專利名稱：污水的需氧處理槽用吹風(fēng)裝置以及污水的需氧處理槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污水的需氧處理槽用吹風(fēng)裝置以及備有該吹風(fēng)裝置的污水的需氧處理槽。特別涉及利用微生物固定化載體對(duì)下水、屎尿、工業(yè)排水等有機(jī)性排水進(jìn)行生物學(xué)處理的需氧處理槽和設(shè)置于該需氧處理槽內(nèi)的吹風(fēng)裝置。
近年來，活性污泥法、生物膜法、固定化微生物法等廣為普及，但在土地利用效率要求很高的國(guó)內(nèi)，急需開發(fā)出可節(jié)省面積的高性能污水處理裝置。
在利用微生物固定化載體的污水處理裝置中，怎樣提高載體材料的性能尤為注目。
本申請(qǐng)人開發(fā)出了圖9所示的利用固定化載體的污水處理裝置。圖9中，標(biāo)號(hào)1是需氧處理槽(以下稱為需氧槽)，需氧槽1內(nèi)收容著很多將保持浮游狀態(tài)的微生物固定化的載體2。在需氧槽1的底部配設(shè)著由擴(kuò)徑管或散氣管等構(gòu)成的微細(xì)氣泡的散氣裝置3。散氣裝置3通過供氣管5與鼓風(fēng)機(jī)4連接。被處理液7從流入管7流入需氧槽1內(nèi)，經(jīng)過需氧處理后的處理液從處理液流出管8流出。流出管8的入口部配設(shè)著從處理液分離載體2的載體分離機(jī)6。
本申請(qǐng)人在開發(fā)圖9所示利用載體的污水處理裝置過程中，迂到下述技術(shù)課題。
即，固定化載體與被處理液一起在生物反應(yīng)槽內(nèi)流下，結(jié)果，反應(yīng)槽前端部的載體濃度降低，末端部的載體濃度提高，載體堆積在配置于需氧反應(yīng)槽整個(gè)底部的散氣裝置與混凝土底部的間隙內(nèi)，必須大幅度地提高比計(jì)劃載體量多的載體注入率。另外，由于載體的沉積，其處理性能顯著降低。
因此，考慮過配置載體流下防止壁、配備另外的攪拌移送機(jī)構(gòu)等方法，但是這些方法在處理容量、設(shè)備費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用方面存在問題。
作為吹風(fēng)裝置，雖然氧氣溶存率高，但由于擔(dān)心載體的破壞，所以采用基本上沒有攪拌力的擴(kuò)徑管或散氣管的全面吹風(fēng)槽等進(jìn)行處理。
但目前已開發(fā)出種種對(duì)于攪拌具有足夠強(qiáng)度的微生物固定化載體。
本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的，其目的在于提供一種污水的需氧處理槽用吹風(fēng)裝置以及備有該吹風(fēng)裝置的污水的需氧處理槽，本發(fā)明的吹風(fēng)裝置和處理槽能防止因載體濃度不均勻及配置了不能發(fā)揮載體功能的裝置而造成的處理性能降低。
本發(fā)明的另一目的是提供一種在載體通過吹風(fēng)裝置時(shí)，能抑制載體的損壞、破壞及消耗的污水的需氧處理槽用吹風(fēng)裝置以及備有該吹風(fēng)裝置的污水的需氧處理槽為了解決上述課題，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案污水的需氧處理槽用吹風(fēng)裝置，該吹風(fēng)裝置設(shè)置在污水的需氧處理槽內(nèi)，該處理槽內(nèi)具有將保持為浮游狀態(tài)的微生物固定化了的載體；其特征在于，上述吹風(fēng)裝置備有殼體和設(shè)在該殼體內(nèi)的被處理液體流路中的葉輪；設(shè)定該葉輪的翼部與該翼部所相對(duì)的上述殼體之間的間隙大于載體的最大徑或最大尺寸。
