公布日：2023.10.03
申请日：2023.07.04
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/12(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/20(2023.01)N
摘要
本发明公开了一种好氧曝气沉淀一体化装置，所述装置为一容器，包括：所述容器一侧为脱气沉淀区，另一侧由下至上依次为好氧曝气区、三相分离区、固液沉淀区，其中三相分离区、固液沉淀区与脱气沉淀区通过隔板隔开，隔板上部低于液面，隔板下部向脱气沉淀区倾斜，好氧曝气区与脱气沉淀区之间设有倾斜的挡流板，挡流板与倾斜的隔板间形成脱气区，好氧曝气区与脱气沉淀区通过脱气区连通，解决了现有技术存在的污水处理设施占地、出水浊度高的问题，一方面可以取消沉淀池将本装置直接安装于好氧池中，节约占地；另一方面，既可以实现气体分离，又能快速实现泥水分离，同时也防止污泥在三相分离器底部和上部堆积，保证了出水浊度较低。
权利要求书
1.一种好氧曝气沉淀一体化装置，装置为一容器，其特征在于，包括：所述容器一侧为脱气沉淀区(11)，另一侧由下至上依次为好氧曝气区(8)、三相分离区(10)、固液沉淀区(9)，其中三相分离区(10)、固液沉淀区(9)与脱气沉淀区(11)通过隔板隔开，隔板上部低于液面，隔板下部向脱气沉淀区(11)倾斜，好氧曝气区(8)与脱气沉淀区(11)之间设有倾斜的挡流板(7)，挡流板(7)与倾斜的隔板间形成脱气区，好氧曝气区(8)与脱气沉淀区(11)通过脱气区连通。
2.根据权利要求1所述的好氧曝气沉淀一体化装置，其特征在于，好氧曝气区(8)底部设有若干曝气器。
3.根据权利要求1所述的好氧曝气沉淀一体化装置，其特征在于，挡流板(7)的水平夹角为45°～60°。
4.根据权利要求1所述的好氧曝气沉淀一体化装置，其特征在于，所述三相分离器区由若干导流板(3)、若干集气罩(4)和排气管(1)组成；其中，导流板(3)与集气罩(4)一侧壁形成第一回流缝α，两个集气罩(4)之间形成第二回流缝β，所述第二回流缝大于第一回流缝；排气管(1)与每个集气罩(4)连通，用于将集气罩(4)收集的气体排出。
5.根据权利要求4所述的好氧曝气沉淀一体化装置，其特征在于，固液沉淀区(9)设有穿孔排泥管(2)，穿孔排泥管(2)斜向下两边开孔。
6.根据权利要求5所述的好氧曝气沉淀一体化装置，其特征在于，穿孔排泥管(2)位于集气罩(4)顶部0.3～0.5m处，穿孔排泥管(2)直径为0.075～0.1m，孔径0.02～0.05m。
7.根据权利要求1所述的好氧曝气沉淀一体化装置，其特征在于，所述脱气沉淀区(11)底部设有穿孔回流管(6)，穿孔回流管(6)位于挡流板(7)和容器壁之间，穿孔回流管(6)与挡流板(7)接触部位均开孔，穿孔回流管(6)另一侧开孔朝向挡流板(7)倾斜方向，两开孔成90°夹角。
8.根据权利要求7所述的好氧曝气沉淀一体化装置，其特征在于，所述穿孔回流管(6)管径0.09～0.11m，孔径0.02～0.05m。
9.根据权利要求1所述的好氧曝气沉淀一体化装置，其特征在于，脱气沉淀区(11)上部的容器壁上设有溢流堰(5)，用于将固液分离后的上清液排出。
10.根据权利要求1所述的好氧曝气沉淀一体化装置，其特征在于，所述固液沉淀区(9)、三相分离区(10)、脱气沉淀区(11)、和挡流板(7)以及隔板与容器壁为一体连接。
发明内容
本发明提供了一种好氧曝气沉淀一体化装置，解决了现有技术存在的污水处理设施占地较大、出水浊度高的问题，其应用时一方面可以取消沉淀池将本装置直接安装于好氧池中，节约污水处理设施占地；另一方面，本发明既可以实现气体分离，又能快速实现泥水分离，同时也防止污泥在三相分离器底部和上部堆积，保证了出水浊度较低。
为了解决现有技术问题，本发明提供了如下技术方案：
一种好氧曝气沉淀一体化装置，装置为一容器，包括：所述容器一侧为脱气沉淀区，另一侧由下至上依次为好氧曝气区、三相分离区、固液沉淀区，其中三相分离区、固液沉淀区与脱气沉淀区通过隔板隔开，隔板上部低于液面，隔板下部向脱气沉淀区倾斜，好氧曝气区与脱气沉淀区之间设有倾斜的挡流板，挡流板与倾斜的隔板间形成脱气区，好氧曝气区与脱气沉淀区通过脱气区连通。
