申请日2021.08.25
公开日期2021.11.09
IPC分类C02F9/14
摘要
本发明涉及一种曝环回溢一体化装置及污水处理系统，包括污水处理池、设置在污水处理池上半部分的曝环回溢一体化装置和设置在所述曝环回溢一体化装置下方的曝气装置；曝环回溢一体化装置包括由垂直设置的板材围合而成的第一导流通道、由板材围合成喇叭状与所述第一导流通道底部相连的的第二导流通道、由垂直设置的板材围合而成并且套设于所述第一导流通道外周所形成的外导流通道；所述外导流通道的高度大于所述第一导流通道的高度，所述第一导流通道的顶端配置为不超出待处理污水的最高水位线。通过采用上述技术方案，提高了污水处理效率，同时降低了运行能耗。
权利要求
1.一种曝环回溢一体化装置，其特征在于，包括由垂直设置的板材围合而成的第一导流通道(21)、由板材围合成喇叭状与所述第一导流通道(21)底部相连的的第二导流通道(22)、由垂直设置的板材围合而成并且套设于所述第一导流通道(21)外周所形成的外导流通道(23)；所述外导流通道(23)的高度大于所述第一导流通道(21)的高度，所述第一导流通道(21)的顶端配置为不超出待处理污水的最高水位线。
2.根据权利要求1所述的曝环回溢一体化装置，其特征在于，所述外导流通道(23)底端的高度至少延伸至所述第一导流通道(21)的下部。
3.根据权利要求1所述的曝环回溢一体化装置，其特征在于，所述第二导流通道(22)的侧壁与所述第一导流通道(21)的侧壁之间的外夹角设置范围为130-160°。
4.根据权利要求1所述的曝环回溢一体化装置，其特征在于，所述外导流通道(23)的高度超出所述第一导流通道(21)的高度300-1000mm。
5.根据权利要求1所述的曝环回溢一体化装置，其特征在于，所述外导流通道(23)的外侧壁安装有溢流槽(3)，所述溢流槽(3)的一端设置有集水桶(31)，所述集水桶(31)与所述溢流槽(3)之间相互连通设置。
6.根据权利要求5所述的曝环回溢一体化装置，其特征在于，所述溢流槽(3)的侧壁顶端与所述第一导流通道(21)的顶端低0-100mm。
7.根据权利要求5所述的曝环回溢一体化装置，其特征在于，所述溢流槽(3)沿所述外导流通道(23)外周通长设置。
8.根据权利要求1所述的曝环回溢一体化装置，其特征在于，所述外导流通道(23)的上方开口盖合集气罩(4)，所述集气罩(4)的上方连接有排气管(41)。
9.根据权利要求5所述的曝环回溢一体化装置，其特征在于，所述曝环回溢一体化装置配置为矩形体或筒形体。
10.根据权利要求9所述的曝环回溢一体化装置，其特征在于，所述曝环回溢一体化装置配置为矩形体时，所述第一导流通道(21)的短边长度范围为300-1400mm，所述第二导流通道(22)底部的短边长度范围为2300-4000mm。
11.根据权利要求10所述的曝环回溢一体化装置，其特征在于，所述外导流通道(23)的内侧壁至所述第一导流通道(21)的外侧壁之间的距离为L1，所述第一导流通道(21)的短边距离为L2，所述L1为所述L2的1/10-1/3。
12.根据权利要求10所述的曝环回溢一体化装置，其特征在于，所述溢流槽(3)位于所述外导流通道(23)的长边方向，所述集水桶(31)之间相互连通设置，任一所述集水桶(31)通过外接虹吸管将集水桶内的水排出。
13.根据权利要求1所述的曝环回溢一体化装置，其特征在于，所述第二导流通道(22)的底部设置有若干相互分离的支脚(221)，所述支脚(221)比所述第二导流通道(22)的边缘在垂直方向上长50-100mm。
14.一种污水处理系统，其特征在于，其包括污水处理池(1)、设置在所述污水处理池(1)上半部分的曝环回溢一体化装置和设置在所述曝环回溢一体化装置下方的曝气装置(6)，所述曝环回溢一体化装置采用如权利要求1-13任意一项所述的曝环回溢一体化装置。
15.根据权利要求14所述的污水处理系统，其特征在于，所述污水处理池(1)安装有竖直设置的回流管(5)，所述回流管(5)沿所述第二导流通道(22)和所述第一导流通道(21)两者的内部通道延伸至池底，所述回流管(5)的顶端与所述第一导流通道(21)的顶端之间平齐设置或低0-100mm。
