專利名稱：同時厭氧好氧一體化氧化溝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種一體化氧化溝，具體是一種通過在一體化氧化溝前置厭氧區(qū)與缺氧區(qū)，從而提高原一體化氧化溝工藝的脫氮除磷效果的同時厭氧好氧一體化氧化溝。
背景技術(shù)：
氧化溝(Oxidation Ditch)技術(shù)從1954年在荷蘭首次建成后發(fā)展至今，在溝的構(gòu)形、水力學特性、曝氣系統(tǒng)、脫氮除磷等方面都得到了長足的發(fā)展。氧化溝工藝對有機物去除率高，有的還能脫氮除磷，而且處理設(shè)施十分簡單管理非常方便，是目前國際上公認的高效簡化的污水處理工藝。
一體化氧化溝(Integrated Oxidation Ditch)，又叫合建式氧化溝(CombinedOxidation Ditch)，是我國八十年代與國際同步進行研究開發(fā)的一種新型的氧化溝。該技術(shù)不僅保留了氧化溝的優(yōu)點，并且實現(xiàn)了曝氣池與沉淀池合壁共建(側(cè)溝式一體化氧化溝)，極大的節(jié)省占地面積。一體化氧化溝工藝流程短，取消了常規(guī)方法中的二沉池和污泥回流系統(tǒng)，極大地節(jié)省投資和能耗。1999年四川新都建成一座處理污水規(guī)模為1萬m3/d的側(cè)溝式一體化氧化溝污水處理示范工程。近幾年來，一體化氧化溝技術(shù)在山東等省的中小城市污水處理中得到推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對已有工藝存在的缺點，通過在原一體化氧化溝工藝中前置厭氧區(qū)和缺氧區(qū)，來穩(wěn)定和提高一體化氧化溝工藝的COD祛除與脫氮除磷效果。本發(fā)明工藝在原一體化氧化溝前設(shè)置厭氧區(qū)和缺氧區(qū)，聚磷菌在厭氧區(qū)實現(xiàn)磷的釋放，在氧化溝中實現(xiàn)磷的過量吸收；反硝化細菌在缺氧區(qū)實現(xiàn)硝基氮的反硝化作用，從而達到穩(wěn)定的祛除COD及脫氮除磷的目的。
為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取了如下工藝技術(shù)方案本發(fā)明的工藝如附圖1所示，包括工藝中前置單獨厭氧區(qū)和缺氧區(qū)，同時好氧厭氧一體化氧化溝，包括進水口1、厭氧區(qū)2、厭氧區(qū)分隔墻3、缺氧區(qū)4、水下推進器5、曝氣轉(zhuǎn)刷6、好氧區(qū)7、導流墻8、側(cè)溝9及出水口10；按水流方向，進水口1設(shè)在厭氧區(qū)2的角部；缺氧區(qū)4、曝氣轉(zhuǎn)刷6及厭氧區(qū)11中皆設(shè)有水下推進器5；導流墻8設(shè)于氧化溝的兩端；側(cè)溝9設(shè)于厭氧區(qū)11側(cè)旁；出水口10設(shè)于側(cè)溝9的中部。
作為上述技術(shù)方案的改進，好氧厭氧一體化氧化溝還設(shè)有回流污泥管12及剩余污泥排管13；回流污泥管12從側(cè)溝9的中部連接到進水口1，剩余污泥排管設(shè)在側(cè)溝9的中部。
作為上述技術(shù)方案的進一步改進，同時好氧厭氧一體化氧化溝還設(shè)有進水與回流污泥的混合液連接管14，進水與回流污泥的混合液連接管14通過進水口1連接到缺氧區(qū)4的左側(cè)，位于水下推進器5之前。
氧化溝設(shè)有8個水下推進器及3個曝氣轉(zhuǎn)刷。水下推進器及曝氣轉(zhuǎn)刷可以控制氧化溝內(nèi)水流速度在0.1～0.5m/s；溶解氧速度控制好氧區(qū)為0.2～3mg/L，厭氧區(qū)為0.1～0.6mg/L。
本發(fā)明同時好氧厭氧一體化氧化溝工藝對實際生活污水進行處理，處理規(guī)模為2×104m3/d，好氧區(qū)水力停留時間為4～20小時，厭氧區(qū)水力停留時間為0.4～6小時，缺氧區(qū)水力停留時間為0.3～4小時。
與已有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明在原一體化氧化溝前設(shè)置單獨厭氧區(qū)和缺氧區(qū)，考察該新工藝對污染物的去除效果，并與原一體化氧化溝工藝進行對比，試驗結(jié)果如下本發(fā)明的同時好氧厭氧一體化氧化溝工藝對COD、氨氮都具有很好的效果，出水COD在60mg/l以下(實際生活污水，處理規(guī)模20000m3/d)，氨氮在1mg/l以下；對TN、TP的去除效果均優(yōu)于原有一體化氧化溝工藝。


