申请日1994.02.07
公开(公告)日1996.03.06
IPC分类号C02F3/30; C02F3/12
摘要
用活性污泥净化生物污水的反应器，通过一流化床过滤器对活性污泥进行分离，尤其运用于净化来自小型的单个污染源的污水，如家庭污水，来自住宅群、饭店和小住宅区等等的污水。该净化生物污水的反应器包括一个活性区和一个用于流化床过滤的向上的漏斗形分离区(2)，至少用一个隔板(5)将位于分离区(2)的池壁(3)与反应器外壳(1)之间的活性区(4)分隔开，通过一通道(13)使分离区(2)与活性区(4)相连，该通道位于隔板(5)的前面，并通过一回流装置(8)与活性区(4)相连，该回流装置(8)的吸入口通到分离区(2)的底部，其出口在隔板(5)后面的活性区(4)中。
権利要求書
1、一种净化生物污水的反应器，包括一个活性区 和一个在其中进行流化床过滤的向上的漏斗形分离区， 其特征在于在反应器中，在活性区(4)和分离区(2) 之间形成有一个循环回路，其中通过至少一通道(13， 32)使分离区(2)与活性区(4)相连通，该通道 (13、32)是在分离区的隔墙(3)上形成的，回 流装置(8)的吸入口(9)设置在容器底部的分离区 (2)，回流装置(8)的出口设置在活性区(4)中。
2、如权利要求1所述的反应器，其特征在于位于 分离区(2)的隔墙(3)和反应器外壳(1)之间的 活性区(4)由一隔板(5)隔开。
3、如权利要求2所述的反应器，其特征在于借助 于一个带有入口(11)的流动通道(10)，使分离 区(2)与活性区(4)相连通，流动通道(10)的 入口(11)至少在分离区(2)高度的四分之一处， 流动通道(10)位于隔板(5)的前方，回流装置( 8)的出口设置在隔板(5)后面的活性区(4)中。
4、如权利要求1或2所述的反应器，其特征在于 通过在活性区(4)的氧化区(4a)的端部，在分离 区(2)的隔墙(3)上至少形成一个弯折而形成通道 (13)。
5、如权利要求2或3所述的反应器，其特征在于 活性区(4)中的隔板(5)是分离粗杂质用的集水井 (6)的一部分，回流装置(8)设置在集水井(6) 中。
6、如权利要求2或3所述的反应器，其特征在于 在分离区(2)的池壁(3)和反应器外壳(1)之间， 借助于另一个隔板(5a)将活性区(4)至少部分地 分隔开，将活性区(4)分隔成氧化区(4a)和缺氧 区(4b)。
7、如权利要求6所述的反应器，其特征在于分离 区(2)通过一带有入口(12)的流动通道(11) 与活性区(4)的氧化区(4a)相连通，并通过一个 回流装置(8)与活性区(4)的缺氧区(4b)相连 通，其中回流装置(8)的吸入口(9)设置在分离区 (2)的底部，出口设置在活性区(4)的缺氧区(4 b)中。
8、如权利要求6或7所述的反应器，其特征在于 隔板(5a)在容器的底部设有一连通口(26)。
9、如权利要求1所述反应器，其特征在于分离区 (2)是半金字塔形的或半锥形的，偏心地设置在一部 分反应器外壳(1)中。
10、如权利要求1所述的反应器，其特征在于分 离区(2)是金字塔形或锥形。
11、如上述任一权利所述的反应器，其特征在于 分离区(2)设置有一个排放管净化后水用的漂浮排水 部件(18)。
12、如权利要求5所述的反应器，其特征在于分 离区(2)中设置一个漂浮污泥捕集器，并向它提供压 缩空气。
13、如权利要求5所述的反应器，其特征在于回 流装置(8)的出口设置在分离粗杂质用的集水井(6) 中，该集水井(6)座落在活性区(4)的起始端，集 水井(6)的出口设置在活性区(4)的缺氧区(4b) 中。
14、如权利要求1所述的反应器，其特征在于分 离粗杂质用的集水井(6)设置在分离区(2)中。
15、如权利要求6所述的反应器，其特征在于氧 化区(4a)环绕在活性区(4)的缺氧区(4b)周 围，缺氧区(4b)将氧化区(4a)分隔成两部分。
16、如权利要求1、2和6所述的反应器，其特 征在于分离区(2)同心地设置在容器中，其中限定活 性区(4)中缺氧区(4b)的隔板(5，5a)是水 平的、垂直的，并穿过分离区(2)的中心。
17、如权利要求1所述的反应器，其特征在于分 离区(2)由两个相互平行的、向上逐渐变宽的半圆形 隔墙(3)和两个水平端面界定，其中一个端面为容器 外壳(1)的一部分，另一端面(48)与第一端面平 行。
18、如权利要求4所述的反应器，其特征在于隔 墙(3)上，按不变间距设置一些通道(13)。
19、如权利要求4或18所述的反应器，其特征 在于在通道(13)的区域至少设置一个折流板(30) ，该折流板固定在位于活性区(4)一侧的分离区(2) 的隔墙(3)上。
