一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310017206.0

申请日:

2013.01.17

公开号:

CN103058378A

公开日:

2013.04.24

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C02F 3/30申请日:20130117|||公开

IPC分类号:

C02F3/30; B01D24/28

主分类号:

C02F3/30

申请人:

同济大学; 江苏省嘉庆水务发展有限公司

发明人:

曹达文; 金伟; 董秉直; 吴效祥; 蔺嘉梅; 邹敏

地址:

200092 上海市杨浦区四平路1239号

优先权:

专利代理机构:

上海汉声知识产权代理有限公司 31236

代理人:

胡晶

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内容摘要

一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置,其包括:缺氧段、厌氧段、好氧段、固液悬浮过滤分离段和强制平衡段。在好氧段与固液悬浮过滤分离段之间设置一气水分离段。在好氧段上设置强制搅拌导流板,包括上、中、下三段,中段相较于上、下两段更窄于好氧段的一侧面,由此加大水流的上升流速。并且在固液悬浮过滤分离段内设置浓差扩散连通槽,导出悬浮过滤床中的生物硅藻土固体悬浮物的浓缩液,将生物硅藻土固体悬浮物层稳定在浓差扩散连通槽的高度附近。固液悬浮过滤分离段的后端设置强制平衡段,生物硅藻土固体悬浮物通过浓差扩散连通槽进入强制平衡段,在强制平衡段底部利用回流管路连续将生物硅藻土固体悬浮物浓缩液回流至前段以再利用。

权利要求书

权利要求书一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置,应用于污水处理中的固液分离段,其特征在于,包括:
壳体,所述壳体的剖面呈从下至上逐渐增大的漏斗形,所述壳体的底端开口处为污水进入端;
悬浮过滤床,活动设置在所述壳体的内部,污水自下往上运行,经过所述悬浮过滤床后,污水中的生物硅藻土固体悬浮物被截留;
清水槽或出水堰,设置在所述壳体的顶部,用于导出过滤后得到的清水;
浓差扩散连通槽,设置在所述清水槽或出水堰的下方,用于导出所述悬浮过滤床中的生物硅藻土固体悬浮物的浓缩液,使所述悬浮过滤床中的生物硅藻土固体悬浮物重力及上升污水水流的动力平衡,将平衡后形成的所述悬浮过滤床中的生物硅藻土固体悬浮物层稳定在所述浓差扩散连通槽的高度附近;
强制平衡段,设置在所述清水槽或出水堰下预先设定的距离,连通浓差扩散连通槽,生物硅藻土固体悬浮物通过浓差扩散连通槽,进入所述强制平衡段,并通过设置在所述强制平衡段底部的回流动力装置,利用回流管路连续将生物硅藻土固体悬浮物回流至前段以进行再利用。
如权利要求1所述的一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置,其特征在于,还包括悬浮过滤床位置监测传感器,所述悬浮过滤床位置监测传感器将所述悬浮过滤床的位置信号反馈至一变频装置,所述变频装置根据所述位置信号调整污水进入速度,保持所述悬浮过滤床稳定。
如权利要求1或2所述的一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置,其特征在于,浓差扩散连通槽为在壳体上间隔开设若干用于所述生物硅藻土固体悬浮物通过的槽口。
一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置,其特征在于,依次包括:
缺氧段,用以完成污水处理中生物反硝化脱氮功能;
厌氧段,用以完成污水处理中的生物释磷功能;
好氧段,用以完成污水处理中的COD降解、氨氮生物硝化和生物除磷功能;
固液悬浮过滤分离段,包含如权利要求1所述的固液悬浮过滤分离段的各种装置,用以过滤分离污水中的生物硅藻土固体悬浮物,并将处理的生物硅藻土固体悬浮物连续回流至缺氧段以完成反复使用;以及一气水分离段,设置在所述好氧段与所述固液分离段之间,用以分离出污水处理好氧段混合液中夹带的气泡,防止气泡窜入悬浮过滤分离段破坏悬浮过滤层;
强制平衡段,设置在所述清水槽或出水堰下预先设定的距离,连通浓差扩散连通槽,生物硅藻土固体悬浮物通过浓差扩散连通槽,进入所述强制平衡段,并通过设置在所述强制平衡段底部的回流动力装置,利用回流管路连续将生物硅藻土固体悬浮物回流至所述厌氧段以进行再利用。
如权利要求4所述的一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置,其特征在于,所述气水分离段包括一气水分离挡板,其与所述生物硅藻土悬浮过滤床所在的壳体隔墙构成三角形形状,并形成三个缝隙:
第一缝隙:所述气水分离挡板的底端与所述生物硅藻土悬浮过滤床所在的壳体外侧之间的一过流缝;
第二缝隙:所述固液分离段底部设置的一过流缝;
第三缝隙:所述气水分离挡板的顶端与所述生物硅藻土悬浮过滤床所在的壳体外侧之间设置一气泡导出缝;
所述好氧段中的生物硅藻土混合液从所述第一缝隙进入所述气水分离段,过流后截面突然扩大,使气泡与生物硅藻土混合液气水分离,由上部的第三缝隙导出气泡至所述好氧段,分离气泡后生物硅藻土混合液由第二缝隙进入所述固液分离段。
如权利要求5所述的一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置,其特征在于,所述第一缝隙与所述第二缝隙的垂直距离大于300mm。
如权利要求5所述的一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置,其特征在于,所述第三缝隙的缝隙大小为10mm。
如权利要求5所述的一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置,其特征在于,还包括一突出条体,设置在所述气泡导出缝上端的第三缝隙上部,用以防止所述好氧段中的内部下行流动生物硅藻土混合液影响第三缝隙所述气水分离段导出气泡的效果。
如权利要求4所述的一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置,其特征在于,所述好氧段包括:
一强制搅拌导流板,包括上、中、下三段,所述中段相较于所述上、下两段更窄于于所述好氧段的一侧面;
一曝气设备,设置在所述强制搅拌导流板的下段与所述侧面的下方,用以向上利用空气曝气提升作用使好氧段混合液围绕强制搅拌导流板上下循环,并结合所述强制搅拌导流板中段与所述好氧段侧面的收缩结构提升生物硅藻土混合液上升流速,强化循环搅拌效果。
如权利要求4所述的一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置,其特征在于,还包括悬浮过滤床位置监测传感器,所述悬浮过滤床位置监测传感器将所述悬浮过滤床的位置信号反馈至一变频装置,所述变频装置根据所述位置信号调整所述回流泵的速度,保持所述悬浮过滤床稳定。