16.根据权利要求15所述的污水处理系统，其特征在于，所述回流管(5)为上方开口设置的中空管，所述回流管(5)的下端管壁开设有若干回流孔。
17.根据权利要求15所述的污水处理系统，其特征在于，所述曝气装置(6)安装于所述回流管(5)的管壁上，所述曝气装置(6)的曝气口朝向所述第二导流通道(22)的下方开口。
18.根据权利要求17所述的污水处理系统，其特征在于，所述曝气装置(6)连接有与外界相连通的空气管。
19.根据权利要求17所述的污水处理系统，其特征在于，所述曝气装置(6)至所述污水处理池(1)底部的预设距离为1600-5000mm，所述曝气装置(6)在所述污水处理池(1)的上方和下方分别形成好氧段和缺氧段。
20.根据权利要求17所述的污水处理系统，其特征在于，所述曝气装置(6)位于所述污水处理池(1)的底部，所述曝气装置(6)在所述污水处理池(1)的上方形成好氧段。
21.根据权利要求14所述的污水处理系统，其特征在于，所述污水处理池(1)安装有若干对所述曝环回溢一体化装置起支撑作用的模块梁(11)。
22.根据权利要求21所述的污水处理系统，其特征在于，所述污水处理池(1)水平安装有若干与所述模块梁(11)垂直设置的挡气板(12)，所述挡气板(12)与所述模块梁(11)在同一水平面上，并相互连通。
23.根据权利要求22所述的污水处理系统，其特征在于，所述模块梁(11)和所述挡气板(12)两者在竖直方向的投影覆盖所述第二导流通道(22)的底部轮廓在竖直方向的投影。
24.根据权利要求14所述的污水处理系统，其特征在于，相邻所述曝环回溢一体化装置的底部在长边方向之间间隔距离至少大于50mm。
25.根据权利要求14所述的污水处理系统，其特征在于，相邻所述曝环回溢一体化装置相对的外侧壁之间共同形成澄清分离功能区，所述澄清分离功能区与所述外导流通道(23)之间相连通。
说明书
曝环回溢污水处理一体化装置及污水处理系统
技术领域
本发明涉及污水处理的技术领域，具体涉及一种曝环回溢一体化装置及污水处理系统。
背景技术
在污水处理领域，如果生化段采用的是A/O、A2/O等工艺，基本上都是在平面上做功能分区，普遍存在占地面积大、运行能耗高、管理维护麻烦的问题。
利用经典化工理论并通过巧妙的结构设计，在竖向上将缺氧(A段)、好氧(O段)曝气生化反应、沉淀溢流出水结合于一体，可大幅提高污水处理系统的污泥浓度和容积负荷，缩短反应时间，使得整个污水处理系统的占地面积更小，启动速度更快。
但是，常规的曝气环流装置仍然存在集成度不高、需要另外配套多种其它零部件；同时，还存在能耗高的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本申请的目的在于提供一种曝环回溢污水处理一体化装置及污水处理系统，具有提高污水处理工程建设效率，减少设施占地面积，同时降低运行能耗的作用。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
第一方面，提供一种曝环回溢一体化装置，包括由垂直设置的板材围合而成的第一导流通道、由板材围合成喇叭状与所述第一导流通道底部相连的的第二导流通道、由垂直设置的板材围合而成并且套设于所述第一导流通道外周所形成的外导流通道；所述外导流通道的高度大于所述第一导流通道的高度，所述第一导流通道的顶端配置为不超出待处理污水的最高水位线。
通过采用上述技术方案，由板材围合成喇叭状与所述第一导流通道底部相连的的第二导流通道，使得第二导流通道可将上升气流汇合，扩大了第二导流通道的汇合范围；同时，第二导流通道的倾斜侧壁在汇合气流过程中，使得水体混合物与第二导流通道的侧壁发生碰撞，使得第二导流通道的混合效果更好，让污水和活性污泥或化学药剂充分接触，提高了污水的处理效率；同时，曝环回溢一体化装置便于安装，无需另外配套多种其他零部件进行配合，提高污水处理工程的建设效率。通过第一导流通道的底端与第二导流通道的顶端相连接，当水体混合物在第二导流通道的汇合下，水体混合物进入至相对较窄的第一导流通道，可提升水体混合物上升的速率，避免因曝气不足引起环流减弱，导致沉淀区污泥沉积堵塞环流通道，缩短反应时间，使得整个污水处理系统更加集约化，占地面积更小，启动速度更快。
