专利名称：激波传质厌氧生化工艺集装设备的制作方法
技术领域：
本发明属于污水处理技术，具体地说，它涉及一种激波传质厌氧生化工艺集装设备。
为实现上述发明目的，该激波传质厌氧生化工艺集装设备，由提升泵房、高密模块预沉池、激波传质厌氧反应池和短程生物絮凝池四个部分组成；提升泵房由集水池和泵房二部分组成，其集水池的污水入口处设有微细隔栅机，在泵房内设有潜污泵；高密模块预沉池的顶部为外径稍大于其下部的出水区，其中上部的中央处设有中心配水筒，在中心配水筒的周围设置有高密模块，潜污泵与中心配水筒之间设有第一连接管；激波传质厌氧反应池的中央处设有中心出水筒，筒中设置有高密模块或斜板或斜管，在筒外设置有隐吸双喷激波传质器，出水区与激波传质厌氧反应池的上部之间设有第二连接管；短程生物絮凝池由隔板分为生物絮凝区和沉淀区，在生物絮凝区设有曝气管，中心出水筒与生物絮凝区的上部之间设有第三连接管；沉淀区的下部设有高密模块，其上部设有出水口。
使用本发明系统，可以实现新的污水处理工艺，即城市污水—高密模块固液分离—激波传质厌氧生化反应—短程生物絮凝分离—处理排放水。本发明为了既得到较高的处理能力又得到很好的出水水质，利用隐吸双喷激波传质器对生物絮体的剪切作用使生物絮体保持在一定的体积范围内，尽量增大生物絮体的总表面积，有利于生物絮体内微生物活性的发挥及最大程度上提高微生物与污水中底物的接触机会，从而提高反应池内厌氧微生物的有机负荷与处理能力，以保证较好的出水水质。采用本发明在常温条件下处理城市污水，优选适于低浓度的高密度微絮体优势厌氧生物种群，基于厌氧生物反应的传质机理，利用低压流体激波，强化与加速底物的传质及生物氧化过程，使工艺系统内的厌氧生物反应及底物传质处于细胞尺度，辅之隐吸环流与高生物量反应，可大幅度地提高反应速度，减小反应器容积，降低基建费用，节省供氧能耗，降低运行费用，减少剩余污泥量。本发明将激波传质厌氧生化新技术，经过设备研制与系统集成，开发出应用于城市污水处理的成套设备。通过对城市生活污水处理的实验表明，利用本发明提供的激波传质厌氧生化工艺集装设备，较之典型好氧处理工艺，可节约运行能耗40％左右，降低处理成本30％左右，减少剩余污泥量40％左右。并且该成套设备性能稳定，自控程度高，操作人员少，管理简单，全部设备可安装在水下，故整个污水处理系统运转可以做到无噪音。
总之，本发明克服了前述现有的好氧与厌氧生物法处理城市污水技术的缺陷，具有工艺设备简单、反应速率高、能耗低与自控程度高的特点。
图3为隐吸双喷激波传质器的结构示意图。
提升泵房1从纵向分成集水池11和泵房12二部分，二部分之间由连接管相连，集水池11的污水入口处设有微细隔栅机15，可以对大的物品截留，确保后续设备正常运行；在泵房内设有潜污泵13。潜污泵13可对污水进行提升，第一连接管14将污水从潜污泵13抽至高密模块预沉池2的中心配水筒24。
高密模块预沉池2的顶部为外径稍大于其下部的出水区23，高密模块预沉池2的中上部的中央处设有中心配水筒24，在中心配水筒24的周围设置有高密模块21；高密模块21可以对污泥起预沉淀的作用，它是将传统的沉砂池与初沉池合二为一。如果采用交错流迷网式沉淀模块，可以高效沉降、分离污水中的悬浮固体和砂粒等。第二连接管25从出水区23引出至激波传质厌氧反应池3的上部。
激波传质厌氧反应池3中央处设有中心出水筒31，筒中设置有高密模块32，也可以是斜板或斜管，进行泥水分离。在筒外设置有隐吸双喷激波传质器33；隐吸双喷激波传质器的数量可以是一个或多个。激波传质厌氧反应池3的外壁上部可设有出水斗34，连接管36将污水从中心出水筒31引至出水斗34，第三连接管35将污水从出水斗引至短程生物絮凝池4的上部。在不设出水斗时，可以直接用管道将污水从中心出水筒31引至短程生物絮凝池4的上部。
隐吸双喷激波传质器是本申请人完成的另一发明创造，并将同时申请实用新型专利。其结构示意图如图3所示，本实用新型隐吸双喷激波传质器，由喷嘴51、第一吸入室52、第一混合室53，第二吸入室54、第二混合室55和扩散管56组成，在第一、二吸入室52、53的前部分别设有吸水口57、58，喷嘴1插入第一吸入室52，第一混合室53与第一吸入室52相通，第一混合室53插入第二吸入室54，第二混合室55的一端与所述第二吸入室54相通、另一端与扩散管56相通。应注意的问题是，二个混合室的长度不能太长，约为现有喷射器的混合室长度的1/4至1/3左右即可，否则水在其中的受阻力大，从第一混合室的出口的水流速度减少，影响第二吸入室和第二混合室的吸水和传质效果。