圖1為本發(fā)明同時好氧厭氧一體化氧化溝結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明同時好氧厭氧一體化氧化溝對CODCr的去除效果示意圖；圖3為本發(fā)明同時好氧厭氧一體化氧化溝工藝對氨氮的去除效果示意圖；圖4為本發(fā)明同時好氧厭氧一體化氧化溝工藝對TN的去除效果示意圖；圖5為為本發(fā)明同時好氧厭氧一體化氧化溝工藝對TP的去除效果示意圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合說明書附圖來對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明所要求保護的范圍并不局限于具體實施方式
中所描述的范圍。
本發(fā)明的裝置如附圖1所示，本發(fā)明的改進之處在于在一體化氧化溝前置單獨的厭氧區(qū)和缺氧區(qū)。
同時好氧厭氧一體化氧化溝，包括進水口1、厭氧區(qū)2、厭氧區(qū)分隔墻3、缺氧區(qū)4、水下推進器5、曝氣轉(zhuǎn)刷6、好氧區(qū)7、導流墻8、側(cè)溝9及出水口10；按水流方向，進水口1設(shè)在厭氧區(qū)2的角部；缺氧區(qū)4、曝氣轉(zhuǎn)刷6及厭氧區(qū)11中皆設(shè)有水下推進器5；導流墻8設(shè)于氧化溝的兩端；側(cè)溝9設(shè)于厭氧區(qū)11側(cè)旁；出水口10設(shè)于側(cè)溝9的中部。
作為上述技術(shù)方案的改進，好氧厭氧一體化氧化溝還設(shè)有回流污泥管12及剩余污泥排管13；回流污泥管12從側(cè)溝9的中部連接到進水口1，剩余污泥排管設(shè)在側(cè)溝9的中部。
作為上述技術(shù)方案的進一步改進，同時好氧厭氧一體化氧化溝還設(shè)有進水與回流污泥的混合液連接管14，進水與回流污泥的混合液連接管14通過進水口1連接到缺氧區(qū)4的左側(cè)，位于水下推進器5之前。
氧化溝設(shè)有8個水下推進器及3個曝氣轉(zhuǎn)刷。水下推進器及曝氣轉(zhuǎn)刷可以控制氧化溝內(nèi)水流速度在0.1～0.5m/s；溶解氧速度控制好氧區(qū)為0.2～3mg/L，厭氧區(qū)為0.1～0.6mg/L。
本發(fā)明同時好氧厭氧一體化氧化溝工藝對實際生活污水進行處理，處理規(guī)模為2×104m3/d，好氧區(qū)水力停留時間為4～20小時，厭氧區(qū)水力停留時間為0.4～6小時，缺氧區(qū)水力停留時間為0.3～4小時。
對比所用原一體化氧化溝為有效容積為250l，試驗采用模擬生活污水(用葡萄糖作碳源，容易生物降解)進行，試驗水力停留時間為3～30h。
實施效果1、COD的去除效果由附圖2可以看出一體化氧化溝對COD有很好的處理效果。對于處理模擬的生活污水(由葡萄糖配制)，一體化氧化溝的出水COD保持在15mg/l以下；而對于實際生活污水，進水COD為133.89～436.48mg/l，通過同時好氧厭氧一體化氧化溝工藝處理后，出水COD在60mg/l以下，均可達到國家排放標準。
2、氮的去除2.1氨氮的硝化作用由附圖4可以看出，在堿度足夠的情況下，一體化氧化溝技術(shù)對于氨氮的硝化作用十分徹底。同時好氧厭氧一體化氧化溝工藝在處理生活污水的過程中，進水氨氮為20多mg/L、TN在70多mg/L的情況下，最終出水氨氮都保持在2mg/l以下，去除率在90％以上。
2.2反硝化脫氮作用在缺氧區(qū)，反硝化細菌利用進水中易生物降解的COD作電子受體，使硝基氮還原成N2，從而使氮營養(yǎng)元素從水體中去除。在一體化氧化溝中，雖然存在厭氧缺氧微環(huán)境，但是氧化溝具有強大的稀釋作用，進水一旦進入氧化溝，就被上百倍地稀釋，因此不能給反硝化細菌提供足夠的有機物進行硝基氮還原活動。僅僅是一體化氧化溝工藝進行脫氮處理，處理效果極不穩(wěn)定，而且TN去除率只能達到30％～40％左右。而采用同時好氧厭氧一體化氧化溝工藝以后，能給反硝化穩(wěn)定地提供一個缺氧區(qū)和進水有機物，從而提高脫氮率。圖4顯示，進水TN在32.65～76.85mg/l之間波動，TN去除率在40％～50％左右，相對于原一體化氧化溝工藝，TN去除率提高10％左右，并且是在對實際生活污水、TN進水濃度高、波動較大的情況下取得的。若要進一步提高脫氮率，可以適當增加缺氧區(qū)的水力停留時間。
