申请日2011.02.16
公开(公告)日2013.02.27
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明提供一种污泥循环式连续回分式反应槽(4)，所述连续回分式反应槽(4)被分离设置为连接有污废水供给管(2)的第一反应槽(4a)与连接有处理水排出管(10)的第二反应槽(4b);在所述第一反应槽(4a)与第二反应槽(4b)的内侧底部设置有空气分散器(8b)，所述空气分散器(8b)通过空气供给管(8a)连接于风箱(8);所述第一反应槽(4a)的下端延长出反应槽连接管(16);所述第二反应槽(4b)的下端延长出污泥回收管(18)。本发明将污废水的处理负荷分散至2个反应槽，提高处理效率。并且不设置滗水器，实现更加合理且经济的污废水处理。
翻译权利要求书
1.一种污泥循环式连续回分式反应槽，是能执行下列一系列过程的连续回分式反应槽(4)：污废水的流入、与培养于活性污泥的微生物的反应、活性污泥的沉淀、处理水的流出，其特征在于，所述连续回分式反应槽(4)被分离设置为连接有污废水供给管(2)的第一反应槽(4a)与连接有处理水排出管(10)的第二反应槽(4b);在所述第一反应槽(4a)与第二反应槽(4b)的内侧底部设置有空气分散器(8b)，所述空气分散器(8b)通过空气供给管(8a)连接于风箱(8);所述第一反应槽(4a)的下端延长出反应槽连接管(16)，并且，所述反应槽连接管(16)连接设置于第二反应槽(4b)的上端侧，所述反应槽连接管(16)上安装有第一循环泵(17);所述第二反应槽(4b) 的下端延长出污泥回收管(18)，并且，所述污泥回收管(18)连接设置于第一反应槽(4a)的上端侧，所述污泥回收管(18)安装有第二循环泵(19)。
2.如权利要求1所述的污泥循环式连续回分式反应槽，其特征在于，所述第一反应槽(4a)或第二反应槽(4b)的内部插入设置有搅拌叶片(6a)，所述搅拌叶片(6a)连接于搅拌电机(6)的电机轴(6a)下端。
3.如权利要求1或2所述的污泥循环式连续回分式反应槽，其特征在于，所述第一反应槽(4a)与第二反应槽(4b)设置有水位传感器(7)，且第一反应槽(4a)与第二反应槽(4b)的底部连接设置有污泥排出管(9)。
说明书
污泥循环式连续回分式反应槽
技术领域
本发明涉及一种污水处理装置，具体而言，是一种污泥循环式连续回分式反应槽。
背景技术
一般情况下，同时除去污废水中的有机物与氮及磷成分的高级处理的方法有物理处理法、化学处理法、生物学处理法等，其中物理、化学处理法需要大量高价的化学药品，因此从经济侧面考虑时不适合污废水处理，而且使用化学药品易引起二次污染物的发生，危险较高。
从如上所述的观点来看，生物学处理法相比于其他方法不仅在经济方面上具有优势，而且所使用的装置操纵容易，且处理场发生二次污染物质的危险性低。因此最近被广泛地应用，最具代表性的有连续回分式反应槽(SBR: Sequencing Batch Reactor)。
所述的连续回分式反应槽将利用了培养有微生物的活性污泥的工法从空间概念改为时间概念，其不需要各种附加的外部设备也能提供有氧条件与无氧或缺氧条件，从而可以除去各种有机物和氮、磷成分，可以在单一反应槽中执行流入-反应-沉淀-流出所构成的一系列的处理过程，因此提供了时间上和空间上的优点。
如图1所示，通过安装有供给泵3的污废水供给管2，将所述连续回分式反应槽4与污废水槽1连接。从连续回分式反应槽4延长有处理水排出管10，通过处理水排出管10将连续回分式反应槽4与内置有薄膜滤器13的过滤槽12连接，且所述处理水排出管10上安装有处理水的排出泵11。
