专利名称：一种利用格网曝气池处理污水的方法
技术领域：
本发明涉及一种污水净化处理方法。
背景技术：
目前大规模的污水处理工程多采用推流式好氧活性污泥法，如Α/0、Α/Α/0等。推 流式的流程可以增长污水中有机物的降解时间，并可形成一个沿流程方向由低级到高级的 微生物生态系统，有利于提高有机物的去除率。但推流式的流程也有诸多不利，如易发生 水流短流现象，降低了池体的利用率，造成占地浪费；推流式曝气池中的水流状态基本为层 流状态，雷诺数较小，水流对水体中气流、有机物及活性污泥的搅拌、混合作用较弱，不能很 好地快速将以上三相物质均勻地分布到整个横断面上；普通曝气池中活性污泥絮体的尺度 较大、比表面积较小，其吸附有机底物和氧的能力较差，造成溶解氧的利用率不高。这些也 正是造成普通推流式曝气池停留时间较长、占地较大的主要原因。目前常用的微孔曝气头大幅度降低了初始气泡的直径，可以达到3mm左右，气泡 的比表面积大大增加，其氧转移率可以达到30%，即鼓入的空气中所含的氧气仍有70%未 溶解到污水中，并随气泡上升到水面、溢出。可见，微孔曝气的氧转移率仍较低，主要原因如 下(1)、氧气不易溶于水，其饱和溶解度非常小，一般为每升几毫克，此因素不可人为改变； (2)、常规曝气池的主反应区内不设填料，不能阻止气泡的快速合并、长大，长大后的气泡所 受浮力较大，极易上浮至水面并溢散到大气中；气泡的合并造成其比表面积迅速减小，也就 减小了氧与活性污泥、水体的接触面积，降低了氧的转移率；(3)、即使是在设置填料的推流 式曝气池中，所设填料多为轻质悬浮填料，轻质填料随池中气、水、泥的混和液浮动，对气泡 的切割作用十分微弱，不能抑制气气泡的合并与长大。如果不能合理控制气泡的自由合并， 就会造成鼓入空气的大量浪费。一般来讲，好氧化性污泥法中曝气所需的电费是整个污水 处理运行费用的主要组成部分。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有推流式活性污泥法处理污水没有利用格网曝气，使 得活性污泥对溶解氧的利用率低，运行时曝气能耗高的问题，提供一种利用格网曝气池处 理污水的方法。本发明的方法是通过以下步骤实现的步骤一、放入污水污水由进水管流入配 水池，经配水池上的配水孔均勻地流入涡流生化池的横断面上，过孔流速为0. 08m/s 0. 12m/s ；步骤二、曝气过程污水在后续水流的推动力及惯性力作用下依次流经涡流生化 池内竖向放置的多层格网，形成水平流，这时涡流生化池中的活性污泥处于悬浮状态，污水 在涡流生化池中的停留时间为1. 5h 4. Oh,由曝气头扩散出来的空气则由下部逐渐上升 到水体表面，鼓入的空气量为处理水量的3倍 6倍，使污水成气、水、泥混和液，混和液在 经过多层格网后，混和液所含的大部分有机污染物已被活性污泥所降解，使混和液含有大 量的悬浮污泥即菌胶团；步骤三、主絮凝过程混和液进入到涡流絮凝池内，以菌胶团自身为絮凝剂、以水平放置的多层格网为絮凝设备完成絮凝过程，混和液流入多层格网的流速 为0. 06m/s 0. 12m/s，此絮凝过程为促使混合液中不易沉淀的微小颗粒及胶体级颗粒形 成小而密实的絮体颗粒，絮凝时间为5min Smin ；步骤四、次絮凝过程步骤三之后的混合 液进入次絮凝池，以菌胶团自身为絮凝剂继续完成絮凝过程，絮凝时间为8min lOmin，形 成大而密实的可沉颗粒；步骤五、泥水分离含有污泥絮凝体的混合液翻过出流堰经连接 管进入到沉淀池中沉淀，沉淀时间为Ih 1. 5h，大而密实的颗粒沉入沉淀池底部，澄清后 的清液由出水管排出，污水处理完成。本发明与现有技术相比具有以下有益效果一、本发明利用涡流生化池和涡流絮 凝池中的多层格网进行多次切割污水中的氧气、含有机污染物的水体和活性污泥所组成的 三相混和液，通过切割作用使悬浮的污泥处于高活性状态，增大了气泡和活性污泥的比表 面积及传质速率，并使污泥具有较高的活性，提高了氧转移率、氧利用率和容积负荷，从而 可以节约曝气能耗。二、通过涡流絮凝池和次絮凝池使混和液形成活性污泥颗粒，利用活性 污泥颗粒重度大，易于沉淀的特点使其在沉淀池中沉淀，从而减小了污泥发生膨胀的可能 性。三、本发明中的涡流生化池体积比普通推流式曝气池体积缩小20% -30%，因此，减小 了占地，节约了基建投资，对污水处理厂带来较大的经济效益。