说明书

说明书一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置
技术领域
本发明涉及污水处理领域,特别涉及一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置。
背景技术
目前城市生活污水排放已是城市水的主要污染源,城市生活污水处理是当前和今后城市节水和城市水环境保护工作的重中之重,这就要求我们要把处理生活污水设施的建设作为城市基础设施的重要内容,而且是急不可待的事情。
微生物以硅藻土颗粒为载体,形成以硅藻土颗粒为核心的菌落团。硅藻土菌落团通过微生物荚膜和表面粘液作用,形成大片硅藻土菌胶团,称为生物硅藻土(Bio—diatomite, BD)。将生物硅藻土应用到污水处理缺氧/好氧工艺中称为生物硅藻土反应器(Bio—diatomite Reactor, BDR),是一种污水处理新技术工艺。这种工艺兼具传统活性污泥法和生物膜法两者的特点,而且可以通过连续定量向反应器中投加硅藻土作为微生物载体,并控制剩余污泥排出量,使反应器内微生物群体浓度高且种群多样化,生物硅藻土浓度超过10 g/L。因此,该系统具有处理效率高、处理效果受进水的水质、水量波动影响很小等优点。
公开号为1301671、名称为“微污染水源水净化工艺”的中国专利公开了一种微污染水源水的净化方法,其工艺步骤具体包括:沉淀、曝气、超滤(纳滤)、消毒,可见,要实现这种净化方法必然需要建设沉淀池来沉淀污水中的杂物。然而,这种做法不仅占地面积大,且净化时间长,不适宜连续作业。因此,急需一种可连续工作、净化效率高、占地面积小的污水处理装置。公开号为101746848A、名称为“生物硅藻土处理污水的动态膜分离方法” 的中国专利公开了一种生物硅藻土处理污水的动态膜分离方法,利用反冲洗达到了可连续工作的技术效果,但其工艺较为复杂,需要进一步改进。
在专利号为02111517.6的专利申请中,公开了一种水净化装置及其方法,克服了现有技术领域中PAC和清水的分离需建造沉淀池或添置过滤设备的缺陷。装置包括外筒、内筒、清水槽、溢流管和排污阀,内筒置于外筒内,外筒的截面积由下而上逐渐递增,内筒中设有混合机构,外筒壳体上设有电磁阀。炭水混合液流入外筒后,向上流速逐渐减小,当PAC向下沉降与炭水混合液向上流动速度相同时,形成PAC悬浮层,清水通过悬浮层继续上升,直至溢出,PAC悬浮液通过阀门排放。该装置可通过调整PAC加入量和PAC悬浮液排放速度,来控制出水口的水质指标,集吸附净化和固液分离工序于同一装置中,投资省、占地少,可广泛应用于工业污水、废水处理以及水厂的原水处理领域中。
现有的新型污水处理工艺包括:缺氧工艺、厌氧工艺和好氧工艺(利用缺氧、厌氧和好氧兼性微生物的代谢过程分别在缺氧、无氧和好氧的情况下,把水中的有机污染物转化为无机物),以及沉淀池分离工艺(将混合液中悬浮物与清水分离)。缺氧、厌氧和好氧工艺具有处理效率高、处理效果受进水的水质、水量波动影响很小等优点,但是,在小型化装置或设备运行管理过程中,处理工艺存在操作复杂、运行管理成本高等缺点。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足,提供一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置,本发明设备简单,操作方便,不仅免去了建设沉淀段的麻烦,同时达到了提高净化效率的目的。
本发明针对现有技术存在的上述不足,结合第一实施例,提供一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置,本发明设备简单,操作方便,不仅免去了建设沉淀池的麻烦,同时达到了提高净化效率的目的。
本发明通过以下技术方案实现:
一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置,应用于污水处理中的固液分离段,包括:
壳体,壳体的剖面呈从下至上逐渐增大的漏斗形,壳体的底端开口处为污水进入端;
悬浮过滤床,活动设置在壳体的内部,生物硅藻土混合液自下往上运行,经过悬浮过滤床后,生物硅藻土混合液中的生物硅藻土固体悬浮物被截留;
清水槽或出水堰,设置在壳体的顶部,用于导出过滤后得到的清水;
浓差扩散连通槽,设置在清水槽或出水堰的下方,用于导出悬浮过滤床中的生物硅藻土固体悬浮物的浓缩液,使悬浮过滤床中的生物硅藻土固体悬浮物重力及上升生物硅藻土混合液水流推力的动力平衡,可将平衡后形成的悬浮过滤床中的高浓度生物硅藻土固体悬浮层稳定在浓差扩散连通槽的高度附近;
强制平衡段,设置在清水槽或出水堰下预先设定的距离,连通浓差扩散连通槽,生物硅藻土固体悬浮物通过浓差扩散连通槽,进入强制平衡段,并通过设置在强制平衡水段底部的回流动力装置,利用回流管路连续将生物硅藻土固体悬浮物回流至前段以进行再利用。
较佳的,还包括悬浮过滤床位置监测传感器,悬浮过滤床位置监测传感器将悬浮过滤床的位置信号反馈至一变频装置,变频装置根据位置信号调整污水进入速度,保持悬浮过滤床稳定。
较佳的,浓差扩散连通槽为在壳体上间隔开设若干用于生物硅藻土固体悬浮物通过的槽口。
一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置,依次包括:
缺氧段,用以完成污水处理中生物反硝化脱氮功能;
厌氧段,用以完成污水处理中的生物释磷功能;
好氧段,用以完成污水处理中的COD降解、氨氮生物硝化和生物除磷功能;
固液分离段,包含上述的固液分离段的各种装置,用以过滤混合液中的生物硅藻土固体悬浮物,并将生物硅藻土固体悬浮物连续回流至第一级缺氧段以完成反复使用;以及一气水分离段,设置在好氧段与固液分离段之间,用以分离出好氧段混合液中夹带的气泡,防止气泡窜入悬浮过滤分离段破坏悬浮过滤层;
强制平衡段,设置在清水槽或出水堰下预先设定的距离,连通浓差扩散连通槽,生物硅藻土固体悬浮物通过浓差扩散连通槽,进入强制平衡段,并通过设置在强制平衡水段底部的回流动力装置,利用回流管路连续将生物硅藻土固体悬浮物回流至前段以进行再利用。
较佳的,气水分离段包括一气水分离挡板,其与生物硅藻土悬浮过滤床所在的壳体隔墙构成三角形形状,并形成三个缝隙:
第一缝隙:气水分离挡板的底端与生物硅藻土悬浮过滤床所在的壳体外侧之间的一过流缝;
第二缝隙:固液分离段底部设置的一过流缝;
第三缝隙:气水分离挡板的顶端与生物硅藻土悬浮过滤床所在的壳体外侧之间设置一气泡导出缝;
好氧段中的污水从第一缝隙进入气水分离段,过流后截面突然扩大,使气泡与污水气水分离,由上部的第三缝隙导出气泡至好氧段,污水由第二缝隙进入固液分离段。
较佳的,第一缝隙与第二缝隙的垂直距离大于300mm。
较佳的,第三缝隙的缝隙大小为10mm。
较佳的,还包括一突出条体,设置在气泡导出缝上端的第三缝隙上部,用以防止好氧段中内部的下行流动混合液影响第三缝隙气水分离段导出气泡的效果。
较佳的,好氧段包括:
一强制搅拌导流板,包括上、中、下三段,中段相较于上、下两段更窄于于好氧段的一侧面;
一曝气设备,设置在强制搅拌导流板的下段与侧面的下方,用以向上利用空气曝气提升作用使好氧段混合液围绕强制搅拌导流板上下循环,并结合强制搅拌导流板中段与好氧段侧面的收缩结构提升生物硅藻土混合液上升流速,强化循环搅拌效果。
较佳的,生物硅藻土悬浮过滤床还包括悬浮过滤床位置监测传感器,悬浮过滤床位置监测传感器将悬浮过滤床的位置信号反馈至一变频装置,变频装置根据位置信号调整回流泵的速度,保持悬浮过滤床稳定。
综上所述,本发明具有以下优点:
首先,本发明在固液分离段内设置浓差扩散连通槽,导出悬浮过滤床中的生物硅藻土固体悬浮物的浓缩液,将生物硅藻土固体悬浮物层稳定在浓差扩散连通槽的高度附近。
其次,在固液分离段的后端设置强制平衡段,其连通浓差扩散连通槽,生物硅藻土固体悬浮物通过浓差扩散连通槽,进入强制平衡段,并通过设置在强制平衡水段底部的回流动力装置,利用回流管路连续将生物硅藻土固体悬浮物回流至前段以进行重复利用。
再次,在好氧段与固液分离段之间设置一气水分离段,用于实现好氧段混合液中夹带气泡的分离,防止气泡窜入悬浮过滤分离段破坏悬浮过滤层。
最后,在好氧段上还设置强制搅拌导流板,其包括上、中、下三段,所述中段相较于所述上、下两段更窄于于所述好氧段的一侧面,由此可利用曝气器提升水流使好氧段混合液围绕强制搅拌导流板上下循环,并结合所述强制搅拌导流板中段与所述好氧段侧面的收缩结构提升混合液上升流速,强化循环搅拌效果,避免生物硅藻土在好氧段沉降的发生。
 