所述连续回分式反应槽4的内部分别插入设置有：搅拌叶片6a，所述搅拌叶片6a连接于搅拌电机6的电机轴6a下端;空气分散器8b，所述空气分散器8b通过空气供给管8a连接于风箱8上;以及，用于处理水排出的滗水器(Decanter)5。在连续回分式反应槽4的一侧设置有水位传感器7，底部连接设置有污泥排出管9。
所述搅拌叶片6a的作用是：将由污废水槽1提供的污废水与培养有微生物的活性污泥均匀地进行混合;所述空气分散器8b的作用是：为活性污泥的浮上及需氧反应提供所需的氧气。在连续回分式反应槽4中以如下方式利用微生物对污废水中的有机物与氮气及磷成分进行处理。
首先，是将毒性强的氨氮氧化为亚硝酸的硝化反应：在空气喷射器8b提供空气(氧气)的有氧状态下，氨通过硝化微生物—亚硝化单胞菌(Nitrosomonas)与硝化杆菌属(Nitrobacter)，将氨氮变成亚硝酸后再被氧化为硝酸的过程。其反应式在忽略了细胞合成的过程的情况下如式1、式2。
NH4+ + 1.5O2 → NO2- + H2O + H+ + energy---------------------- (1)
NO2- + 0.5O2 →NO3- + energy--------------------------------------- (2)
整理所述式1、式2则成为如式3的反应式，每个反应中生成的能量用于好氧微生物细胞的合成及维持。
NH4+ + 2O2 → NO3- + 2H+ + H2O + energy ----------------------- (3)
从而，在空气喷射器8b不提供空气(氧气)的缺氧或无氧状态下会进行脱氮作用。但在弱酸性状态下即使存在氧气也会认为进行脱氮作用，由于脱氮作用为有机物的分解反应，因此需要碳源，作为该碳源主要使用甲醇，所进行的反应如下面的式5、式6。
6NO3- +5CH3OH → 3N2 + 5CO2 + 7H2O + 6OH- -------------------- (5)
NO2- + 1.08CH3OH + 0.24H2CO3 → 0.056C5H9NO2 + 0.47N2 + 1.68 H2O+ HCO3- ----- (6)
因此，在连续回分式反应槽4的内部，以如上所述的方式执行硝化反应及脱氮作用，从而实现污废水的生物学一次处理后。在一次处理后，将培养了微生物的活性污泥沉淀至连续回分式反应槽4的底部，同时将不包括污泥的一次处理水的滤液通过安装有排出泵11的第一排出管10排出到过滤槽12。
这种情况下，将排出到过滤槽12的一次处理水的量调节至50%至60%左右，其理由是：当被排出的处理水的量超过60%时，会发生活性污泥流出的情况，从而不仅导致处理水的污染，还会加大设置于过滤槽12的薄膜滤器13的过滤负荷。为了调节这样的处理水的排出量，在连续回分式反应槽4的内部设置滗水器5。
所述滗水器5是以漂浮在连续回分式反应槽4所储存的污废水(处理水)水面的浮标物5a作为基础而设置的，其执行的功能如下：给所述浮标物5a提供处理水的流入通路，同时，将所述浮标物5a连接于安装有排出泵11的处理水排出管10，从而随着排出泵11的运作，将位于结束沉淀的活性污泥上部的处理水滤液依次从其水面排出。
所述滗水器5是广泛使用于连续回分式反应槽4的公知部件，也知道根据其运作方式有自浮式或推杆式等各种形态。在图1中示意的是如下形态作为代表实施例：所述浮标物5a通过铰链杠杆5c可进行角运动，并且，通过柔软材质的排出管5b而连接设置于处理水排出管10。
但是，将上述单一反应槽的连续回分式反应槽4应用于污废水的处理时，通过连续回分式反应槽4而进行污废水处理时的负荷较大，因此会存在污废水的处理效率相对低下的问题;并且，污废水处理中的重要部分—活性污泥，在浮上及沉淀的过程中会发生一定程度的时间消耗，因此使得整个污废水的处理时间在一定程度上会被延迟。