图1是本发明的工艺流程示意图。
具体实施例方式具体实施方式
一结合图1说明本实施方式，本实施方式是通过以下步骤实现的 步骤一、放入污水污水由进水管1流入配水池4，经配水池4上的配水孔3均勻地流入涡流 生化池6的横断面上，过孔流速为0. 08m/s 0. 12m/s ；步骤二、曝气过程污水在后续水流 的推动力及惯性力作用下依次流经涡流生化池6内竖向放置的多层格网7，形成水平流，这 时涡流生化池6中的活性污泥处于悬浮状态，污水在涡流生化池6中的停留时间为1. 5h 4. Oh，由曝气头9扩散出来的空气则由下部逐渐上升到水体表面，鼓入的空气量为处理水 量的3倍 6倍，使污水成气、水、泥混和液，混和液在经过多层格网7后，混和液所含的大 部分有机污染物已被活性污泥所降解，使混和液含有大量的悬浮污泥即菌胶团；步骤三、主 絮凝过程混和液进入到涡流絮凝池10内，以菌胶团自身为絮凝剂、以水平放置的多层格 网7为絮凝设备完成絮凝过程，混和液流入多层格网7的流速为0. 06m/s 0. 12m/s，此絮 凝过程为促使混合液中不易沉淀的微小颗粒及胶体级颗粒形成小而密实的絮体颗粒，易于 在沉池池中沉淀，絮凝时间为5min Smin ；步骤四、次絮凝过程步骤三之后的混合液进入 次絮凝池12，以菌胶团自身为絮凝剂继续完成絮凝过程，絮凝时间为Smin lOmin，形成大 而密实的可沉颗粒；步骤五、泥水分离含有污泥絮凝体的混合液翻过出流堰13经连接管 14进入到沉淀池15中沉淀，沉淀时间为Ih 1. 5h，大而密实的颗粒沉入沉淀池15底部， 澄清后的清液由出水管16排出，污水处理完成。泥水分离后，一部分污泥由回流泵18和回 流管19回流至配水池4，回流比为50% 100%，以保证涡流生化池6内具有一定浓度的 活性微生物，其余部分污泥则作为剩余污泥由污泥管17排放至后续污泥处理工段。配水池 4、涡流生化池6、涡流絮凝池10、次絮凝池12和沉淀池15池体均由钢筋混凝土制成。在配水池4与涡流生化池6之间的池壁上开设配水孔3，用来均勻分配来流。涡流生化池6的底 部铺设曝气头9，曝气头9安装在进气管2上，曝气头9为ABS或PVC材质，进气管2则预先 固定在池底。出流堰13，用来均勻收集污水混合液。步骤二中曝气头9工作时，由于气提作用，会使水流由下向上升流，形成竖直流， 水平流在流经格网7时，由于断面的减小其流速突然增大，而在刚刚流过格网7后其流速又 骤然减小，此流速差可以在水体中产生出众多的诱导涡旋，诱导涡旋在水体中不断交汇又 形成更多、更小的涡旋，从而在整个池体中形成无数的微涡流，涡流生化池6内的悬浮活性 污泥(菌胶团)、悬浮气泡、溶解氧及有机污染物在竖直流、水平流及微涡流三种水流的共 同作用下，处于高度悬浮和混合状态，并均勻地分布在涡流生化池6的横断面上，避免了普 通推流池中易出现的短流现象，提高了池体的空间利用率。步骤二和步骤三中多层格网7之间由连接杆8连接形成一个整体，并安装在支架5 上。格网7具有较强的造涡能力，可起到如下作用(1)、水中的微小涡旋具有较强的离心惯 性力，涡旋中所携带的氧气、含有机污染物的水体和活性污泥所组成的三相物质微粒，如活 性污泥絮体、溶解氧等在离心力的作用下可沿径向运动，亦可在惯性力的作用下沿切线方 向运动，水中存在着的无数微小涡旋促进了水中微小颗粒的无序运动，从而增加了三相物 质的接触机会，促进了三相传质，提高了氧的转移率，节约曝气量；(2)、格网7可以起到切 割大气泡和大块污泥絮体的作用，交错排列的多层孔眼可以在流程上不断切割气泡，避免 气泡过快合并、长大和气泡局部集中，从而使扩散到水体中的气泡具有较大的比表面积，有 利于溶解氧与活性污泥之间的传质，根据浓度梯度理论可知，也就提高了氧的利用率；(3)、 格网7同样可以不断切割活性污泥，使其表面不断更新，并保持足够大的比表面积，且具有 物理吸附溶解氧微气泡的作用，有利于活性污泥得到充分的氧进行新陈代谢。
