固液分離裝置及應用該固液分離裝置的汙水處理裝置的製作方法

2023-10-07 05:46:44 2

專利名稱：固液分離裝置及應用該固液分離裝置的汙水處理裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種固液分離裝置，特別是一種具有由第一倒V形板和第二倒V 形板限定的混合液分布區的固液分離裝置。本實用新型還涉及包括所述固液分離裝置的汙水處理裝置。
背景技術：
通常，汙水的好氧生物處理可以獲得良好的水質，但易產生汙泥膨脹，將好氧處理前加厭氧處理段可避免汙泥膨脹。本系統汙泥在沉澱區自動回流到汙泥汙水混合區，提高了混合區汙泥濃度，保證了系統低負荷運行，以在一個較高的MLSS條件下使曝氣系統的活性汙泥處於消長平衡狀態，使SRT趨向無窮大，可使剩餘汙泥達到零排放。好氧處理和厭氧處理的結合在一些大型裝置上尤為適合。然而，這樣的結合在小型裝置中通常缺乏吸引力， 因為帶來的益處通常無法補償增加的投資，也因為所需的佔地面積較大。將好氧裝置和厭氧裝置彼此垂直布置，例如在同一個塔中，雖然使好氧處理和厭氧處理的結合也可適合於小型裝置，但塔式裝置通常較高而難以埋入地下，因此運行時的噪音和對景觀影響可能限制其應用。此外，露天的裝置也較易受環境溫度的影響。因此，仍然需要改進的汙水處理裝置，特別是可埋入地下的汙水處理裝置以滿足不同情形下的各種需要。
發明內容在一個方面，本實用新型提供一種固液分離裝置，包括沉降分離區、設置在沉降分離區下方的混合液分布區和設置在混合液分布區下方的濃縮混合液區，其中沉降分離區的上部設置有上清液出口，沉降分離區的底部由第一倒V形板的上表面限定；混合液分布區的頂部由第一倒V形板的下表面限定，混合液分布區的底部由第二倒V形板的上表面限定，混合液分布區中還設置有允許混合液進入混合液分布區的混合液分布器，第一倒V形板與固液分離裝置的內壁之間具有允許流體連通沉降分離區和混合液分布區的第一通道; 濃縮混合液區的頂部由第二倒V形板的下表面限定，濃縮混合液區還設置有濃縮混合液出口，第二倒V形板與固液分離裝置的內壁之間具有允許流體連通混合液分布區和濃縮混合液區的第二通道。根據本實用新型的固液分離裝置的一些實施方式，其中第一倒V形板的脊部與第二倒V形板的脊部基本上相互平行，根據本實用新型的固液分離裝置的一些實施方式，其中混合液分布區具有倒V形橫截面。根據本實用新型的固液分離裝置的一些實施方式，其中第一倒V形板和第二倒V 形板之間可以設置一個或多個支撐件。根據本實用新型的固液分離裝置的一些實施方式，其中第一倒V形板和第二倒V形板各自獨立地具有15° -165°，優選45° -135°，更優選60° -120°，更優選75° -105°的夾角，例如約90°的夾角。根據本實用新型的固液分離裝置的一些實施方式，其中第一通道是與第一倒V形板的脊部基本平行的第一狹縫，並且第二通道是與第二倒V形板的脊部基本平行的第二狹縫，優選第一狹縫與第二狹縫基本上相互平行，更優選第一狹縫比第二狹縫寬。根據本實用新型的固液分離裝置的一些實施方式，其中混合液分布器經設置使得通過第一通道進入沉降分離區的混合液在第一通道的各處具有基本相同的流量。根據本實用新型的固液分離裝置的一些實施方式，其中混合液分布器是一個或多個具有一個或多個位於混合液分布區內的開口的布水管，優選布水管與第一倒V形板的脊部和/或第二倒V形板的脊部平行，更優選布水管作為第一倒V形板的脊部和/或第二倒 V形板的脊部。根據本實用新型的固液分離裝置的一些實施方式，其中混合液分布器與第一倒V 形板和/或第二倒V形板之間可以設置一個或多個支撐件。根據本實用新型的固液分離裝置的一些實施方式，其中在所述沉降分離區中還設置有斜板或斜管以增強固液分離效率。