公布日：2024.03.15
申請(qǐng)日：2023.12.18
分類號(hào)：C02F7/00(2006.01)I;C02F3/30(2023.01)I
摘要
本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種污水處理合建式淺層曝氣生化系統(tǒng)，其包括一組構(gòu)筑模塊，包括：降流區(qū)，其用以將污水輸入構(gòu)筑模塊；升流區(qū)，其用以推動(dòng)污水在構(gòu)筑模塊中上升；沉淀區(qū)，其用以將污水進(jìn)行初步沉淀；連通區(qū)，其用以使污水在構(gòu)筑模塊的各區(qū)域流動(dòng)；本發(fā)明利用在污水處理構(gòu)筑物中設(shè)置上述區(qū)域的方式，將污水循環(huán)處理，并采用淺層曝氣的方式，有效節(jié)省能耗，在有效降低了污水處理系統(tǒng)的占地面積的同時(shí)，有效提升了污水處理系統(tǒng)的抗沖擊負(fù)荷，從而增強(qiáng)了污水處理系統(tǒng)的魯棒性。
權(quán)利要求書
1.一種污水處理合建式淺層曝氣生化系統(tǒng)，其特征在于，其包括一組構(gòu)筑模塊，包括：降流區(qū)，其設(shè)置在所述構(gòu)筑模塊外側(cè)，用以將污水輸入所述構(gòu)筑模塊；升流區(qū)，其設(shè)置在所述降流區(qū)內(nèi)，用以推動(dòng)污水在所述構(gòu)筑模塊中上升；沉淀區(qū)，其設(shè)置在所述升流區(qū)內(nèi)，用以將污水進(jìn)行初步沉淀；連通區(qū)，其設(shè)置在所述構(gòu)筑模塊底部，且與所述降流區(qū)、所述升流區(qū)以及所述沉淀區(qū)相連，用以使污水在所述構(gòu)筑模塊的各區(qū)域流動(dòng)；其中，所述降流區(qū)與所述升流區(qū)由升流區(qū)壁隔離，所述升流區(qū)與所述沉淀區(qū)由沉淀區(qū)壁隔離；所述升流區(qū)壁以及所述沉淀區(qū)壁遠(yuǎn)離水面的一端設(shè)有若干水孔，各水孔處于所述連通區(qū)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理合建式淺層曝氣生化系統(tǒng)，其特征在于，包括：所述構(gòu)筑模塊；進(jìn)水模塊，其與所述降流區(qū)相連，用以將污水送入構(gòu)筑模塊；充氣模塊，其與所述升流區(qū)以及所述沉淀區(qū)相連，用以向污水和/或污泥提供動(dòng)力，并將污水與空氣混合；污泥模塊，其與所述沉淀區(qū)相連，用以將污泥輸送出沉淀區(qū)；出水模塊，其與所述沉淀區(qū)相連，用以將完成處理的污水輸送出所述構(gòu)筑模塊；控制模塊，其與所述進(jìn)水模塊、所述充氣模塊以及所述污泥模塊相連，用以根據(jù)污泥模塊的出料速率控制進(jìn)水模塊的進(jìn)水速率以及充氣模塊的曝氣速率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污水處理合建式淺層曝氣生化系統(tǒng)，其特征在于，所述充氣模塊在所述升流區(qū)中設(shè)有若干曝氣器，各曝氣器成環(huán)狀均勻分布在所述升流區(qū)中；所述充氣模塊在所述沉淀區(qū)中設(shè)有若干氣提器，用以將沉淀區(qū)中的污泥輸送至所述降流區(qū)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污水處理合建式淺層曝氣生化系統(tǒng)，其特征在于，所述升流區(qū)壁與水平面垂直，且低于所述構(gòu)筑模塊的外壁；所述外壁與所述升流區(qū)壁的高差與所述曝氣速率成負(fù)相關(guān)；所述沉淀區(qū)壁由桶狀以及錐狀部分組成，用以對(duì)污泥進(jìn)行選擇；所述沉淀區(qū)壁上設(shè)置的各水孔高度與所述出料速率成負(fù)相關