20、如权利要求1、2或6所述的反应器，其特 征在于在活性区(4)中设置一个机械搅拌装置，该机 械搅拌装置有一个可绕轴转动的承载机轮(39)和一 个座落在承载机轮(39)周围的一组罩帽(40)， 通到罩帽(40)颈部下方的供气部件设置在承载机轮 (39)的一侧，叶轮搅拌器与该承载机轮(39)相 联接。
21、如权利要求20所述的反应器，其特征在于 承载机轮(39)设置在轴(38)上，叶轮搅拌器( 37)也安装在轴(38)上。
22、如权利要求21所述的反应器，其特征在于 叶轮搅拌器(37)由一组固定在轴(38)上的支承 物(47)和一组设置在该支承物(47)上的搅拌叶 片(46)构成。
23、如权利要求20或21或22所述的反应器， 其特征在于承载机轮(39)设置在活性区(4)的氧 化区(4a)中，叶轮搅拌器(37)设置在与氧化区 (4a)分隔开的活性区(4)的缺氧区(4b)上。
24、如上述权利要求20～23中任一权利要求 所述的反应器，其特征在于叶轮搅拌器(37)的搅拌 叶片(46)基本上设置在穿过承载机轮(39)转动 轴的平面上，罩帽(40)的颈部与搅拌叶片(46) 是平行的。
25、如上述权利要求20～23中任一权利要求 所述的反应器，其特征在于活性区(4)的缺氧区(4 b)向下到该容器的底部是逐渐缩小的。
26、如权利要求15所述的反应器，其特征在于 穿过通道(43)氧化区(4a)的两个部分是相通的， 至少有一个曝气元件(16)总是设置在一个通道(4 3)的出口区域和另一通道(43)的相反出口区域。
27、如权利要求15～26中任一权利要求所述 的反应器，其特征在于在界定活性化区(4)的缺氧区 (4b)的一个隔墙(5，5a)上，既设置了一个使 缺氧区(4b)与活性区(4)的氧化区(4a)相连 的连接出口(41)，又设置了一个连接活性区(4) 的缺氧区(4b)与分离粗杂质用的集水井(6)的连 接管(34)的入口。
28、如上述任一权利要求所述的反应器，其特征 在于在活性区(4)内设置了一个排放过量活性污泥的 污泥排放管(23)，其入口设置在反应器底部之上的 三分之一～三分之二反应器高度上。
说明书
生物污水净化器
本发明涉及一种用活性污泥净化生物污水的反应器， 该反应器包括一个活性区和一个用于流化床过滤的向上 的漏斗形分离区，本发明的反应器尤其适用于净化来自 较小和最小的单个污染源的污水，如家庭污水，包括来 自住宅群、饭店、旅馆及小型住宅区等等的污水。 本发明背景
已经使用了各种各样的具有生物过滤器和生物转盘 的净化系统来净化从较小和最小的单个污染源排出的污 水，这种污水处理装置的净化效率不能达到采用活性污 泥的生物净化系统的效率。然而，对小的和最小型的污 水处理装置来说，使用活性污泥进行净化会产生许多技 术难题，例如，已知增加水力负荷会减少处理装置的容 量，在家庭污水的小型处理装置中会出现最大的水力超 载，如在排放浴室污水时会出现短时水力超载，该水力 负荷比全天平均水力负荷高很多的数量级。
水力负荷无规则，就需要加大采用活性污泥的净化 装置的尺寸，从而增加了造价，这样做的后果从来都是 随着容量的减少，已有的使用活性污泥的污水净化装置 的造价呈指数增长。
已有的使用活性污泥的处理装置的另一缺点是运行 费用与装置尺寸之间存在依属关系，小型污水处理装置 的运行费用相对比较高，这是因为耗电高，服务费用多， 尤其是运输过量生物污泥的费用高。
由于大的污水处理装置的运行费用较低，小型污水 处理装置的这些缺点使人们试图把小污染源的污水送入 大型污水处理装置来处理。
在某些地方，从经济上考虑，铺设一个普通的排水 管道是很不经济的，独立的小型污水装置正好用于这种 场合。
对净化来自小的和最小的单个污染源的污水来说， 所谓的B rown-Water-Concept系统是经济的，它净化后 的水能够重复使用，用作公共卫生用水，前提条件是所 处理的污水是来自厨房，浴室和洗衣房的污水。B rown-Water-Concept系统除了能高效地净化污水以外， 还能有效地直接用在污水源所在地净化污水，以便使费 用维持在最低水平。这样就需要有一种净化后水质高， 体积小，便于运输，安装简单而又价格合理的小型和最 小型家庭污水处理装置。完全满足这些要求的装置在市 场上还没看到。
本发明的目的在于创造一种有效净化家庭污水的装 置，即用于净化少量和很少量污水的装置，该装置不仅 使净化后的水质好，还结构简单，价格合理。 本发明的概述