本发明进一步设置为：所述外导流通道底端的高度至少延伸至所述第一导流通道的下部。
通过采用上述技术方案，使得水体混合物到达澄清分离功能区的中部区域，避免水体混合物未得到有效分层直接从溢流槽流出，提高了澄清分离功能区的效率。
本发明进一步设置为：所述第二导流通道的侧壁与所述第一导流通道的侧壁之间的外夹角设置范围为130-160°。
通过采用上述技术方案，利于水体混合物在与第二导流通道的碰撞中形成对流，提升第二导流通道的混合效果。
本发明进一步设置为：所述外导流通道的高度超出所述第一导流通道的高度300-1000mm。
通过采用上述技术方案，避免上升至第一导流通道顶端的水体混合物直接翻越外导流通道进入至澄清分离功能区，对澄清分离功能区造成干扰。
本发明进一步设置为：所述外导流通道的外侧壁安装有溢流槽，所述溢流槽的一端设置有集水桶，所述集水桶与所述溢流槽之间相互连通设置。
通过采用上述技术方案，在澄清分离功能区分离的清水溢出至溢流槽当中，便于污水处理池将分离完成的清水及时排出。
本发明进一步设置为：所述溢流槽的侧壁顶端与所述第一导流通道的顶端低0-100mm。
通过采用上述技术方案，便于溢流槽对污水处理池的水位线最上方的清水进行收集。
本发明进一步设置为：所述溢流槽沿所述外导流通道外周通长设置。
通过采用上述技术方案，提升溢流槽的集水的效率，增大对曝环回溢一体化装置的空间利用率。
本发明进一步设置为：所述外导流通道的上方开口盖合集气罩，所述集气罩的上方连接有排气管。
通过采用上述技术方案，将污水处理过程中产生的臭气统一收集，避免气体散逸至空气当中，对空气造成污染，有利于保护环境，降低装置运行对环境的影响。
本发明进一步设置为：所述曝环回溢一体化装置配置为矩形体或筒形体。
通过采用上述技术方案，使得装置可为不同的形状，且均可起到相同的技术效果，提升了装置的适应能力。
本发明进一步设置为：所述曝环回溢一体化装置配置为矩形体时，所述第一导流通道的短边长度范围为300-1400mm，所述第二导流通道底部的短边长度范围为2300-4000mm。
通过采用上述技术方案，第一导流通道相对于第二导流通道较窄，可提升水体混合物上升的速率，避免因曝气不足引起环流减弱，导致沉淀区污泥沉积堵塞环流通道。
本发明进一步设置为：所述外导流通道的内侧壁至所述第一导流通道的外侧壁之间的距离为L1，所述第一导流通道的短边距离为L2，所述L1为所述L2的1/10-1/3。
通过采用上述技术方案，在重力作用下，提升水体混合物在降流通道的流动速度，避免水体混合物出现倒流的现象。
本发明进一步设置为：所述溢流槽位于所述外导流通道的长边方向，所述集水桶之间相互连通设置，任一所述集水桶通过外接虹吸管将集水桶内的水排出。
通过采用上述技术方案，无需设置多个虹吸管，降低了装置的制造成本，且单一虹吸管从集气罩的上端延伸出，利于集气罩的安装和拆卸，使得装置的安装效率更为高。
本发明进一步设置为：所述第二导流通道的底部设置有若干相互分离的支脚，所述支脚比所述第二导流通道的边缘在垂直方向上长50-100mm。
通过采用上述技术方案，通过支脚将曝气回溢一体化装置抬高，进而在曝气回溢一体化装置的下方设置出缝隙，利于环流的形成；同时，起到隔离曝气装置所产生的气泡的干扰，便于在澄清分离功能区对水体混合物进行静置沉淀。
第二方面，提供一种污水处理系统，其包括污水处理池、设置在所述污水处理池上半部分的曝环回溢一体化装置和设置在所述曝环回溢一体化装置下方的曝气装置，所述曝环回溢一体化装置采用如权利要求1-13任意一项所述的曝环回溢一体化装置。
通过采用上述技术方案，在系统中形成环流，以使生化反应沉淀池中的生化反应更加充分，进而提高污水处理效率；同时，利用曝气装置为污水处理池中进行的化学反应提供污水、化学药剂等混合的动力，为生物反应提供微生物的适宜存活条件，以保证生化反应的高效进行。在曝气装置的曝气作用下，水体混合物在曝环回溢中升流混合，有利于生化反应沉淀池中不同反应方式的区域呈垂直设置，从而在有限的占地面积下，实现污水处理效率的最大化，有利于减少污水处理的占地面积。
