申请日2004.10.20
公开(公告)日2005.12.07
IPC分类号C02F1/52; B01D21/00; C02F3/10
摘要
本发明提供将沉淀池设置在反应槽内部且在一个结构物内进行反应和固-液分离的组合型水处理装置。所述装置在反应槽内部设置有沉淀池，装置的结构简单，并且具有水流调整装置，用于保持稳定的污泥覆盖物，在所述沉淀池的反应液流入部分使紊流状态的固体物悬浮混合液经水流调整后流入沉淀池，顺利进行固液分离，使沉淀污泥顺畅地流出反应槽。通过在沉淀池内部的所述水流调整装置上面设置多个污泥覆盖壁，稳定沉淀效率，省去污泥收集器和污泥输送设施，具有良好的经济性，且占地利用率高。
权利要求书
1.一种包括沉淀池内置型反应器的组合型水处理装置，其特征在于 包括：非循环水路型反应槽;在所述反应槽内部设置的至少一个内置型 沉淀池;和用于使所述反应槽内部的反应液循环和防止污泥堆积、并使 反应液和污泥顺畅地混合的污泥循环装置。
2.如权利要求1所述的包括沉淀池内置型反应器的组合型水处理装 置，其特征在于，所述沉淀池中形成有污泥覆盖物的平面被垂直设置的 至少一个污泥覆盖物壁分割为多个沉淀块，在所述沉淀块上部具有与流 出流路连通的多个上清水收集装置，将在所述反应槽收集的上清水通过 流出流路流出，在所述沉淀块的下面设置有多个带有狭缝型开口部分的 水流调整装置，用于对反应槽的紊流状态的固体物悬浮混合液进行水流 调整，流入所述沉淀池，和使在沉淀池沉淀的污泥流出反应槽。
3.如权利要求1所述的包括沉淀池内置型反应器的组合型水处理装 置，其特征在于，所述水流调整装置是多个具有三角形截面的凸起、倾 斜设置的多个平板、上部顶点部分具有多个孔的∧型截面板材、或多个 静态搅拌器中的任何一种，其中所述静态搅拌器的搅拌使流入沉淀池的 反应液中含有的固体物相互碰撞后凝集。
4.如权利要求1所述的包括沉淀池内置型反应器的组合型水处理装 置，其特征在于，所述污泥循环装置是用于将空气或反应液吸入以混合 反应液或进行充气的泵喷射器。
5.如权利要求1所述的包括沉淀池内置型反应器的组合型水处理装 置，其特征在于，所述污泥循环装置是利用送风器产生水中气泡并利用 上升的气泡形成向上流动的水流的散气管、或散气管和水中搅拌器的组 合装置。
6.如权利要求1所述的包括沉淀池内置型反应器的组合型水处理装 置，其特征在于，所述污泥循环装置是搅拌器或是水中搅拌器和送风器 的组合装置中的任何一种。
7.如权利要求1所述的包括沉淀池内置型反应器的组合型水处理装 置，其特征在于，在所述沉淀池上部的上清水收集装置和所述沉淀池内 部形成污泥覆盖物的空间中填充有生物膜过滤材料，从而形成生物膜过 滤层，上清水中含有的有机物和针絮状物通过所述生物膜过滤材料和附 着繁殖在所述生物膜过滤材料上的微生物来吸附、过滤和分解。
说明书
包括沉淀池内置型反应器的组合型水处理装置
技术领域
本发明涉及废水处理装置，通过将沉淀池设置在反应槽内部，从而 不使用污泥收集器和输送泵也能将污泥输送到反应槽。具体地说涉及组 合(package)型水处理装置，在所述沉淀池内部设置多个污泥覆盖物 (blanket)壁和水流调整装置，使污泥覆盖物顺利地形成。
背景技术
在资金来源有限的情况下提高下水道的普及率，确实需要开发一种 经济且有效的废水处理装置。但是，到目前为止使用的活性污泥工艺的 占地利用率低，需要大量的设施费用和运转费，且维护困难。
