申请日2014.04.25
公开(公告)日2014.07.16
IPC分类号C02F3/30
摘要
本发明公开了一种折板式氧化沟及其污水处理方法，属于环境工程废水处理技术领域。一种折板式氧化沟，包括卡鲁赛尔氧化沟、表面机械曝气器，所述的卡鲁赛尔氧化沟还包括若干垂直于卡鲁赛尔氧化沟内水流方向设置的上折板和下折板，所述的上折板固定在所述的卡鲁赛尔氧化沟的上表面，所述的下折板固定在所述的卡鲁赛尔氧化沟的内底面，所述的上折板和下折板等高且间隔布置，相邻的两块上折板之间设置有生物转盘。本发明能大大减小氧化沟的占地面积，有效提高处理效率、动力效率，减少机械能耗、产泥量和污泥膨胀现象，且结构紧凑、经济实用、运行灵活、操作简单、维护方便。
权利要求书
1.一种折板式氧化沟，包括卡鲁赛尔氧化沟(1)、表面机械曝气器(8)，其特征在于， 所述的卡鲁赛尔氧化沟(1)还包括若干垂直于卡鲁赛尔氧化沟(1)内水流方向设置的上折 板(3)和下折板(2)，所述的上折板(3)固定在所述的卡鲁赛尔氧化沟(1)的上表面，所 述的下折板(2)固定在所述的卡鲁赛尔氧化沟(1)的内底面，所述的上折板(3)和下折板 (2)等高且间隔布置，相邻的两块上折板(3)之间设置有生物转盘。
2.根据权利要求1所述的一种折板式氧化沟，其特征在于，所述的卡鲁赛尔氧化沟(1) 为环形沟渠状，为四或六廊道;每一廊道内沿水流方向均布上折板(3)3或4片，下折板(2) 4或5片，生物转盘通过转轴连接，两端固定在卡鲁赛尔氧化沟(1)的墙体(15)上;生物 转盘中心盘片为传动盘(11)。
3.根据权利要求2所述的一种折板式氧化沟，其特征在于，所述的生物转盘有三级，沿 水流方向依次为一级生物转盘(6)、二级生物转盘(5)及三级生物转盘(4)。
4.根据权利要求1所述的一种折板式氧化沟，其特征在于，所述的卡鲁赛尔氧化沟(1) 的沟深为6-10m，水流流速≥0.3m/s;上下折板的高度为2/3沟深。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种折板式氧化沟，其特征在于，所述的生物转盘的盘 片(13)为圆形，表面呈放射状波纹，材质为低发泡聚苯乙烯，盘片直径介于3.6-6.0m，一 级生物转盘(6)的相邻盘片(13)间距为30-40mm，二级生物转盘(5)的相邻盘片(13) 间距为20-30mm，三级生物转盘(4)的相邻盘片(13)间距为10-20mm，浸没在污水中的 盘片(13)高度≥盘片(13)直径的40%，生物转盘的转速为0.5-1.5r/min。
6.根据权利要求5所述的一种折板式氧化沟，其特征在于，相邻的两块下折板(2)之间 设有V型贮泥斗(7)，每个贮泥斗(7)均与排泥管(12)连接。
7.采用权利要求6所述的折板式氧化沟的污水处理方法，其步骤为：
a.处理污水由进水管(9)进入氧化沟，由表面机械曝气器(8)曝气形成循环推动力;
b.处理污水沿上下挡板间隙作竖直方向流动，沿氧化沟廊道水平流动，部分处理污水接 触到传动盘(11)上的滑齿，传动盘(11)驱动生物转盘转动;
c.处理污水在氧化沟内循环流动中，周期性通过富氧区和缺氧区，通过硝化和反硝化取 得脱氮效果，BOD得到降解;
d.经过48-72h的停留时间后，通过贮泥斗(7)和排泥管(12)对折板空间进行排泥。
说明书
一种折板式氧化沟及其污水处理方法
技术领域
本发明属于环境工程废水处理技术领域，具体地说是一种折板式氧化沟及其污水处理方 法。
背景技术
在污水处理工艺中，活性污泥法是当前污水生物处理最成熟的、最主要的污水处理方法。 氧化沟工艺是一种污水在沟渠中做循环运动的、通过曝气转刷或转盘进行曝气的一种活性污 泥工艺。相较常规活性污泥处理系统，具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、除磷脱氮效率 高、污泥易稳定、便于自动化控制等优点。但是，在实际的运行过程中，仍存在一系列的问 题：
