環(huán)的淤泥混合，以除去廢水中的磷。
厭氧池20還用來(lái)把廢水和從下述的沉淀池90由循環(huán)泵100再次導(dǎo)入需氧池20的循環(huán)淤泥充分混合。為此目的采用了水底攪拌器300。
在本步驟中，通過(guò)微生物從廢水中除磷是一個(gè)要點(diǎn)。優(yōu)選采用溶解氧(DO)測(cè)量?jī)x來(lái)隨時(shí)測(cè)量溶解氧的濃度，因?yàn)楸景l(fā)明的系統(tǒng)是在接近最低的溶解氧濃度下運(yùn)行的。
脫磷的廢水從厭氧池20導(dǎo)入第一缺氧池30。第一缺氧池30位于厭氧池20的另一側(cè)，用來(lái)發(fā)生有機(jī)物的反硝化作用。此時(shí)，還采用了水底攪拌器300來(lái)充分?jǐn)嚢鑿U水。
在第一缺氧池30中，硝酸鹽式的氮被還原為氮?dú)猓龅獨(dú)饧性诘谝蝗毖醭?0上部，隨后被排入大氣。
發(fā)生反硝化作用后，用輸送泵60把廢水送入需氧池10的下部。
在頂部有一再曝氣池11的需氧池10中，廢水被氧和微生物處理。同時(shí)，通過(guò)過(guò)度攝取作用除去磷。
純凈氧發(fā)生器70位于需氧池10下部，當(dāng)廢水經(jīng)輸送泵60被導(dǎo)入需氧池10時(shí)，純凈氧發(fā)生器70提供有機(jī)物氧化和硝化所需的氧。也即，純凈氧發(fā)生器70為導(dǎo)入需氧池10中的廢水中的有機(jī)物氧化和硝化提供所需要的氧，從而改善了廢水處理的效果。
空壓機(jī)80位于需氧池10的下部，當(dāng)純凈氧發(fā)生器70提供氧氣時(shí)，空壓機(jī)80所提供的壓縮空氣經(jīng)分流器81分流后進(jìn)入需氧池10。
另一方面，氨中的氮通過(guò)微生物作用與氧結(jié)合，被氧化為硝酸鹽式的氮。
在需氧池10中，含氮組分(NO3)被氧化，然后流入第一缺氧池30并被還原為氮?dú)?N2)。氮?dú)饧性谠谌毖醭?0的上部并通過(guò)排氮管排入大氣。
換言之，需氧池10的下部包括純凈氧發(fā)生器70和空壓機(jī)80，以通過(guò)微生物和氧的作用氧化有機(jī)物，并通過(guò)過(guò)度攝取作用除去廢水中的磷，于是，與傳統(tǒng)的生物學(xué)廢水處理系統(tǒng)相比，本發(fā)明促進(jìn)了有機(jī)物與微生物的接觸，從而改善了廢水處理的效果。
按照正確的順序，需氧池10中的廢水被導(dǎo)入第二缺氧池40。第二缺氧池40用來(lái)通過(guò)微生物的內(nèi)呼吸作用除去需氧池10中所含的硝酸鹽式的氮，并通過(guò)采用水底攪拌器300充分?jǐn)噭?dòng)廢水。也即，第二缺氧池40除去了殘余的硝酸鹽式的氮，并且為了再次給廢水通氣，通過(guò)輸送泵60把廢水送到了需氧池10上部的再曝氣池11。
再曝氣池11具有一個(gè)沉淀池90，所述沉淀池90包括一個(gè)浮渣排出裝置91和凈水排出裝置92，所述再曝氣池11的作用是除去來(lái)自第二缺氧池40的廢水中殘余的硝酸鹽式的氮，并在再曝氣池11中再次需氧，從而通過(guò)反硝化作用阻止淤泥漂浮，并阻止再次排出磷。
進(jìn)而，將沉淀池90中的廢水固液分離，得到上層干凈的液體，然后將該液體通過(guò)凈水排出裝置92排出或送往其后的工序，而含磷的固體則通過(guò)淤泥排出管93排出，從而除去廢水中的磷。
然而，由于沉淀池90中細(xì)軟的淤泥含很多磷，所以廢水通過(guò)折流板94、撇渣器95和刮刀96排出，而且控制了大量的廢淤泥。結(jié)果，需氧池10、缺氧池50和厭氧池20中的廢水保持了適宜濃度的微生物。
循環(huán)泵100位于沉淀池90外部，用來(lái)選擇性地將沉淀池90底部的固體淤泥送往缺氧池50或厭氧池20，以除去營(yíng)養(yǎng)鹽。工業(yè)適用性本發(fā)明的廢水處理系統(tǒng)將厭氧池20和缺氧池50置于一簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)中，從而，與傳統(tǒng)的廢水處理系統(tǒng)相比，有機(jī)物和含有硝酸鹽式的氮和磷的營(yíng)養(yǎng)鹽能夠得到更為有效的處理。
在本發(fā)明的構(gòu)造中，廢水中的有機(jī)物在需氧池10中得到了有效的處理。由于需氧池10中的水較深，所以使用了擴(kuò)散速率高的純氧，從而使有機(jī)物的去除和淤泥的沉積取得了很好的效果。