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污水處理合建式淺層曝氣生化系統(tǒng)，其特征在于，所述沉淀區(qū)在垂直方向上將污水進(jìn)行過濾和選擇，包括：清水艙，其位于所述沉淀區(qū)頂部，用以承載完成處理的污水；輸出艙，其位于所述清水艙下方，且與所述出水模塊相連，用以將完成處理的污水送入所述出水模塊；斜管艙，其位于所述輸出艙下方，且設(shè)有一組斜管沉淀器，用以過濾所述污水；污泥選擇艙，其位于所述錐狀部分，且在所述沉淀區(qū)壁的過水孔上方，并且與各氣提器相連，用以對(duì)沉淀池的污水中的污泥進(jìn)行選擇，并將完成選擇的污泥輸送至所述降流區(qū)和/或所述斜管艙；剩余污泥艙，其位于所述沉淀區(qū)底部，用以將完成選擇的污泥送入所述污泥模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4任一項(xiàng)所述的污水處理合建式淺層曝氣生化系統(tǒng)，其特征在于，所述升流區(qū)與所述降流區(qū)通過所述升流區(qū)壁上設(shè)置的各過水孔以及升流區(qū)壁上方的空間連通，所述充氣模塊中的各曝氣器設(shè)置在升流區(qū)中，并以所述曝氣速率將升流區(qū)中的污水送入所述降流區(qū)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的污水處理合建式淺層曝氣生化系統(tǒng)，其特征在于，所述升流區(qū)以及所述降流區(qū)在垂直方向上利用所述曝氣器輸入的氧氣對(duì)污水進(jìn)行處理，包括：富氧艙，其位于所述升流區(qū)中曝氣器上方，以及所述降流區(qū)頂部，用以使污泥保持好氧狀態(tài)；微氧艙，其位于所述降流區(qū)除頂部外的部分，以及所述升流區(qū)中曝氣器的下方，用以存儲(chǔ)未處理的污水；其中，所述曝氣器能夠加速污水循環(huán)，并降低污水在所述微氧艙內(nèi)的停留時(shí)間，用以使污水中的污泥保持活性。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的污水處理合建式淺層曝氣生化系統(tǒng)，其特征在于，所述升流區(qū)頂部在水平面上的投影面積小于所述降流區(qū)，用以使升流區(qū)中的污水進(jìn)入降流區(qū)頂部時(shí)，增大污水與空氣的接觸面積。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的污水處理合建式淺層曝氣生化系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出艙包括若干穿孔排管，其上各孔均勻分布在所述輸出艙內(nèi)，且孔口朝上，用以將完成處理的污水以所述進(jìn)水速率送出所述構(gòu)筑模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污水處理合建式淺層曝氣生化系統(tǒng)，其特征在于，所述沉淀區(qū)與所述升流區(qū)以及所述降流區(qū)設(shè)有若干連通管，用以將沉淀區(qū)內(nèi)的污水與升流區(qū)以及降流區(qū)混合，并將沉淀區(qū)中的污泥送入升流區(qū)和/或降流區(qū)進(jìn)行好氧反應(yīng)。
發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明提供一種污水處理合建式淺層曝氣生化系統(tǒng)，用以克服現(xiàn)有技術(shù)中水流方向單一，無法對(duì)污水進(jìn)行有效處理且污泥回用較為困難，從而導(dǎo)致污水處理系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種污水處理合建式淺層曝氣生化系統(tǒng)，其包括一組構(gòu)筑模塊，包括：
降流區(qū)，其設(shè)置在所述構(gòu)筑模塊外側(cè)，用以將污水輸入所述構(gòu)筑模塊；
