專(zhuān)利名稱(chēng)：泥水快速分離裝置及在污水生物處理中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在紊流污泥混合液表層快速分離出清液的泥水快速分離裝置，及 在污水生物處理中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
污水生物處理，例如城市污水活性污泥法處理，其目的去除污水中的懸浮物和溶 解性可生物降解有機(jī)物，通過(guò)微生物作用，完成有機(jī)物分解和生物體合成，將有機(jī)污染物轉(zhuǎn) 變成無(wú)害的氣體產(chǎn)物(CO2)、液體產(chǎn)物(水)以及富含有機(jī)物的固體產(chǎn)物(微生物群體或稱(chēng) 生物污泥)，再將多余的生物污泥與水分離，從凈化后的污水中除去。泥水分離目的在于分 離出清水排放，污泥則仍需要回流至生物處理池，以維持生物池內(nèi)所需活性污泥濃度。從此 功能要求，生物處理后沉淀只要能分離上部清水即可，而不一定強(qiáng)調(diào)要求污泥快速沉至池 底?，F(xiàn)實(shí)污水活性污泥法處理，由于活性污泥池內(nèi)工藝要求，例如曝氣及強(qiáng)化傳質(zhì)作 用，生物池內(nèi)污水呈紊流狀態(tài)，不適合泥水分離條件，所以其泥水分離需在后面單獨(dú)建造沉 淀池(二沉池)，通過(guò)排出生物池靜止進(jìn)行泥水分離。同時(shí)由于沉淀污泥需回流至生物池 中，因此又不能通過(guò)加藥促進(jìn)沉淀(加入藥劑會(huì)對(duì)活性污泥系統(tǒng)中生物活性產(chǎn)生影響)，同 時(shí)經(jīng)生物處理污水中，往往存在大量微生物，極易在狹窄通道的斜管/斜板泥水分離裝置 中附著生長(zhǎng)生物膜，時(shí)間長(zhǎng)后不僅會(huì)堵塞斜板/斜管，造成分離功能的失效，不能實(shí)現(xiàn)加速 泥水分離，而且在斜管/斜板中生長(zhǎng)的微生物死亡、發(fā)酵產(chǎn)氣后還會(huì)引起飄泥，影響出水水 質(zhì)，因而活性污泥處理后續(xù)沉淀池中很少采用斜板/斜管加速沉淀裝置。這樣只能依靠自 然沉降實(shí)現(xiàn)泥水分離，所以造成沉淀池面積(體積)較大，造成投資及占地較大，是污水生 物處理中占地及投資較大處理單元。其次，因通常二沉池泥水分離要求出水在20mg/l以下，固體負(fù)荷限制了來(lái)水污泥 濃度必須在3500 5000mg/l以下，這就造成活性污泥池內(nèi)污泥濃度也必須限制在3500 5000mg/l，不能提得很高，因此造成通常活性污泥池濃度不能提高。這樣要達(dá)到較高的生物 處理能力，必須加長(zhǎng)污水在生物池內(nèi)的停留時(shí)間，此也是造成活性污泥處理池容較大的一 個(gè)原因。再就是，二沉池沉淀后大量污泥回流，造成系統(tǒng)運(yùn)行能耗增加，限制了處理成本降 低。上述不足仍有值得改進(jìn)的地方。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可以在生物池內(nèi)直接進(jìn)行泥 水分離，不需要回流管線和回流設(shè)備，且不易生長(zhǎng)生物膜，且能提高生物池內(nèi)生物濃度的泥 水快速分離裝置。本發(fā)明另一目的在于提供一種上述泥水快速分離裝置在污水生物處理中的應(yīng)用。
本發(fā)明第一目的實(shí)現(xiàn)，主要改進(jìn)是采用相間豎向隔板作為泥水分離構(gòu)件，上方及 周側(cè)設(shè)置擋渣板，以此組成泥水快速分離裝置，從而克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明 目的。具體說(shuō)，本發(fā)明泥水快速分離裝置，包括相間隔板組成的泥水分離組件，其特征在于 泥水分離組件由相間豎向隔板，和外周的擋楂、防波板組成。本發(fā)明泥水快速分離裝置，通過(guò)相間豎板，以及外周的擋楂、防波板，在生物池內(nèi) 紊流狀態(tài)污水中分隔出一快速沉淀區(qū)間，紊流狀態(tài)污水在各相間豎板間得到整流，使得在 紊流狀態(tài)污水池中造成有類(lèi)似二沉池靜止的泥水分離區(qū)域，為在紊流狀態(tài)污水池中泥水分 離創(chuàng)造了條件；同時(shí)相間豎向隔板表面光滑，且板面豎向(垂直或少量?jī)A斜)，一是微生物 不易生長(zhǎng)，二是即使有少量附著也極易脫落下滑沉淀，從而克服了狹窄通道且斜置的斜管/ 斜板易生長(zhǎng)生物膜的缺點(diǎn)，使之能夠設(shè)置在生物處理池內(nèi)。