附图说明
图1为本发明一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置一实施例的俯视图;
图2为本发明一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置一实施例的剖面结构图;
图3为本发明一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置一实施例的剖面结构图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
请参考图1和图2,提供了一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置,以详细说明,便于技术人员理解。
污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置一般包括:缺氧段33、厌氧段32、好氧段31、固液分离段30和强制平衡段27。在缺氧段33之前通常会设置一水力停留段,用于将污水进行预先静置。以下就具体介绍每一段。
缺氧段33,用以完成回流混合液中硝态氮的反硝化脱氮工艺;由于脱氮需要碳源,因此与进水混合后可以获得优质碳源用于脱氮反应。
厌氧段32,用以完成污水处理中的厌氧释磷工艺,在本实施例的附图2中是通过不断搅拌来保持回流混合液中聚磷菌在此阶段充分释磷,但本发明并不以此为限。
好氧段31,用以完成污水处理中的COD和BOD生物降解、氨氮硝化,以及聚磷菌过量吸收磷的生化反应工艺,在本发明中,好氧段采用旋切曝气器供氧技术工艺(以上各段皆为污水处理技术中的公知技术之一,本发明在此不再赘述);
请参阅图2,好氧段31设置在厌氧段32和固液分离段30之间,通常,好氧段31的水端面比厌氧段32的端面稍低,而固液分离段30的水端面比好氧段31的端面稍低。
好氧段31内设置强制搅拌导流板25和曝气设备26。其中:
强制搅拌导流板25,其包括中段、上端和下端,可以一体制成,直接设置在好氧段31内,并且强制搅拌导流板25的中段相较于其上下两段更窄于与好氧段31的一侧墙体,以便形成中段收缩结构。并且强制搅拌导流板25的下端与好氧段31的底部设有间隔,以便水流通过该间隔流动。还有,强制搅拌导流板25的上端低于好氧段31的水流面,这样,也便于强制搅拌导流板25的一侧水流动至强制搅拌导流板25的另一侧。
曝气设备26,设置在强制搅拌导流板25下段与墙体下方,用以向上利用空气曝气使生物硅藻土混合液循环,防止生物硅藻土固体悬浮物沉淀。
通过这种结构,向上的生物硅藻土混合液在强制搅拌导流板25中间与墙体的窄端连通处由于截面变小而使水流加速,使好氧段内生物硅藻土混合液循环过程加快,起到搅拌作用,防止生物硅藻土固体悬浮物沉淀,即强制搅拌导流板25中间收缩能提升水流,达到非常好的防止生物硅藻土固体悬浮物沉淀的功效。并且,通过该强制搅拌导流板25还可以在好氧段31内形成段内水循环:水流从强制搅拌导流板25中间与墙体之间的截面向上加速流动,经过强制搅拌导流板25的上端流动至强制搅拌导流板25的另一侧,而后水流向下流动,一部分水流流至固液分离段30(这部分的内容后续会介绍),另一部分水流从强制搅拌导流板25的下端与好氧段31的底部设的间隔又可流至强制搅拌导流板25中间与一墙体的窄端连通处,由此形成好氧段31的段内水循环。
在本段中充分利用导流板来提升水流的加快作用,可以有效地加速好氧段的上下大循环,扼制曝气设置周围的小循环,由此可以有效地加大底流的流速,保持生物硅藻土的悬浮,进而防止其沉降的发生。
请参阅图1和图2,进一步说明以下包括固液分离段30和强制平衡段27在内的其它段情况。
在本实例中,生物硅藻土混合液进入悬浮过滤床之前设置了气水分离段。气水分离段包括一气水分离挡板21,与生物硅藻土悬浮过滤床的壳体构成三角形形状,并形成三个缝隙。
第一缝隙:气水分离挡板21的底端与生物硅藻土悬浮过滤床所在的壳体外侧之间的一过流缝22;
第二缝隙:固液分离段底部设置的一过流缝4;
第三缝隙:气水分离挡板的顶端与所述生物硅藻土悬浮过滤床所在的壳体外侧之间设置一气泡导出缝23;
好氧段中的污水从所述第一缝隙22进入所述气水分离段,过流后截面突然扩大,使气泡与生物硅藻土混合液气水分离,由上部的第三缝23隙导出气泡至所述好氧段,污水由第二缝4隙进入所述固液分离段。
好氧段中的生物硅藻土混合液从过流缝(第一缝隙)22进入气水分离段,气水分离挡板的顶端与生物硅藻土悬浮过滤床的壳体之间设置一气泡导出缝(第三缝隙)23,用于导出气泡至好氧段,气水分离后的混合液经过壳体1的底端开口处(第二缝隙)4进入固液分离段。所述好氧段内的含气泡混合液通过过流缝22进入气水分离段,由于其三角形结构,向上的截流面突然扩大,使混合液中的气泡与液体分离,气泡从气泡导出缝23回到好氧段。经过发明人的反复试验验证,第一缝隙22与第二缝隙4的垂直距离要大于300mm,气泡导出缝的缝隙大小为10mm。为了防止好氧段中的下行流动的混合液从气泡导出缝23逆向进入,在气泡导出缝上端可以设置一个突出条体24。
污水从第二缝隙4由底部进入固液分离段30,并向上流动。由于固液分离段30壳体的截面积由下而上逐渐递增,混合液向上的流速会逐渐降低,当混合液向上的流速降低至等于生物硅藻土悬浮物向下自沉降速度时,就会在等速面位置保持相对静止,并随着后继的混合液不断到来,就集聚形成了高浓度悬浮过滤床,利用生物硅藻土附着生物孢外黏液进行动态集聚、吸附、过滤。随后水流流过悬浮过滤床,形成澄清区,再流入清水槽或出水堰。
如果悬浮过滤床不加以控制,则其集聚高度将会不断抬高,影响水的澄清及回收。为此,本发明又设置了强制平衡段27,并对固液分离段进行了改进。
请参考图3,固液分离段具体包括:
壳体1,壳体1的剖面呈从下至上逐渐增大的漏斗形,壳体1的底端开口处4为生物硅藻土混合液进入端;
悬浮过滤床2,可活动放置在壳体1的内部,用于过滤混合液中的生物硅藻土固体悬浮物;
清水槽(或出水堰)3,设置在壳体1的顶端,用于导出过滤后得到的清水;
浓差扩散连通槽5,设置在清水槽3下方,导出悬浮过滤床中的生物硅藻土固体悬浮物的浓缩液,使悬浮过滤床2中的生物硅藻土固体悬浮物重力及上升污水水流的动力平衡,达到相对静止,稳定悬浮过滤床中的生物硅藻土固体悬浮物层的高度7在浓差扩散连通槽5的高度附近;
强制平衡段,设置在清水槽3下预先设定的距离,连通浓差扩散连通槽5。强制平衡段27连接浓差扩散连通槽,强制平衡段27的底部还包括一回流管路29连接至缺氧段33,并通过设置在回流管上的回流动力装置(回流泵)28将浓差扩散连通槽导出的生物硅藻土固体悬浮物的浓缩液回流至缺氧段33,并与进入污水混合。生物硅藻土固体悬浮物通过浓差扩散连通槽,进入强制平衡段,并通过设置在强制平衡水段底部的回流动力装置28(回流泵),利用回流管路29连续将生物硅藻土固体悬浮物回流至前段以进行再利用。
在本实施例中,污水自下向上流动,经过悬浮过滤床后,生物硅藻土悬浮固体被截留在悬浮过滤床内,清水6进入上侧的清水槽3后即可排放出去。随着悬浮过滤床截取的生物硅藻土固体悬浮物越来越多,在悬浮过滤床内形成了生物硅藻土固体悬浮物层,为了避免生物硅藻土固体悬浮物层越来越厚而进入清水层,在清水槽下方的壳体上设置了浓差扩散连通槽,用来导出悬浮过滤床中的生物硅藻土固体悬浮物的浓缩液至强制平衡段27,强制平衡段27将处理后的生物硅藻土固体悬浮物回流至前段(比如缺氧段33),通过这样的水力流动,使得悬浮过滤床的重力及上升生物硅藻土混合液的推力平衡,稳定悬浮过滤床中的生物硅藻土固体悬浮物层在浓差扩散连通槽的高度(标高)附近,同时最大限度的发挥了生物硅藻土的吸附能力。
如果污水进入端的流量有波动造成悬浮过滤床上下浮动,可以通过设置传感器来感测悬浮过滤床的位置信号,反馈至一变频装置来自动调整生物硅藻土混合液的进入速度,使保持悬浮过滤床稳定。
本发明提供的污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置利用生物硅藻土悬浮过滤层作为吸附、过滤载体,无需建造沉淀池或过滤设备,节省投入成本,可连续不断的运行,通过控制加入的生物硅藻土量及回流速度可以控制清水槽的清水水质指标。
为了使悬浮过滤床稳定,可以通过设置传感器来感测悬浮过滤床的位置信号,反馈至一变频装置来自动调整回流泵的回流速度。
综上所述,污水经过缺氧段33、厌氧段32的处理后进入好氧段31,然后经过固液分离段30的气水分离和固液分离,清水从清水槽3中导出,生物硅藻土固体悬浮物的浓缩液进入强制平衡段27后通过回流管回流至前部的缺氧段33,达到生物硅藻土固体悬浮物再利用的目的。
以上公开的仅为本申请的具体实施例,但本申请并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化,都应落在本申请的保护范围内。

