申请日2007.06.20
公开(公告)日2008.06.25
IPC分类号C02F3/02
摘要
污水深度处理技术领域中，用于污水再生回用的组合式生物氧化塔，包括好氧反应区11、兼氧反应区9、过滤区7和沉淀区12，其特征在于：氧化塔由塔座19、塔体23、塔盖4所构成，塔内设有进水管1、进气管2、排气管3以及内循环导流外筒6、内循环导流内筒8和锥台形导流筒14，将塔内分成好氧反应区、兼氧反应区、循环通道、过滤区和沉淀区五个区;在锥台形导流筒内部形成循环通道15，连接好氧反应区和兼氧反应区并形成内循环;填料上升中多次切割气泡，塔高达12～15米，提高氧溶解率。优点：节省占地面积25%～30%;微生物种类多、活性提高10%～15%;减少剩余污泥量25%～30%;减少费用20%～30%;可处理多种有机废水，出水水质达到杂用水回用标准。
权利要求书
1.用于污水再生回用的组合式生物氧化塔，包括好氧反应区[11]、兼氧反应 区[9]、过滤区[7]、沉淀区[12]和填料[22]，其特征在于：氧化塔由塔座[19]、塔 体[23]和塔盖[4]所构成，氧化塔内设置的内循环导流外筒[6]、内循环导流内筒[8] 和锥台形导流筒[14]，将整个氧化塔分成好氧反应区、兼氧反应区、循环通道、 过滤区和沉淀区五个分区，从而使平面流程中的五个处理单元有机组合并立体 化至氧化塔内;在氧化塔轴心线上，从塔盖顶部至塔体内底部的布水管[16]设有 进水管[1]，进水管外部设有进气管[2]，进气管与进水管连接部位处密封，其下 端气路与盘式曝气管[20]相连;在氧化塔内绕其轴心线，设有筒状的内循环导流 内筒和内循环导流外筒，以及与内循环导流外筒底端相连的锥台形导流筒;氧 化塔内从中心向外侧，分别是由内循环导流内筒构成的好氧反应区;设置于内 循环导流外筒和内循环导流内筒之间的兼氧反应区;设置于好氧反应区和兼氧 反应区下方，锥台形导流筒内部的循环通道[15];内循环导流外筒和塔体[23]之 间，其上部为过滤区，下部为沉淀区，在过滤区上部与内循环导流内筒顶部同 高处设有环形穿孔出水管[5];塔盖上方设有排气管[3];氧化塔底部设有排空管 [18]。
2.根据权利要求1所述的用于污水再生回用的组合式生物氧化塔，其特征 在于：在氧化塔内，利用内循环导流内筒和内循环导流外筒的高度差，在锥台 形导流筒[14]内部形成循环通道[15]，使好氧反应区和兼氧反应区相连通并形成 内循环;由兼氧反应区底部进入的气、水、填料[22]三相流，以及沉降于沉淀区 底部的填料和污泥，在锥台形导流筒和环形布水器[16]布水冲力的作用下，进入 循环通道，继续进行内循环。
3.根据权利要求1所述的用于污水再生回用的组合式生物氧化塔，其特征 在于：空气通过进气管[2]进入盘式曝气管[20]，通过曝气头[21]将气泡均匀布至 好氧反应区[11]，气泡在上升过程中，被填料多次切割，扩大气泡与污水的接触 面积;氧化塔高达12～15米，延长气泡上升过程中与污水接触时间，从而提高 气泡中氧的溶解率，减少曝气能源消耗量。
4.根据权利要求1所述的用于污水再生回用的组合式生物氧化塔，其特征 在于：在内循环导流外筒[6]的下侧壁上，设有多个内循环出水口[13]。
说明书
用于污水再生回用的组合式生物氧化塔
技术领域
本实用新型涉及一种用于污水再生回用的组合式生物氧化塔，属于污水深 度处理技术领域。
背景技术
在污水处理中，由于生物处理具有经济、有效、简单易行的特点，一直占 据着十分重要的位置，广泛应用于城市污水(90%以上)和各种工业有机废水的 处理。生物处理的主要机理是利用微生物的新陈代谢功能，将有机物进行生化 降解，去除有机物和植物性营养物，以及利用生物絮凝去除胶体颗粒;同时还 可以获得能量和产品。但是，传统的生物处理存在着一些明显的不足：如不能 维持微生物的较高浓度，处理流程及时间长、效率不高，出水水质不稳定、产 生的大量剩余污泥处理不好会造成二次污染，由于无法维持特定菌群的生存而 无法处理难降解性物质，处理构筑物较复杂且占地面积较大，基建投资和运行 管理费用较高，能源消耗大，运行管理条件较差等。