分離出水由上部排出，污泥直接 留在生物池內(nèi)，而不需污泥回流，同時(shí)生物池底部設(shè)有排泥閥，可以控制生物池內(nèi)污泥濃度 及排放剩余污泥；分離區(qū)下方還可以設(shè)置推流裝置，均勻池內(nèi)污泥濃度。本發(fā)明中相間豎向隔板，主要起整流作用，使生物池內(nèi)放置相間豎隔板區(qū)域呈紊流狀態(tài)污 水，得到快速相對(duì)靜止為泥水分離創(chuàng)造條件，同時(shí)相間豎隔板，板面豎向表面光滑，不會(huì)發(fā) 生積泥，因而有效避免了微生物附著生長(zhǎng)，即使有少量生物膜附著生長(zhǎng)，脫落時(shí)也較斜管/ 斜板容易下沉，因而克服了斜管/斜板易生長(zhǎng)生物膜的缺點(diǎn)。相間隔板豎向，可以有適當(dāng)小 角度斜置，其中更好為相間隔板垂直安裝，防生物膜附著效果更好。相間隔板相隔間距，較 好設(shè)置為10-30cm，既占位經(jīng)濟(jì)，又有相對(duì)較好效果。為提高泥水分離速度，相間隔板高度與 相間距離比，較好為4-6倍。因該理解到，本專(zhuān)利所說(shuō)中豎向隔板，可以是平面板，也可以是豎向波紋板，即波 紋槽豎向。外周的擋楂、防波板，主要起到圍板作用用于分隔空間，防止池內(nèi)浮渣漂入及紊流 波動(dòng)干擾相間豎向隔板分隔的泥水分離區(qū)域，影響分離及出水效果，使在動(dòng)態(tài)池中分隔出 一相對(duì)靜止的泥水分離區(qū)間。根據(jù)設(shè)置在池中位置，例如可以是四面圍，也可以是二面圍， 還可以是圍隔成平面圓形或其他幾何形狀，都不影響應(yīng)用。此外，也可以在其上開(kāi)有過(guò)水 孔。板面、板型無(wú)特別限定。為有利于上部分離泥砂后澄清水收集排出，一種較好是在相間豎隔板上部增設(shè)集 水槽，將各分隔板間上層泥水分離的清液收集導(dǎo)出。本發(fā)明泥水快速分離裝置在污水生物處理中的應(yīng)用，其特征在于將上述泥水快速 分離裝置設(shè)置于污水生物處理池內(nèi)。本發(fā)明所述污水生物處理，可以是現(xiàn)有技術(shù)如活性污泥法，生物膜法，接觸氧化法寸。本發(fā)明泥水快速分離裝置，一種較好為設(shè)置在生物處理池中部區(qū)域，這樣借助池 中水的流動(dòng)，均勻分離裝置下方相高多的污泥，可以省略另設(shè)其他均化污泥裝置。本發(fā)明泥水快速分離裝置，可設(shè)置在污水生物處理工藝中間各段出水處，代替中 間沉淀池，如AB工藝A段出水，可不設(shè)中間沉淀池，從而縮短了工藝流程。此外，對(duì)出水SS要求較高場(chǎng)合，例如污水處理一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)，還可以在分離出水 后再增設(shè)保障性沉淀池。由于大部分污泥已通過(guò)前面高負(fù)荷快速分離裝置分離，進(jìn)入保障性沉淀池的污泥量已經(jīng)很少，因此該保障性沉淀池要比普通二沉池要小的多；其次，保障性 沉淀池分離污泥不用回流，因而可以在保障性沉淀池內(nèi)加入絮凝藥劑，以加速沉淀分離，同 時(shí)由于進(jìn)入保障性沉淀池的污泥量已經(jīng)很少，所用藥劑消耗也少，有利于降低運(yùn)行成本；投 加絮凝劑后產(chǎn)生的絮凝污泥，在污泥處理階段更利于污泥脫水，降低了污泥脫水所需絮凝 劑投加量。此外根據(jù)工程設(shè)計(jì)需要，還可以將前述泥水快速分離裝置用于快速分離大部分 負(fù)荷，這樣可降低后續(xù)沉淀占地面積。本發(fā)明泥水快速分離裝置，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，由于采用相間豎向平直隔板，以及上 部和周?chē)膿蹰?、防波板，豎向隔板相隔穩(wěn)定了水流，降低了水流通道的雷諾數(shù)，從而降低 了水流的紊動(dòng)，在短時(shí)間內(nèi)表層便能形成清液薄層，可以通過(guò)集水槽收集排出，因而可以直 接安裝在生物池內(nèi)，相間豎板板面豎向表面光滑，不會(huì)發(fā)生積泥，有效避免了微生物附著， 即使有生物膜附著生長(zhǎng)，脫落時(shí)也較斜管/斜板容易下沉，克服了斜管/斜板易生長(zhǎng)生物 膜缺點(diǎn)。