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1、(10)授权公告号 CN 103058378 B (45)授权公告日 2013.11.27 CN 103058378 B *CN103058378B* (21)申请号 201310017206.0 (22)申请日 2013.01.17 C02F 3/30(2006.01) B01D 24/28(2006.01) (73)专利权人 同济大学 地址 200092 上海市杨浦区四平路 1239 号 专利权人 江苏省嘉庆水务发展有限公司 (72)发明人 曹达文 金伟 董秉直 吴效祥 蔺嘉梅 邹敏 (74)专利代理机构 上海汉声知识产权代理有限 公司 31236 代理人 胡晶 JP 2010247051。

2、 A,2010.11.04, CN 101486501 B,2011.05.11, 徐文征等 . 悬浮硅藻土生物反应器的低温启 动 .净水技术 .2006, 第 25 卷 ( 第 1 期 ), (54) 发明名称 一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化 装置 (57) 摘要 一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化 装置, 其包括 : 缺氧段、 厌氧段、 好氧段、 固液悬浮 过滤分离段和强制平衡段。在好氧段与固液悬浮 过滤分离段之间设置一气水分离段。在好氧段上 设置强制搅拌导流板, 包括上、 中、 下三段, 中段相 较于上、 下两段更窄于好氧段的一侧面, 由此加大 水流的上升流速。并且在固液悬浮。

3、过滤分离段内 设置浓差扩散连通槽, 导出悬浮过滤床中的生物 硅藻土固体悬浮物的浓缩液, 将生物硅藻土固体 悬浮物层稳定在浓差扩散连通槽的高度附近。固 液悬浮过滤分离段的后端设置强制平衡段, 生物 硅藻土固体悬浮物通过浓差扩散连通槽进入强制 平衡段, 在强制平衡段底部利用回流管路将生物 硅藻土固体悬浮物浓缩液连续回流至前段以再利 用。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 曹梦 权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 (10)授权公告号 CN 103058378 B CN 1030。

4、58378 B *CN103058378B* 1/2 页 2 1. 一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置, 应用于污水处理中的固液分离 段, 其特征在于, 包括 : 壳体, 所述壳体的剖面呈从下至上逐渐增大的漏斗形, 所述壳体的底端开口处为污水 进入端 ; 悬浮过滤床, 活动设置在所述壳体的内部, 污水自下往上运行, 经过所述悬浮过滤床 后, 污水中的生物硅藻土固体悬浮物被截留 ; 清水槽或出水堰, 设置在所述壳体的顶部, 用于导出过滤后得到的清水 ; 浓差扩散连通槽, 设置在所述清水槽或出水堰的下方, 用于导出所述悬浮过滤床中的 生物硅藻土固体悬浮物的浓缩液, 使所述悬浮过滤床中的生物。