具体实施方式
二 结合图1说明本实施方式，本实施方式的步骤二中竖向放置的 多层格网7中，相邻两个格网7之间的间距为0. 5m 1. 0m，每片格网7的孔眼形状为圆形、 正多边形或矩形，每片格网7的孔眼内切圆直径控制在0. 045m 0. 065m。混和液可在此区 间内进行横向、纵向混合，有利于溶解氧、有机底物和活性污泥在整个池体横断面上的重新 分配，避免出现曝气死区，提高了曝气头的利用率。其它步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三结合图1说明本实施方式，本实施方式的步骤三中水平放置的 多层格网7中，相邻两个格网7之间的间距为0. 4m 0. 6m，每片格网7的孔眼形状为圆形、 正多边形或矩形，每片格网7的孔眼内切圆直径控制在0. 045m 0. 065m。混和液可在此区 间内进行絮凝，有利于溶解氧、有机底物和活性污泥。其它步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四结合图1说明本实施方式，本实施方式的步骤三中涡流絮凝池 10的底角处设置导流坡11。导流坡11可二次浇注混凝土或砖砌，导流坡11为防止形成污 泥死角。其它步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
五结合图1说明本实施方式，本实施方式的步骤四中次絮凝池12 的底角处设置导流坡11。导流坡11可二次浇注混凝土或砖砌，导流坡11为防止形成污泥 死角。其它步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
六本实施方式的步骤一中污水过孔流速为0. lm/s。这个数值的过 孔流速可以使配水池4中的污水均勻的流入涡流生化池6中，以保证后续的曝气均勻。其 它步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
七本实施方式的步骤二中污水在涡流生化池6中的停留时间为 2. Oh,曝气鼓入的空气量为处理水量的4倍。上述数值使得污水在涡流生化池6中曝气充 分，污水容易形成絮体。其它步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
八本实施方式的步骤三中混和液流入多层格网7的流速为0. 08m/ s，絮凝时间为6min。上述数值能够保证混合液形成小而密实的絮体颗粒。其它步骤与具体 实施方式一相同。
具体实施方式
九本实施方式的步骤四中次絮凝时间为9min。这个絮凝时间足以 保证混合液形成大而密实的可沉颗粒。其它步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
十本实施方式的步骤五中含有污泥絮凝体的混合液在沉淀池15 中的沉淀时间为1. 2h。这个沉淀时间可以保证泥水分离的更加彻底。其它步骤与具体实施 方式一相同。
权利要求