本发明的反应器没有已有解决方案的那些缺点，它 主要包括在反应器中在活性区和分离区之间形成了一个 循环回路，其中借助于一个在分离区的隔墙中形成的至 少一个通道使分离区与活性区相连，回流装置的吸入口 设置在分离区的底部，出口设置在活性区中。
位于分离区的隔墙和反应器外壳之间的活性区由一 隔板隔开也是很重要的一点。
对在反应器中形成循环回路来说也是十分重要的一 点是，借助于一个带有入口的流动通道，在分离区与活 性区之间形成一通道，流动通道的入口至少在分离区高 度的四分之一处，流动通道位于隔板的前方，回流装置 的出口设置在隔板后面的活性区中。
考虑到混合液在反应器中的流动以及反应器结构的 简化，重要的一点是是通过在活性区中的氧化区的端部， 使分离区的隔墙上至少有一个弯折而形成通道。
就反应器中各个部件的设置来说有帮助的一点是活 性区中的隔板是分离粗杂质用的集水井的一部分，回流 装置设置在集水井中。
对一个高效污水生物净化过程来说，十分有意义的 一点就是在分离区的池壁和反应器外壳之间，借助于另 一个隔板将活性区至少部分地分隔开，将活性区分隔成 氧化区和缺氧区，所述的隔板在容器的底部有一连通口。
还可以通过下列设置来提高净化效率，通过一带有 入口的流动通道使分离区与活性区的氧化区相连通，通 过一个回流装置使分离区与活性区的缺氧区相连通，其 中回流装置的吸入口设置在分离区的底部，出口设置在 活性区的缺氧区。
分离区是半金字塔形的或半锥形的，偏心地设置在 一部分反应器外壳中，或者它们也可以是金字塔形或锥 形，这样做对简化结构，对反应器和其部件的贮存和运 输都是十分有益的。
在分离区设置一个排放净化后的水的漂浮排水部件， 在分离区中的漂浮污泥捕集器配有压缩空气源，这样做 对促进反应器的净化过程是十分有益的。
回流装置的出口设置在分离粗杂质用的集水井中， 该集水井座落在活性区的起始端，集水井的出口设置在 活性区的缺氧区中，这样做对改进反硝化过程是有帮助 的。
要使反应器的体积小，就要将分离粗杂质用的集水 井放入分离区中，要想使硝化过程与其它处理过程相分 开，重要的一点就是氧化区环绕在活性区的缺氧区周围， 缺氧区将氧化区分隔成两部分，同时，分离区同心地设 置在容器中，其中，限定活性区中缺氧区的隔板是小平 的、垂直的并穿地分离区的中心的，或者通过两个相互 平行的、向上逐淅变宽的半圆形的隔墙和两个水平端面 来限定分离区，其中的一个水平端面是反应器外壳的一 部分，另一个端面与第一端面相平行。
就引导混合液的流动而言，在隔墙上按固定间距设 置一些通道是很有帮助的。
为阻止从活性区到分离区的湍流流动，在通道区域 至少设置了一个折流板，该折流板固定在位于活性区一 侧的分离区的隔墙上。
在活性区设置一个机械搅拌装置，这对维持活性污 泥在活性区的悬浮状态是十分重要的，或者对当反应器 运行中断时，使活性污泥得以悬浮是十分重要的，该机 械搅拌装置有一个可绕轴转动的承载机轮和座落在承载 机轮周围的一组罩帽，通到罩帽颈部下方的供气部件设 置在承载机轮的一侧，叶轮搅拌器与该承载机轮相联接， 对简化结构来说，将承载机轮安装在一个轴上是非常有 益的，十轮搅拌器也安装在上述轴上，叶轮搅拌器由一 组固定在轴上的支承物和一组设置在该支承物上的搅拌 叶片构成，就有效地进行反硝化过程和中断净化过程的 可能性而言，将承载机轮设置在活性区的氧化区是十分 有意义的，同时叶轮搅拌器设置在活性区的缺氧区，缺 氧区与氧化区是分开的。
就机械搅拌装置的效率而言，有利的是叶轮搅拌器 的搅拌叶片基本上设置在穿过承载机轮转动轴的平面上， 罩帽的颈部与搅拌叶片平行，活性区的缺氧区向下逐渐 缩小到达容器的底部，这种结构对机械搅拌装置的效率 也是有利的。
对于构成内部循环回路来说，通过通道使氧化区的 两个部分相互连接是十分重要的，至少有一个曝气元件 总是设置在一个通道的出口区域和另一通道的相反出口 区域，另一个有助于构成内部循环回路的是下列设置方 案，其中，在构成活化区的缺氧区的一个隔板上，既设 置一个将缺氧区与活性区的氧化区相连的连接出口，又 设置一个连接活性区的缺氧区与分离粗杂质用的集水井 的连接管入口。
为维持反应器中活性污泥的必要数量，在活性区内 设置一个排放过量活性污泥的污泥排放管，排放管的入 口设置在反应器底部之上的三分之一～三分之二反应器 高度上。
本发明装置的一个优点是体积小，结构紧凑而精密， 能够大规模地生产，便于运输，本装置还有一个好处是 容易固定在住宅的底部。
使用节省饮用水的B rown-Water-Concept系统净化 污水的投资和运行费用与在大型集中污水处理装置净化 污水的费用相接近，出现这种结果的原因是将较小的污 水源连接到较大的处理单元上需要铺设昂贵的排水管道 网。
