側向沉澱立體循環一體化氧化溝設備及操作方法
2023-08-05 06:34:36 1
專利名稱：側向沉澱立體循環一體化氧化溝設備及操作方法
技術領域：
本發明屬於利用生物技術處理汙水的技術領域，特別涉及一種適合生活 汙水或工業廢水處理的側向沉澱立體循環一體化氧化溝及其操作方法。
背景技術：
氧化溝是一種由連續環式反應池構成的簡易汙水處理技術，是活性汙泥
法的一種變型。20世紀50年代首先由荷蘭衛生工程研究所研製成功。在各國 科學家和環境工程師們經過將近50年的努力下，氧化溝技術取得了很大的進 歩。研究表明，氧化溝工藝具有有機汙染物去除率高、同步脫氮除磷、運行 效果穩定、管理方便以及投資省等特點。但其缺點是佔地面積大。
針對氧化溝佔地面積大的缺點，二十世紀八十年代末開發的一體化氧化 溝(Integral oxidation Ditch簡稱I.O.D)，它將傳統氧化溝的曝氣淨化與混合液 的沉澱/分離合併一體，實現了汙泥的無泵回流。該技術與傳統氧化溝技術相 比，省掉了汙泥回流系統，也減少了部分佔地面積。其缺點是系統運行調 節性能差，佔地面積大。我國劉俊新提出了立體循環一體化氧化溝技術(專 利申請號200410081012.8)，它將傳統氧化溝的平面循環流動運行方式，改 為立體循環流動。立體循環一體化氧化溝與常規氧化溝相比，佔地面積可減 少約50%。立體循環一體化氧化溝的上層溝道為好氧區，下層溝道為缺氧區。 缺氧區在底層，不與大氣接觸，缺氧形成快。立體循環一體化氧化溝的固液 分離器設置在氧化溝的兩端，通過水力作用實現汙泥的自動回流。通過對多 種汙水處理試驗研究表明，採用立體循環一體化氧化溝作為二級汙水處理工 藝處理汙水是完全可行的。由於申請號200410081012.8的立體循環一體化 氧化溝的溝形為狹長廊道，溝的寬度較小，立體循環一體化氧化溝的固液分 離器設置在氧化溝的兩端，固液分離器的寬度受到限制，處理大流量汙水時， 需要將多個立體循環一體化氧化溝進行並聯組合。
發明內容
本發明的目的之一是研發一種地面積少、投資省、運行維護簡單的側向 沉澱立體循環一體化氧化溝設備，為生活汙水和工業廢水提供一條處理途徑。
本發明的另一目的在於提供一種側向沉澱立體循環一體化氧化溝設備的 操作方法。
本發明的側向沉澱立體循環一體化氧化溝設備，包括立體循環氧化溝和
在其左、右兩側的側向沉澱固液分離器，結構可參見圖1、圖2和圖3。
所述的側向沉澱固液分離器分別位於立體循環氧化溝的左側面和右側 面，且左側向沉澱固液分離器與為一內空箱體的立體循環氧化溝的左側壁共 用一邊壁，立體循環氧化溝的右邊壁與右側向沉澱固液分離器共用；
在為一內空箱體的立體循環氧化溝內部有一橫隔板將立體循環氧化溝分 成上、下兩溝，其中橫隔板的兩邊分別與左、右側向沉澱固液分離器與立休 循環氧化溝共用的邊壁固結，而橫隔板的另外兩邊與箱體的另兩內壁之間留 有空隙；
在橫隔板上下方所述共用的左、右兩邊壁上均開有狹縫，使左、右側向 沉澱固液分離器與立體循環氧化溝的上、下溝相連通，其中上、下狹縫分別 為側向沉澱固液分離器的混合液進口和混合液出口；或僅在橫隔板下方所述 共用的左、右兩邊壁上均開有狹縫，使左、右側向沉澱固液分離器與立體循 環氧化溝的下溝相連通，其中作為混合液進口的上狹縫開設在作為混合液出 口的下狹縫的上方；
一曝氣轉刷為水平橫轉刷，曝氣轉刷的水平軸位於立體循環氧化溝水平 面以上，部分轉刷位於立體循環氧化溝水平面以下，其軸與電機傳動軸固連；
