专利名称：纯氧曝气废水处理新工艺装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种环境保护领域中废水处理技术。适用于化工、食品、轻工、石油加工、印染及市政生活污水等有机废水的处理。
活性污泥法是传统的废水处理技术。通常用空气曝气以供给微生物活动所需的氧。由于空气中氧的分压低，水中溶解氧浓度也低，因此氧的供应及传递是生化处理过程主要限制因素。
近年来环境保护领域，采用纯氧曝气废水处理技术，该技术的特点是能够增加氧的分压，改善传质，以获得较高的溶解氧，在高溶解氧(＞6毫克／升)情况下，微生物的活性得到提高，使废水处理得到强化，因此，纯氧曝气废水处理技术是当今受人瞩目的新技术。
美国联合碳化物公司(U、C、C、)1966年开发了UNOX纯氧曝气技术，其曝气池为密闭结构，隔成4～5个小室，废水从下部依次通过各室；池的上部通入氧气。每个小室装有一台表面曝气机，使氧气溶于水中。该工艺设备结构复杂，表面曝气机是根据需要特殊设计的，可将氧气分散成细微泡，使之迅速溶于水中，因此供氧速率高，废水含有较高的溶解氧。曝气池中的活性污泥浓度为4～6克／升。处理后的废水经沉淀池澄清后排出，浓缩的污泥回流到曝气池。该纯氧曝气还配有工艺参数的自动监测和调控系统，可对水温、流量、水中溶解氧、污泥回流量等实行自动测定，通过计算机显示，对供氧量、曝气机的转速实行自控。现有技术所用的表面曝气机结构是很复杂的，其加工精度要求也很高。当废水中含有纤维类物质时易缠绕在表面曝气机的叶片上，造成无法正常曝气。现有技术工艺设备中的曝气池采用密闭结构，废水中易挥发的有机物与氧可形成易燃易爆混合物，为保证安全操作，须安装一套防爆自动监测控制系统。因该技术的尾气是连续放空的，氧的利用率最高只有90％。
本实用新型旨在提供一种全新的纯氧曝气技术，其特点是曝气与生化反应分别在充氧器和反应池两个设备中进行，可不用表面曝气机，因此解决了精密曝气机的制作困难。本技术中的充氧器是独立的装置，可置于生化反应池之外，能够使氧气溶于废水中；其另一特点生化反应池是敞开的，可将传统活性污泥法的曝气装置改造成本技术所提供的工艺装置，即利用原有曝气池改造为生化反应池，对现有装置的改进具有实际意义。
以下提供的附
图1为纯氧曝气废水处理工艺装置主要设备及工艺流程示意图。
以下结合附图作进一步说明。
将待处理的废水首先流至混合池(1)，使废水与回流污泥及循环水混合。通过输送泵(2)将混合的废水送入充氧器(3)。废水在充氧器内只需停留0.5～2.0分钟即可达到40～80毫克／升溶解氧，然后通过分布器(4)从底部进入生化反应池(5)。生化反应池内的活性污泥浓度可达到4～6克／升，由下而上废水中的有机物在活性污泥作用下降解，溶解氧被消耗，出水的溶解氧降至1～2毫克／升。排出的水一部分作为循环水(7)回流至混合池(1)，另一部分进入沉淀池(6)，经沉淀澄清后排出。沉淀浓缩的污泥经回流污泥系统(8)回流至混合池(1)。根据工艺需要调节出口阀(9)来控制充氧器(3)的操作压力，一般控制在0.02～0.5MPa。氧气的供应可由控制仪表(10)实行自控。由控制系统(11)自动调整循环水量，可保证废水处理在最佳工艺条件下运行。
