申請日2014.04.25

　　公開(公告)日2014.07.16

　　IPC分類號C02F3/30

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種折板式氧化溝及其污水處理方法，屬于環(huán)境工程廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。一種折板式氧化溝，包括卡魯賽爾氧化溝、表面機(jī)械曝氣器，所述的卡魯賽爾氧化溝還包括若干垂直于卡魯賽爾氧化溝內(nèi)水流方向設(shè)置的上折板和下折板，所述的上折板固定在所述的卡魯賽爾氧化溝的上表面，所述的下折板固定在所述的卡魯賽爾氧化溝的內(nèi)底面，所述的上折板和下折板等高且間隔布置，相鄰的兩塊上折板之間設(shè)置有生物轉(zhuǎn)盤。本發(fā)明能大大減小氧化溝的占地面積，有效提高處理效率、動力效率，減少機(jī)械能耗、產(chǎn)泥量和污泥膨脹現(xiàn)象，且結(jié)構(gòu)緊湊、經(jīng)濟(jì)實用、運行靈活、操作簡單、維護(hù)方便。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種折板式氧化溝，包括卡魯賽爾氧化溝(1)、表面機(jī)械曝氣器(8)，其特征在于， 所述的卡魯賽爾氧化溝(1)還包括若干垂直于卡魯賽爾氧化溝(1)內(nèi)水流方向設(shè)置的上折 板(3)和下折板(2)，所述的上折板(3)固定在所述的卡魯賽爾氧化溝(1)的上表面，所 述的下折板(2)固定在所述的卡魯賽爾氧化溝(1)的內(nèi)底面，所述的上折板(3)和下折板 (2)等高且間隔布置，相鄰的兩塊上折板(3)之間設(shè)置有生物轉(zhuǎn)盤。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種折板式氧化溝，其特征在于，所述的卡魯賽爾氧化溝(1) 為環(huán)形溝渠狀，為四或六廊道;每一廊道內(nèi)沿水流方向均布上折板(3)3或4片，下折板(2) 4或5片，生物轉(zhuǎn)盤通過轉(zhuǎn)軸連接，兩端固定在卡魯賽爾氧化溝(1)的墻體(15)上;生物 轉(zhuǎn)盤中心盤片為傳動盤(11)。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種折板式氧化溝，其特征在于，所述的生物轉(zhuǎn)盤有三級，沿 水流方向依次為一級生物轉(zhuǎn)盤(6)、二級生物轉(zhuǎn)盤(5)及三級生物轉(zhuǎn)盤(4)。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種折板式氧化溝，其特征在于，所述的卡魯賽爾氧化溝(1) 的溝深為6-10m，水流流速≥0.3m/s;上下折板的高度為2/3溝深。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的一種折板式氧化溝，其特征在于，所述的生物轉(zhuǎn)盤的盤 片(13)為圓形，表面呈放射狀波紋，材質(zhì)為低發(fā)泡聚苯乙烯，盤片直徑介于3.6-6.0m，一 級生物轉(zhuǎn)盤(6)的相鄰盤片(13)間距為30-40mm，二級生物轉(zhuǎn)盤(5)的相鄰盤片(13) 間距為20-30mm，三級生物轉(zhuǎn)盤(4)的相鄰盤片(13)間距為10-20mm，浸沒在污水中的 盤片(13)高度≥盤片(13)直徑的40%，生物轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速為0.5-1.5r/min。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種折板式氧化溝，其特征在于，相鄰的兩塊下折板(2)之間 設(shè)有V型貯泥斗(7)，每個貯泥斗(7)均與排泥管(12)連接。