放置于生物池內(nèi)基本不占用生物池有效池容，混合液流經(jīng)該裝置時(shí)直接由表層清 液區(qū)分離出清水，分離后污泥則仍留在生物池內(nèi)，在生物池內(nèi)實(shí)現(xiàn)了泥水分離。其次，由于 不需要污泥外回流，節(jié)省了污泥回流系統(tǒng)的建設(shè)投資和污泥回流的動(dòng)力消耗；再就是，不受 傳統(tǒng)二沉池固體負(fù)荷限制，生物池污泥濃度MLSS可從原3500 5000mg/l提高至7000 10000mg/l，生物池水力停留時(shí)間HRT可降低至傳統(tǒng)工藝的1/2 1/3，或使污泥齡提高至 一倍，沉淀池水力負(fù)荷要比二沉池降低30 50%，沉淀池表面負(fù)荷可提高1 2倍，在實(shí) 際停留時(shí)間不變的前題下，名義停留時(shí)間可降低40 60%。此外，使用本發(fā)明裝置后可不 額外占地建設(shè)二沉池，或僅設(shè)置保障性沉淀池(省略或降低二沉池規(guī)模)，可以節(jié)約占地 達(dá)50%，節(jié)約土建投資達(dá)40%，并且由于池子小一半停留時(shí)間降低一半，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用達(dá) 30%以上。后設(shè)保障性沉淀池后，剩余污泥可通過(guò)保障沉淀池排放，好氧池出水污泥不需經(jīng) 過(guò)二沉池停留數(shù)小時(shí)的缺氧狀態(tài)，微生物不會(huì)受到缺氧毒害，避免了設(shè)置二沉池回流污泥 需一段時(shí)間的活化，可使生物池內(nèi)微生物活性始終保持活躍狀態(tài)。考慮到污泥濃度(MLSS) 提高可減少生物池容積，因此在相同出水要求條件下，可用于現(xiàn)有系統(tǒng)挖潛擴(kuò)容，對(duì)現(xiàn)有大 多數(shù)常規(guī)工藝優(yōu)化和能力提升，系統(tǒng)能力提升超過(guò)100%。當(dāng)出水SS要求不高時(shí)，排出上清 液不需要二沉池可直接消毒排放，對(duì)出水SS要求較高的場(chǎng)合，可采用本發(fā)明高負(fù)荷清液快 速分離裝置對(duì)泥水進(jìn)行預(yù)分離，再經(jīng)保障性沉淀池保證出水，同時(shí)此階段分離污泥不需回 流，可以可投加混凝、除磷等各種藥劑，以提高凈水效果、縮短凈水時(shí)間，更適合季節(jié)性及沖 擊負(fù)荷下應(yīng)用。使用本發(fā)明泥水快速分離裝置，不改變傳統(tǒng)工藝運(yùn)行方式，不改變?cè)械倪\(yùn) 行管理模式，不增加運(yùn)行管理技術(shù)要求，可適用于新建及改建污水處理工程。本發(fā)明裝置， 還可以用于處理水呈動(dòng)態(tài)、且需泥水分離工藝池內(nèi)。以下結(jié)合二個(gè)具體實(shí)施例，示例性說(shuō)明及幫助進(jìn)一步理解本發(fā)明實(shí)質(zhì)，但實(shí)施例 具體細(xì)節(jié)僅是為了說(shuō)明本發(fā)明，并不代表本發(fā)明構(gòu)思下全部技術(shù)方案，因此不應(yīng)理解為對(duì) 本發(fā)明總的技術(shù)方案限定，一些在技術(shù)人員看來(lái)，不偏離本發(fā)明構(gòu)思的非實(shí)質(zhì)性增加和/ 或改動(dòng)，例如以具有相同或相似技術(shù)效果的技術(shù)特征簡(jiǎn)單改變或替換，均屬本發(fā)明保護(hù)范圍。


圖1為泥水快速分離裝置平面布置圖。