本实用新型工艺装置中的充氧器(3)，可采用现有技术制造成射流式、填充式、湍流剪切式，用本发明人已被批准的实用新型专利“一种高效溶气设备”(CN.216598.1)作为本发明工艺装置的充氧器，效果更佳。采用该溶气设备，使氧气全部溶解并达到饱和(或过饱和)的时间只需要几十秒钟。如果将该充氧器置于地面以下，将充分利用水的静压头，可大幅度提高充氧动力效率。这种密闭结构的充氧器，其优点是无机械传动设备，无机械摩擦、不加润滑剂、不加填料，安全可靠，不需要安装阻燃防爆等设备，还解决了废水中因含有纤维类物质致使缠绕堵塞等问题，因此，维修保养很方便。
回流的污泥是在进入生化反应池(5)之前，先通过充氧器，此时污泥的活性得以恢复和加强。解决了在充氧器内即可完成污泥活化的工艺技术。
现有传统曝气活性污泥法或UNOX工艺，曝气池内气流或机械搅拌作用强烈，池内污泥絮团有被破碎的缺点。然而，采用本工艺装置，在生化反应池内不再发生曝气，废水从下部缓慢上流，池内只有气固相；污泥浓度、有机负荷、溶解氧也自下而上逐渐降低互相匹配，构成良好的生化条件，因此不仅污泥絮团大而结实，而且溶解氧利用率可达到100％。生化反应池不须密闭。
本实用新型采用控制系统(11)实施其污水回流工艺，目的在于增加氧的携带，并将回流污水与原污水混合调节水质，对于污染物浓度较高水质波动较大的污水也能达到污水排放标准(污水综合排放标准GB8978－88)。以下是达到国家排放标准的试验研究结果。
处理废水城市综合污水处理规模24立方米／日水质进水COD200～300毫克／升BOD150～200毫克／升出水COD＜80毫克／升BOD＜30毫克／升COD去除率 ～75％BOD去除率 ～90％生化反应池污泥浓度5.3克／升水利停留时间3.5小时最高溶解氧60毫克／升耗氧量(每千克COD耗氧量)0.87千克氧利用率～100％处理废水化工废水处理规模2400立方米／日水质 进水COD800～1000毫克／升BOD400～600毫克／升出水COD＜150毫克／升BOD＜60 毫克／升COD去除率 ～80％BOD去除率 ～90％生化反应池污泥浓度4.8克／升水利停留时间4.2小时最高溶解氧50毫克／升耗氧量(每千克BOD耗氧量)0.98千克氧利用率～100％
权利要求1.一种纯氧曝气处理废水工艺装置，主要设备包括混合池(1)、循环水系统(7)、回流污泥系统(8)、输送泵(2)、充氧器(3)、分布器(4)、生化反应池(5)、沉淀池(6)，其特征在于各设备要按下述工艺流程执行废水在混合池(1)内与循环水系统(7)中的循环水及回流污泥系统(8)中的回流污泥相混合，用输送泵(2)将混合的废水送入充氧器(3)，充氧后的废水从底部经分布器(4)由下而上进入生化反应池(5)，一部分通过循环水系统(7)回流至混合池(1)，另一部分排至沉淀池(6)经沉淀澄清后再排放，沉淀浓缩的污泥通过回流污泥系统(8)回流至混合池(1)经充氧器(3)充氧后再进入生化反应池(5)。
2.按权利要求1所述的充氧器(3)，其特征在于是安置于生化反应池之外的溶气设备。
3.按权利要求1所述的生化反应池(5)，其特征在于设备结构是敞开的。
专利摘要一种废水处理工艺装置，适用于各种有机废水处理。本工艺装置的特点是曝气与生化反应分别在充氧器、生化反应池两个独立的设备中进行。该充氧器结构简单、溶气效率高、安全可靠，并可使废水中溶解氧达40～80毫克/升，生化反应池内活性污泥浓度为4～8克/升。BOD去除率大于90％，氧的利用率可达100％。处理后的废水，一部分循环使用，其余部分经沉淀后即可达到污水排放标准。
文档编号C02F7/00GK2104216SQ91217969
公开日1992年5月13日 申请日期1991年7月5日 优先权日1991年7月5日
发明者崔连起 申请人:兰州化学工业公司化工研究院