生化和沉淀一体化的回流式活性污泥生化处理装置.pdf

本发明涉及一种生化和沉淀一体化的回流式活性污泥生化处理装置，其包括一个圆筒状壳体和一个高效曝气装置，所述壳体内设有一个上下两端敞开的回流筒，所述回流筒的上端同所述壳体顶部之间留有构成沉降溢流区的间隔，下端同所述壳体底部之间留有构成污泥区的间隔，外壁同所述壳体内壁之间留有构成旋流通道的间隔，所述高效曝气装置的射流管沿所述壳体的切线方向接入所述壳体，与壳体内的空间连通，其连接部位对应于所述回流筒的下部。本发明在壳体内形成回流，有效的提高了混合传质能力，活性污泥浓度高，净化效果好，并且允许较深的水深，主要用于有机污水的好氧生化处理。

1.  一种生化和沉淀一体化的回流式活性污泥生化处理装置，其特征是包括一个圆筒状壳体和一个高效曝气装置，所述壳体内的上部设有两侧进水的环形溢流槽和位于环形溢流槽下方的消旋装置，壳体的下部呈倒锥台形，底部设有污泥排放口，中间设有一个上下两端敞开的回流筒，所述回流筒的上端同所述壳体顶部之间留有构成沉降溢流区的间隔，下端同所述壳体底部之间留有构成污泥区的间隔，外壁同所述壳体内壁之间留有构成旋流通道的间隔，所述高效曝气装置包括一个高压水泵、一个射流管和若干空气管，所述射流管安装在所述高压水泵的出口上，形成该高压水泵的输出管道，所述空气管的前端位于所述射流管内，其前端开口位于所述射流管前端开口的内侧，所述射流管沿所述壳体的切线方向接入所述壳体，与壳体内的空间连通，其连接部位对应于所述回流筒的下部。

2.  如权利要求1所述的生化和沉淀一体化的回流式活性污泥生化处理装置，其特征是所述环形溢流槽连接本装置的出水管，所述污泥排放口连接有污泥泵，所述消旋装置采用径向立板组合结构，设有若干相交于所述壳体轴线的径向延伸的立板，所述各立板边缘连接于所述壳体内壁或者通过连接结构与所述壳体连接。

3.  如权利要求1或2所述的生化和沉淀一体化的回流式活性污泥生化处理装置，其特征是所述空气管设有位于射流管外面的空气进口。

4.  如权利要求3所述的生化和沉淀一体化的回流式活性污泥生化处理装置，其特征是所述空气管的一部分位于所述射流管内，另一部分位于所述射流管外。

5.  如权利要求4所述的生化和沉淀一体化的回流式活性污泥生化处理装置，其特征是所述空气管出口端的轴线与所述射流管相应位置的轴线重叠或平行。

6.  如权利要求5所述的生化和沉淀一体化的回流式活性污泥生化处理装置，其特征是所述空气管的数量是多个，各空气管沿一圆周分布，或者其中一个空气管位于中间，其他空气管沿圆周分布。

7.  如权利要求5所述的生化和沉淀一体化的回流式活性污泥生化处理装置，其特征是在射流管和空气管的出口附近，所述射流管和空气管均为直管。

8.  如权利要求7所述的生化和沉淀一体化的回流式活性污泥生化处理装置，其特征是所述位于射流管内的空气管外径小于射流管内径，其侧壁同相应位置的射流管内侧壁之间留有间隙，该间隙构成了水流的一段通道。