所述的污水的需氧處理槽用吹風(fēng)裝置，其特征在于，所述葉輪的翼部用涂敷層材料復(fù)蓋著。
所述的污水的需氧處理槽用吹風(fēng)裝置，其特征在于，將所述葉輪的翼部表面做得光滑。
所述的污水的需氧處理槽用吹風(fēng)裝置，其特征在于，所述葉輪的翼部表面是由研磨形成光滑的。
所述的污水的需氧處理槽用吹風(fēng)裝置，其特征在于，所述葉輪的翼部表面是用樹脂材料成形而形成為光滑的。
所述的污水的需氧處理槽用吹風(fēng)裝置，其特征在于，構(gòu)成被處理液體流路的部件的緣部或棱部形成為帶有無角的圓度的曲面。
污水的需氧處理槽，其具有將保持著浮游狀態(tài)的微生物固定化了的載體，在槽內(nèi)的能均勻吹風(fēng)混合的位置配置一臺(tái)或數(shù)臺(tái)吹風(fēng)裝置；其特征在于，上述吹風(fēng)裝置備有殼體和設(shè)在該殼體內(nèi)的被處理液體流路中的葉輪；該葉輪的翼部與該翼部所相對(duì)的殼體之間的間隙設(shè)定大于載體的最大徑或最大尺寸。
本發(fā)明的一實(shí)施例是吹風(fēng)裝置，該吹風(fēng)裝置設(shè)置在污水的需氧處理槽內(nèi)，該處理槽內(nèi)具有將保持著浮游狀態(tài)的微生物固定化了的載體，其特征在于，上述吹風(fēng)裝置備有殼體和設(shè)在該殼體內(nèi)的被處理液體流路中的葉輪；葉輪的翼部與該翼部所相對(duì)的殼體之間的間隙大于載體的最大徑或最大尺寸。
本發(fā)明的另一實(shí)施例是污水的需氧處理槽，該處理槽內(nèi)具有將保持為浮游狀態(tài)的微生物固定化了的載體，其特征在于，在槽內(nèi)的能均勻吹風(fēng)混合的位置，配置著一臺(tái)或數(shù)臺(tái)吹風(fēng)裝置，該吹風(fēng)裝置備有殼體和設(shè)在殼體內(nèi)的處理液流路中的葉輪；葉輪的翼部與該翼部所相對(duì)的殼體之間的間隙大于載體的最大徑或最大尺寸。
本發(fā)明的需氧處理槽，可以作為對(duì)污水進(jìn)行循環(huán)式硝化脫氮或脫氮、脫磷處理的處理裝置中的需氧處理槽。
本發(fā)明中，為了解決因槽內(nèi)流引起的載體集積在需氧處理槽的流末部的問題，不采用已往沿用的由擴(kuò)徑管或散氣管構(gòu)成的微氣泡全面吹風(fēng)方式的散氣裝置，而是配備由水中充氣器構(gòu)成的吹風(fēng)裝置，這種吹風(fēng)裝置具有很好的形成攪拌流的能力。
根據(jù)本發(fā)明，由于使用具有很好攪拌功能的吹風(fēng)裝置，所以，不使載體沉積在需氧槽底部，而是均勻地?cái)嚢栊柩醪蹆?nèi)，可大幅度地改善載體的沉積。
另外，本發(fā)明中，由于在需氧槽中使用吹風(fēng)裝置，與已往的微細(xì)氣泡全面吹風(fēng)方式相比，長(zhǎng)年使用也不降低氧氣溶解效率，在需氧槽內(nèi)可得到高的處理性能。
本發(fā)明的吹風(fēng)裝置中，葉輪的翼部與該翼部所相對(duì)的殼體之間的間隙大于載體的最大徑或最大尺寸。因此，載體不會(huì)咬入葉輪的翼部與殼體之間，可防止載體自身的損傷和磨耗。另外，載體的最大徑是指載體為球體或橢圓體等時(shí)的最大直徑。載體的最大尺寸是指當(dāng)載體為長(zhǎng)方體、立方體或方錘體等時(shí)的最長(zhǎng)相對(duì)2點(diǎn)的最大尺寸。