　　7.采用權(quán)利要求6所述的折板式氧化溝的污水處理方法，其步驟為：

　　a.處理污水由進(jìn)水管(9)進(jìn)入氧化溝，由表面機(jī)械曝氣器(8)曝氣形成循環(huán)推動力;

　　b.處理污水沿上下?lián)醢彘g隙作豎直方向流動，沿氧化溝廊道水平流動，部分處理污水接 觸到傳動盤(11)上的滑齒，傳動盤(11)驅(qū)動生物轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動;

　　c.處理污水在氧化溝內(nèi)循環(huán)流動中，周期性通過富氧區(qū)和缺氧區(qū)，通過硝化和反硝化取 得脫氮效果，BOD得到降解;

　　d.經(jīng)過48-72h的停留時間后，通過貯泥斗(7)和排泥管(12)對折板空間進(jìn)行排泥。

　　說明書

　　一種折板式氧化溝及其污水處理方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于環(huán)境工程廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種折板式氧化溝及其污水處理方 法。

　　背景技術(shù)

　　在污水處理工藝中，活性污泥法是當(dāng)前污水生物處理最成熟的、最主要的污水處理方法。 氧化溝工藝是一種污水在溝渠中做循環(huán)運動的、通過曝氣轉(zhuǎn)刷或轉(zhuǎn)盤進(jìn)行曝氣的一種活性污 泥工藝。相較常規(guī)活性污泥處理系統(tǒng)，具有出水水質(zhì)好、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、除磷脫氮效率 高、污泥易穩(wěn)定、便于自動化控制等優(yōu)點。但是，在實際的運行過程中，仍存在一系列的問 題：

　　(1)當(dāng)廢水中的碳水化合物較多，N、P含量不平衡，pH值偏低，氧化溝中污泥負(fù)荷過 高，溶解氧濃度不足，排泥不暢等易引發(fā)絲狀菌性污泥膨脹;

　　(2)由于溝深的限制以及溝型方面的原因，氧化溝工藝的占地面積較其它活性污泥法大。 合建式一體化氧化溝省去了二沉池，減小了占地面積，但處理效果不是很好;

　　(3)動力效率較低，機(jī)械能耗較高。

　　生物轉(zhuǎn)盤又稱浸沒式生物濾池，它由許多平行排列浸沒在一個水槽(氧化槽)中的塑料 圓盤(盤片)所組成。已在生活污水處理、城市污水處理及有機(jī)性工業(yè)廢水處理中得到廣泛 應(yīng)用，相較活性污泥法，其生物相分級，在每級轉(zhuǎn)盤上生長著適應(yīng)于流入該級污水性質(zhì)的微 生物;接觸反應(yīng)槽不需要曝氣，因此動力消耗低;但其也有其缺點：盤材較貴，投資大，故 從造價方面考慮，其只適用于小水量低濃度的廢水處理;又其無通風(fēng)設(shè)備，轉(zhuǎn)盤的供氧只能 依靠盤面的生物膜接觸大氣。

　　申請?zhí)枺?00810112926.4，公開號101591088，公開了一種射流管預(yù)曝氣氧化溝污水處理 系統(tǒng)。它包括依次連接的格柵、集水沉淀池和氧化溝，所述集水沉淀池和氧化溝之間設(shè)有文 氏管，所述文氏管的漸縮部進(jìn)口通過高壓泵連接所述集水沉淀池的上部，喉部通過進(jìn)氣管連 接大氣，漸擴(kuò)部出口接入所述氧化溝的底部。所述氧化溝的前端是深水區(qū)，水深為氧化溝其 他區(qū)域的2-2.5倍，氧化溝內(nèi)設(shè)有若干平行折流板，將溝內(nèi)空間分割為若干首尾連接的平行溝 渠，在這些首尾連接的平行溝渠內(nèi)，間隔設(shè)置若干曝氣轉(zhuǎn)刷，由此形成好氧區(qū)和缺氧區(qū)的依 次轉(zhuǎn)換，在好氧區(qū)主要是氧化和硝化反應(yīng)，在缺氧區(qū)主要是水解和反硝化反應(yīng)。該發(fā)明的曝 氣效果好，并設(shè)有高效氧化的深水區(qū)，可以消除有機(jī)污染，并具有一定的脫氮除磷作用，主 要適應(yīng)于生活污水和其他類似的有機(jī)污水。其不足之處在于：(1)所述曝氣裝置數(shù)量過多， 運行成本高;(2)僅通過深水區(qū)來提供缺氧和厭氧環(huán)境，有機(jī)污染物去除和脫氮除磷的效果 有限;(3)所述氧化溝的折板為平行式，相較本專利中的上下式，在相同的水流流程的條件 下，其占地面積更大。