不仅如此，为了防止沉淀于连续回分式反应槽4底部的活性污泥经由处理水排出管10而流入过滤槽12，必须设置滗水器5，但所述滗水器5本身为消耗品，其除了处理水的排出功能外，在连续回分式反应槽4所执行的处理过程中会成为障碍物，而且会给连续回分式反应槽4的清扫或维持保修带来麻烦。
特别是，当滗水器5不能正常运作的情况下，无法将连续回分式反应槽4中所处理的处理水提供到过滤槽12，这会引发污废水处理作业临时中断的严重结果。并且，在滗水器5随处理水的排出而下降的过程中，因所述排出管5b会搅乱沉淀的活性污泥，由此会发生活性污泥的一部分重新浮上后与处理水一同流入过滤槽12的问题。
如上所述，由于通过滗水器5而流入到过滤槽12的污泥成分，使得如薄膜滤器13等的过滤部件会经常被堵塞。作为对策，会在过滤槽12的底部设置有空气分散器8b，所述空气分散器8b与风箱8连接，从而使附着于过滤部件表面的异物脱落，但对过滤部件的清扫及替换周期并不能起到明显作用，因此很难执行更为经济且合理的污废水的处理。
发明内容
为了解决现有的问题，本发明的目的在于提供一种污泥循环式连续回分式反应槽，将连续回分式反应槽分离为2个反应槽，并且使得各反应槽可以通过具备有循环泵的管道而将处理水与污泥相互交换，从而将污废水的处理负荷分散至2个反应槽而缩短污废水的处理时间，提高污废水的处理效率。并且，本发明与现有的连续回分式反应槽不同的是：即使不设置滗水器，也可以将不包含污泥的处理水提供至过滤槽，从而可以防止因滗水器的误操作而引起的污废水处理作业的中断，同时，可以最大限度地延长如薄膜滤器等过滤部件的清扫或替换周期，由此可以实现更加合理且经济的污废水的处理。
为了实现上述目的，根据本发明提供一种污泥循环式连续回分式反应槽，是能执行下列一系列过程的连续回分式反应槽(4)：污废水的流入、与培养于活性污泥的微生物的反应、活性污泥的沉淀、处理水的流出，所述连续回分式反应槽(4)被分离设置为连接有污废水供给管(2)的第一反应槽(4a)与连接有处理水排出管(10)的第二反应槽(4b);在所述第一反应槽(4a)与第二反应槽(4b)的内侧底部设置有空气分散器(8b)，所述空气分散器(8b)通过空气供给管(8a)连接于风箱(8);所述第一反应槽(4a)的下端延长出反应槽连接管(16)，并且，所述反应槽连接管(16)连接设置于第二反应槽(4b)的上端侧，所述反应槽连接管(16)上安装有第一循环泵(17);所述第二反应槽(4b) 的下端延长出污泥回收管(18)，并且，所述污泥回收管(18)连接设置于第一反应槽(4a)的上端侧，所述污泥回收管(18)安装有第二循环泵(19)。
所述第一反应槽(4a)或第二反应槽(4b)的内部插入设置有搅拌叶片6a，所述搅拌叶片6a连接于搅拌电机6的电机轴6a下端。
所述第一反应槽(4a)与第二反应槽(4b)设置有水位传感器(7)，且第一反应槽(4a)与第二反应槽(4b)的底部连接设置有污泥排出管(9)。
相比于利用一个反应槽而一次性对污废水的全部量进行处理的现有技术，本发明将污废水全部量的1/2分散至各反应槽，使相应的各反应槽集中执行被分配的反应量，从而不仅可以有效地进行处理，还可以将各反应槽的体积减少为1/2，迅速执行活性污泥的浮上与沉淀，从而可以缩短污废水的处理时间。
特别是，将沉淀于第二反应槽底部的活性污泥全部经由污泥回收管再循环至第一反应槽后，可以只将留在第二反应槽的二次处理水提供至过滤槽，因此即使不设置额外的滗水器也可以将不包括活性污泥的处理水提供至过滤槽。
由此，使污废水的处理过程不受滗水器的制约，可以进一步提高污废水的处理性能，可以提前防止由于滗水器的故障或误操作而引起的污废水处理工作的中断。并且，对各反应槽的清扫及维持保修作业可以同样不受滗水器的制约而轻易执行。
与此同时，通过污泥循环方式，基本切断了活性污泥流入过滤槽内部的状况，从而可以最大限度地延长过滤部件的清扫或替换周期，同时，也无需使用作为消耗品的滗水器，从而可以实现更加合理且经济的污废水处理作业。