本發(fā)明的吹風(fēng)裝置中，用涂敷層材料復(fù)蓋葉輪的翼部，或把葉輪的翼部表面做得光滑，所以，載體通過葉輪時(shí)即使與葉輪的翼部接觸也可緩和接觸時(shí)的沖擊，可防止載體表面的硝化菌等微生物脫落，同時(shí)也防止載體自身的損傷和磨耗。
本發(fā)明中所使用的載體，最好是砂、活性碳、聚氨脂泡沫塑料、聚乙烯醇、聚丙烯、聚乙烯、聚乙二醇、纖維素等流動(dòng)性載體，但并不局限于這些載體。向載體固定微生物的方法一般采用付著固定法，但也可用包括固定法。載體的形狀可以是球體、橢圓體、長(zhǎng)方體、立方體、方錘體等。
也可以在需氧槽的流出端配設(shè)載體流出防止機(jī)構(gòu)，該防止機(jī)構(gòu)由防止載體流出的網(wǎng)、篩、沖孔板等多孔性部件構(gòu)成。
本發(fā)明的需氧處理槽，例如可適用于循環(huán)式硝化脫氮法及其裝置或活性污泥法及其裝置中的需氧工序及需氧處理槽。上述循環(huán)式硝化脫氮法及其裝置是依次地連接無氧工序、需氧工序、沉淀工序，將需氧工序流出水循環(huán)到無氧工序，把沉淀工序的沉淀污泥送返無氧工序。上述活性污泥法及其裝置是在無氧工序前再設(shè)置厭氣工序，把沉淀工序的沉淀污泥送返厭氣工序，脫氮、脫磷。
吹風(fēng)裝置的設(shè)置可根據(jù)槽的形狀適當(dāng)?shù)剡x擇臺(tái)數(shù)和配置，進(jìn)行均勻的吹風(fēng)。
另外，由于流入水的流水影響，長(zhǎng)期使用后載體會(huì)偏向流出端，使處理性能不穩(wěn)定。這時(shí)，將含有載體的混合液送返流入部可以使處理性能穩(wěn)定。
將上述方法用于厭氣、需氧處理時(shí)，也可在含有載體的混合液送返前方設(shè)置使載體返回需氧槽、使混合液返回厭氣槽的裝置。這樣分別送返可增大泵的能力。
另外，設(shè)置在需氧槽末端的移送泵，最好使用單軸螺旋泵和空氣活塞泵等特殊形式的泵。移送水量最好用頻率控制馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)數(shù)變更等可任意變更。
移送時(shí)，除了泵以外，也可以使用不破壞載體及生物膜的適當(dāng)移送機(jī)構(gòu)。另外，也可以在載體的移送途中設(shè)置液體旋流器或滾筒篩那樣的載體分離機(jī)構(gòu)，將移送水分配到設(shè)在前段的各處理裝置中，將載體分配到需氧槽中。
本發(fā)明的積極效果
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在利用微生物固定化載體的水處理裝置中，可以防止和消除載體濃度分布的形成，并且，使槽內(nèi)的氧氣供給速度均勻化，所以在整個(gè)槽體內(nèi)能得到高的處理性能。
本發(fā)明的吹風(fēng)裝置中，葉輪的翼部與該翼部所相對(duì)的殼體之間的間隙大于載體的最大徑或最大尺寸。因此，載體不咬入葉輪的翼部與殼體之間，可防止載體自身的損傷和消耗。
另外，本發(fā)明中，用涂敷層材料復(fù)蓋葉輪的翼部，或者將翼部表面做得光滑，所以，載體通過葉輪時(shí)即使與葉輪的翼部接觸也可以緩和接觸時(shí)的沖擊，可防止載體表面的硝化菌等微生物脫離，并可防止載體自身的消耗。
以下參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。


圖1是表示本發(fā)明的需氧處理槽之一例的斷面圖。
圖2圖1的平面圖。
圖3是表示本發(fā)明的吹風(fēng)裝置之一例的斷面圖。
