一种具有脱气功能的推流式污水生物处理系统的制作方法

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种具有脱气功能的推流式污水生物处理系统 。

背景技术：

污水中含有大量的含氮、磷的有机物和无机物，氮、磷排放到水体中会引起水体的富营养化，对水体的生态环境造成极大破坏。目前，城镇污水处理厂通常采用生物法去除污水中的氮和磷。脱氮的原理是在厌氧微生物的作用下，污水中的有机氮可转化为氨氮，而后在好氧条件下氨氮可被氧化成硝态氮和亚硝态氮，最后在缺氧条件下硝态氮和亚硝态氮进过反硝化反应变成氮气从污水中去除。整个脱氮过程的关键是要严格控制每个反应阶段的溶解氧，同时要有足够的碳源和回流硝化液。

脱氮效率与硝化液回流量在一定范围内呈正比关系。目前很多污水处理厂的脱氮效率不高，主要原因就是硝化液回流比较小，但增加硝化液回流量会将大量的溶解氧带到缺氧池中，致使缺氧池内的缺氧环境受到影响，同时回流量增大还会使污水在缺氧池内的停留时间缩短：由于污水在缺氧池中的停留时间等于缺氧池容积除以流量，缺氧池容积不变，流量增大，则停留时间变短，最终造成反硝化反应不彻底，总氮去除率下降。一部分污水处理厂会通过增加缺氧池容积的方式增加缺氧段水力停留时间来解决硝化液回流比较大时反硝化不彻底的问题，但即使停留时间增加，缺氧池内大部分区域的溶解氧含量达不到缺氧条件，反硝化反应仍无法良好进行；还有一些污水处理厂会通过降低好氧段溶解氧浓度从而减少硝化液携带的溶解氧量，但好氧段溶解氧不足一方面会导致硝化反应不彻底，还会对有机物和磷的去除造成不利影响，甚至导致出水达不到排放标准要求。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有脱气功能的推流式污水生物处理系统 ，能够降低回流的硝化液中溶解氧浓度，在提高硝化液回流比的同时保证缺氧池始终保持良好的缺氧环境，保证良好的反硝化效果。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

设计一种具有脱气功能的推流式污水生物处理系统，包括依次连通设置的预缺氧池、厌氧池、缺氧池、缺氧廊道、好氧廊道和脱气池，

在所述脱气池的末端设有回流泵，还设有与后部的二沉池相连通的出水口，在所述缺氧廊道和脱气池内均设有搅拌器；所述缺氧池包括相邻设置的第一缺氧池和第二缺氧池，在所述第一缺氧池内和第二缺氧池内均设有回流闸门，所述回流泵与所述回流闸门分别通过管道相连通；在所述好氧廊道的底部铺设有曝气管道。

在上述技术方案中，待处理的污水进入生物处理系统后，依次通过预缺氧池、厌氧池、第一缺氧池、第二缺氧池、缺氧廊道、好氧廊道和脱气池，在第一缺氧池、第二缺氧池和缺氧廊道内污水进行缺氧反应，由缺氧廊道流入第一至第四好氧廊道进行好氧反应，在好氧廊道内设置曝气管道，进行鼓风曝气，为好氧反应提供充足的气体；好氧反应完成后再流入脱气池进行脱气，在脱气池内不进行曝气，在水流平稳流动的过程中，水中的气体自行脱离，水中的溶解氧得到释放，使水中的溶解氧浓度降低，脱气后的水一部分通过回流泵回流至缺氧池，为反硝化反应提供硝化液，另一部分进入二沉池进行后续沉淀处理。

本实用新型通过脱气池使水中的溶解氧得到释放，待溶解氧浓度降低后再出水和回流，因此回流的硝化液中溶解氧含量不会增大，在回流量较大时，缺氧池也可以一直保持良好的缺氧状态，维持较高的反硝化速率。因此，采用本实用新型中的生物处理系统，可以大幅提高硝化液回流比，进而提高脱氮效率，同时回流的硝化液中溶解氧浓度被有效降低，不会因硝化液回流量增大而将大量的溶解氧带到缺氧池中，致使缺氧池内的缺氧环境受到影响；在脱气池内溶解氧平均浓度可以下降0.75mg/L，使得脱气池的出水中溶解氧浓度保持在1.5mg/L左右，进入二沉池后也不会因为溶解氧过低发生厌氧反应致使污泥腐化或上浮。