利用需氧池10中微生物的特性，例如過(guò)度攝取，以及最終排出并棄去淤泥，實(shí)現(xiàn)了厭氧池20中磷的去除。
此外，氮的除去方式是，需氧池10中的微生物使氮硝化，而后在第一缺氧池30中硝酸鹽式的氮被還原為氮?dú)?，然后排入大氣。在第二缺氧?0中，通過(guò)內(nèi)呼吸發(fā)生反硝化作用除去殘余的硝化物，并再次需氧，以防止淤泥漂浮在廢水表面，并防止在沉淀池90中再次排出磷。
于是，本發(fā)明有效地處理了廢水中的有機(jī)物和營(yíng)養(yǎng)鹽，從而提高了產(chǎn)物的可靠性和操作的方便性。
盡管本發(fā)明就優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了示意和描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，只要不違背本發(fā)明的精神也不超出本發(fā)明的權(quán)利要求所限定范圍，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種變化和修改。
權(quán)利要求
1.污水和廢水處理系統(tǒng)，包括需氧池(10)，其頂部有一個(gè)再曝氣池(11)，用來(lái)通過(guò)微生物和氧氣處理廢水；厭氧池(20)，位于需氧池(10)的一側(cè)，用來(lái)把經(jīng)廢水導(dǎo)入管(21)導(dǎo)入的廢水與循環(huán)的淤泥混合，并除去廢水中的磷；第一缺氧池(30)，位于厭氧池(10)的另一側(cè)，用來(lái)把脫磷的廢水與循環(huán)的混有空氣的硝化廢水混合，以發(fā)生反硝化作用；第二缺氧池(40)，其通過(guò)微生物的內(nèi)呼吸作用除去硝酸鹽式的氮，其中，在通過(guò)輸送泵(60)把發(fā)生反硝化作用的廢水從第一缺氧池(30)送到需氧池(10)之后，在需氧池(10)中微生物和氧氣氧化有機(jī)物所得到的溶液中含有殘余的硝酸鹽式的氮；純凈氧發(fā)生器(70)，位于需氧池(10)的底部，當(dāng)廢水進(jìn)入需氧池(10)時(shí)，其用來(lái)提供有機(jī)物發(fā)生氧化和硝化作用所消耗的氧；空壓機(jī)(80)，它向分流器(81)提供壓縮空氣，以攪動(dòng)需氧池(10)中的廢水，所述分流器(81)安裝在需氧池(10)底部；沉淀池(90)，位于需氧池(10)上的再曝氣池(11)的外部，具有一浮渣排出裝置(91)和一凈水排出裝置(92)，用來(lái)除去廢水中殘余的硝酸鹽式的氮，向再曝氣池(11)再次通入空氣并發(fā)生反硝化作用，從而阻止淤泥漂浮和再次排出磷；和循環(huán)泵(100)，位于需氧池(10)外部，用來(lái)選擇性地將沉淀池(90)中的淤泥排入缺氧池(50)和厭氧池(20)，從而除去廢水中的營(yíng)養(yǎng)鹽。
全文摘要
污水和廢水處理系統(tǒng)，包括需氧池(10)，其頂部有一個(gè)再曝氣池(11)；厭氧池(20)，位于需氧池(10)的一側(cè)，用來(lái)把經(jīng)廢水導(dǎo)入管(21)導(dǎo)入的廢水與循環(huán)的淤泥混合，并除去廢水中的磷；第一缺氧池(30)，用來(lái)發(fā)生反硝化作用；第二缺氧池(40)，用來(lái)除去硝酸鹽式的氮；純凈氧發(fā)生器(70)，用來(lái)供氧；空壓機(jī)(80)，它有一分流器(81)；沉淀池(90)，位于再曝氣池(11)的外部，具有一浮渣排出裝置(91)和一凈水排出裝置(92)；和循環(huán)泵(100)，位于需氧池(10)外部。所述廢水處理系統(tǒng)將厭氧池(20)、需氧池(10)和沉淀池(90)結(jié)合起來(lái)安裝在一個(gè)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)中，從而能夠減少占地面積，使15－20m深的水最大限度地利用氧，而且節(jié)能。
文檔編號(hào)C02F3/30GK1420847SQ01806923
公開(kāi)日2003年5月28日 申請(qǐng)日期2001年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月21日
發(fā)明者金運(yùn)昌 申請(qǐng)人:金運(yùn)昌