生物氧化固液分离一体化水处理工艺

摘要

生物氧化固液分离一体化水处理工艺，涉及水及废水处理技术，适用于微污染河水及城市污水和有机工业废水的生物处理以及生物膜(泥)与处理水的高效分离。本发明通过设有上过水隔板和下过水隔板的浮生物载体流动床(1)或活性污泥曝气池(9)改变处理水流流向，促进污泥混合和生物氧化反应，对有机污染物降解后进入悬浮生物载体静止床(2)，悬浮生物载体静止床(2)不仅具有生物氧化作用，而且利用生物膜的吸附过滤作用，具有的固液分离的功能，可以替代二次沉淀池沉淀污泥，使污水处理的生物氧化、固液分离得以一体化处理。本发明水处理过程连续，效果好，而且省去了专门的二次沉淀池，大大节省了建设的投资和占地面积，有效降低了水处理的成本。

说明书

                            技术领域

生物氧化固液分离一体化水处理工艺，涉及水及废水的处理技术，用于对微污染河水、城市污水、有机工业废水的处理。

                            背景技术

目前采用的生物处理工艺，在进行污水处理时，污水在生物反应池进行生化反应后，还需要经过二次沉淀池的沉淀才可排放，污水处理的过程较长，而生物反应池和二次沉淀池为两个相对独立的工艺设备，功能单一，通常它们的体积比为1∶1/2～1/3，面积比1∶1/2，二次沉淀池投资和占地面积要占去总投资和总的占地面积的相当部分，所以采用二次沉淀池作固液分离处理的生物处理方法投资高，占地大，一定程度上也妨碍了采用生物方法进行水处理的推广应用。

                           发明内容

为了克服现有生物处理工艺的不足，尤其是二次沉淀池体积相对过大，造成水处理的投资大、成本高的缺点，发明人经研究提出了一种生物氧化反应与污泥沉淀、固液分离紧密结合在一起的生物氧化固液分离一体化水处理工艺。

本发明采用在曝气池中加有悬浮生物载体而成的悬浮生物载体流动床或者活性污泥曝气池与悬浮生物载体静止床通过下过水隔板的分隔而有机组合成一体的水处理工艺流程。其结构形式可以设计成矩形或圆形或椭圆形，装置内的悬浮载体生物流动床与悬浮生物载体静止床体积比、面积比的大小、结合方式根据水处理要求设置。在悬浮生物载体流动床或活性污泥曝气池内间隔设置下过水板和上过水板，在悬浮生物载体流动床或活性污泥曝气池和悬浮生物载体静止床的底部设置曝气设备，给流动床或活性污泥曝气池内常年曝气，供给氧气给微生物呼吸及在曝气的状态下，推动处理水连续经过下过水隔板、上过水隔板改变流向，促进泥水的充分混合、进行生物氧化反应后进入悬浮生物载体静止床的下部，并使投放在里面的生物载体可随处理水流流化、滚动和不断地循环，分解污水中的有机物和进行氨氮硝化。静止床则定期或根据水处理的需要时曝气，以翻动悬浮生物载体，静止时悬浮生物载体浮于水中，使得静止床内投放的的生物载体不仅具有生物氧化的作用，而且还具有生物过滤、吸附、高效分离生物泥(膜)与处理水的功能，因此，悬浮生物载体静止床可以替代体积和面积庞大的二次沉淀池工作。被分离的活性污泥(膜)自动或由设在悬浮载体生物静止床下的推进器直接通过下过水隔板回流到流动床内与进水混合或者泵送回流到流动床内与进水混合继续进行水处理或被排出，以保持流动床内有较高的活性污泥浓度，清水通过悬浮生物载体静止床上部的出水口流出排放。悬浮生物载体采用比表面积大、比重适当、利于挂膜和易于各种生物生长的悬浮生物载体。

本发明的特点在于：由于工艺采用了悬浮生物载体流动床或活性污泥曝气池与悬浮生物载体静止床的有机组合在一起的水处理装置，实现了污水处理时生物氧化反应和污泥沉淀、固液分离的一体化处理，在曝气的状态下，推动处理水连续经过下过水隔板、上过水隔板以改变处理水流向，促进泥水充分混合和进行生物氧化反应，有效地进行对有机物生物降解、氨氮硝化后直接进入悬浮生物载体静止床的下部，在悬浮生物载体静止床内固液分离，其中悬浮生物载体静止床在整个水处理中既是生物氧化的组成部分，又具有生物过滤、吸附、分离生物泥(膜)的作用，替代了目前水处理中必需的，容积、面积庞大的二次沉淀池，因此，本发明与现有的生物处理工艺相比缩短了处理水的流程，固液分离高效，水处理的效果好，省去了二次沉淀池，大大节省生物处理的建设投资、占地面积少，有效降低了水处理的成本。