(1)当废水中的碳水化合物较多，N、P含量不平衡，pH值偏低，氧化沟中污泥负荷过 高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀;
(2)由于沟深的限制以及沟型方面的原因，氧化沟工艺的占地面积较其它活性污泥法大。 合建式一体化氧化沟省去了二沉池，减小了占地面积，但处理效果不是很好;
(3)动力效率较低，机械能耗较高。
生物转盘又称浸没式生物滤池，它由许多平行排列浸没在一个水槽(氧化槽)中的塑料 圆盘(盘片)所组成。已在生活污水处理、城市污水处理及有机性工业废水处理中得到广泛 应用，相较活性污泥法，其生物相分级，在每级转盘上生长着适应于流入该级污水性质的微 生物;接触反应槽不需要曝气，因此动力消耗低;但其也有其缺点：盘材较贵，投资大，故 从造价方面考虑，其只适用于小水量低浓度的废水处理;又其无通风设备，转盘的供氧只能 依靠盘面的生物膜接触大气。
申请号：200810112926.4，公开号101591088，公开了一种射流管预曝气氧化沟污水处理 系统。它包括依次连接的格栅、集水沉淀池和氧化沟，所述集水沉淀池和氧化沟之间设有文 氏管，所述文氏管的渐缩部进口通过高压泵连接所述集水沉淀池的上部，喉部通过进气管连 接大气，渐扩部出口接入所述氧化沟的底部。所述氧化沟的前端是深水区，水深为氧化沟其 他区域的2-2.5倍，氧化沟内设有若干平行折流板，将沟内空间分割为若干首尾连接的平行沟 渠，在这些首尾连接的平行沟渠内，间隔设置若干曝气转刷，由此形成好氧区和缺氧区的依 次转换，在好氧区主要是氧化和硝化反应，在缺氧区主要是水解和反硝化反应。该发明的曝 气效果好，并设有高效氧化的深水区，可以消除有机污染，并具有一定的脱氮除磷作用，主 要适应于生活污水和其他类似的有机污水。其不足之处在于：(1)所述曝气装置数量过多， 运行成本高;(2)仅通过深水区来提供缺氧和厌氧环境，有机污染物去除和脱氮除磷的效果 有限;(3)所述氧化沟的折板为平行式，相较本专利中的上下式，在相同的水流流程的条件 下，其占地面积更大。
申请号：CN200620010843.0，公开号200978246，公开了一种断墙氧化沟，如图4。该氧 化沟包括沟体、曝气设备和若干个断墙，在沟体上设有进水口和出水口，曝气设备设置在沟 体内，断墙相间隔的安装固定在沟体内壁，断墙是由墙体和填充料组成，填充料设置在墙体 内，墙体为空心，表面两侧设有若干小孔。断墙的阻隔可使水流方向多次发生变化，使原本 笔直的水路变得曲折，有利于微生物对染物的降解。空心断墙内部填料的存在，增加了生物 量，可提高污水处理能力，可使达到相同处理水平所需的沟体体积减少，减少占地面积。由 于改善了水流条件，该专利技术可使水流流速稳定，水力分布均匀，具有结构简单，管理方 便，便于大规模应用等优点。其不足之处在于：(1)空心断墙内部填料为砂砾，容易流失， 不利于形成稳定的生物膜，且流失的的砂砾和污泥混合后不容易分离;(2)空心断墙内部， 脱落的生物膜和氧化沟中的污泥均会在此淤积，又空心断墙固定，故会给清洗带来很大问题， 或造成氧化沟停运等问题，会严重影响设备运行，增加运行和管理费用;(3)氧化沟的折板 为平行式，相较本专利中的上下式，在相同的水流流程的条件下，其占地面积更大，基建投 资更高;(4)氧化沟远离表面曝气器端采用单级生物转盘作为曝气设备，曝气量非常有限， 容易在远离表面曝气器的低氧区产生污泥膨胀;(5)生物转盘非水力驱动，会增加运行费用。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中的氧化沟存在的有效水深小，占地面积大，污泥易膨胀，除磷效果差， 动力效率较低，维护困难等问题，本发明提供了一种折板式氧化沟及其污水处理方法。采用 本发明的技术方案，能大大减小氧化沟的占地面积，有效提高处理效率、动力效率，减少机 械能耗、产泥量和污泥膨胀现象，且结构紧凑、经济实用、运行灵活、操作简单、维护方便。