　　申請?zhí)枺篊N200620010843.0，公開號200978246，公開了一種斷墻氧化溝，如圖4。該氧 化溝包括溝體、曝氣設(shè)備和若干個斷墻，在溝體上設(shè)有進(jìn)水口和出水口，曝氣設(shè)備設(shè)置在溝 體內(nèi)，斷墻相間隔的安裝固定在溝體內(nèi)壁，斷墻是由墻體和填充料組成，填充料設(shè)置在墻體 內(nèi)，墻體為空心，表面兩側(cè)設(shè)有若干小孔。斷墻的阻隔可使水流方向多次發(fā)生變化，使原本 筆直的水路變得曲折，有利于微生物對染物的降解�？招臄鄩�內(nèi)部填料的存在，增加了生物 量，可提高污水處理能力，可使達(dá)到相同處理水平所需的溝體體積減少，減少占地面積。由 于改善了水流條件，該專利技術(shù)可使水流流速穩(wěn)定，水力分布均勻，具有結(jié)構(gòu)簡單，管理方 便，便于大規(guī)模應(yīng)用等優(yōu)點。其不足之處在于：(1)空心斷墻內(nèi)部填料為砂礫，容易流失， 不利于形成穩(wěn)定的生物膜，且流失的的砂礫和污泥混合后不容易分離;(2)空心斷墻內(nèi)部， 脫落的生物膜和氧化溝中的污泥均會在此淤積，又空心斷墻固定，故會給清洗帶來很大問題， 或造成氧化溝停運等問題，會嚴(yán)重影響設(shè)備運行，增加運行和管理費用;(3)氧化溝的折板 為平行式，相較本專利中的上下式，在相同的水流流程的條件下，其占地面積更大，基建投 資更高;(4)氧化溝遠(yuǎn)離表面曝氣器端采用單級生物轉(zhuǎn)盤作為曝氣設(shè)備，曝氣量非常有限， 容易在遠(yuǎn)離表面曝氣器的低氧區(qū)產(chǎn)生污泥膨脹;(5)生物轉(zhuǎn)盤非水力驅(qū)動，會增加運行費用。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　1.要解決的技術(shù)問題

　　針對現(xiàn)有技術(shù)中的氧化溝存在的有效水深小，占地面積大，污泥易膨脹，除磷效果差， 動力效率較低，維護(hù)困難等問題，本發(fā)明提供了一種折板式氧化溝及其污水處理方法。采用 本發(fā)明的技術(shù)方案，能大大減小氧化溝的占地面積，有效提高處理效率、動力效率，減少機(jī) 械能耗、產(chǎn)泥量和污泥膨脹現(xiàn)象，且結(jié)構(gòu)緊湊、經(jīng)濟(jì)實用、運行靈活、操作簡單、維護(hù)方便。

　　2.技術(shù)方案

　　一種折板式氧化溝，包括卡魯賽爾(Carrousel)氧化溝、表面機(jī)械曝氣器，所述的卡魯 賽爾氧化溝還包括若干垂直于卡魯賽爾氧化溝內(nèi)水流方向設(shè)置的上折板和下折板，所述的上 折板固定在所述的卡魯賽爾氧化溝的上表面，所述的下折板固定在所述的卡魯賽爾氧化溝的 內(nèi)底面，所述的上折板和下折板等高且間隔布置，相鄰的兩塊上折板之間設(shè)置有生物轉(zhuǎn)盤。 通過水流流動驅(qū)動傳動盤，傳動盤帶動生物轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動。

　　優(yōu)選地，所述的卡魯賽爾氧化溝為環(huán)形溝渠狀，為四或六廊道;每一廊道內(nèi)沿水流方向 均布上折板3或4片，下折板4或5片，生物轉(zhuǎn)盤通過轉(zhuǎn)軸連接，兩端固定在卡魯賽爾氧化 溝的墻體上;生物轉(zhuǎn)盤中心盤片為傳動盤。