圖2為圖IA-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖IC-C剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖IB-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為泥水快速分離裝置在A2O工藝中應(yīng)用代替二沉池結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為泥水快速分離裝置在A2O工藝應(yīng)用出水后設(shè)保障性沉淀池結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為泥水快速分離裝置在AB工藝中應(yīng)用代替中間沉淀池結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1，參見(jiàn)圖1-4，本發(fā)明泥水快速分離裝置，由相間15cm、高約70cm的多塊垂 直放置的相間隔板1，相間隔板外周有防波擋楂板4，以豎板頂面略高于液面放置于生物池 5內(nèi)，相間隔板上部垂直方向(穿過(guò)各隔板，還可以是相交)有并列多條集水槽2，與集水總 渠3連通，集水槽兩側(cè)邊兩隔板間有內(nèi)凹進(jìn)水缺口 2. 1，分離裝置下方有葉輪推流裝置將下 沉污泥向全池?cái)U(kuò)散(圖中未給出)，生物池底部有排泥閥6控制生物池內(nèi)污泥濃度及排放剩 余污泥。生物池5內(nèi)混合液由各垂直隔板下方進(jìn)入，沿各垂直隔板間隙自下而上流動(dòng)得到 整流平穩(wěn)，接近靜態(tài)泥水在重力作用下，泥水出現(xiàn)分層，上清液通過(guò)設(shè)在各垂直豎板上方的 集水槽2收集，各集水槽2將收集清水匯集于集水總渠3排出，污泥則下沉留于池內(nèi)，并有 下方推流裝置定期推流在池內(nèi)均勻。實(shí)施例2:參見(jiàn)圖5，本專(zhuān)利泥水快速分離裝置在YO工藝中應(yīng)用代替二沉池。在 A2O工藝好氧生化池出水區(qū)設(shè)置實(shí)施例1所述泥水快速分離裝置7，構(gòu)成泥水分離區(qū)域。生 化池內(nèi)混合液經(jīng)泥水快速分離裝置進(jìn)行泥水分離，排出清液，污泥則留在生物池內(nèi)，因而不 需要二沉池回流污泥。生物池內(nèi)污泥濃度MLSS可比常規(guī)工藝提高一倍及以上。實(shí)施例3 參見(jiàn)圖6，本專(zhuān)利泥水快速分離裝置在A2O工藝中應(yīng)用，并后設(shè)保障性沉 淀池。如實(shí)施例2，在A2O工藝池后再增加一較小的保障性沉淀池，對(duì)前流出清液通過(guò)投加 水處理藥劑沉淀降低COD、SS、P等污染物，進(jìn)一步作保障及深度處理，以滿足工藝要求。此 時(shí)因前已經(jīng)將大部污泥沉淀分離，沉淀池固體負(fù)荷極低，不僅有利于優(yōu)質(zhì)出水，而且相比傳 統(tǒng)二沉池，池容和停留時(shí)間可以減少一半，節(jié)約了工程造價(jià)。同時(shí)，不需將此沉淀污泥回流， 因此并不會(huì)影響生化池內(nèi)生物活性。實(shí)施例4 參見(jiàn)圖7，本專(zhuān)利泥水快速分離裝置在AB工藝中應(yīng)用，代替中間沉淀池。 在AB工藝的A工藝段和B工藝段的出水區(qū)域中各加設(shè)實(shí)施例1所述泥水快速分離裝置7， 代替原中間沉淀池，這樣處理工藝各段生物均留在本段，從而形成與該段污染物成分及濃 度相適應(yīng)的優(yōu)勢(shì)菌種，可以更高效凈化污水。B段硝化液還可以回流于A段。出水要求較 高，還可以在AB工藝出水后再加設(shè)較小的保障性沉淀池(如前述)，進(jìn)一步保障水質(zhì)及深度 處理。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在本專(zhuān)利構(gòu)思及具體實(shí)施例啟示下，能夠從本專(zhuān)利公 開(kāi)內(nèi)容及常識(shí)直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的一些變形，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識(shí)到也可采用其他 方法，或現(xiàn)有技術(shù)中常用公知技術(shù)的替代，以及特征間的相互不同組合，例如各隔板由豎向 波紋板代替，在生物池內(nèi)設(shè)置區(qū)域的變動(dòng)，相間隔板數(shù)量的變化、間距變化、高度變化，適當(dāng) 小角度例如5-10度斜置，等等的非實(shí)質(zhì)性改動(dòng)，同樣可以被應(yīng)用，都能實(shí)現(xiàn)本專(zhuān)利描述功 能和效果，不再一一舉例展開(kāi)細(xì)說(shuō)，均屬于本專(zhuān)利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.