升流區(qū)，其設(shè)置在所述降流區(qū)內(nèi)，用以推動(dòng)污水在所述構(gòu)筑模塊中上升；
沉淀區(qū)，其設(shè)置在所述升流區(qū)內(nèi)，用以將污水進(jìn)行初步沉淀；
連通區(qū)，其設(shè)置在所述構(gòu)筑模塊底部，且與所述降流區(qū)、所述升流區(qū)以及所述沉淀區(qū)相連，用以使污水在所述構(gòu)筑模塊的各區(qū)域流動(dòng)；
其中，所述降流區(qū)與所述升流區(qū)由升流區(qū)壁隔離，所述升流區(qū)與所述沉淀區(qū)由沉淀區(qū)壁隔離；
所述升流區(qū)壁以及所述沉淀區(qū)壁遠(yuǎn)離水面的一端設(shè)有若干水孔，各水孔處于所述連通區(qū)內(nèi)。
進(jìn)一步地，包括：
所述構(gòu)筑模塊；
進(jìn)水模塊，其與所述降流區(qū)相連，用以將污水送入構(gòu)筑模塊；
充氣模塊，其與所述升流區(qū)以及所述沉淀區(qū)相連，用以向污水和/或污泥提供動(dòng)力，并將污水與空氣混合；
污泥模塊，其與所述沉淀區(qū)相連，用以將污泥輸送出沉淀區(qū)；
出水模塊，其與所述沉淀區(qū)相連，用以將完成處理的污水輸送出所述構(gòu)筑模塊；
控制模塊，其與所述進(jìn)水模塊、所述充氣模塊以及所述污泥模塊相連，用以根據(jù)污泥模塊的出料速率控制進(jìn)水模塊的進(jìn)水速率以及充氣模塊的曝氣速率。
進(jìn)一步地，所述充氣模塊在所述升流區(qū)中設(shè)有若干曝氣器，各曝氣器成環(huán)狀均勻分布在所述升流區(qū)中；
所述充氣模塊在所述沉淀區(qū)中設(shè)有若干氣提器，用以將沉淀區(qū)中的污泥輸送至所述降流區(qū)中。
進(jìn)一步地，所述升流區(qū)壁與水平面垂直，且低于所述構(gòu)筑模塊的外壁；
所述外壁與所述升流區(qū)壁的高差與所述曝氣速率成負(fù)相關(guān)；
所述沉淀區(qū)壁由桶裝以及錐狀部分組成，用以對(duì)污泥進(jìn)行選擇；
所述沉淀區(qū)壁上設(shè)置的各水孔高度與所述出料速率成負(fù)相關(guān)。
進(jìn)一步地，所述沉淀區(qū)在垂直方向上將污水進(jìn)行過濾和選擇，包括：
清水艙，其位于所述沉淀區(qū)頂部，用以承載完成處理的污水；
輸出艙，其位于所述清水艙下方，且與所述出水模塊相連，用以將完成處理的污水送入所述出水模塊；
斜管艙，其位于所述輸出艙下方，且設(shè)有一組斜管沉淀器，用以過濾所述污水；
污泥選擇艙，其位于所述錐狀部分，且在所述沉淀區(qū)壁的過水孔上方，并且與各氣提器相連，用以對(duì)沉淀池的污水中的污泥進(jìn)行選擇，并將完成選擇的污泥輸送至所述降流區(qū)和/或所述斜管艙；
剩余污泥艙，其位于所述沉淀區(qū)底部，用以將完成選擇的污泥送入所述污泥模塊。
進(jìn)一步地，所述升流區(qū)與所述降流區(qū)通過所述升流區(qū)壁上設(shè)置的各過水孔以及升流區(qū)壁上方的空間連通，所述充氣模塊中的各曝氣器設(shè)置在升流區(qū)中，并以所述曝氣速率將升流區(qū)中的污水送入所述降流區(qū)。
進(jìn)一步地，所述升流區(qū)以及所述降流區(qū)在垂直方向上利用所述曝氣器輸入的氧氣對(duì)污水進(jìn)行處理，包括：
富氧艙，其位于所述升流區(qū)中曝氣器上方，以及所述降流區(qū)頂部，用以使污泥保持好氧狀態(tài)；
微氧艙，其位于所述降流區(qū)除頂部外的部分，以及所述升流區(qū)中曝氣器的下方，用以存儲(chǔ)未處理的污水；
其中，所述曝氣器能夠加速污水循環(huán)，并降低污水在所述微氧艙內(nèi)的停留時(shí)間，用以使污水中的污泥保持活性。
進(jìn)一步地，所述升流區(qū)頂部在水平面上的投影面積小于所述降流區(qū)，用以使升流區(qū)中的污水進(jìn)入降流區(qū)頂部時(shí)，增大污水與空氣的接觸面積。