举例说明以往的活性污泥工艺。如图1所示，它需要生物学反应槽 101、沉淀池102和污泥输送设施103，104。
沉淀池102是将固体物和干净的处理水分离的固液分离工艺，具有 污泥收集器105和驱动装置106。污泥输送设施是将污泥从沉淀池102输 送到反应槽101，由输送泵103和输送配管104组成。另外，反应槽101 必须设置有将反应液搅拌且充气的散气管107和送风器108、或水中充气 器和送风器等充气兼搅拌设备。
如上所述，以往的反应槽与沉淀池分开构成的废水处理工艺或物理 化学凝集沉淀工艺中需要多个附属设施，所以需要设施费和其运转所用 的动力费，而且由于反应槽结构物和沉淀池结构物分开设置，所以其占 地利用率低。
为解决这些问题而开发过多种形式的内置型沉淀池，包括美国的 United Industries(联合工业公司)开发的船型沉淀池(Boat Clarifier)、 本申请人发明且授权的内置在废水处理装置的充气槽中的沉淀池(韩国 专利第112614号)、和沉淀池内置型氧化沟(韩国专利第244328号)、 以及倾斜板沉淀池内置型氧化沟(韩国专利第225972号)、美国的Burns & McDonell开发的BMTS(Burns & McDonell Treatment System：Burns & McDonell处理系统)等。但是，这些内置型沉淀池只适用于形成循环水流 的氧化沟，存在局限。
氧化沟(Oxidation Ditch)为圆形或长度大于宽度的椭圆形，是循环 水流且继续流动的同时形成水平流动的循环水流型反应槽。内部流体是 流速为约0.3米/秒的水流调整状态，反应器形式接近于活塞流反应器， 所以与完全混合型反应器相比，对负荷变动和毒性物质的作用差。因此， 这种氧化沟形式的反应器的滞留时间长，且所需的反应槽容量和占地面 积大。
为此需要开发并普及在完全混合形态的非循环水路型反应槽中内置 沉淀池的组合型水处理装置，其对负荷变动和毒性物质的耐受性强，且 完全混合的非循环水路型反应槽可省去污泥输送设施和其运行所用的动 力，所以较为经济，占地利用率也增大。而且即使在反应槽是完全混合 的条件下，沉淀池内部也以水流调整状态维持正常的沉淀效率。
发明内容
为解决上述问题而提出本发明，本发明的目的是提供在完全混合型 反应器中内置沉淀池的组合型水处理装置，其沉淀效率稳定且优良，省 去污泥收集器和污泥输送设施，对负荷变动和毒性物质的耐性大且处理 效率优良。
为达到上述目的，本发明在非循环水路型的完全混合形态的反应槽 中内置至少一个以上的沉淀池，在所述内置型沉淀池的流入部中设置有 用于顺利流入污泥且用于减少被反应槽的充气和搅拌产生的紊流对沉淀 区间的影响的水流调整装置，所述沉淀池将内部空间由多个格子型块分 割成多个污泥覆盖物壁，使污泥覆盖物稳定，并在所述反应槽中设置用 于使污泥顺畅循环且搅拌反应液的污泥循环装置。
为了防止在沉淀池下部的反应槽底部堆积污泥，在沉淀池的平面积 大的情况下，通过将沉淀池分割为多个小规模沉淀池，在沉淀池和沉淀 池之间、沉淀池和反应槽的壁体之间、以及沉淀池下面和反应槽底部之 间顺畅地进行污泥的循环和水流通，即使在沉淀池下面的底部中间也能 进行搅拌，防止污泥堆积。在这里，在沉淀池的下部必须设置所述污泥 循环装置，防止充气产生的气泡和强的紊流直接流入。
