純氧曝氣廢水處理新工藝裝置的製作方法
2023-11-02 02:31:07 1
專利名稱：純氧曝氣廢水處理新工藝裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種環境保護領域中廢水處理技術。適用於化工、食品、輕工、石油加工、印染及市政生活汙水等有機廢水的處理。
活性汙泥法是傳統的廢水處理技術。通常用空氣曝氣以供給微生物活動所需的氧。由於空氣中氧的分壓低，水中溶解氧濃度也低，因此氧的供應及傳遞是生化處理過程主要限制因素。
近年來環境保護領域，採用純氧曝氣廢水處理技術，該技術的特點是能夠增加氧的分壓，改善傳質，以獲得較高的溶解氧，在高溶解氧(＞6毫克／升)情況下，微生物的活性得到提高，使廢水處理得到強化，因此，純氧曝氣廢水處理技術是當今受人矚目的新技術。
美國聯合碳化物公司(U、C、C、)1966年開發了UNOX純氧曝氣技術，其曝氣池為密閉結構，隔成4～5個小室，廢水從下部依次通過各室；池的上部通入氧氣。每個小室裝有一臺表面曝氣機，使氧氣溶於水中。該工藝設備結構複雜，表面曝氣機是根據需要特殊設計的，可將氧氣分散成細微泡，使之迅速溶於水中，因此供氧速率高，廢水含有較高的溶解氧。曝氣池中的活性汙泥濃度為4～6克／升。處理後的廢水經沉澱池澄清後排出，濃縮的汙泥回流到曝氣池。該純氧曝氣還配有工藝參數的自動監測和調控系統，可對水溫、流量、水中溶解氧、汙泥回流量等實行自動測定，通過計算機顯示，對供氧量、曝氣機的轉速實行自控。現有技術所用的表面曝氣機結構是很複雜的，其加工精度要求也很高。當廢水中含有纖維類物質時易纏繞在表面曝氣機的葉片上，造成無法正常曝氣。現有技術工藝設備中的曝氣池採用密閉結構，廢水中易揮發的有機物與氧可形成易燃易爆混合物，為保證安全操作，須安裝一套防爆自動監測控制系統。因該技術的尾氣是連續放空的，氧的利用率最高只有90％。
本實用新型旨在提供一種全新的純氧曝氣技術，其特點是曝氣與生化反應分別在充氧器和反應池兩個設備中進行，可不用表面曝氣機，因此解決了精密曝氣機的製作困難。本技術中的充氧器是獨立的裝置，可置於生化反應池之外，能夠使氧氣溶於廢水中；其另一特點生化反應池是敞開的，可將傳統活性汙泥法的曝氣裝置改造成本技術所提供的工藝裝置，即利用原有曝氣池改造為生化反應池，對現有裝置的改進具有實際意義。
以下提供的附
圖1為純氧曝氣廢水處理工藝裝置主要設備及工藝流程示意圖。
以下結合附圖作進一步說明。
將待處理的廢水首先流至混合池(1)，使廢水與回流汙泥及循環水混合。通過輸送泵(2)將混合的廢水送入充氧器(3)。廢水在充氧器內只需停留0.5～2.0分鐘即可達到40～80毫克／升溶解氧，然後通過分布器(4)從底部進入生化反應池(5)。生化反應池內的活性汙泥濃度可達到4～6克／升，由下而上廢水中的有機物在活性汙泥作用下降解，溶解氧被消耗，出水的溶解氧降至1～2毫克／升。排出的水一部分作為循環水(7)回流至混合池(1)，另一部分進入沉澱池(6)，經沉澱澄清後排出。沉澱濃縮的汙泥經回流汙泥系統(8)回流至混合池(1)。根據工藝需要調節出口閥(9)來控制充氧器(3)的操作壓力，一般控制在0.02～0.5MPa。氧氣的供應可由控制儀表(10)實行自控。由控制系統(11)自動調整循環水量，可保證廢水處理在最佳工藝條件下運行。
