申请日2004.06.15
公开(公告)日2007.08.08
IPC分类号C02F9/00
摘要
本发明涉及一种水处理装置。所述水处理装置包括：反应槽，其内部通过污废水流入管和散气装置流入污废水和空气;污泥分离装置，其将所述反应槽的内部区分为上下至少两层，以增加污废水和气泡的接触面积，进而增加溶解氧量，并且形成滞留空间以捕集空气，从而将污废水和空气互相分离，进而使污废水和空气中所含有的污泥基于各自的密度差而上升，以此可分离污染物;空气排放口，其安装在所述反应槽上，用于将通过所述污泥分离装置的气泡排出至所述反应槽的外部;处理水排放口，其安装在所述反应槽上，用于将通过所述污泥分离装置所处理的污废水排出至外部;沉淀槽，安装在所述反应槽底部，其用于浓缩及排出已沉淀的污泥。
权利要求书
1.一种水处理装置，其特征在于，包括：
反应槽，其内部通过污废水流入管及散气装置流入污废水及空气;
污泥分离装置，其将所述反应槽内部区分为上下至少二层，以增加污废 水和气泡的接触面积，进而增加溶解氧量，并由于各层水面部位的物质依次 朝上方移动，从而通过密度差来分离相对较轻的物质而分解污染物;
空气排放口，其安装在所述反应槽上，并将通过所述污泥分离装置的气 泡排放到反应槽的外部;
处理水排放口，其安装在所述反应槽上，并将通过污泥分离装置而得到 处理的污废水排放到外部;
沉淀槽，其安装在所述反应槽的下部，用于浓缩及排放被沉积的污泥。
2.一种水处理装置，其特征在于，包括：
反应槽，其内部通过污废水流入管及散气装置流入污废水及气体，并通 过安装于其下部的沉淀槽，将已处理的污废水排放到外部;
污泥分离装置，其将反应槽内部区分为上下至少两层，以增加污废水和 气体气泡的接触面积，进而增加溶解气体量，并形成滞留空间，以另行捕集 气体，从而分开污废水和气体，进而使污废水和气体中的污泥因密度差而分 别上升，从而可分离污染物;
传感器，其安装在所述污泥分离装置上，用于检测所述滞留空间中所捕 集的气体量，并根据气体量输出信号;
气体排放口，其安装在所述反应槽上，并根据所述传感器的信号，将通 过所述污泥分离装置的气泡排放到所述反应槽的外部;
气体注入管，其安装在所述反应槽的一侧，可向所述反应槽内注入气体 或阻断气体。
3.根据权利要求1或2所述的水处理装置，其特征在于：
所述污泥分离装置由第一污泥分离部及第二污泥分离部组成，
其中，所述第一污泥分离部及第二污泥分离部分别包括：
将所述反应槽的内部区分为上下层并形成有至少一个通孔的金属板;
在所述金属板的底面向下凸出形成，以形成用于捕集气体的滞留空间且 用于使污废水及气体通过的至少一个流体移动管;
安装在所述流体移动管的底部且用于提高污废水和空气溶解度的导向构 件，
当流入的气体及污废水上升至所述污泥分离装置时，空气中的低密度物 质被捕集到所述滞留空间中，而污废水中的高密度物质则停留在其下方，从 而优先使在污泥分离装置水面附近的低密度物质向上移动。
4.根据权利要求3所述的水处理装置，其特征在于：
所述导向构件由连接在所述流体移动管下部的底板和形成在所述底板的 边缘上，并由此引导污废水及空气的边缘板组成。
5.根据权利要求1或2所述的水处理装置，其特征在于：
所述污泥分离装置由第一污泥分离部及第二污泥分离部组成，
所述第一污泥分离部及第二污泥分离部分别包括：
将所述反应槽的内部区分为上下层，并形成有多个通孔的金属板;
在所述金属板的底面向下凸出形成，以形成用于捕集气体的滞留空间且 用于使污废水及气体通过的至少一个流体移动管;
当流入的气体及污废水上升至所述污泥分离装置时，空气中的低密度物 质被捕集到所述滞留空间中，而污废水中的高密度物质则停留在其下方，以 此能够优先使在污泥分离装置水面附近的低密度物质向上移动。
6.根据权利要求5所述的水处理装置，其特征在于：
所述至少一个流体移动管分别具有上端面积大于下端面积的漏斗形状。
7.根据权利要求1所述的水处理装置，其特征在于：
所述散气装置中，位于反应槽内部的一端上至少安装有一个用于喷射空 气的喷嘴，而位于反应槽外部的另一端上则安装有鼓风机。
8.根据权利要求2所述的水处理装置，其特征在于：
所述气体注入管中，位于所述反应槽内部的一端上至少安装有一个用于 喷射空气的喷嘴，而位于反应槽外部的另一端上则安装有鼓风机。
9.根据权利要求1所述的水处理装置，其特征在于：
所述反应槽的一侧还安装有循环装置，所述循环装置包括管道、安装在 所述管道上的循环泵、凸出于所述管道并与所述反应槽内部各层相连接的上 部管道、中间管道、下部管道，当驱动所述循环泵时，所述反应槽内部各层 的沉淀物被循环或向下积沉。
10.根据权利要求1所述的水处理装置，其特征在于：
所述反应槽的另一侧还安装有空气排放装置，所述空气排放装置包括主 管道、安装在所述主管道上的阀门、凸出于所述主管道并与形成在所述反应 槽内部各层的滞留空间相连通的辅助管道，