　　優(yōu)選地，所述的生物轉(zhuǎn)盤有三級，沿水流方向依次為一級生物轉(zhuǎn)盤、二級生物轉(zhuǎn)盤及三 級生物轉(zhuǎn)盤。

　　優(yōu)選地，所述的卡魯賽爾氧化溝的溝深(氧化溝的有效深度)為6-10m，水流流速≥ 0.3m/s;上下折板的高度為2/3溝深。

　　優(yōu)選地，所述的生物轉(zhuǎn)盤的盤片為圓形，表面呈放射狀波紋，材質(zhì)為低發(fā)泡聚苯乙烯， 盤片直徑介于3.6-6.0m，一級生物轉(zhuǎn)盤的相鄰盤片間距為30-40mm，二級生物轉(zhuǎn)盤的相鄰盤 片間距為20-30mm，三級生物轉(zhuǎn)盤的相鄰盤片間距為10-20mm，浸沒在污水中的盤片高度≥ 盤片直徑的40%，生物轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速為0.5-1.5r/min。

　　優(yōu)選地，相鄰的兩塊下折板之間設(shè)有V型貯泥斗，每個貯泥斗均與排泥管連接。

　　采用所述的折板式氧化溝的污水處理方法，其步驟為：

　　a.處理污水由進(jìn)水管進(jìn)入氧化溝，由表面機(jī)械曝氣器曝氣形成循環(huán)推動力;

　　b.處理污水沿上下?lián)醢彘g隙作豎直方向流動，沿氧化溝廊道水平流動，部分處理污水接 觸到傳動盤上的滑齒，傳動盤驅(qū)動生物轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動;

　　c.處理污水在氧化溝內(nèi)循環(huán)流動中，周期性通過富氧區(qū)和缺氧區(qū)，通過硝化和反硝化取 得脫氮效果，BOD得到降解;

　　d.經(jīng)過48-72h的停留時間后，通過貯泥斗和排泥管對折板空間進(jìn)行排泥。

　　3.有益效果

　　采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果：

　　(1)本發(fā)明的一種折板式氧化溝，廊道間隔均布上下折板，增加了污水在豎直方向上的 流動，在不改變水流流程的基礎(chǔ)上，增加了氧化溝的有效水深，縮短了廊道長度，大大減小 占地面積;

　　(2)本發(fā)明的一種折板式氧化溝，生物轉(zhuǎn)盤由水流驅(qū)動，在不增加動力消耗的基礎(chǔ)上， 提高了對動力效率;又由于存在生物轉(zhuǎn)盤，可適當(dāng)減小曝氣量，從而可以減少機(jī)械能耗和運 行費用;

　　(3)本發(fā)明的一種折板式氧化溝，廊道沿程均布2-3套生物轉(zhuǎn)盤，靠近曝氣器的富氧區(qū)， 生物轉(zhuǎn)盤依附于曝氣能有效提高處理效率;遠(yuǎn)離曝氣器的低氧區(qū)，雖溶解氧濃度較低，但經(jīng) 過一、二級生物轉(zhuǎn)盤及氧化溝的作用，污泥負(fù)荷已相對較低，且下折板之間設(shè)有V型貯泥斗 定期排泥，能有效減少污泥膨脹現(xiàn)象;

　　(4)本發(fā)明的一種折板式氧化溝，溝深為6-10米，能較好的在氧化溝的外環(huán)形成缺氧 區(qū)，在廊道中形成好氧-厭氧-缺氧的交替環(huán)境，營造了穩(wěn)定的生物脫氮除磷的環(huán)境條件，且 生物轉(zhuǎn)盤的直徑更大(3.6-6.0米)，能形成表面積更大的生物膜，兩者都能有效提高脫氮效率 及水處理效率;

　　(5)本發(fā)明的一種折板式氧化溝，結(jié)構(gòu)緊湊、經(jīng)濟(jì)實用，適用于對現(xiàn)有傳統(tǒng)氧化溝工藝 的改造，未增加控制系統(tǒng)和動力設(shè)備，故操作簡單、運行靈活、維護(hù)方便。