根據本實用新型的固液分離裝置的一些實施方式，其中在濃縮混合液區的底部設置有氣體分布器以允許氣體上浮時攪動濃縮混合液區中的濃縮混合液，優選氣體分布器和第二倒V形板經設置使得氣體上浮後基本上全部聚集在第二倒V形板的下方並沿第二倒V 形板的下表面導出固液分離裝置。在一些情況下，在第二通道的下方可以設置由固液分離裝置的內壁延伸至第二倒V形板下方的斜板以確保氣體上浮後不會經第二通道進入混合液分布區或再經第一通道進入固液分離區。在另一方面，本實用新型提供一種汙水處理裝置，包括厭氧處理段、好氧處理段和設置在厭氧處理段和好氧處理段之間的根據上述任意一項實施方式的固液分離裝置，其中厭氧處理段設置有汙水進料管和厭氧處理混合液出口，厭氧處理混合液出口與固液分離裝置的濃縮混合液區流體連通以允許厭氧處理段的混合液進入濃縮混合液區，濃縮混合液區的出口與好氧處理段流體連通以允許濃縮混合液區的濃縮混合液和任選的氣體進入好氧處理段，好氧處理段的底部設置有一個或多個曝氣裝置並且頂部設置有混合液提升裝置， 混合液提升裝置的上部設置有氣液分離裝置以允許通過混合液提升裝置的曝氣氣體和曝氣混合液分離，氣液分離裝置設置有氣體出口和曝氣混合液出口，曝氣混合液出口分別與厭氧處理段和固液分離裝置流體連通以允許第一部分曝氣混合液進入厭氧處理段並允許第二部分曝氣混合液進入固液分離裝置，優選曝氣混合液出口分別與汙水進料管和混合液分布器流體連通。根據本實用新型的汙水處理裝置的一些實施方式，其中混合液提升裝置中設置有氣體再分布器以允許曝氣氣體和曝氣混合液在混合液提升裝置中進一步混合，優選氣體再分布器是一個或多個曝氣裝置。當離開曝氣裝置的小氣泡在好氧反應段中逐漸凝聚成較大氣泡時，所述氣體再分布器能夠將這些大氣泡再次分散成為小氣泡，從而更加充分地利用了氣泡中的氧，提高了好氧反應器的效率。這樣設置的氣體再分布器不但提高了含氧氣體的利用率和好氧反應效率，還起到了緩衝消能的作用。由於物料在通過氣體再分布器時動能減少並且其中的大氣泡再次分散成了小氣泡，離開氣體再分布器的物料中氣泡可以緩和、平穩地逸出液面，有利於氣體的分離排放。在一些情況下，平穩逸出液面的氣體可直接排放，無需設置緩衝氣室，從而節省了投資、操作和維護費用。根據本實用新型的汙水處理裝置的一些實施方式，其中固液分離裝置中的濃縮混合液區的底部設置有氣體分布器，優選氣體分布器是一個或多個曝氣裝置。根據本實用新型的汙水處理裝置的一些實施方式，其中所述固液分離裝置設置在厭氧處理段和好氧處理段之間。根據本實用新型的汙水處理裝置的一些實施方式，其中所述厭氧處理段、固液分離段和/或好氧處理段是圓筒體或方筒體，優選所述厭氧處理段、固液分離段和好氧處理段一起構成圓筒體或方筒體。根據本實用新型的汙水處理裝置的一些實施方式，其中上述曝氣裝置優選為任何合適的曝氣器，例如螺旋曝氣器、微孔曝氣器、板式曝氣器、旋混曝氣器、管式曝氣器、射流式曝氣器等。優選使用固定螺旋曝氣器，例如固定單螺旋曝氣器、固定雙螺旋曝氣器或固定三螺旋曝氣器等。根據本實用新型的汙水處理裝置的一些實施方式，其中在厭氧處理段的頂部設有氣體排出裝置以排出厭氧處理段中產出的氣體。根據本實用新型的汙水處理裝置的一些實施方式，其中將至少部分，優選全部所述汙水處理裝置埋入地下，以節約用地、減少噪音並避免對景觀的影響。本實用新型的汙水生物處理裝置還具有出水水質好、容積負荷高、節省佔地、汙泥產量低、對周邊環境影響小等優點。