发明内容：
本实用新型的目的和任务是要解决现有技术存在：1)处理流程长，处理构 筑物较复杂且占地面积较大，基建投资和运行管理费用较高，运行管理条件较 差;2)不能维持微生物的较高浓度，无法维持特定菌群的生存而无法处理难降解 性物质;3)产生的大量剩余污泥处理不好会造成二次污染;4)氧的利用率低，能 源消耗大的不足，并提供了一种处理单元多、占地面积小且能使活性污泥在氧 化塔内进行多次循环的用于污水再生回用的组合式生物氧化塔，特提出本实用 新型的技术解决方案。
本实用新型所提出的用于污水再生回用的组合式生物氧化塔(简称氧化 塔)，包括好氧反应区11、兼氧反应区9、过滤区7、沉淀区12和填料22，其 特征在于：氧化塔由塔座19、塔体23和塔盖4所构成，氧化塔内设置的内循环 导流外筒6、内循环导流内筒8和锥台形导流筒14，将整个氧化塔分成好氧反 应区、兼氧反应区、循环通道、过滤区和沉淀区五个分区，从而使平面流程中 的五个处理单元有机组合并立体化至同一氧化塔内;在氧化塔轴心线上，从塔 盖顶部至塔体内底部的布水管16设有进水管1，进水管外部设有进气管2，进 气管与进水管连接部位处密封，其下端气路与盘式曝气管20相连;在氧化塔内 绕其轴心线，设有筒状的内循环导流内筒和内循环导流外筒，以及与内循环导 流外筒底端相连的锥台形导流筒;氧化塔内从中心向外侧，分别是由内循环导 流内筒构成的好氧反应区;设置于内循环导流外筒和内循环导流内筒之间的兼 氧反应区;设置于好氧反应区和兼氧反应区下方，锥台形导流筒内部的循环通 道15;内循环导流外筒和塔体23之间，其上部为过滤区，下部为沉淀区，在过 滤区上部与内循环导流内筒顶部同高处设有环形穿孔出水管5;塔盖上方设有排 气管3;氧化塔底部设有排空管18。
本实用新型的进一步特征在于：在氧化塔内，利用内循环导流内筒和内循 环导流外筒的高度差，在锥台形导流筒14内部形成循环通道15，使好氧反应区 和兼氧反应区相连通并形成内循环;由兼氧反应区底部进入的气、水、填料22 三相流，以及沉降于沉淀区底部的填料和污泥，在锥台形导流筒和环形布水器 16布水冲力的作用下，进入循环通道，继续进行内循环;空气通过进气管2进 入盘式曝气管20，通过曝气头21将气泡均匀布至好氧反应区11，气泡在上升 过程中，被填料多次切割，扩大气泡与污水的接触面积;氧化塔高达12米，以 延长气泡上升过程中与污水接触时间，从而提高气泡中氧的溶解率，减少曝气 能源消耗量;在内循环导流外筒6的下侧壁上，设有多个内循环出水口13;好 氧反应区11、兼氧反应区9均匀布有棱柱型的亲水性软性填料和弹性填料两种 同体积的填料，其填充比为30%～40%;本氧化塔可用于处理的有机废水有生活 污水、印刷废水、啤酒废水，出水水质均达到杂用水回用标准要求。
本实用新型采用的用于污水再生回用的组合式生物氧化塔，处理水量 500m3/d以上的有机污水时，塔高设为12～15m。如处理小区生活污水，处理水 量800m3/d;处理水质BOD5：200mg/L、COD：380mg/L、氨氮：25mg/L、浊 度：38NTU，需1座塔体尺寸为Φ4m×15m的氧化塔，其填料填充比为30%。 处理印刷废水，处理水量1500m3/d，处理水质BOD5：280mg/L、COD：600mg/L、 氨氮：10mg/L、SS：300mg/L，需4座并联的塔体尺寸为Φ4m×12m的氧化塔， 其填料填充比为36%。处理啤酒废水，处理水量6800m3/d，处理水质BOD5： 500mg/L、COD：850mg/L、SS：320mg/L，需2座并联的塔体尺寸为Φ6m×13m 的氧化塔，其填料填充比为40%。
生物氧化塔内部的内循环导流内筒8、内循环导流外筒6，以及环形穿孔出 水管5，通过横向支撑的方式固定于塔内。