一种利用格网曝气池处理污水的方法，其特征在于所述方法是通过以下步骤实现的步骤一、放入污水污水由进水管(1)流入配水池(4)，经配水池(4)上的配水孔(3)均匀地流入涡流生化池(6)的横断面上，过孔流速为0.08m/s～0.12m/s；步骤二、曝气过程污水在后续水流的推动力及惯性力作用下依次流经涡流生化池(6)内竖向放置的多层格网(7)，形成水平流，这时涡流生化池(6)中的活性污泥处于悬浮状态，污水在涡流生化池(6)中的停留时间为1.5h～4.0h，由曝气头(9)扩散出来的空气则由下部逐渐上升到水体表面，鼓入的空气量为处理水量的3倍～6倍，使污水成气、水、泥混和液，混和液在经过多层格网(7)后，混和液所含的大部分有机污染物已被活性污泥所降解，使混和液含有大量的悬浮污泥即菌胶团；步骤三、主絮凝过程混和液进入到涡流絮凝池(10)内，以菌胶团自身为絮凝剂、以水平放置的多层格网(7)为絮凝设备完成絮凝过程，混和液流入多层格网(7)的流速为0.06m/s～0.12m/s，此絮凝过程为促使混合液中不易沉淀的微小颗粒及胶体级颗粒形成小而密实的絮体颗粒，絮凝时间为5min～8min；步骤四、次絮凝过程步骤三之后的混合液进入次絮凝池(12)，以菌胶团自身为絮凝剂继续完成絮凝过程，絮凝时间为8min～10min，形成大而密实的可沉颗粒；步骤五、泥水分离含有污泥絮凝体的混合液翻过出流堰(13)经连接管(14)进入到沉淀池(15)中沉淀，沉淀时间为1h～1.5h，大而密实的颗粒沉入沉淀池(15)底部，澄清后的清液由出水管(16)排出，污水处理完成。
2.根据权利要求1所述一种利用格网曝气池处理污水的方法，其特征在于所述步骤 二中竖向放置的多层格网(7)中，相邻两个格网(7)之间的间距为0.5m 1.0m，每片格网 (7)的孔眼形状为圆形、正多边形或矩形，每片格网(7)的孔眼内切圆直径控制在0. 045m 0.065m。
3.根据权利要求1所述一种利用格网曝气池处理污水的方法，其特征在于所述步骤 三中水平放置的多层格网(7)中，相邻两个格网(7)之间的间距为0.4m 0.6m，每片格网 (7)的孔眼形状为圆形、正多边形或矩形，每片格网(7)的孔眼内切圆直径控制在0. 045m 0.065m。
4.根据权利要求1或3所述一种利用格网曝气池处理污水的方法，其特征在于所述 步骤三中涡流絮凝池(10)的底角处设置导流坡(11)。
5.根据权利要求1所述一种利用格网曝气池处理污水的方法，其特征在于所述步骤 四中次絮凝池(12)的底角处设置导流坡(11)。
6.根据权利要求1所述一种利用格网曝气池处理污水的方法，其特征在于所述步骤 一中污水过孔流速为0. lm/s。
7.根据权利要求1所述一种利用格网曝气池处理污水的方法，其特征在于所述步骤 二中污水在涡流生化池(6)中的停留时间为2. Oh，曝气鼓入的空气量为处理水量的4倍。
8.根据权利要求1所述一种利用格网曝气池处理污水的方法，其特征在于所述步骤 三中混和液流入多层格网(7)的流速为0.08m/s，絮凝时间为6min。
9.根据权利要求1所述一种利用格网曝气池处理污水的方法，其特征在于所述步骤 四中次絮凝时间为9min。
10.根据权利要求1所述一种利用格网曝气池处理污水的方法，其特征在于所述步骤 五中含有污泥絮凝体的混合液在沉淀池(15)中的沉淀时间为1.2h。
全文摘要
一种利用格网曝气池处理污水的方法，它涉及一种污水净化处理方法。以解决现有推流式活性污泥法处理污水没有利用格网曝气，使得活性污泥对溶解氧的利用率低，运行时曝气能耗高的问题。方法一、放入污水污水过孔流速为0.1m/s；二、曝气过程污水依次流经涡流生化池内竖向放置的多层格网形成水平流，污水在涡流生化池中的停留时间为2h，由曝气头鼓入的空气量为处理水量的4倍；三、主絮凝过程以菌胶团自身为絮凝剂、以水平放置的多层格网为絮凝设备完成絮凝过程，混和液流入多层格网的流速为0.08m/s，絮凝时间为6min；四、次絮凝过程次絮凝时间为9min；五、泥水分离沉淀时间为1.2h。本发明用于污水处理。
文档编号C02F3/12GK101985384SQ20101056654
公开日2011年3月16日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者艾恒雨 申请人:哈尔滨理工大学