圖1是根據本實用新型的固液分離裝置的一個實施方式的橫截面示意圖。圖2是根據本實用新型的汙水處理裝置的一個實施方式的結構示意圖，其中的固液分離段(S2)為圖1所示的固液分離裝置。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的一些實施方式進行進一步的介紹，但並非意欲限制本實用新型的保護範圍。附圖2是根據本實用新型的汙水處理裝置的一個實施方式的結構示意圖，其中所述汙水處理裝置包括厭氧處理段(Si)、固液分離段(S》和好氧處理段(S3)，並且圖1給出了固液分離段(S2)的橫截面示意圖。汙水進料作為進水與來自混合液提升裝置(11)的第一部分曝氣混合液(9) 一起通過汙水進料管進入厭氧處理段(Si)，經厭氧處理後的混合液通過厭氧處理混合液出口 (6)進入固液分離段(S》的濃縮混合液區僅3)，厭氧處理混合液在濃縮混合液區(Z3)中與來自沉降分離區(Zl)的濃縮混合液混合併經作為氣體分布器的曝氣器(5)的曝氣處理， 然後通過濃縮混合液出口(7)進入好氧處理段(S； )，同時濃縮混合液區(Ζ； )中的氣體也進入好氧處理段(S3)，經曝氣處理後的曝氣混合液和好氧處理段(S； )中的氣體一起通過設置有氣體再分布器的混合液提升裝置(10)進入氣液分離氣液分離裝置(11)以使氣體和曝氣混合液分離，然後第一部分曝氣混合液(9)與進水一起進入厭氧處理段(Si)，第二部分曝氣混合液(8)進入固液分離段(S》的混合液分布器(1)，其中第一部分曝氣混合液(9)與第二部分曝氣混合液(8)的比例可以通過流量調節閥(1 控制。進入由一個或多個布水管構成的混合液分布器(1)的混合液通過一個或多個開口(2)均勻地進入由第一倒V形板C3)和第二倒V形板限定的混合液分布區(Z2)，然後通過第一倒V形板C3)與固液分離裝置的內壁之間的狹縫進入沉降分離區(Zl)。在沉降分離區(1)中分離後，上清液作為出水通過溢水槽(13)排出。沉降分離區(1)下部的濃縮混合液通過第一倒V形板C3)和第二倒V形板(4)與固液分離裝置的內壁之間的狹縫進入濃縮混合液區、描。濃縮混合液與來自厭氧處理段的混合液在濃縮混合液區(Ζ； )中受到來自曝氣器(5)的氣體的攪動，從而混合均勻並在氣體的推動下進入好氧處理段(S3)。在圖2所示的汙水處理裝置中，厭氧處理段(Si)的頂部還設有排氣閥(14)以排出任何在厭氧處理段(Si)中產生的氣體。在圖2所示的汙水處理裝置中，厭氧處理段(Si)、固液分離段(S》和好氧處理段 (S3)具有相同的直徑並一起構成圓筒體。在圖2所示的汙水處理裝置中，用於曝氣處理的氣體最後都通過混合液提升裝置 (10)和氣液分離裝置(11)排出，並由此帶動混合液在整個汙水處理裝置中的循環，因此充分利用了氣體的能量，減少了整個汙水處理裝置的能耗。在一些情況下，第一部分曝氣混合液(9)的取水口可以在氣液分離裝置(11)中的任何位置，優選在等於或略高於沉降分離區(Zl)中上清液的水平面的位置。此外，圖2所示的汙水處理裝置為臥式布置，減小了整個裝置的高度，同時由於採用了根據本實用新型的固液分離裝置，使得混合液的分離、混合和輸送緊湊地集成在一起， 減小了佔地，簡化了結構，方便了維護，因此所述汙水處理裝置可以埋入地下，有利於節約用地、保持溫度和美化環境。以上通過舉例說明的方式描述了本實用新型。但是，應當理解，本實用新型絕不僅僅限於這些具體實施方式
。普通技術人員可以對本實用新型進行各種修改或變動，而這些修改和變動都屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種固液分離裝置，包括沉降分離區、設置在沉降分離區下方的混合液分布區和設置在混合液分布區下方的濃縮混合液區，其特徵在於沉降分離區的上部設置有上清液出口，沉降分離區的底部由第一倒V形板的上表面限定；混合液分布區的頂部由第一倒V形板的下表面限定，混合液分布區的底部由第二倒V形板的上表面限定，混合液分布區中還設置有允許混合液進入混合液分布區的混合液分布器，第一倒V形板與固液分離裝置的內壁之間具有允許流體連通沉降分離區和混合液分布區的第一通道；濃縮混合液區的頂部由第二倒V形板的下表面限定，濃縮混合液區還設置有濃縮混合液出口，第二倒V形板與固液分離裝置的內壁之間具有允許流體連通混合液分布區和濃縮混合液區的第二通道。