当打开所述阀门时，被捕集在所述滞留空间中的空气及泡沫，通过所述 辅助管道及主管道被排放到所述反应槽的外部。
11.根据权利要求2所述的水处理装置，其特征在于：
所述反应槽还安装有循环管，所述循环管利于使经过处理的污废水再次 循环至所述反应槽，并利于吸入气体，所述循环管道的一端与沉淀槽下部相 连接，而另一端与所述反应槽上部相连接。
说明书
基于流体流动的水处理工艺及其装置
技术领域
本发明涉及一种水处理装置，尤其涉及一种在反应槽内部安装污泥分离 装置，通过注入气体或空气来增加气体在污废水中的滞留时间，并分离污废 水和气体层而使污泥因其密度差而被分解及分离，从而提高水处理效率的水 处理装置。
背景技术
通常，水处理是通过微生物或化学氧化及还原反应来使水中的被污染物 变为稳定的物质，并分离未被处理的残留物的过程。
因此，水处理是通过各种方法稳定水质的性状和有机物及营养物质，并 进行物质分离的技术。目前，水处理技术大部分采用生物处理方式，其处理 费用比较低廉。
但是，这种现有的生物处理方式，仅仅依靠在自然状态下微生物对有机 物分解速度，因此处理速度非常慢，且不稳定。
因此，水处理的核心是分析对水处理起重要影响的因素，而在各因素相 互作用过程中对成为限制因素的部分进行控制的过程，可认为是水处理中最 重要的过程。
但是，就目前开发的水处理装置而言，在大部分水处理过程的核心因素 之气体传达过程、反应过程、反应后物质分离过程中，只注重反应过程，因 此存在处理效率有限的问题。
发明内容
本发明鉴于上述问题而作，其目的在于提供一种，在反应槽内部安装有 分离装置，通过注入气体或空气来增加气体在污废水中的滞留时间，并分离 污废水和气体层而使污泥因其密度差而被分解及分离，从而提高水处理效率 的水处理装置。
采用本发明，可解决现有技术中的各种缺点，并具备功能性、实用性、 制作简易性及经济性。
根据上述观点，本发明的目的在于提供一种，通过安装利用气体和液体 物质的密度、粘度特征来改变物质的传达、增加空气在反应槽内部的滞留时 间、分离泡沫及低密度物质的装置，来稳定地提高污废水处理效率的水处理 装置。
本发明的另一目的在于提供一种，通过安装导向构件来可提高污废水和 空气溶解度的水处理装置。
本发明的另一目的在于提供一种，通过增设循环装置，可上下循环反应 槽内部沉淀物的水处理装置。
本发明的另一目的在于提供一种，通过安装空气排出装置，可作为厌氧 槽运行的水处理装置。
另外，本发明的另一目的在于提供一种，不仅通过空气而且还通过臭氧 等气体来产生密度差，从而能够有效分离污废水中杂质的水处理装置。
为实现上述目的，本发明提供一种水处理装置，其包括：反应槽，其内 部通过污废水流入管和散气装置流入污废水和空气;污泥分离装置，该装置 将所述反应槽的内部区分为上下至少两层，以增加污废水和气泡的接触面积， 从而增加溶解氧量，并且形成滞留空间而单独捕集空气，从而使污废水和空 气相互分开，进而使污废水和空气中的污泥因密度差而分别上升，由此分离 污染物;空气排放口，其设置于所述反应槽上，用于将通过所述污泥分离装 置的气泡排出到所述反应槽的外部;处理水排放口，其设置在所述反应槽上， 用于将通过所述污泥分离装置而得到处理的污废水排出到外部;沉淀槽，其 安装在所述反应槽的底部，用于浓缩及排出被沉积的污泥。
采用本发明的水处理装置，则具有如下优点。
第一，由于安装在反应槽内部的污泥分离装置上安装有导向构件，因此 可提高污废水和空气的溶解度。
第二，由于在生物反应槽的内部安装有具有多个漏斗型流体移动管的污 泥分离装置，因此可增加气泡的移动距离和滞留时间，从而可提高溶解氧的 传递率和搅拌效果。
第三，由于在反应槽的内部污泥基于其密度差分离浓缩成上下层，因此， 越深入反应器下部，就越可以保持高浓度的有机物、溶解氧及微生物，从而 可大幅缩短污废水的处理时间。
第四，由于通过流体流动，可防止污泥排放所产生的孔道现象，因此， 不用刮污泥机，也能够在最下端部持续排放浓缩的污泥。
第五，为提高暴气效率，使气泡滞留在各层的上部，以提高气泡的滞留 时间，同时在脱氮时排放气泡，从而能够容易形成厌氧状态，因此，能够容 易实现厌氧或好氧状态的变更。
第六，脱氮时产生氮气，从而在凸出管道周围积累有氮气，并出现存在 于污泥水面的低浓度物质朝上方移动的现象，因此，低浓度的污废水能够均 匀地通过漏斗型管道，而且由于低浓度物质通过固定的污泥层而引发流体的 活塞流(PFR)，从而能够提高脱氮效率。
第七，水处理装置不仅易于制造，还可适用于大规模的水处理，而且所 需用地面积小，操作简单。
第八，可以在低动力状态下进行暴气。
第九，在暴气过程中，可从下部任意排放污泥，因此根据流入废水的特 点，可以在下端调整污泥的浓度。
第十，根据情况，可采用分批式或连续式的操作方式，其适合用于高浓 度、难分解的废水处理中。
第十一，不仅通过空气，而且还通过臭氧等气体，也产生密度差，因此 可有效分离污废水中所含有的杂质。