泥水快速分離裝置，包括相間隔板組成的泥水分離組件，其特征在于泥水分離組件 由相間豎向隔板，和外周的擋楂、防波板組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述泥水快速分離裝置，其特征在于相間豎向隔板垂直安裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述泥水快速分離裝置，其特征在于相間豎向隔板相隔間距 10-30cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述泥水快速分離裝置，其特征在于相間豎向隔板高度與間距比 4-6 倍。
5.據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述泥水快速分離裝置，其特征在于相間豎向隔板上部有集 水槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述泥水快速分離裝置，其特征在于集水槽相交于相間豎向隔板設(shè)置。
7.泥水快速分離裝置在污水生物處理中的應(yīng)用，其特征在于將權(quán)利要求1至6所述泥 水快速分離裝置設(shè)置于污水生物處理池內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述泥水快速分離裝置在污水生物處理中的應(yīng)用，其特征在于泥水 快速分離裝置設(shè)置在污水生物處理工藝中間各段出水處，代替中間沉淀池。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述泥水快速分離裝置在污水生物處理中的應(yīng)用，其特征在于設(shè)置 泥水快速分離裝置生物池出水后有保障性沉淀池。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述泥水快速分離裝置在污水生物處理中的應(yīng)用，其特征在于生 物池底部有排泥閥控制生物池內(nèi)污泥濃度及排放剩余污泥。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述泥水快速分離裝置在污水生物處理中的應(yīng)用，其特征在于泥 水快速分離裝置設(shè)置在生物處理池中部區(qū)域。
12.根據(jù)權(quán)利要求7、8、9、10或11所述泥水快速分離裝置在污水生物處理中的應(yīng)用，其 特征在于泥水快速分離裝置下方有推流裝置，均勻池內(nèi)污泥。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在紊流污泥混合液表層快速分離出清液的泥水快速分離裝置，及在污水生物處理中的應(yīng)用，其特征是泥水分離組件由相間豎向隔板，和外周的擋渣、防波板組成，放置于污水生物處理池內(nèi)。豎向隔板穩(wěn)定了水流，在短時(shí)間內(nèi)可使表層形成清液薄層達(dá)到泥水分離，同時(shí)相間豎板板面豎向表面光滑，不會(huì)發(fā)生積泥，有效避免了微生物附著，用于生物池內(nèi)可以省略二沉池和污泥外回流，可以節(jié)約占地50％，節(jié)約土建投資40％，并不受傳統(tǒng)二沉池固體負(fù)荷限制，生物池污泥濃度可高達(dá)7000～10000mg/l，水力停留時(shí)間HRT可降低至傳統(tǒng)工藝的1/2～1/3，名義停留時(shí)間可降低40～60％，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用達(dá)30％以上?？捎糜诂F(xiàn)有系統(tǒng)挖潛擴(kuò)容，系統(tǒng)能力提升超過(guò)100％。
文檔編號(hào)C02F3/28GK102134123SQ20101024876
公開(kāi)日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月6日
發(fā)明者華偉, 王健, 蔣嵐嵐 申請(qǐng)人:無(wú)錫市政設(shè)計(jì)研究院有限公司