9.  如权利要求8所述的生化和沉淀一体化的回流式活性污泥生化处理装置，其特征是所述射流管和空气管均是等径管。

10.  如权利要求9所述的生化和沉淀一体化的回流式活性污泥生化处理装置，其特征是所述空气管和射流管之间采用焊接或一次注塑成型方式连接。

生化和沉淀一体化的回流式活性污泥生化处理装置
技术领域
本发明涉及一种污水治理装置，具体地讲是一种生化和沉淀一体化的回流式活性污泥生化处理装置，属于环境保护技术领域。
背景技术
活性污泥好氧生化反应是长期以来有机污水处理的重要技术，其成本、处理效果好，设备简单，因此是进行有机污水处理的首选方式，其中曝气设备是影响活性污泥好氧生化处理效果的一个重要因素，目前的曝气设备多是采用各种结构的曝气头，将曝气头设置在污水处理设备底部，连接高压供气管通过曝气头向外射出空气流，以便实现空气同污水的混合传质，达到曝气的效果，由于空气源的压力限制，这种曝气设备往往只能在水深5米以内使用，过深的水将不能进行曝气，由此也限制了好氧生化池的深度，增大了好氧处理系统的占地面积，另外，这种向污水中发射空气射流的方式的气液传质效果有限，需要消耗大量的能力和高压空气。
发明内容
为克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种生化和沉淀一体化的回流式活性污泥生化处理装置，这种生化池的能耗低，曝气效果好，活性污泥浓度高，出水效果好。
本发明实现上述目的的技术方案是：一种生化和沉淀一体化的回流式活性污泥生化处理装置，包括一个圆筒状壳体和一个高效曝气装置，所述壳体内的上部设有两侧进水的环形溢流槽和位于环形溢流槽下方的消旋装置，壳体的下部呈倒锥台形，底部设有污泥排放口，中间设有一个上下两端敞开的回流筒，所述回流筒的上端同所述壳体顶部之间留有构成沉降溢流区的间隔，下端同所述壳体底部之间留有构成污泥区的间隔，外壁同所述壳体内壁之间留有构成旋流通道的间隔，所述高效曝气装置包括一个高压水泵、一个射流管和若干空气管，所述射流管安装在所述高压水泵的出口上，形成该高压水泵的输出管道，所述空气管的前端位于所述射流管内，其前端开口位于所述射流管前端开口的内侧，所述射流管沿所述壳体的切线方向接入所述壳体，与壳体内的空间连通，其连接部位对应于所述回流筒的下部。
所述壳体上部的环形溢流槽连接本装置的出水管，所述壳体底部的污泥排放口连接污泥泵。
由于采用射流方式曝气，动力来源于高压水泵，因此允许使用的水深远远大于以高压空气为动力的曝气头，使同样处理能力需要占用的面积减小；由于射流管切向接入壳体，射流在壳体内形成沿壳体内侧旋转上升的水流，由此进一步提高了污水中氧同污染物质的接触，提高了净化效果；由于设置了消旋装置，在水进入溢流槽之间，通过消旋装置消除水流的旋转，有利于提高污泥沉淀效果，由此可以通过污泥的自然沉降实现固液分离，既保持出水的净化，又避免污泥流矢，保持污泥浓度；由于空气管的出口(前端管口)位于所述射流管的出口内，当射流管内有高速射水流射出时，在空气管出口附件形成强烈的负压区，吸引空气流出空气管并同水流混合，在高速流动的过程中空气分子与水分子强烈碰撞，形成气液两相的混合体，大幅度增大了传质强度，形成良好的曝气效果；由于射流是有水泵形成的，可以在较深的水中形成射流进行曝气，因此其使用的水深明显地大于现有曝气头的使用水深，扩大了相应的好氧处理设备的水深，由此可以在同样的水处理两下减少占地面积，提高场地的利用率。另外，由于这种装置可以增大水深，当水深足够大时，污泥在随污水旋转上升的过程中会自然沉降，以减少溢流水中的污泥含量，既有利于后续的处理工艺，又有利于保持壳体内的污泥量，由此可以省略通常污泥池所需的污泥回流，大幅度增加壳体内的活性污泥浓度，大幅度提高生化效果。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明涉及的射流曝气装置的结构示意图；