本发明进一步设置为：所述污水处理池安装有竖直设置的回流管，所述回流管沿所述第二导流通道和所述第一导流通道两者的内部通道延伸至池底，所述回流管的顶端与所述第一导流通道的顶端之间平齐设置或低0-100mm。
通过采用上述技术方案，提高水体混合物的环流效果，形成内外双循环的环流，提高污水处理的效率。
本发明进一步设置为：所述回流管为上方开口设置的中空管，所述回流管的下端管壁开设有若干回流孔。
通过采用上述技术方案，利于水体混合物回流至污水处理池的底端。
本发明进一步设置为：所述曝气装置安装于所述回流管的管壁上，所述曝气装置的曝气口朝向所述第二导流通道的下方开口。
通过采用上述技术方案，利用曝气装置在曝气过程中产生的上升气流，无需为气升环流提供额外动力，起到了节省能耗的作用。
本发明进一步设置为：所述曝气装置连接有与外界相连通的空气管。
通过采用上述技术方案，压缩空气通过空气管进入曝气装置中，为污水生化处理提供氧气。
本发明进一步设置为：所述曝气装置至所述污水处理池底部的预设距离为1600-5000mm，所述曝气装置在所述污水处理池的上方和下方分别形成好氧段和缺氧段。
通过采用上述技术方案，在竖向同时设置缺氧段和好氧段，既起到减少装置的占地面积的作用，同时对COD的去除、脱氮除磷、重金属吸附、毒性物质的降解有更显著的效果。
本发明进一步设置为：所述曝气装置位于所述污水处理池的底部，所述曝气装置在所述污水处理池的上方形成好氧段。
通过采用上述技术方案，提升装置的适应能力，针对不同情况作出相应的调整。
本发明进一步设置为：所述污水处理池安装有若干对所述曝环回溢一体化装置起支撑作用的模块梁。
通过采用上述技术方案，起到对曝气回溢一体化装置的支撑作用，提升装置的稳定性能。
本发明进一步设置为：所述污水处理池水平安装有若干与所述模块梁垂直设置的挡气板，所述挡气板与所述模块梁在同一水平面上，并相互连通。
通过采用上述技术方案，起到隔离曝气装置所产生的气泡的干扰，便于在澄清分离功能区对水体混合物进行静置沉淀。
本发明进一步设置为：所述模块梁和所述挡气板两者在竖直方向的投影覆盖所述第二导流通道的底部轮廓在竖直方向的投影。
通过采用上述技术方案，起到隔离曝气装置所产生的气泡的干扰，便于在澄清分离功能区对水体混合物进行静置沉淀。
本发明进一步设置为：相邻所述曝环回溢一体化装置的底部在长边方向之间间隔距离至少大于50mm。
通过采用上述技术方案，便于在澄清分离功能区分离后的水体混合物形成环流。
本发明进一步设置为：相邻所述曝环回溢一体化装置相对的外侧壁之间共同形成澄清分离功能区，所述澄清分离功能区与所述外导流通道之间相连通。
通过采用上述技术方案，使得水体混合物经降流通道进入至澄清分离功能区进行静置沉淀。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.通过由板材围合成喇叭状与所述第一导流通道底部相连的的第二导流通道，使得第二导流通道可将上升气流汇合，扩大了第二导流通道的汇合范围；同时，第二导流通道的倾斜侧壁在汇合气流过程中，使得水体混合物与第二导流通道的侧壁发生碰撞，使得第二导流通道的混合效果更好，让污水和活性污泥或化学药剂充分接触，提高了污水的处理效率；
2.通过第一导流通道的底端与第二导流通道的顶端相连接，当水体混合物在第二导流通道的汇合下，水体混合物进入至相对较窄的第一导流通道，可提升水体混合物上升的速率，避免因曝气不足引起环流减弱，导致沉淀区污泥沉积堵塞环流通道，缩短反应时间，使得整个污水处理系统更加集约化，占地面积更小，启动速度更快；
3.通过在系统中形成环流，以使生化反应沉淀池中的生化反应更加充分，进而提高污水处理质量；同时，利用曝气装置为污水处理池中进行的化学反应提供污水、化学药剂等混合的动力，为生物反应提供微生物的适宜存活条件，以保证生化反应的高效进行；同时，在曝气装置的曝气作用下，水体混合物在曝环回溢中升流混合，有利于生化反应沉淀池中不同反应方式的区域呈垂直设置，从而在有限的占地面积下，实现污水处理效率的最大化，有利于减少污水处理的占地面积。