一進水口位於立體循環氧化溝的遠離曝氣轉刷端的下溝。
所述橫隔板將立體循環氧化溝分成上、下兩溝，其中上、下兩溝的體積 比在3: 2 5: 4之間。
所述左、右側向沉澱固液分離器分別設有出水溢流堰，出水溢流堰為三 角堰，出水溢流堰位於左、右側向沉澱固液分離器分別與立體循環氧化溝共 用邊壁的對面邊壁上。
所述左、右側向沉澱固液分離器的高度與立體循環氧化溝等高，長度和
5寬度根據進出水水質和水量以及立體循環氧化溝長度調節。
所述左、右側向沉澱固液分離器利用立體循環氧化溝內混合液流動形成
的壓力差，實現汙泥的自動無泵回流。
本發明的側向沉澱立體循環一體化氧化溝設備，其工藝流程為通過立
體循環氧化溝的活性汙泥的作用，去除汙水中的有機汙染物、氨氮、總氮和
總懸浮固體。通過兩側向沉澱固液分離器進行固液分離，其中總懸浮固體是
通過側向沉澱固液分離器去除。
本發明的側向沉澱立體循環一體化氧化溝設備的操作方法如下 首先將汙水由進水口進入裝有活性汙泥的立體循環氧化溝的下溝，通過 曝氣轉刷裝置使汙水與活性汙泥充分混合，並在曝氣轉刷轉動的推動下，沿 上下溝循環流動；部分混合液從橫隔板上方的左、右側向沉澱固液分離器的 混合液進口分別進入左、右側向沉澱固液分離器中，進行固液分離；或部分 混合液從橫隔板與箱體之間留有的空隙進入立體循環氧化溝的下溝後，再經 左、右側向沉澱固液分離器的混合液進口分別進入左、右側向沉澱固液分離 器中，進行固液分離；分離後的上清液經出水溢流堰排出；分離後汙泥利用 立體循環氧化溝混合液的流動形成的壓力差，自動從左、右側向沉澱固液分 離器的混合液出口回流到立體循環氧化溝。
本發明的側向沉澱立體循環一體化氧化溝設備具有如下優點
1、 系統結構緊湊，構造簡潔，運行操作與維護十分簡單；
2、 佔地面積較傳統平面氧化溝減少約50%;
3、 側向沉澱固液分離器利用立體循環氧化溝內混合循環流動時的流體力 學原理使汙泥自動無泵回流，汙泥回流方式獨特，泥水分離效果好，且節省 能耗達30%以上；
4、 本發明中的側向沉澱固液分離器的長度可隨立體循環氧化溝長度增加 而增加，提高了立體循環氧化溝與側向沉澱固液分離器處理量的匹配性。本 發明佔地面積少、投資省、運行維護簡單、出水水質好，特別適用於生活汙 水或工業廢水的處理，提高了立體循環一體化氧化溝的使用範圍。
下面結合附圖及實施例對本發明的側向沉澱立休循環一體化氧化溝設備 及其操作方法作進一歩的說明。種側向沉澱立體循環一體化氧化溝平面示意圖。 沖側向沉澱立體循環一體化氧化溝立剖面示意圖。 種側向沉澱立體循環一體化氧化溝側剖面示意圖。
圖l.本發明的一
圖2.本發明的一^ 圖3.本發明的一^
附圖標記
I .立體循環氧化溝
l.左邊壁
4.左混合液出口
7.橫隔板
IO.左出水溢流堰
n.右側向沉澱固液分離器
2.右邊壁 5.右混合液進口 8.曝氣轉刷 ll.右出水溢流堰
III.左側向沉澱固液分離 3.左混合液進口 6.右混合液出口 9.進水口
具體實施方式
實施例1:
請參見圖1、圖2和圖3。
側向沉澱立體循環一體化氧化溝設備包括立體循環氧化溝I、左側向沉澱
固液分離器ii和右側向沉澱固液分離器ni。
所述的側向沉澱固液分離器分別位於立體循環氧化溝的左側面和右側 面，且左側向沉澱固液分離器與為一內空箱體的立體循環氧化溝的左側壁共 用一左邊壁i，立體循環氧化溝的右邊壁與右側向沉澱固液分離器共用右邊壁2。