图3是本发明涉及消旋装置部分的结构示意图。
具体实施方式
参见图1和2，本发明涉及一种生化和沉淀一体化的回流式活性污泥生化处理装置，包括一个圆筒状壳体100和一个高效曝气装置，所述壳体内的上部设有两侧进水的环形溢流槽101和位于环形溢流槽下方的消旋装置120，壳体的下部呈倒锥台形，底部设有污泥排放口107，中间设有一个上下两端敞开的回流筒104，所述回流筒的上端同所述壳体顶部之间留有构成沉降溢流区103的间隔，下端同所述壳体底部之间留有构成污泥区106的间隔，外壁同所述壳体内壁之间留有构成旋流通道105的间隔，所述射流曝气装置包括一个高压水泵110、一个射流管112和若干空气管116，所述射流管安装在所述高压水泵的出口上，形成高压水泵的输出管道，所述空气管的前端位于所述射流管内，其前端开口位于所述射流管的前端开口的内侧，所述射流管沿所述壳体的切线方向接入所述壳体，与壳体内的空间连通，其连接部位对应于所述回流筒的下部。
当混有空气和污水的射流切向进入壳体后，在壳体内形成上升的旋流，使空气、污水和壳体内的污泥充分混合，有效地提高生化反应程度，上升的水流达到沉降溢流区后，流速迅速下降，位于回流筒上方的污泥依靠自然重力开始沉降并随回流水一同顺回流筒向下移动，进入污泥区，顶部的上清水流过溢流堰，进入溢流槽，并从出水口流出，污泥区的部分污泥可以随回流污水进行循环，由此提高了活性污泥的浓度。
所述环形溢流槽连接本装置的出水管102，由此通过溢流出水。当水深足够大时，污泥在随污水旋转上升的过程中会自然沉降，以减少溢流水中的污泥含量，既有利于后续的处理工艺，又有利于保持壳体内的污泥量，由此可以省略通常污泥池所需的污泥回流，大幅度增加壳体内的活性污泥浓度，大幅度提高生化效果。所述污泥排放口可以连接污泥泵，以便将污泥抽出。
所述各空气管的前段113位于所述射流管内，其前端开口位于所述射流管的前端开口内侧114。
所述空气管设有位于射流管外面的空气进口117，以便在工作时允许空气进入。
所述空气管的一部分位于所述射流管内，另一部分位于所述射流管外。
所述空气管出口端的轴线与所述射流管相应位置的轴线重叠或平行。
当所述空气管的数量是多个时，各空气管可以沿一圆周分布，也可以一个空气管位于中间，其他空气管沿圆周分布。设置多个空气管，有利于提高曝气效果。
通常，在射流管和空气管的出口附近，射流管和空气管均为直管，以避免管道弯曲对射流产生的不利影响。
所述位于射流管内的空气管外径应小于射流管内径，其侧壁同相应位置的射流管内侧壁之间留有间隙116，该间隙构成了水流的一段通道，由于这段通道的有效截面积明显小于射流管的总截面积，故水流在此段的流动速度提高，由此产生出更大的负压，提高了混合效果。
所述空气管位于射流管外面的部分的直径可以小于射流管直径，也可以等于或大于射流管直径，视具体的输送要求而定。
所述射流管和空气管均可以是等径管，以方便加工制造，也可以至少一个是不等径管，以适应不同位置的流速和阻力要求。当采用不等径管时，变径处可以在射流管和空气管的连接处，也可以在其他部位。
所述空气管和射流管之间可以采用焊接、一次注塑成型或其他任意方式连接。
在本发明中，所述高压水泵的压力要求应视具体的使用条件确定，没有固定的标准，当在水底可以形成射流并有足够的压头在射流管内形成负压区时，该水泵就可以认为是所谓的高压了。
为减小空气管在射流管内给射流管造成的阻力，所述空气管位于射流管内的长度不易过长。
所述空气管和射流管的出口端面一般应与射流管的轴线垂直，这样有利于提高曝气效果。
参见图3，所述消旋装置采用径向立板组合结构，设有若干相交于所述壳体轴线的径向延伸的立板121，所述各立板边缘连接于所述壳体100内壁或者通过连接结构与所述壳体连接。由此，旋转水流经过这些立板之间的间隔时，受立板阻挡无法旋转，实现了消旋的目的。
本发明说明书中以射流流动的朝向为前。