圖4是表示本發(fā)明的吹風(fēng)裝置之一例的平面圖。
圖5是本發(fā)明的吹風(fēng)裝置中的葉輪的要部放大圖。
圖6是本發(fā)明的吹風(fēng)裝置中的空氣室殼體的放大斷面圖。
圖7是本發(fā)明的吹風(fēng)裝置之另一例的斷面圖。
圖8是采用本發(fā)明硝化脫氮法的裝置的概略斷面圖。
圖9是采用已往載體的需氧處理槽之一例的斷面圖。
下面，參照?qǐng)D1至圖7說明本發(fā)明的污水的需氧處理槽用吹風(fēng)裝置以及備有該吹風(fēng)裝置的污水的需氧處理槽的一實(shí)施例。
圖1是表示本發(fā)明的污水的需氧處理槽(以下稱為需氧槽)之一例的斷面圖。圖2是平面圖。圖1和圖2中，標(biāo)號(hào)1是需氧槽，在需氧槽1內(nèi)收容著將保持為浮游狀態(tài)的硝化菌等微生物固定化了的很多載體2。在需氧槽1的底部配設(shè)著由2臺(tái)水中充氣器構(gòu)成的吹風(fēng)裝置10。吹風(fēng)裝置10通過供氣管5與鼓風(fēng)機(jī)4連接。供氣管5上設(shè)有空氣風(fēng)量計(jì)9。
被處理液(污水)7從流入管7流入需氧槽1內(nèi)，經(jīng)過需氧處理后的處理液從處理液流出管8流出。流出管8的入口部配設(shè)著從處理液分離載體2的載體分離機(jī)6。隨著被處理液的流下，載體2漸漸地移動(dòng)到流出端，所以，在需氧槽1的末端部設(shè)置著移送載體和循環(huán)硝化液11的載體移送泵3。另外，由于設(shè)置載體移送泵3，移送載體2，可微調(diào)節(jié)載體濃度。
如圖1和圖2所示，在需氧槽1內(nèi)不設(shè)置阻流板等的間隔板，在虛線40的前后各配置一臺(tái)由水中充氣器構(gòu)成的吹風(fēng)裝置10，該虛線40位于需氧槽平面尺寸的縱、橫長(zhǎng)度約1∶1處。
在該需氧槽1內(nèi)，形成圖1所示的循環(huán)流。即使沒有間隔板，固定化載體2也被該循環(huán)流在槽內(nèi)均勻分散到一定程度。
下面，參照?qǐng)D3至圖6說明吹風(fēng)裝置10之一例。
圖3是本發(fā)明的吹風(fēng)裝置的斷面圖。圖4是本發(fā)明吹風(fēng)裝置的平面圖。本例的吹風(fēng)裝置是下方吹出式的吹風(fēng)裝置。
如圖3和圖4所示，吹風(fēng)裝置10備有殼體14、馬達(dá)15、空氣室殼體16和葉輪17。殼體14由形成被處理液流路的吸入殼體12和排出殼體13構(gòu)成。馬達(dá)15支承在殼體14上。葉輪17設(shè)在殼體14內(nèi)的被處理液流路內(nèi)。在空氣殼體16內(nèi)形成空氣室19，通過與鼓風(fēng)機(jī)4(見圖1)連接著的供氣管5向該空氣室19內(nèi)供給空氣或氧氣。
上述構(gòu)造中，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)15時(shí)，借助于葉輪17旋轉(zhuǎn)，含有載體2的槽內(nèi)處理液從上部吸入殼體12流入，經(jīng)葉輪17內(nèi)的流路向下流，從下部的排出殼體13的排出口13a排出到槽內(nèi)。另一方面，從供氣管5向空氣室19供給的空氣經(jīng)過向下流路22，從最下部的噴射口23向殼體14內(nèi)流路的被處理液中噴出，與被處理液混合攪拌后，作為氣液混相流從排出口13a送入需氧槽1內(nèi)。