2.根據權利要求1所述的固液分離裝置，其特徵在於第一倒V形板的脊部與第二倒V 形板的脊部相互平行。
3.根據權利要求1所述的固液分離裝置，其特徵在於混合液分布區具有倒V形橫截面。
4.根據權利要求1所述的固液分離裝置，其特徵在於第一通道是與第一倒V形板的脊部平行的第一狹縫，並且第二通道是與第二倒V形板的脊部平行的第二狹縫。
5.根據權利要求4所述的固液分離裝置，其特徵在於第一狹縫與第二狹縫相互平行， 並且第一狹縫比第二狹縫寬。
6.根據權利要求1-5中任一項所述的固液分離裝置，其特徵在於混合液分布器經設置使得通過第一通道進入沉降分離區的混合液在第一通道的各處具有相同的流量。
7.根據權利要求1-5中任一項所述的固液分離裝置，其中混合液分布器是一個或多個具有一個或多個位於混合液分布區內的開口的布水管。
8.根據權利要求7所述的固液分離裝置，其特徵在於布水管與第一倒V形板的脊部和 /或第二倒V形板的脊部平行。
9.根據權利要求7所述的固液分離裝置，其特徵在於布水管作為第一倒V形板的脊部和/或第二倒V形板的脊部。
10.根據權利要求1-5中任一項所述的固液分離裝置，其特徵在於在濃縮混合液區的底部設置有氣體分布器以允許氣體上浮時攪動濃縮混合液區中的濃縮混合液。
11.根據權利要求10所述的固液分離裝置，其特徵在於氣體分布器和第二倒V形板經設置使得氣體上浮後全部聚集在第二倒V形板的下方並沿第二倒V形板的下表面導出固液分1 裝直。
12.—種汙水處理裝置，包括厭氧處理段、好氧處理段和根據權利要求1-7中任意一項的固液分離裝置，其特徵在於厭氧處理段具有汙水進料管和厭氧處理混合液出口，厭氧處理混合液出口與固液分離裝置的濃縮混合液區流體連通以允許厭氧處理段的混合液進入濃縮混合液區，濃縮混合液區的出口與好氧處理段流體連通以允許濃縮混合液區的濃縮混合液和任選的氣體進入好氧處理段，好氧處理段的底部設置有曝氣裝置並且頂部設置有混合液提升裝置，混合液提升裝置的上部設置有氣液分離裝置以允許通過混合液提升裝置的曝氣氣體和曝氣混合液分離，氣液分離裝置設置有氣體出口和曝氣混合液出口，曝氣混合液出口分別與厭氧處理段和固液分離裝置流體連通以允許第一部分曝氣混合液進入厭氧處理段並允許第二部分曝氣混合液進入固液分離裝置。
13.根據權利要求12的汙水處理裝置，其特徵在於曝氣混合液出口分別與汙水進料管和混合液分布器流體連通。
14.根據權利要求12的汙水處理裝置，其特徵在於混合液提升裝置中設置有氣體再分布器以允許曝氣氣體和曝氣混合液在混合液提升裝置中進一步混合。
15.根據權利要求14所述的汙水處理裝置，其特徵在於氣體再分布器是螺旋曝氣器。
16.根據權利要求12-15中任一項所述的汙水處理裝置，其特徵在於所述固液分離裝置設置在厭氧處理段和好氧處理段之間。
17.根據權利要求12-15中任一項所述的汙水處理裝置，其特徵在於所述厭氧處理段、 固液分離段和/或好氧處理段是圓筒體或方筒體。
18.根據權利要求17所述的汙水處理裝置，其特徵在於優選所述厭氧處理段、固液分離段和好氧處理段一起構成圓筒體或方筒體。
專利摘要本實用新型涉及一種固液分離裝置，包括沉降分離區、設置在沉降分離區下方的混合液分布區和設置在混合液分布區下方的濃縮混合液區，其中沉降分離區的底部由第一倒V形板的上表面限定；混合液分布區的頂部由第一倒V形板的下表面限定，底部由第二倒V形板的上表面限定，混合液分布區中還設置有允許混合液進入的混合液分布器；濃縮混合液區的頂部由第二倒V形板的下表面限定。
文檔編號B01D21/02GK201940083SQ201020648739
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月8日 優先權日2010年12月8日
發明者周連奎, 李大勇, 李進民 申請人:周連奎, 李大勇, 李進民