進(jìn)一步地，所述輸出艙包括若干穿孔排管，其上各孔均勻分布在所述輸出艙內(nèi)，且孔口朝上，用以將完成處理的污水以所述進(jìn)水速率送出所述構(gòu)筑模塊。
進(jìn)一步地，所述沉淀區(qū)與所述升流區(qū)以及所述降流區(qū)設(shè)有若干連通管，用以將沉淀區(qū)內(nèi)的污水與升流區(qū)以及降流區(qū)混合，并將沉淀區(qū)中的污泥送入升流區(qū)和/或降流區(qū)進(jìn)行好氧反應(yīng)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于，利用在污水處理構(gòu)筑物中設(shè)置降流區(qū)、升流區(qū)、沉淀區(qū)以及連通區(qū)的方式，將污水循環(huán)處理，并采用淺層曝氣的方式，有效節(jié)省能耗，在有效降低了污水處理系統(tǒng)的占地面積的同時(shí)，有效提升了污水處理系統(tǒng)的抗沖擊負(fù)荷，從而增強(qiáng)了污水處理系統(tǒng)的魯棒性。
進(jìn)一步地，利用設(shè)置構(gòu)筑模塊、進(jìn)水模塊、充氣模塊、污泥模塊、出水模塊以及控制模塊的方式，控制出入水量以及污泥的排出及循環(huán)，在有效提升了污泥利用效率的同時(shí)，增加了污水處理的效率，從而進(jìn)一步增強(qiáng)了污水處理系統(tǒng)的魯棒性。
進(jìn)一步地，利用在升流區(qū)中設(shè)置曝氣器的方式，提升污水曝氣深度，在占地面積固定的前提下提升了污水處理構(gòu)筑物的容積，在有效降低了污水處理構(gòu)筑物的占地面積的同時(shí)，利用深井曝氣的方式，從而進(jìn)一步增強(qiáng)了污水處理系統(tǒng)的魯棒性。
進(jìn)一步地，通過對(duì)過水口位置的確定，對(duì)污水處理的能力進(jìn)行調(diào)節(jié)，在有效提升了污水處理構(gòu)筑物的穩(wěn)定性的同時(shí)，進(jìn)一步增強(qiáng)了污水處理系統(tǒng)的魯棒性。
進(jìn)一步地，利用在沉降區(qū)底部混合液進(jìn)行預(yù)先沉淀，到達(dá)斜管區(qū)后二次沉淀，經(jīng)過兩次沉淀，既減輕了斜管的負(fù)荷，又增加了沉淀效果；在有效節(jié)省了能耗的同時(shí)，采用淺層曝氣的方式進(jìn)一步增強(qiáng)了污水處理系統(tǒng)的魯棒性。
進(jìn)一步地，利用曝氣器推動(dòng)水流的方式，節(jié)省提升泵的能耗，并利用曝氣的攪拌作用，使污水能夠充分與空氣混合，在有效提升了污水處理效率的同時(shí)進(jìn)一步增強(qiáng)了污水處理系統(tǒng)的魯棒性。
進(jìn)一步地，通過壓縮升流區(qū)面積的方式，使升流區(qū)與降流區(qū)流速增大，同時(shí)污泥選擇區(qū)的混合液也及時(shí)的與進(jìn)水混合，在有效增加系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷的同時(shí)，提升了污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而進(jìn)一步增強(qiáng)了污水處理系統(tǒng)的魯棒性。
進(jìn)一步地，利用將穿孔朝上的方式，防止浮渣進(jìn)入在有效減少三角堰及浮渣板的投入的同時(shí)，進(jìn)一步增強(qiáng)了污水處理系統(tǒng)的魯棒性。
進(jìn)一步地，通過將污泥反復(fù)回流利用的方式，將沉淀池中的污泥利用水流送入升流區(qū)以及降流區(qū)，在有效提升了污泥活性的同時(shí)，進(jìn)一步增強(qiáng)了污水處理系統(tǒng)的魯棒性。
（發(fā)明人：田金星;劉妞;閆項(xiàng)飛;朱國亮;付巢;閆姝曉;鄭佳璨;王宇;萬家虎;朱海南;蘆玉偉;張華）