5、硅藻土固体悬浮物重力及上 升污水水流的动力达到平衡, 将平衡后形成的所述悬浮过滤床中的生物硅藻土固体悬浮物 层稳定在所述浓差扩散连通槽的高度附近 ; 强制平衡段, 设置在所述清水槽或出水堰下预先设定的距离, 连通浓差扩散连通槽, 生 物硅藻土固体悬浮物通过浓差扩散连通槽, 进入所述强制平衡段, 并通过设置在所述强制 平衡段底部的回流动力装置, 利用回流管路将生物硅藻土固体悬浮物连续回流至前段以进 行再利用。 2. 如权利要求 1 所述的一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置, 其特征在 于, 还包括悬浮过滤床位置监测传感器, 所述悬浮过滤床位置监测传感器将所述悬浮过滤 床的位置信号反馈至一。

6、变频装置, 所述变频装置根据所述位置信号调整污水进入速度, 保 持所述悬浮过滤床稳定。 3. 如权利要求 1 或 2 所述的一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置, 其特征 在于, 浓差扩散连通槽为若干在壳体上间隔开设的用于所述生物硅藻土固体悬浮物通过的 槽口。 4. 一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置, 其特征在于, 依次包括 : 缺氧段, 用以完成污水处理中生物反硝化脱氮功能 ; 厌氧段, 用以完成污水处理中的生物释磷功能 ; 好氧段, 用以完成污水处理中的 COD 降解、 氨氮生物硝化和生物除磷功能 ; 固液悬浮过滤分离段, 包含如权利要求 1 所述的固液悬浮过滤分离段的各种。

7、装置, 用 以过滤分离污水中的生物硅藻土固体悬浮物, 并将处理的生物硅藻土固体悬浮物连续回流 至缺氧段以完成反复使用 ; 以及一气水分离段, 设置在所述好氧段与所述固液分离段之间, 用以分离出污水处理好氧段混合液中夹带的气泡, 防止气泡窜入悬浮过滤分离段破坏悬浮 过滤层 ; 强制平衡段, 设置在所述清水槽或出水堰下预先设定的距离, 连通浓差扩散连通槽, 生 物硅藻土固体悬浮物通过浓差扩散连通槽, 进入所述强制平衡段, 并通过设置在所述强制 平衡段底部的回流动力装置, 利用回流管路将生物硅藻土固体悬浮物连续回流至所述厌氧 段以进行再利用。 5. 如权利要求 4 所述的一种污水处理生物硅藻土悬浮过。

8、滤床集成化装置, 其特征在 于, 所述气水分离段包括一气水分离挡板, 其与所述生物硅藻土悬浮过滤床所在的壳体隔 墙构成三角形形状, 并形成三个缝隙 : 第一缝隙 : 所述气水分离挡板的底端与所述生物硅藻土悬浮过滤床所在的壳体外侧之 权 利 要 求 书 CN 103058378 B 2 2/2 页 3 间的一过流缝 ; 第二缝隙 : 所述固液分离段底部设置的一过流缝 ; 第三缝隙 : 所述气水分离挡板的顶端与所述生物硅藻土悬浮过滤床所在的壳体外侧之 间设置一气泡导出缝 ; 所述好氧段中的生物硅藻土混合液从所述第一缝隙进入所述气水分离段, 过流后截面 突然扩大, 使气泡与生物硅藻土混合液气水分离,。

9、 由上部的第三缝隙导出气泡至所述好氧 段, 分离气泡后生物硅藻土混合液由第二缝隙进入所述固液分离段。 6. 如权利要求 5 所述的一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置, 其特征在 于, 所述第一缝隙与所述第二缝隙的垂直距离大于 300mm。 7. 如权利要求 5 所述的一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置, 其特征在 于, 所述第三缝隙的缝隙大小为 10mm。 8. 如权利要求 5 所述的一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置, 其特征在 于, 还包括一突出条体, 设置在所述气泡导出缝上端的第三缝隙上部, 用以防止所述好氧段 中的内部下行流动的生物硅藻土混合液影响第三缝隙的所述。

10、气水分离段导出气泡的效果。 9. 如权利要求 4 所述的一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置, 其特征在 于, 所述好氧段包括 : 一强制搅拌导流板, 包括上、 中、 下三段, 所述中段相较于所述上、 下两段更窄于于所述 好氧段的一侧面 ; 一曝气设备, 设置在所述强制搅拌导流板的下段与所述侧面的下方, 用以利用空气曝 气的向上提升作用使好氧段混合液围绕强制搅拌导流板上下循环, 并结合所述强制搅拌导 流板中段与所述好氧段侧面的收缩结构提升生物硅藻土混合液上升流速, 强化循环搅拌效 果。 10. 如权利要求 4 所述的一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置, 其特征在 于, 还包括悬浮。

11、过滤床位置监测传感器, 所述悬浮过滤床位置监测传感器将所述悬浮过滤 床的位置信号反馈至一变频装置, 所述变频装置根据所述位置信号调整所述回流泵的速 度, 保持所述悬浮过滤床稳定。 权 利 要 求 书 CN 103058378 B 3 1/6 页 4 一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置 技术领域 0001 本发明涉及污水处理领域, 特别涉及一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化 装置。 背景技术 0002 目前城市生活污水排放已是城市水的主要污染源, 城市生活污水处理是当前和今 后城市节水和城市水环境保护工作的重中之重, 这就要求我们要把处理生活污水设施的建 设作为城市基础设施的重要内容。

12、, 而且是急不可待的事情。 0003 微生物以硅藻土颗粒为载体, 形成以硅藻土颗粒为核心的菌落团。硅藻土菌 落团通过微生物荚膜和表面粘液作用, 形成大片硅藻土菌胶团, 称为生物硅藻土 (Bio diatomite,BD) 。将生物硅藻土应用到污水处理缺氧 / 好氧工艺中称为生物硅藻土反应器 (Biodiatomite Reactor,BDR) , 是一种污水处理新技术工艺。这种工艺兼具传统活性污 泥法和生物膜法两者的特点, 而且可以通过连续定量向反应器中投加硅藻土作为微生物载 体, 并控制剩余污泥排出量, 使反应器内微生物群体浓度高且种群多样化, 生物硅藻土浓度 超过10g/L。 因此, 该系。

13、统具有处理效率高、 处理效果受进水的水质、 水量波动影响很小等优 点。 0004 公开号为 1301671、 名称为 “微污染水源水净化工艺” 的中国专利公开了一种微污 染水源水的净化方法, 其工艺步骤具体包括 : 沉淀、 曝气、 超滤 (纳滤) 、 消毒, 可见, 要实现这 种净化方法必然需要建设沉淀池来沉淀污水中的杂物。 然而, 这种做法不仅占地面积大, 且 净化时间长, 不适宜连续作业。 因此, 急需一种可连续工作、 净化效率高、 占地面积小的污水 处理装置。公开号为 101746848A、 名称为 “生物硅藻土处理污水的动态膜分离方法” 的中国 专利公开了一种生物硅藻土处理污水的动态膜。