将反应液从反应槽流入沉淀池，且将沉淀污泥在反应槽中顺利流出， 而且减少反应槽的涡流和流入沉淀池的水流对污泥覆盖物产生的影响。 为了这个目的，设置在所述沉淀池下部的水流调整装置是由倾斜的平板 材、具有三角形截面的凸起、∧形状的弯曲的板材、其顶点部分具有多 个孔的∧型板材、重叠多个单管，以水平厚板状构成。
另外，所述水流调整装置是将多个静态搅拌器按一定间隔设置而成， 防止上升水流引起的污泥覆盖物上升和摇动，凝集污泥，形成污泥覆盖 物，将上升到沉淀池的反应液中含有的固体物相互碰撞，使其凝集，有 利于沉淀。
特别是，在本发明中，在沉淀池由水面积大的单个水槽组成时，污 泥覆盖物不稳定且晃动，或者一部分膨胀并破裂的固体物从污泥覆盖物 脱离，所以导致恶化处理水质等沉淀池所发生的问题，为了改善这些问 题，在与沉淀池的上清水流出部分和下部水流调整装置之间相符合的污 泥覆盖物形成空间中，设置由多个格子型垂直壁体组成的污泥覆盖物壁， 将污泥覆盖物形成的空间分割为两个以上的多个格子型空间的沉淀块 (block)。
因此，水流产生的涡动通过污泥覆盖物弱化，所以水流稳定，在防 止沉淀池内部的沟渠化(channeling)现象的同时，在各自沉淀块内部的 狭窄空间形成污泥覆盖物，因此减少污泥覆盖物的晃动或其一部分膨胀 破裂现象上升的问题，使污泥覆盖物稳定，改善颗粒的捕集效率。
当沉淀池的平面积大时，在沉淀池的下部中心部分的反应槽底部不 进行循环水流的流入和搅拌，所以堆积污泥而腐烂或浮上沉淀池内部水 面，降低处理效率。
因此，为解决上述问题，本发明在沉淀池的水平面积大的情况下， 将沉淀池分割为多个狭窄的小规模的沉淀池，在沉淀池的下部的反应槽 底部具有用于防止污泥堆积的污泥循环装置，以在沉淀池和沉淀池之间 以及沉淀池和反应槽壁体之间形成适当的搅拌力和上升水流，或适当的 搅拌力和水平水流。
所述污泥循环装置使用用于上升水流形成和反应槽中供给空气的散 气管或散气管和搅拌器的组合装置、用于形成水平水流和反应槽中供给 空气的泵喷射器、水中充气器和送风器的组合装置。
为了除去经过生物学处理工艺的重力式沉淀池的上清水而流出的溶 解性有机物和微细絮状物，以往在沉淀池的后端进一步设置过滤器或生 物膜过滤器。为了消除需要设施费和占地的以往方式的生物膜过滤器的 问题，本发明中在所述沉淀池上部的上清水收集装置和所述沉淀池内部 上形成污泥覆盖物的空间中填充陶瓷、砂、颗粒状合成树脂、活性炭等 颗粒状过滤材料、以及悬浮水纤维或形成多个纤维毛的织布、无纺布等 纤维状、SALAN LOCK等生物膜材料，将通过沉淀池上清水而流出的溶 解性有机物和Pin Floc(针絮状物)等通过生物膜过滤材料和附着繁殖在 过滤材料上的微生物来吸附、过滤和分解，由此形成生物膜过滤层。
另外，内置所述沉淀池的组合型水处理装置具有送风器、水中搅拌 器和自动阀的组合装置、具有空气调节用自动阀的泵喷射器、或散气管 和搅拌器的组合装置等已知技术所用的间歇充气设备，以充气和非充气 条件交叉反复的间歇充气方式运行，非充气搅拌时在厌氧或无氧条件下 进行脱磷反应和脱氮反应，在充气状态中在需氧条件下进行有机物的分 解和硝氧化反应以及磷过剩摄取反应，利用一个反应槽同时进行有机物 分解、脱氮、脱磷以及沉淀。
根据本发明，解决了现有沉淀池内置型的氧化沟的问题，提高处理 效率且改善稳定性，反应槽和沉淀槽形成为一体，所以占地利用度高且 可节约结构物的施工费，省去污泥回收装置和输送污泥泵等的设施，在 机械工艺和附属电表安装工序等设施费和维护费用方面具有较好的经济 性。