本發(fā)明中，如圖4所示，在葉輪17的翼部17a與該翼部17a相對(duì)的殼體14內(nèi)周面之間的間隙C大于載體2的最大徑或最大尺寸。這樣，載體2不咬入葉輪17的翼部17a與殼體14之間，可防止載體自身的損傷和消耗。在已往的例中，當(dāng)殼體內(nèi)徑為300mm時(shí)，該間隙C約為1.5mm，而在本發(fā)明中，當(dāng)殼體內(nèi)徑為300mm時(shí)，該間隙C約為4mm以上。這時(shí)，載體2的最大徑或最大尺寸不足4mm。
本發(fā)明中，如圖5所示，葉輪17由軸流葉輪構(gòu)成。葉輪17的翼部17a被涂敷層材料18復(fù)蓋著。該涂敷層材料18由塑料或橡膠等樹脂材料構(gòu)成。葉輪17的翼部17a因涂敷層材料18而變得很光滑。通過適當(dāng)選擇涂敷層材料18的材質(zhì)，可以緩和與載體2接觸時(shí)的沖擊。
在圖5所示例中，是用涂敷層材料復(fù)蓋葉輪的翼部，使翼部表面光滑。但也可以用研磨的方法使葉輪的翼部光滑。另外，也可以用樹脂材料形成葉輪的翼部，使翼部表面光滑。
圖6是本發(fā)明吹風(fēng)裝置中的空氣室殼體16的放大斷面圖。
如圖6所示，空氣室殼體16的緣部16a和棱部16b形成為無角的圓曲面。因此，即使載體2與緣部16a或棱部16b接觸也不損傷或消耗。圖6中，只表示了空氣室殼體16，但在本發(fā)明中，構(gòu)成被處理液流路的所有部件的緣部和棱部都形成為無角的圓曲面。因此，被處理液中的載體2在殼體14內(nèi)的流路中流過時(shí)，可防止載體2的損傷或消耗。
下面，參照?qǐng)D7說明吹風(fēng)裝置10的另一例。
圖7是表示本發(fā)明另一例吹風(fēng)裝置的斷面圖。本例的吹風(fēng)裝置是上方吹出式。
如圖7所示，吹風(fēng)裝置10備有殼體34、馬達(dá)15、空氣室殼體36和葉輪17。殼體34由形成被處理液流路的吸入殼體32和排出殼體33構(gòu)成。馬達(dá)15支承在殼體39上。葉輪17設(shè)在殼體34內(nèi)的被處理液流路內(nèi)。在空氣殼體36內(nèi)形成空氣室39，通過與鼓風(fēng)機(jī)4(見圖1)連接著的供氣管5向該空氣室39內(nèi)供給空氣或氧氣。
上述構(gòu)造中，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)15時(shí)，借助于葉輪17旋轉(zhuǎn)，含有載體2的槽內(nèi)處理液從下部吸入殼體32流入，經(jīng)葉輪17內(nèi)的流路向上流，從上部的排出殼體33的排出口33a排出到槽內(nèi)。另一方面，從供氣管5向空氣室39供給的空氣從噴射口43向殼體34內(nèi)流路的被處理液中噴出，與被處理液混合攪拌后，作為氣液混相流從排出口33a送入需氧槽1內(nèi)。
本實(shí)施例的吹風(fēng)裝置10中，在葉輪17的翼部17a與該翼部17a相對(duì)的殼體14內(nèi)周面之間的間隙C也大于載體2的最大徑或最大尺寸。葉輪17的構(gòu)造與圖5所示例相同。
如上所述，圖1至圖7所示的實(shí)施例中，不采用已往的微細(xì)氣泡的散氣裝置，而是設(shè)置由水中充氣器構(gòu)成的吹風(fēng)裝置10，即使長(zhǎng)期使用也能得到穩(wěn)定的氧氣溶解效率。其結(jié)果，能得到高的處理性能，并且可大幅度減少維修管理作業(yè)。
下面，說明采用本發(fā)明需氧處理槽的循環(huán)式硝化脫氮法。圖8是采用循環(huán)式硝化脫氮法的裝置的概略縱斷面圖。