14、分离方法, 利用反冲洗达到了可连续工作的 技术效果, 但其工艺较为复杂, 需要进一步改进。 0005 在专利号为02111517.6的专利申请中, 公开了一种水净化装置及其方法,克服了 现有技术领域中 PAC 和清水的分离需建造沉淀池或添置过滤设备的缺陷。装置包括外筒、 内筒、 清水槽、 溢流管和排污阀 , 内筒置于外筒内 , 外筒的截面积由下而上逐渐递增 , 内筒 中设有混合机构 , 外筒壳体上设有电磁阀。炭水混合液流入外筒后 , 向上流速逐渐减小 , 当 PAC 向下沉降与炭水混合液向上流动速度相同时 , 形成 PAC 悬浮层 , 清水通过悬浮层继 续上升 , 直至溢出 ,PAC 悬浮液通。

15、过阀门排放。该装置可通过调整 PAC 加入量和 PAC 悬浮 液排放速度 , 来控制出水口的水质指标 , 集吸附净化和固液分离工序于同一装置中 , 投资 省、 占地少 , 可广泛应用于工业污水、 废水处理以及水厂的原水处理领域中。 0006 现有的新型污水处理工艺包括 : 缺氧工艺、 厌氧工艺和好氧工艺 (利用缺氧、 厌氧 和好氧兼性微生物的代谢过程分别在缺氧、 无氧和好氧的情况下, 把水中的有机污染物转 化为无机物) , 以及沉淀池分离工艺 (将混合液中悬浮物与清水分离) 。缺氧、 厌氧和好氧工 艺具有处理效率高、 处理效果受进水的水质、 水量波动影响很小等优点, 但是, 在小型化装 置或设。

16、备运行管理过程中, 处理工艺存在操作复杂、 运行管理成本高等缺点。 说 明 书 CN 103058378 B 4 2/6 页 5 发明内容 0007 本发明针对现有技术存在的上述不足, 提供一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床 集成化装置, 本发明设备简单, 操作方便, 不仅免去了建设沉淀段的麻烦, 同时达到了提高 净化效率的目的。 0008 本发明针对现有技术存在的上述不足, 结合第一实施例, 提供一种污水处理生物 硅藻土悬浮过滤床集成化装置, 本发明设备简单, 操作方便, 不仅免去了建设沉淀池的麻 烦, 同时达到了提高净化效率的目的。 0009 本发明通过以下技术方案实现 : 0010 一种污。

17、水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置, 应用于污水处理中的固液分离 段, 包括 : 0011 壳体, 壳体的剖面呈从下至上逐渐增大的漏斗形, 壳体的底端开口处为污水进入 端 ; 0012 悬浮过滤床, 活动设置在壳体的内部, 生物硅藻土混合液自下往上运行, 经过悬浮 过滤床后, 生物硅藻土混合液中的生物硅藻土固体悬浮物被截留 ; 0013 清水槽或出水堰, 设置在壳体的顶部, 用于导出过滤后得到的清水 ; 0014 浓差扩散连通槽, 设置在清水槽或出水堰的下方, 用于导出悬浮过滤床中的生物 硅藻土固体悬浮物的浓缩液, 使悬浮过滤床中的生物硅藻土固体悬浮物重力及上升生物硅 藻土混合液水流推力的动。

18、力达到平衡, 可将平衡后形成的悬浮过滤床中的高浓度生物硅藻 土固体悬浮层稳定在浓差扩散连通槽的高度附近 ; 0015 强制平衡段, 设置在清水槽或出水堰下预先设定的距离, 连通浓差扩散连通槽, 生 物硅藻土固体悬浮物通过浓差扩散连通槽, 进入强制平衡段, 并通过设置在强制平衡水段 底部的回流动力装置, 利用回流管路将生物硅藻土固体悬浮物连续回流至前段以进行再利 用。 0016 较佳的, 还包括悬浮过滤床位置监测传感器, 悬浮过滤床位置监测传感器将悬浮 过滤床的位置信号反馈至一变频装置, 变频装置根据位置信号调整污水进入速度, 保持悬 浮过滤床稳定。 0017 较佳的, 浓差扩散连通槽为若干在壳。

19、体上间隔开设的用于生物硅藻土固体悬浮物 通过的槽口。 0018 一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置, 依次包括 : 0019 缺氧段, 用以完成污水处理中生物反硝化脱氮功能 ; 0020 厌氧段, 用以完成污水处理中的生物释磷功能 ; 0021 好氧段, 用以完成污水处理中的 COD 降解、 氨氮生物硝化和生物除磷功能 ; 0022 固液分离段, 包含上述的固液分离段的各种装置, 用以过滤混合液中的生物硅藻 土固体悬浮物, 并将生物硅藻土固体悬浮物连续回流至第一级缺氧段以完成反复使用 ; 以 及一气水分离段, 设置在好氧段与固液分离段之间, 用以分离出好氧段混合液中夹带的气 泡, 防止。

20、气泡窜入悬浮过滤分离段破坏悬浮过滤层 ; 0023 强制平衡段, 设置在清水槽或出水堰下预先设定的距离, 连通浓差扩散连通槽, 生 物硅藻土固体悬浮物通过浓差扩散连通槽, 进入强制平衡段, 并通过设置在强制平衡水段 说 明 书 CN 103058378 B 5 3/6 页 6 底部的回流动力装置, 利用回流管路将生物硅藻土固体悬浮物连续回流至前段以进行再利 用。 0024 较佳的, 气水分离段包括一气水分离挡板, 其与生物硅藻土悬浮过滤床所在的壳 体隔墙构成三角形形状, 并形成三个缝隙 : 0025 第一缝隙 : 气水分离挡板的底端与生物硅藻土悬浮过滤床所在的壳体外侧之间的 一过流缝 ; 00。

21、26 第二缝隙 : 固液分离段底部设置的一过流缝 ; 0027 第三缝隙 : 气水分离挡板的顶端与生物硅藻土悬浮过滤床所在的壳体外侧之间设 置一气泡导出缝 ; 0028 好氧段中的污水从第一缝隙进入气水分离段, 过流后截面突然扩大, 使气泡与污 水气水分离, 由上部的第三缝隙导出气泡至好氧段, 污水由第二缝隙进入固液分离段。 0029 较佳的, 第一缝隙与第二缝隙的垂直距离大于 300mm。 0030 较佳的, 第三缝隙的缝隙大小为 10mm。 0031 较佳的, 还包括一突出条体, 设置在气泡导出缝上端的第三缝隙上部, 用以防止好 氧段中内部的下行流的动生物硅藻土混合液影响第三缝隙的气水分离。