在為一內空箱體的立體循環氧化溝內部有一橫隔板7將立體循環氧化溝 分成上、下兩溝，上、下兩溝的體積比在3: 2 5: 4之間；其中橫隔板的兩 邊分別與箱體的兩內壁之間有適當空隙，橫隔板的另兩邊分別與左、右側向 沉澱固液分離器與立體循環氧化溝共用的邊壁固結。
在橫隔板上下方所述共用的左、右兩邊壁上均開有狹縫，使左、右側向 沉澱固液分離器與立體循環氧化溝的上、下溝相連通，其中上、下狹縫分別
為側向沉澱固液分離器的左混合液進口 3、左混合液出口 4、右混合液進口 5
和右混合液出口 6;或僅在橫隔板下方所述共用的左、右兩邊壁上均開有狹縫，
使左、右側向沉澱固液分離器與立體循環氧化溝的下溝相連通，其中作為左
混合液進口 3和右混合液進口 5的上狹縫開設在作為左混合液出U 4和右混 合液出口 6的下狹縫的上方。一曝氣轉刷8為水平橫轉刷，曝氣轉刷的水平軸位於立體循環氧化溝水平 面以上，部分轉刷位於立體循環氧化溝水平面以下，其軸與電機傳動軸固連。 一進水口 9位於立體循環氧化溝的遠離曝氣轉刷端的下溝。
左側向沉澱固液分離器n和右側向沉澱固液分離器m的高度與立體循環 氧化溝i等高，長度和寬度根據進出水水質和水量以及立體循環氧化溝長度調節。
左側向沉澱固液分離器n和右側向沉澱固液分離器m分別設有左出水溢 流堰io和右出水溢流堰ii，出水溢流堰為三角堰，出水溢流堰位於左、右側 向沉澱固液分離器分別與立體循環氧化溝共用邊壁的對面邊壁上。
利用上述的側向沉澱立體循環一體化氧化溝設備對一小區的汙水進行處
理，設計量為200mVd。
汙水主要是生活汙水。其水質性質如下SS: 60 100 mg/L， CODcr: 100 250mg/L， TN: 25 50mg/L， TP: 3.0 7.0mg/L。
首先將汙水由進水口進入裝有活性汙泥的立體循環氧化溝的下溝，通過 曝氣轉刷裝置使汙水與活性汙泥充分混合，並在曝氣轉刷轉動的推動下，沿
上下溝循環流動；部分混合液從橫隔板上方的左、右側向沉澱固液分離器的
混合液進口分別進入左、右側向沉澱固液分離器中，進行固液分離；或部分
混合液從橫隔板與箱體之間留有的空隙進入立體循環氧化溝的下溝後，再經 左、右側向沉澱固液分離器的混合液進口分別進入左、右側向沉澱固液分離
器中，進行固液分離；分離後的上清液經出水溢流堰排出；分離後汙泥利用 立體循環氧化溝混合液的流動形成的壓力差，自動從左、右側向沉澱固液分 離器的混合液出口回流到立體循環氧化溝，實現汙泥的自動回流。
整個運行過程中，保持立體循環氧化溝內活性汙泥濃度為2000 4000 mg/1 ，水溫為5 30。C， pH為6 9。
處理結果表明經過本發明的側向沉澱立體循環一體化氧化溝設備處理， 在穩定運行期間，出水中CODcr為25 50 mg/L ，氨氮為0 1mg/ L， SS為 8 20 mg/ L ， TN為9 25 mg/ L， TP為0. 5 3 mg/ L左右。
側向沉澱立體循環一體化氧化溝設備佔地面積為30m2，汙水處理單位能 耗低為0.3度。
權利要求