                              附图说明

附图是实现本发明工艺实施例采用的方形、长方形、圆形和椭圆形水处理结构流程示意图，其中：

图1是本发明采用的方形结构装置平面示意图

图2是图1装置的A-A剖面示意图

图3是本发明采用的长方形结构装置平面示意图

图4是图3装置的B-B剖面示意图

图5是本发明新型圆形结构装置平面示意图

图6是本发明新型椭圆形结构装置平面示意图

                           具体实施方式

结合上述附图，对本发明作进一步的描述。

图1、图2是本发明工艺中方形结构装置，悬浮生物载体流动床1与悬浮生物载体静止床2通过下过水隔板6组合成一体，它们的容积和体积比，根据水处理的要求设置，在悬浮生物载体流动床1内用下过水隔板6和上过水隔板7分隔，水处理时，使处理水水流变化，促进泥水的充分混合，提高水处理的效果。在悬浮生物载体流动床1和悬浮生物载体静止床2内投放悬浮生物载体4，在它们的底部设由曝气管5，供应空气给微生物呼吸及使悬浮生物填料流化以防悬浮填料的堵塞。在静止床下2设置的曝气管5，在水处理需要时才开启。在静止床2下还设有推进器8以促使活性污泥混合液不断地循环、流动。混合液从悬浮生物载体流动床1的下面通过下过水隔板6直接进入悬浮生物载体静止床2内进行固液分离，混合水由下至上经悬浮生物填料4上的生物膜的吸附、分离后，清水从上部出水槽3流出，已被分离污泥(膜)沉淀，由设置在悬浮生物载体静止床2下的推进器8推动，通过下过水板6回流入悬浮生物载体流动床1内与进水混合后继续进行水处理。

图3、图4是本发明工艺中长方形结构装置，采用活性污泥曝气池9与悬浮生物载体静止床2串联组合而成一体，它们的容积和体积比，根据水处理的要求设置，活性污泥曝气池9中间隔设置了下过水隔板6和上过水隔板7，并与静止床之2间用下过水隔板6分隔。活性污泥曝气池9和悬浮生物载体静止床2的底部设有曝气管5，供应空气，供微生物呼吸及促进泥水充分混合；在活性污泥曝气池9内经充分曝气、混合、生物反应后的混合液从活性污泥曝气池9的下部进入悬浮生物载体静止床2内，悬浮生物载体静止床2的底部为斗状，以沉淀浓缩污泥，沉淀的污泥经泵及管道系统10输送回至活性污泥曝气池9的前端与进水混合或者将剩余污泥排放。处理水则由下至上经静止床2内的悬浮生物填料4生物膜的吸附、分离后从溢水槽流出。

图5是本发明工艺中圆形结构装置，由悬浮生物载体流动床1与悬浮生物载体静止床2串联组合而成一体。它们的容积和体积比，根据水处理的需要设置，悬浮生物载体流动床1和悬浮生物载体静止床2的底部设有曝气管5以供应空气，供微生物呼吸及促进泥水混合；在流动床1和静止床2之间用二道下过水隔板6分开，在流动床1中可间隔设上过水隔板7和下过水隔板6。欲处理的污水从进水口进入流动床1首端，与静止床2底部流出的活性污泥混合，循环流动混合液环流一周后进入静止床2，处理水由下而上经悬浮生物填料生物膜的吸附、分离后从溢水槽流出，被分离的活性污泥从静止床2下由推进器8推动，通过下过水隔板6回流进入流动床1首端与进水混合后继续进行水处理。

图6是本发明工艺中椭圆形结构装置，由环形悬浮载体流动床1和矩形悬浮生物静止床2串联组合而成一体。它们的容积和体积比，根据水处理的需要设置，悬浮生物载体流动床1和悬浮生物载体静止床2的底部设有曝气管5，以供应空气，供微生物呼吸及促进泥水混合；在流动床1和静止床2之间通过二道下过水隔板6分隔组合成一体，推进器8设在流动床1中的首端，欲处理的污水从进水口进入流动床1首端，与静止床2底部流入流动床21首端的活性污泥混合，由推进器8推动，循环流动混合液环流一周后进入静止床2，在静止床2内处理水由下而上经悬浮生物填料上的生物膜的吸附、分离后从溢水槽流出，被分离的活性污泥从静止床2通过下过水隔板6与回流入流动床1首端与进水混合后继续进行水处理。