激波传质厌氧反应池通过采用开放式的厌氧反应池，并内植高密微粒优势厌氧微生物，反应与传质于细胞尺度；利用低压流体激波强化和加速底物的传质、传递与生物氧化过程，采用隐吸环流与高生物量反应，使厌氧微生物处于高活性反应区间，有效地降低污水中的化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD5)。
短程生物絮凝池4由隔板46从纵向分为生物絮凝区42和沉淀区43，隔板46的下部为向沉淀区43方向倾斜的坡状，在生物絮凝区42设有曝气管41，该曝气管41的一端高出短程生物絮凝池4，并接池外的风机，另一端位于池的下部，但其位置最好低于隔板46的底部的位置，并接曝气装置，以增大曝气量，沉淀区43的下部设有高密模块44，高密模块44可以截留污水中的固体颗粒及生物絮体。在沉淀区43的外壁上部可设有出水斗45。出水斗45及其它出水斗均可起到汇集出水的作用。从出水斗排出的水就是经过厌氧生化处理的水。
短程生物絮疑分离是利用活性较高的优势微生物，经过短程曝气循环增强活性后，吸附絮凝厌氧反应出水中的细小颗粒与污染物质，可以保证系统的出水质量。
为了提高污水处理效果，可以在高密模块预沉池(2)、激波传质厌氧反应池(3)的底部中央设置处设置锥底斜坡，也可以本申请人将上述处理系统试验应用于武汉市水质净化厂，该试验的隐吸双喷厌氧生化反应器内总装机容量12.1kw，运行负荷9.9kw，处理污水量2000m3/d，单位能耗为0.119kw.h/m3污水。该厂原曝水池单池装机容量40kw，运行负荷40kw，处理污水3125m3/d，单位能耗0.307kw.h/m3污水，两者相比，本处理节约能耗61.2％，并且其主要出水指标，如CODcr、BOD5、SS等均可达到一级排放标准。
权利要求
1.一种激波传质厌氧生化工艺集装设备，由提升泵房(1)、高密模块预沉池(2)、激波传质厌氧反应池(3)和短程生物絮凝池(4)四个部分组成；提升泵房(1)由集水池(11)和泵房(12)二部分组成，集水池(11)的污水入口处设有微细隔栅机(15)，在泵房内设有潜污泵(13)；高密模块预沉池(2)的顶部为外径稍大于其下部的出水区(23)，其中上部的中央处设有中心配水筒(24)，在中心配水筒(24)的周围设置有高密模块(21)；潜污泵(13)与中心配水筒(24)之间设有第一连接管；激波传质厌氧反应池(3)的中央处设有中心出水筒(31)，筒中设置有高密模块或斜板或斜管(32)，在筒外设置有隐吸双喷激波传质器(33)；高密模块预沉池(2)的出水区(23)与激波传质厌氧反应池(3)的上部之间设有第二连接管；短程生物絮凝池(4)由隔板(46)分为生物絮凝区(42)和沉淀区(43)，在生物絮凝区(42)设有曝气管(41)，另一端位于池的下部，沉淀区(43)的下部设有高密模块(44)，其上部设有出水口，中心出水筒(31)与生物絮凝区(42)的上部之间设有第三连接管。
2.根据权利要求1所述的激波传质厌氧生化工艺集装设备，其特征在于所述高密模块预沉池(2)、激波传质厌氧反应池(3)和短程生物絮凝池(4)的底部设有斜坡。
3.根据权利要求1或2所述的激波传质厌氧生化工艺集装设备，其特征在于所述高密模块预沉池(2)、激波传质厌氧反应池(3)之间的连接管从所述高密模块预沉池(2)的出水区(23)引出后进入激波传质厌氧反应池(3)的上部。
4.根据权利要求1或2所述的激波传质厌氧生化工艺集装设备，其特征在于激波传质厌氧反应池(3)和短程生物絮凝池(4)的出口处设有出水斗(34、45)，连接管从该出水斗引出。
5.根据权利要求3所述的激波传质厌氧生化工艺集装设备，其特征在于激波传质厌氧反应池(3)和短程生物絮凝池(4)的出水口处设有出水斗(34、45)，连接管从该出水斗引出。
全文摘要
本发明公开的激波传质厌氧生化工艺集装设备,由提升泵房、高密模块预沉池、激波传质厌氧反应池和短程生物絮凝池四个部分组成;提升泵房由集水池和泵房二部分组成,集水池的入水口处设微细隔栅机,在泵房内设有潜污泵;高密模块预沉池的顶部为外径稍大于其下部的出水区,其中上部的中央处设有中心配水筒,筒周围设置有高密模块;激波传质厌氧反应池的中央处设有中心出水筒,筒中设置有高密模块,在筒外设置有隐吸双喷激波传质器;短程生物絮凝池由隔板分为生物絮凝区和沉淀区,在生物絮凝区设有曝气管;沉淀区的下部设有高密模块,其上部设有出水口。该系统能够较大幅度地节能,减少剩余排污量,并且投资成本低。
文档编号C02F9/02GK1344691SQ0113364
公开日2002年4月17日 申请日期2001年11月7日 优先权日2001年11月7日
发明者章北平, 金儒霖, 解清杰, 龙学军, 吴晓晖, 向才旺, 张立春 申请人:华中科技大学