2.技术方案
一种折板式氧化沟，包括卡鲁赛尔(Carrousel)氧化沟、表面机械曝气器，所述的卡鲁 赛尔氧化沟还包括若干垂直于卡鲁赛尔氧化沟内水流方向设置的上折板和下折板，所述的上 折板固定在所述的卡鲁赛尔氧化沟的上表面，所述的下折板固定在所述的卡鲁赛尔氧化沟的 内底面，所述的上折板和下折板等高且间隔布置，相邻的两块上折板之间设置有生物转盘。 通过水流流动驱动传动盘，传动盘带动生物转盘转动。
优选地，所述的卡鲁赛尔氧化沟为环形沟渠状，为四或六廊道;每一廊道内沿水流方向 均布上折板3或4片，下折板4或5片，生物转盘通过转轴连接，两端固定在卡鲁赛尔氧化 沟的墙体上;生物转盘中心盘片为传动盘。
优选地，所述的生物转盘有三级，沿水流方向依次为一级生物转盘、二级生物转盘及三 级生物转盘。
优选地，所述的卡鲁赛尔氧化沟的沟深(氧化沟的有效深度)为6-10m，水流流速≥ 0.3m/s;上下折板的高度为2/3沟深。
优选地，所述的生物转盘的盘片为圆形，表面呈放射状波纹，材质为低发泡聚苯乙烯， 盘片直径介于3.6-6.0m，一级生物转盘的相邻盘片间距为30-40mm，二级生物转盘的相邻盘 片间距为20-30mm，三级生物转盘的相邻盘片间距为10-20mm，浸没在污水中的盘片高度≥ 盘片直径的40%，生物转盘的转速为0.5-1.5r/min。
优选地，相邻的两块下折板之间设有V型贮泥斗，每个贮泥斗均与排泥管连接。
采用所述的折板式氧化沟的污水处理方法，其步骤为：
a.处理污水由进水管进入氧化沟，由表面机械曝气器曝气形成循环推动力;
b.处理污水沿上下挡板间隙作竖直方向流动，沿氧化沟廊道水平流动，部分处理污水接 触到传动盘上的滑齿，传动盘驱动生物转盘转动;
c.处理污水在氧化沟内循环流动中，周期性通过富氧区和缺氧区，通过硝化和反硝化取 得脱氮效果，BOD得到降解;
d.经过48-72h的停留时间后，通过贮泥斗和排泥管对折板空间进行排泥。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
(1)本发明的一种折板式氧化沟，廊道间隔均布上下折板，增加了污水在竖直方向上的 流动，在不改变水流流程的基础上，增加了氧化沟的有效水深，缩短了廊道长度，大大减小 占地面积;
(2)本发明的一种折板式氧化沟，生物转盘由水流驱动，在不增加动力消耗的基础上， 提高了对动力效率;又由于存在生物转盘，可适当减小曝气量，从而可以减少机械能耗和运 行费用;
(3)本发明的一种折板式氧化沟，廊道沿程均布2-3套生物转盘，靠近曝气器的富氧区， 生物转盘依附于曝气能有效提高处理效率;远离曝气器的低氧区，虽溶解氧浓度较低，但经 过一、二级生物转盘及氧化沟的作用，污泥负荷已相对较低，且下折板之间设有V型贮泥斗 定期排泥，能有效减少污泥膨胀现象;
(4)本发明的一种折板式氧化沟，沟深为6-10米，能较好的在氧化沟的外环形成缺氧 区，在廊道中形成好氧-厌氧-缺氧的交替环境，营造了稳定的生物脱氮除磷的环境条件，且 生物转盘的直径更大(3.6-6.0米)，能形成表面积更大的生物膜，两者都能有效提高脱氮效率 及水处理效率;
(5)本发明的一种折板式氧化沟，结构紧凑、经济实用，适用于对现有传统氧化沟工艺 的改造，未增加控制系统和动力设备，故操作简单、运行灵活、维护方便。