1. 一種側向沉澱立體循環一體化氧化溝設備，包括立體循環氧化溝和在其左、右兩側的側向沉澱固液分離器，其特徵是所述的側向沉澱固液分離器分別位於立體循環氧化溝的左側面和右側面，且左側向沉澱固液分離器與為一內空箱體的立體循環氧化溝的左側壁共用一邊壁，立體循環氧化溝的右邊壁與右側向沉澱固液分離器共用；在為一內空箱體的立體循環氧化溝內部有一橫隔板將立體循環氧化溝分成上、下兩溝，其中橫隔板的兩邊分別與左、右側向沉澱固液分離器與立體循環氧化溝共用的邊壁固結，而橫隔板的另外兩邊與箱體的另兩內壁之間留有空隙；在橫隔板上下方所述共用的左、右兩邊壁上均開有狹縫，使左、右側向沉澱固液分離器與立體循環氧化溝的上、下溝相連通，其中上、下狹縫分別為側向沉澱固液分離器的混合液進口和混合液出口；或僅在橫隔板下方所述共用的左、右兩邊壁上均開有狹縫，使左、右側向沉澱固液分離器與立體循環氧化溝的下溝相連通，其中作為混合液進口的上狹縫開設在作為混合液出口的下狹縫的上方；一曝氣轉刷為水平橫轉刷，曝氣轉刷的水平軸位於立體循環氧化溝水平面以上，部分轉刷位於立體循環氧化溝水平面以下，其軸與電機傳動軸固連；一進水口位於立體循環氧化溝的遠離曝氣轉刷端的下溝。
2. 根據權利要求1所述的設備，其特徵是所述橫隔板將立體循環氧化溝 分成上、下兩溝，其中上、下兩溝的體積比在3: 2 5: 4之間。
3. 根據權利要求1所述的設備，其特徵是所述左、右側向沉澱固液分離器分別設有出水溢流堰，出水溢流堰為三角堰，出水溢流堰位於左、右側向 沉澱固液分離器分別與立體循環氧化溝共用邊壁的對面邊壁上。
4. 根據權利要求1或3所述的設備，其特徵是所述左、右側向沉澱固液分離器的高度與立體循環氧化溝等高，長度和寬度根據進出水水質和水量以 及立體循環氧化溝長度調節。
5. —種根據權利要求1 4任一項所述設備的操作方法，其特徵是首先將汙水由進水口進入裝有活性汙泥的立體循環氧化溝的下溝，通過曝氣轉刷裝置使汙水與活性汙泥充分混合，並在曝氣轉刷轉動的推動下，沿上下溝循環流動；部分混合液從橫隔板上方的左、右側向沉澱固液分離器的 混合液進口分別進入左、右側向沉澱固液分離器中，進行固液分離；或部分 混合液從橫隔板與箱體之間留有的空隙進入立體循環氧化溝的下溝後，再經 左、右側向沉澱固液分離器的混合液進口分別進入左、右側向沉澱固液分離 器中，進行固液分離；分離後的上清液經出水溢流堰排出；分離後汙泥利用 立體循環氧化溝混合液的流動形成的壓力差，自動從左、右側向沉澱固液分 離器的混合液出口回流到立體循環氧化溝。
6. 根據權利要求5所述的方法，其特徵是所述的左、右側向沉澱固液分 離器利用立體循環氧化溝內混合液流動形成的壓力差，實現汙泥的自動無泵 回流。
7. 根據權利要求5所述的方法，其特徵是所述的使汙水與活性汙泥充分 混合，是通過立體循環氧化溝的活性汙泥的作用，去除汙水中的有機汙染物、 氨氮、總氮和總懸浮固體。
全文摘要
本發明屬於利用生物技術處理汙水領域，涉及側向沉澱立體循環一體化氧化溝及操作方法。包括立體循環氧化溝和在其左、右兩側的側向沉澱固液分離器。左側向沉澱固液分離器與為一內空箱體的立體循環氧化溝的左側壁共用一邊壁，立體循環氧化溝的右邊壁與右側向沉澱固液分離器共用；在箱體內部有一橫隔板將立體循環氧化溝分成上下兩溝，其中橫隔板的兩邊分別與左、右側向沉澱固液分離器與立體循環氧化溝共用的邊壁固結，而橫隔板的另外兩邊與箱體的另兩內壁之間留有空隙；在橫隔板上下方共用的兩邊壁上均開有狹縫，使左、右側向沉澱固液分離器與立體循環氧化溝的上、下溝相連通。利用本發明去除汙水中的有機汙染物、總氮和總懸浮固體等。
文檔編號C02F3/12GK101423288SQ200710176468
公開日2009年5月6日 申請日期2007年10月29日 優先權日2007年10月29日
發明者劉俊新, 鑫 周, 郭雪松 申請人:中國科學院生態環境研究中心