22、段导出气泡的效果。 0032 较佳的, 好氧段包括 : 0033 一强制搅拌导流板, 包括上、 中、 下三段, 中段相较于上、 下两段更窄于于好氧段的 一侧面 ; 0034 一曝气设备, 设置在强制搅拌导流板的下段与侧面的下方, 用以利用空气曝气的 向上提升作用使好氧段混合液围绕强制搅拌导流板上下循环, 并结合强制搅拌导流板中段 与好氧段侧面的收缩结构提升生物硅藻土混合液上升流速, 强化循环搅拌效果。 0035 较佳的, 生物硅藻土悬浮过滤床还包括悬浮过滤床位置监测传感器, 悬浮过滤床 位置监测传感器将悬浮过滤床的位置信号反馈至一变频装置, 变频装置根据位置信号调整 回流泵的速度, 保持悬浮过。

23、滤床稳定。 0036 综上所述, 本发明具有以下优点 : 0037 首先, 本发明在固液分离段内设置浓差扩散连通槽, 导出悬浮过滤床中的生物硅 藻土固体悬浮物的浓缩液, 将生物硅藻土固体悬浮物层稳定在浓差扩散连通槽的高度附 近。 0038 其次, 在固液分离段的后端设置强制平衡段, 其连通浓差扩散连通槽, 生物硅藻土 固体悬浮物通过浓差扩散连通槽, 进入强制平衡段, 并通过设置在强制平衡水段底部的回 流动力装置, 利用回流管路连续将生物硅藻土固体悬浮物回流至前段以进行重复利用。 0039 再次, 在好氧段与固液分离段之间设置一气水分离段, 用于实现好氧段混合液中 夹带气泡的分离, 防止气泡窜入。

24、悬浮过滤分离段破坏悬浮过滤层。 0040 最后, 在好氧段上还设置强制搅拌导流板, 其包括上、 中、 下三段, 所述中段相较于 所述上、 下两段更窄于于所述好氧段的一侧面, 由此可利用曝气器提升水流使好氧段混合 液围绕强制搅拌导流板上下循环, 并结合所述强制搅拌导流板中段与所述好氧段侧面的收 缩结构提升混合液上升流速, 强化循环搅拌效果, 避免生物硅藻土在好氧段沉降的发生。 附图说明 说 明 书 CN 103058378 B 6 4/6 页 7 0041 图 1 为本发明一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置一实施例的俯视 图 ; 0042 图 2 为本发明一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床。

25、集成化装置一实施例的剖面 结构图 ; 0043 图 3 为本发明一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置一实施例的剖面 结构图。 具体实施方式 0044 下面结合实施例对本发明作详细说明, 本实施例在以本发明技术方案为前提下进 行实施, 给出了详细的实施方式, 但本发明的保护范围不限于下述的实施例。 0045 实施例 0046 请参考图 1 和图 2, 提供了一种污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置, 以详 细说明, 便于技术人员理解。 0047 污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置一般包括 : 缺氧段 33、 厌氧段 32、 好 氧段 31、 固液分离段 30 和强制平衡段 27。在缺。

26、氧段 33 之前通常会设置一水力停留段, 用 于将污水进行预先静置。以下就具体介绍每一段。 0048 缺氧段 33, 用以完成回流混合液中硝态氮的反硝化脱氮工艺 ; 由于脱氮需要碳 源, 因此与进水混合后可以获得优质碳源用于脱氮反应。 0049 厌氧段 32, 用以完成污水处理中的厌氧释磷工艺, 在本实施例的附图 2 中是通过 不断搅拌来保持回流混合液中聚磷菌在此阶段充分释磷, 但本发明并不以此为限。 0050 好氧段 31, 用以完成污水处理中的 COD 和 BOD 生物降解、 氨氮硝化, 以及聚磷菌过 量吸收磷的生化反应工艺, 在本发明中, 好氧段采用旋切曝气器供氧技术工艺 (以上各段皆 。

27、为污水处理技术中的公知技术之一, 本发明在此不再赘述) ; 0051 请参阅图2, 好氧段31设置在厌氧段32和固液分离段30之间, 通常, 好氧段31的 水端面比厌氧段 32 的端面稍低, 而固液分离段 30 的水端面比好氧段 31 的端面稍低。 0052 好氧段 31 内设置强制搅拌导流板 25 和曝气设备 26。其中 : 0053 强制搅拌导流板 25, 其包括中段、 上端和下端, 可以一体制成, 直接设置在好氧段 31内, 并且强制搅拌导流板25的中段相较于其上下两段更窄于与好氧段31的一侧墙体, 以 便形成中段收缩结构。并且强制搅拌导流板 25 的下端与好氧段 31 的底部设有间隔,。

28、 以便 水流通过该间隔流动。还有, 强制搅拌导流板 25 的上端低于好氧段 31 的水流面, 这样, 也 便于强制搅拌导流板 25 的一侧水流动至强制搅拌导流板 25 的另一侧。 0054 曝气设备 26, 设置在强制搅拌导流板 25 下段与墙体下方, 用以利用空气曝气的向 上提升作用使生物硅藻土混合液循环, 防止生物硅藻土固体悬浮物沉淀。 0055 通过这种结构, 向上的生物硅藻土混合液在强制搅拌导流板 25 中间与墙体的窄 端连通处由于截面变小而使水流加速, 使好氧段内生物硅藻土混合液循环过程加快, 起到 搅拌作用, 防止生物硅藻土固体悬浮物沉淀, 即强制搅拌导流板 25 中间收缩能提升水。

29、流, 达到非常好的防止生物硅藻土固体悬浮物沉淀的功效。并且, 通过该强制搅拌导流板 25 还 可以在好氧段 31 内形成段内水循环 : 水流从强制搅拌导流板 25 中间与墙体之间的截面向 上加速流动, 经过强制搅拌导流板25的上端流动至强制搅拌导流板25的另一侧, 而后水流 说 明 书 CN 103058378 B 7 5/6 页 8 向下流动, 一部分水流流至固液分离段 30(这部分的内容后续会介绍) , 另一部分水流从强 制搅拌导流板 25 的下端与好氧段 31 的底部设的间隔又可流至强制搅拌导流板 25 中间与 一墙体的窄端连通处, 由此形成好氧段 31 的段内水循环。 0056 在本段。

30、中充分利用导流板来提升水流的加快作用, 可以有效地加速好氧段的上下 大循环, 扼制曝气设置周围的小循环, 由此可以有效地加大底流的流速, 保持生物硅藻土的 悬浮, 进而防止其沉降的发生。 0057 请参阅图1和图2, 进一步说明以下包括固液分离段30和强制平衡段27在内的其 它段情况。 0058 在本实例中, 生物硅藻土混合液进入悬浮过滤床之前设置了气水分离段。气水分 离段包括一气水分离挡板 21, 与生物硅藻土悬浮过滤床的壳体构成三角形形状, 并形成三 个缝隙。 0059 第一缝隙 : 气水分离挡板 21 的底端与生物硅藻土悬浮过滤床所在的壳体外侧之 间的一过流缝 22 ; 0060 第二缝。