3、P的去除磷的去除的影響因素也較多。同時好氧厭氧一體化氧化溝工藝可以盡量消除DO的影響、有機物的影響、硝基氮的影響。缺氧區(qū)的存在，為聚磷菌提供一個厭氧放磷的場所，直接進水中的有機物為后續(xù)的好氧聚磷作用提供基質(zhì)，從缺氧區(qū)回流混合液最大限度地消除硝酸鹽氮對磷的釋放的影響。
原一體化氧化溝具有一定的除磷效果，但是不穩(wěn)定，TP去除率在30％～50％左右，而同時好氧厭氧一體化氧化溝工藝對TP的去除率在40％～60％左右，并且是在對實際生活污水處理工程狀態(tài)的情況下取得的。若要進一步提高除磷率，可以適當增加厭氧區(qū)的水力停留時間。
綜合上述實驗，本發(fā)明同時好氧厭氧一體化氧化溝工藝對污染物的去除效果如下對COD、氨氮的去除效果好，出水COD在60mg/l以下，氨氮出水在1mg/l以下；TN去除率在TN去除率在40％～50％左右，相對于原一體化氧化溝工藝，TN去除率提高10％左右；對TP的去除率在40％～60％左右，相對于原一體化氧化溝工藝，TP去除率提高10％左右。
若要進一步提高脫氮除磷效率，可以適當增加厭氧區(qū)至1-9小時左右，缺氧區(qū)水力停留時間增至0.2～6小時左右。
權(quán)利要求
1.同時好氧厭氧一體化氧化溝，包括一體化氧化溝，其特征在于在一體化氧化溝前設(shè)置有單獨的厭氧區(qū)與缺氧區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時好氧厭氧一體化氧化溝，其特征在于包括進水口(1)、厭氧區(qū)(2)、厭氧區(qū)分隔墻(3)、缺氧區(qū)(4)、水下推進器(5)、曝氣轉(zhuǎn)刷(6)、好氧區(qū)(7)、導流墻(8)、側(cè)溝(9)及出水口(10)；按水流方向，進水口(1)設(shè)在厭氧區(qū)(2)的角部；缺氧區(qū)(4)、曝氣轉(zhuǎn)刷(6)及厭氧區(qū)(11)中皆設(shè)有水下推進器(5)；導流墻(8)設(shè)于氧化溝的兩端；側(cè)溝(9)設(shè)于厭氧區(qū)(11)側(cè)旁；出水口(10)設(shè)于側(cè)溝(9)的中部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的同時好氧厭氧一體化氧化溝，其特征在于還設(shè)有回流污泥管(12)及剩余污泥排管(13)；回流污泥管(12)從側(cè)溝(9)的中部連接到進水口(1)，剩余污泥排管設(shè)在側(cè)溝(9)的中部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的同時好氧厭氧一體化氧化溝，其特征在于還設(shè)有進水與回流污泥的混合液連接管(14)，進水與回流污泥的混合液連接管(14)通過進水口(1)連接到缺氧區(qū)(4)的左側(cè)，位于水下推進器(5)之前。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的同時好氧厭氧一體化氧化溝，其特征在于氧化溝設(shè)有8個水下推進器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的同時好氧厭氧一體化氧化溝，其特征在于氧化溝設(shè)有3個曝氣轉(zhuǎn)刷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種同時好氧厭氧一體化氧化溝。本發(fā)明在原一體化氧化溝工藝前增加單獨的厭氧區(qū)和缺氧區(qū)，以期促進穩(wěn)定和提高原一體化氧化溝工藝的脫氮除磷效果。本發(fā)明在原一體化氧化溝前設(shè)置厭氧區(qū)和缺氧區(qū)，在厭氧區(qū)實現(xiàn)磷的釋放，在氧化溝中實現(xiàn)磷的過量吸收；在缺氧區(qū)實現(xiàn)硝基氮的反硝化作用，從而達到穩(wěn)定的去除有機污染物COD與脫氮除磷目的，提高COD去除效果的同時，提高硝化反硝化脫氮及除磷效率。
文檔編號C02F3/30GK1654367SQ20051003264
公開日2005年8月17日 申請日期2005年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月4日
發(fā)明者周少奇, 王平 申請人:華南理工大學