本實用新型工藝裝置中的充氧器(3)，可採用現有技術製造成射流式、填充式、湍流剪切式，用本發明人已被批准的實用新型專利「一種高效溶氣設備」(CN.216598.1)作為本發明工藝裝置的充氧器，效果更佳。採用該溶氣設備，使氧氣全部溶解並達到飽和(或過飽和)的時間只需要幾十秒鐘。如果將該充氧器置於地面以下，將充分利用水的靜壓頭，可大幅度提高充氧動力效率。這種密閉結構的充氧器，其優點是無機械傳動設備，無機械摩擦、不加潤滑劑、不加填料，安全可靠，不需要安裝阻燃防爆等設備，還解決了廢水中因含有纖維類物質致使纏繞堵塞等問題，因此，維修保養很方便。
回流的汙泥是在進入生化反應池(5)之前，先通過充氧器，此時汙泥的活性得以恢復和加強。解決了在充氧器內即可完成汙泥活化的工藝技術。
現有傳統曝氣活性汙泥法或UNOX工藝，曝氣池內氣流或機械攪拌作用強烈，池內汙泥絮團有被破碎的缺點。然而，採用本工藝裝置，在生化反應池內不再發生曝氣，廢水從下部緩慢上流，池內只有氣固相；汙泥濃度、有機負荷、溶解氧也自下而上逐漸降低互相匹配，構成良好的生化條件，因此不僅汙泥絮團大而結實，而且溶解氧利用率可達到100％。生化反應池不須密閉。
本實用新型採用控制系統(11)實施其汙水回流工藝，目的在於增加氧的攜帶，並將回流汙水與原汙水混合調節水質，對於汙染物濃度較高水質波動較大的汙水也能達到汙水排放標準(汙水綜合排放標準GB8978－88)。以下是達到國家排放標準的試驗研究結果。
處理廢水城市綜合汙水處理規模24立方米／日水質進水COD200～300毫克／升BOD150～200毫克／升出水COD＜80毫克／升BOD＜30毫克／升COD去除率 ～75％BOD去除率 ～90％生化反應池汙泥濃度5.3克／升水利停留時間3.5小時最高溶解氧60毫克／升耗氧量(每千克COD耗氧量)0.87千克氧利用率～100％處理廢水化工廢水處理規模2400立方米／日水質 進水COD800～1000毫克／升BOD400～600毫克／升出水COD＜150毫克／升BOD＜60 毫克／升COD去除率 ～80％BOD去除率 ～90％生化反應池汙泥濃度4.8克／升水利停留時間4.2小時最高溶解氧50毫克／升耗氧量(每千克BOD耗氧量)0.98千克氧利用率～100％
權利要求1.一種純氧曝氣處理廢水工藝裝置，主要設備包括混合池(1)、循環水系統(7)、回流汙泥系統(8)、輸送泵(2)、充氧器(3)、分布器(4)、生化反應池(5)、沉澱池(6)，其特徵在於各設備要按下述工藝流程執行廢水在混合池(1)內與循環水系統(7)中的循環水及回流汙泥系統(8)中的回流汙泥相混合，用輸送泵(2)將混合的廢水送入充氧器(3)，充氧後的廢水從底部經分布器(4)由下而上進入生化反應池(5)，一部分通過循環水系統(7)回流至混合池(1)，另一部分排至沉澱池(6)經沉澱澄清後再排放，沉澱濃縮的汙泥通過回流汙泥系統(8)回流至混合池(1)經充氧器(3)充氧後再進入生化反應池(5)。
2.按權利要求1所述的充氧器(3)，其特徵在於是安置於生化反應池之外的溶氣設備。
3.按權利要求1所述的生化反應池(5)，其特徵在於設備結構是敞開的。
專利摘要一種廢水處理工藝裝置，適用於各種有機廢水處理。本工藝裝置的特點是曝氣與生化反應分別在充氧器、生化反應池兩個獨立的設備中進行。該充氧器結構簡單、溶氣效率高、安全可靠，並可使廢水中溶解氧達40～80毫克/升，生化反應池內活性汙泥濃度為4～8克/升。BOD去除率大於90％，氧的利用率可達100％。處理後的廢水，一部分循環使用，其餘部分經沉澱後即可達到汙水排放標準。
文檔編號C02F7/00GK2104216SQ91217969
公開日1992年5月13日 申請日期1991年7月5日 優先權日1991年7月5日
發明者崔連起 申請人:蘭州化學工業公司化工研究院