圖8中，需氧槽1是采用本發(fā)明的需氧槽，標(biāo)號(hào)25是無氧氣槽，標(biāo)號(hào)27是載體與硝化循環(huán)液的分離裝置。與圖1所示例相同的構(gòu)造，采用相同標(biāo)號(hào)，其說明從略。
下面參照?qǐng)D8說明硝化脫氮法。污水從流入管7與在分離裝置27進(jìn)行載體與硝化循環(huán)液分離后的硝化循環(huán)液28一起流入無氧氣槽25，接受脫氮處理后，從設(shè)在間隔壁29上部的流入口流入需氧槽1，該間隔壁29分隔無氧槽25和需氧槽1。
在需氧槽1由吹風(fēng)裝置10生成循環(huán)流，由圖1和圖2所示實(shí)施例的作用效果，充分接受硝化處理，處理水通過載體分離機(jī)6流出。載體和硝化循環(huán)液11被分離裝置27分離成載體和硝化循環(huán)液，設(shè)置在流出端的載體移送泵3使硝化循環(huán)液28循環(huán)到無氧氣槽25內(nèi)。
權(quán)利要求
1.污水的需氧處理槽用吹風(fēng)裝置，該吹風(fēng)裝置設(shè)置在污水的需氧處理槽內(nèi)，該處理槽內(nèi)具有將保持為浮游狀態(tài)的微生物固定化了的載體；其特征在于，上述吹風(fēng)裝置備有殼體和設(shè)在該殼體內(nèi)的被處理液體流路中的葉輪；設(shè)定該葉輪的翼部與該翼部所相對(duì)的上述殼體之間的間隙大于載體的最大徑或最大尺寸。
2.如權(quán)利要求1所述的污水的需氧處理槽用吹風(fēng)裝置，其特征在于，所述葉輪的翼部用涂敷層材料復(fù)蓋著。
3.如權(quán)利要求1所述的污水的需氧處理槽用吹風(fēng)裝置，其特征在于，將所述葉輪的翼部表面做得光滑。
4.如權(quán)利要求3所述的污水的需氧處理槽用吹風(fēng)裝置，其特征在于，所述葉輪的翼部表面是由研磨形成光滑的。
5.如權(quán)利要求3所述的污水的需氧處理槽用吹風(fēng)裝置，其特征在于，所述葉輪的翼部表面是用樹脂材料成形而形成為光滑的。
6.如權(quán)利要求1所述的污水的需氧處理槽用吹風(fēng)裝置，其特征在于，構(gòu)成被處理液體流路的部件的緣部或棱部形成為帶有無角的圓度的曲面。
7.污水的需氧處理槽，其具有將保持著浮游狀態(tài)的微生物固定化了的載體，在槽內(nèi)的能均勻吹風(fēng)混合的位置配置一臺(tái)或數(shù)臺(tái)吹風(fēng)裝置；其特征在于，上述吹風(fēng)裝置備有殼體和設(shè)在該殼體內(nèi)的被處理液體流路中的葉輪；該葉輪的翼部與該翼部所相對(duì)的殼體之間的間隙設(shè)定大于載體的最大徑或最大尺寸。
全文摘要
本發(fā)明提供需氧處理槽用吹風(fēng)裝置以及備有該吹風(fēng)裝置的污水的需氧處理槽,其能防止因配置使載體濃度分布不均勻及不能發(fā)揮載體功能的裝置而導(dǎo)致的處理性能降低,吹風(fēng)裝置設(shè)置在污水的需氧處理槽內(nèi),該處理槽內(nèi)具有將浮游狀態(tài)的微生物固定化了的載體,吹風(fēng)裝置備有殼體和設(shè)在該殼體內(nèi)的被處理液體流路中的葉輪,葉輪的翼部與該翼部所相對(duì)的殼體之間的間隙大于載體的最大徑或最大尺寸。
文檔編號(hào)C02F3/08GK1188079SQ9810031
公開日1998年7月22日 申請(qǐng)日期1998年1月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月13日
發(fā)明者小笠原光彥, 井上博文, 田村米造, 龜井武 申請(qǐng)人:株式會(huì)社荏原制作所