本实用新型具有以下优点：
1.生物氧化塔内所设的内循环导流外筒6、内循环导流内筒8和锥台形导 流筒14，将常规生物处理流程中串联的好氧反应区11、兼氧反应区8、循环通 道15、过滤区6和沉淀区12有机组合至同一氧化塔内，比常规的处理工艺节省 占地面积25%～30%，简化处理装置和运行管理，节省基建和运行管理费用 20%～30%。
2.利用内循环导流外筒6和内循环导流内筒8的高度差，在锥台形导流筒 14内部形成循环通道15，使好氧反应区11和兼氧反应区8相连通并形成内循 环，循环通道取代了污泥池污泥的回流设施，减少处理设备，简化运行操作和 费用。
3.本实用新型的内循环过程中，溶解氧的含量变化致使填料22上活性污泥 的活性和浓度可提高10%～15%，剩余污泥可少25～30%，并生长着高浓度多种 类的微生物，并形成一些特定菌种(既有好氧菌种又有厌氧菌种)，可处理一些 多种类型的有机废水。
4.空气通过进气管2进入盘式曝气管20，通过曝气头21将气泡均匀布至 好氧反应区11，气泡在上升运动过程中，被填料22多次切割，扩大污水与气泡 的接触面积;生物反应塔高度可达12～15米，延长气泡上升时间，气泡中氧的 溶解效率可提高18%～20%，减少曝气能源消耗量，减少曝气设备的投资和管理 费用。
5.本实用新型采用棱柱状新型亲水性软性填料和弹性填料两种类型的填料 22，其中新型亲水性软性填料的固/液间粘附力大，挂膜速度快，载体上的微生 物膜活性高、并不易脱落;弹性填料挂膜速度比亲水性软性填料稍慢，挂膜成 功后，载体上的微生物膜不易脱落，处理效果稳定。
6.采用本实用新型处理有机废水如小区生活污水、印刷废水、啤酒废水的 效果良好，出水水质指标均达到GB-T18920-2002《城市污水再生利用城市杂用 水水质》标准要求。
附表说明
附表1是实施例1采用本实用新型组合式生物氧化塔处理小区生活污水的 再生回用效果
该表列出小区生活污水再生回用于小区绿化用水，其水质要求中的四项主 要指标BOD5、COD、氨氮、浊度，同时列出了小区生活污水的实测值、组合式 生物氧化塔出水、各指标的去除率以及GB-T18920-2002标准值。由表1可见， 本实用新型处理小区生活污水的处理效果优良，四项主要指标分别为BOD5： 16mg/L、COD：45.3mg/L、氨氮：2.5mg/L、浊度：3NTU，均达到GB-T18920-2002 标准指标(BOD5≤20mg/L、COD≤50mg/L、氨氮≤5mg/L、浊度≤10 NTU)。
附表2是实施例2采用本实用新型组合式生物氧化塔处理印刷废水的再生 回用效果
该表列出印刷废水再生回用于工业绿化用水、清洗用水等杂用水，其水质 要求中的四项主要指标BOD5、COD、氨氮、SS，同时列出了印刷废水的实测值、 组合式生物氧化塔出水、各指标的去除率以及GB-T18920-2002标准值。由表2 可见，本实用新型处理印刷废水的处理效果优良，四项主要指标分别为BOD5： 1 8.6mg/L、COD：43.2mg/L、氨氮：1.1mg/L、SS：22.5mg/L，均达到GB-T18920-2002 标准指标(BOD5≤20mg/L、COD≤50mg/L、氨氮≤5mg/L、SS≤50mg/L)。
附表3是实施例3采用本实用新型组合式生物氧化塔处理啤酒废水的再生 回用效果
该表列出啤酒废水再生回用于工业绿化用水、清洗用水等杂用水，水质要 求中的三项主要指标BOD5、COD、SS，同时列出了啤酒废水的实测值、组合式 生物氧化塔出水、各指标的去除率以及GB-T18920-2002标准值。由表3可见， 本实用新型处理印刷废水的处理效果优良，三项主要指标分别为BOD5： 19.1mg/L、COD：45.3mg/L、SS：32.2mg/L，均达到GB-T18920-2002标准指标 (BOD5≤20mg/L、COD≤50mg/L、SS≤50mg/L)。