31、隙 : 固液分离段底部设置的一过流缝 4 ; 0061 第三缝隙 : 气水分离挡板的顶端与所述生物硅藻土悬浮过滤床所在的壳体外侧之 间设置一气泡导出缝 23 ; 0062 好氧段中的污水从所述第一缝隙 22 进入所述气水分离段, 过流后截面突然扩大, 使气泡与生物硅藻土混合液气水分离, 由上部的第三缝 23 隙导出气泡至所述好氧段, 污水 由第二缝 4 隙进入所述固液分离段。 0063 好氧段中的生物硅藻土混合液从过流缝 (第一缝隙) 22 进入气水分离段, 气水分离 挡板的顶端与生物硅藻土悬浮过滤床的壳体之间设置一气泡导出缝 (第三缝隙) 23, 用于导 出气泡至好氧段, 气水分离后的混合液。

32、经过壳体 1 的底端开口处 (第二缝隙) 4 进入固液分 离段。所述好氧段内的含气泡混合液通过过流缝 22 进入气水分离段, 由于其三角形结构, 向上的截流面突然扩大, 使混合液中的气泡与液体分离, 气泡从气泡导出缝 23 回到好氧 段。 经过发明人的反复试验验证, 第一缝隙22 与第二缝隙4的垂直距离要大于300mm, 气泡 导出缝的缝隙大小为 10mm。为了防止好氧段中的下行流动的混合液从气泡导出缝 23 逆向 进入, 在气泡导出缝上端可以设置一个突出条体 24。 0064 污水从第二缝隙4由底部进入固液分离段30, 并向上流动。 由于固液分离段30壳 体的截面积由下而上逐渐递增, 混合液。

33、向上的流速会逐渐降低, 当混合液向上的流速降低 至等于生物硅藻土悬浮物向下自沉降速度时, 就会在等速面位置保持相对静止, 并随着后 继的混合液不断到来, 就集聚形成了高浓度悬浮过滤床, 利用生物硅藻土附着生物孢外黏 液进行动态集聚、 吸附、 过滤。 随后水流流过悬浮过滤床, 形成澄清区, 再流入清水槽或出水 堰。 0065 如果悬浮过滤床不加以控制, 则其集聚高度将会不断抬高, 影响水的澄清及回收。 为此, 本发明又设置了强制平衡段 27, 并对固液分离段进行了改进。 0066 请参考图 3, 固液分离段具体包括 : 0067 壳体 1, 壳体 1 的剖面呈从下至上逐渐增大的漏斗形, 壳体 1。

34、 的底端开口处 4 为生 物硅藻土混合液进入端 ; 0068 悬浮过滤床 2, 可活动放置在壳体 1 的内部, 用于过滤混合液中的生物硅藻土固体 说 明 书 CN 103058378 B 8 6/6 页 9 悬浮物 ; 0069 清水槽 (或出水堰) 3, 设置在壳体 1 的顶端, 用于导出过滤后得到的清水 ; 0070 浓差扩散连通槽 5, 设置在清水槽 3 下方, 导出悬浮过滤床中的生物硅藻土固体悬 浮物的浓缩液, 使悬浮过滤床 2 中的生物硅藻土固体悬浮物重力及上升污水水流的动力达 到平衡, 达到相对静止, 稳定悬浮过滤床中的生物硅藻土固体悬浮物层的高度 7 在浓差扩 散连通槽 5 的高。

35、度附近 ; 0071 强制平衡段, 设置在清水槽 3 下预先设定的距离, 连通浓差扩散连通槽 5。强制平 衡段 27 连接浓差扩散连通槽, 强制平衡段 27 的底部还包括一回流管路 29 连接至缺氧段 33, 并通过设置在回流管上的回流动力装置 (回流泵) 28 将浓差扩散连通槽导出的生物硅藻 土固体悬浮物的浓缩液回流至缺氧段 33, 并与进入污水混合。生物硅藻土固体悬浮物通过 浓差扩散连通槽, 进入强制平衡段, 并通过设置在强制平衡水段底部的回流动力装置 28 (回 流泵) , 利用回流管路 29 将生物硅藻土固体悬浮物连续回流至前段以进行再利用。 0072 在本实施例中, 污水自下向上流动。

36、, 经过悬浮过滤床后, 生物硅藻土悬浮固体被截 留在悬浮过滤床内, 清水 6 进入上侧的清水槽 3 后即可排放出去。随着悬浮过滤床截取的 生物硅藻土固体悬浮物越来越多, 在悬浮过滤床内形成了生物硅藻土固体悬浮物层, 为了 避免生物硅藻土固体悬浮物层越来越厚而进入清水层, 在清水槽下方的壳体上设置了浓差 扩散连通槽, 用来导出悬浮过滤床中的生物硅藻土固体悬浮物的浓缩液至强制平衡段 27, 强制平衡段 27 将处理后的生物硅藻土固体悬浮物回流至前段 (比如缺氧段 33) , 通过这样 的水力流动, 使得悬浮过滤床的重力及上升生物硅藻土混合液的推力达到平衡, 稳定悬浮 过滤床中的生物硅藻土固体悬浮物。

37、层在浓差扩散连通槽的高度 (标高) 附近, 同时最大限度 的发挥了生物硅藻土的吸附能力。 0073 如果污水进入端的流量有波动造成悬浮过滤床上下浮动, 可以通过设置传感器来 感测悬浮过滤床的位置信号, 反馈至一变频装置来自动调整生物硅藻土混合液的进入速 度, 使保持悬浮过滤床稳定。 0074 本发明提供的污水处理生物硅藻土悬浮过滤床集成化装置利用生物硅藻土悬浮 过滤层作为吸附、 过滤载体, 无需建造沉淀池或过滤设备, 节省投入成本, 可连续不断的运 行, 通过控制加入的生物硅藻土量及回流速度可以控制清水槽的清水水质指标。 0075 为了使悬浮过滤床稳定, 可以通过设置传感器来感测悬浮过滤床的位。

38、置信号, 反 馈至一变频装置来自动调整回流泵的回流速度。 0076 综上所述, 污水经过缺氧段 33、 厌氧段 32 的处理后进入好氧段 31, 然后经过固液 分离段 30 的气水分离和固液分离, 清水从清水槽 3 中导出, 生物硅藻土固体悬浮物的浓缩 液进入强制平衡段 27 后通过回流管回流至前部的缺氧段 33, 达到生物硅藻土固体悬浮物 再利用的目的。 0077 以上公开的仅为本申请的具体实施例, 但本申请并非局限于此, 任何本领域的技 术人员能思之的变化, 都应落在本申请的保护范围内。 说 明 书 CN 103058378 B 9 1/2 页 10 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103058378 B 10 2/2 页 11 图 3 说 明 书 附 图 CN 103058378 B 11 。

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