污泥混合液从工艺前段进入好氧池后，通过底部的过流缝进入装置。随着好氧曝气区底部气流上升，遇到右侧挡流板后，混合液形成折流区，使得气固液三相混合体在好氧区底部充分混合。
混合液继续上升，一部分上升进入三相分离器进行气、泥、水三相分离。上升混合液进入三相分离区，气体被收集后排出，而泥水混合物继续向上移动，部分污泥回流到三相分离区底部再次进行三相分离，一部分泥水混合物上升，较重的污泥颗粒或絮体下滑，而较轻的污泥和水继续上升进入沉淀区，进一步进行泥水分离，上清液由右侧进入脱气沉淀区。固液沉淀区积累的较轻的污泥由穿孔排泥管排出系统。
好氧曝气区的另一部分混合液越过挡流板后，沿挡流板向右侧脱气沉淀区流动。在此过程中，气体上升进入三相分离区而被收集；脱气后的泥水混合物继续向下进入脱气沉淀区进行泥水分离。脱气沉淀区积累的污泥回流至生化段。
通过三相分离区上部的固液沉淀区和右侧脱气沉淀区的泥水分离，保证了较长的沉淀时间，一方面避免了污泥沉积产生厌氧反应，造成出水水质变差，另一方面充足的沉淀时间，减少了活性污泥流失，保证了出水水质。
优选的，好氧曝气区底部设有若干曝气器。
底部的曝气器提供好氧区混合液上升动力，在好氧区提供微生物所需氧含量。
优选的，挡流板的水平夹角为45°～60°。
好氧曝气区的混合液在上升过程中，碰撞到挡流板后，可以使混合液向下返流，起到混合作用，避免污泥在好氧曝气区沉积。
当混合液继续向上运动时，一部分混合液进入上部的三相分离区进行气固液分离，一部分混合液沿挡流板向下流动进入狭长的脱气区。
优选的，所述三相分离器区由若干导流板、若干集气罩和排气管组成；其中，导流板与集气罩一侧壁形成第一回流缝α，两个集气罩之间形成第二回流缝β，所述第二回流缝大于第一回流缝；排气管与每个集气罩连通，用于将集气罩收集的气体排出。
上升混合液沿导流板进入三相分离区，气体被收集到集气罩中，通过排气管排出，而泥水混合物继续向上移动，部分污泥通过第一回流缝回流到三相分离区底部再次进行三相分离，一部分泥水混合物通过第二回流缝上升，较重的污泥颗粒或絮体由回流缝下滑，而较轻的污泥和水继续上升进入固液沉淀区，进一步进行泥水分离，上清液由右侧进入脱气沉淀区。
优选的，固液沉淀区设有穿孔排泥管，穿孔排泥管斜向下两边开孔。
优选的，穿孔排泥管位于集气罩顶部0.3～0.5m处，穿孔管直径为0.075～0.1m，孔径0.02～0.05m。
固液沉淀区积累的较轻的污泥由穿孔排泥管排出系统。
优选的，所述脱气沉淀区底部设有穿孔回流管，穿孔回流管位于挡流板和容器壁之间，穿孔回流管与挡流板接触部位均开孔，穿孔回流管另一侧开孔朝向挡流板倾斜方向，两开孔成90°夹角。
优选的，所述穿孔回流管管径0.09～0.11m，孔径0.02～0.05m。
所述脱气沉淀区底部设有穿孔回流管，其中穿孔管两侧开孔，同时回流好氧曝气区和脱气沉淀区污泥，避免底部污泥淤积。
优选的，脱气沉淀区上部的容器壁上设有溢流堰。
所述脱气沉淀区上部设溢流堰，将沉淀后的上清液排出。
优选的，所述固液沉淀区、三相分离区、脱气沉淀区、和挡流板以及隔板与容器壁为一体连接。
本发明和现有技术相比，具有以下优点：
与现有好氧曝气沉淀三相分离器工艺技术相比，本发明利用好氧曝气区的曝气提供混合液上升动力，无需提供额外吹脱、搅拌等动力，节省成本。本发明在好氧曝气区设有挡流板，一方面可以在好氧区形成涡流，避免好氧区底部产生死区，造成污泥淤积；另一方面使得好氧曝气区的部分混合液沿挡流板下滑，并在下滑过程中完成脱气，避免了右侧的脱气沉淀区泥层扰动。同时在三相分离区底部设有导流板，保证了气体可以完全收集于集气罩中，同时也减少了上升混合液与下滑污泥在第一回流缝处相遇。此外设置有双层回流缝，既保证了污泥可以正常下滑回流至底部好氧区，又保证了上升气流不会从回流缝逸出而造成上部沉淀区污泥扰动。脱气后的泥水混合物上升至上部沉淀区，大部分重质污泥下滑回流至底部好氧区，一部分轻质污泥在沉淀区进行泥水分离，积累的污泥由穿孔管外排；而上升的清水越过右侧挡板后进入右侧沉淀区，进一步沉淀，使得出水更加清澈。此外右侧的沉淀区，由于经过脱气沉淀，污泥浓度较高，回流至生化段，可以提高回流污泥浓度，有助于提高生化段的生物量。通过一整套的设计，既节约了占地面积，又提高了泥水分离效率，进一步强化了生物脱氮除磷能力，可以实现提质增效的目的。
（发明人：马东方;倪康祥;阳重阳;陈嘉祺;周俊芳;王志帅;梁辉政）