优选的，所述预缺氧池、厌氧池、第一缺氧池和第二缺氧池均为矩形，且宽度边一端依次相邻，所述缺氧廊道和好氧廊道平行于所述预缺氧池、厌氧池、第一缺氧池和第二缺氧池的长度边设置，且所述缺氧廊道与所述预缺氧池、厌氧池、缺氧池的长度边相邻。

优选的，所述好氧廊道包括依次平行于所述缺氧廊道设置且依次相连通的第一好氧廊道、第二好氧廊道、第三好氧廊道和第四好氧廊道，所述第一好氧廊道与所述缺氧廊道相连通，所述第四好氧廊道末端与所述脱气池相连通。

好氧廊道这样依次平行的结构设置，可以使得每个好氧廊道的长度减小，但是又能够保证水流在好氧廊道内的停留反应时间，进行充分的好氧反应。这样组成的整体的生物处理池体结构既能够节约占地面积，又能在有限的池体大小内保证每个阶段内污水的停留反应时间。

优选的，所述预缺氧池、厌氧池、第一缺氧池、第二缺氧池、缺氧廊道、好氧廊道、脱气池共同组成一个矩形的生物处理池体；所述生物处理池体的长度等于所述预缺氧池、厌氧池、第一缺氧池、第二缺氧池的长度之和，所述生物处理池体的宽度等于所述第二缺氧池、缺氧廊道与四个好氧廊道的宽度之和。

优选的，所述脱气池的形状是由横向脱气廊道和纵向脱气廊道组成的拐角型池体，所述横向脱气廊道与所述第四好氧廊道末端相邻且连通，所述纵向脱气廊道与所述横向脱气廊道的末端垂直设置且相连通；所述缺氧廊道与第一、第二、第三好氧廊道的长度相等，所述第四好氧廊道与所述横向脱气廊道的长度之和等于生物处理池体的长度，所述纵向脱气廊道的长度与所述预缺氧池的宽度之和等于生物处理池体的宽度；在所述横向脱气廊道和纵向脱气廊道内均设有搅拌器。

这样的脱气池结构设置使得回流更加方便，充分利用生物池的空间，有利于节约占地面积，节省空间，减少池体修建成本；污水在所述预缺氧池停留时间为1.4h，在厌氧池停留时间为1.5h，在缺氧池及缺氧廊道停留时间为5.5h，在好氧廊道停留时间为9-9.5h，在脱气池的停留时间为0.5-1h。脱气池的停留时间设计为0.5-1h，可有效保证好氧廊道溶解氧的释放。

优选的，在所述预缺氧池、厌氧池、第一缺氧池、第二缺氧池内分别设有导流墙组，所述导流墙组包括两个弧形导流墙位于两个弧形导流墙之间的直型导流墙，所述两个弧形导流墙的内侧弧面相对设置。导流墙可以其到缓冲和导流作用，减少水流对墙体的冲击，保证水流在每个池体内的流动时间。

优选的，所述回流泵为潜水轴流泵，型号为VUP0501 ME185/8-42，额定流量为520L/s，额定扬程为1m。

优选的，在所述预缺氧池、厌氧池、缺氧池内均设有潜水推进器，型号为SB2224 A40/4，额定功率4kW，额定转速56r/min。

优选的，在所述缺氧廊道和脱气池内设置的搅拌器为垂直水翼型搅拌器，型号为FQM4000/9.0-2.2-JL，额定功率2.2KW，额定转速为10r/min。

潜水推进器可以保证水流按照既定方向流动，也可以通过潜水推进器调整水流速度。垂直水翼型搅拌器为立式搅拌器，可以保证缺氧廊道和脱水池污泥混合均匀，此外该搅拌器具有电耗低，搅拌效果好，电机在水面上便于维修的优点。该搅拌器也可以间隙运行，可增加回流消化液的污泥浓度，提高脱氮效率，提升出水水质，同时也可以降低回流泵的运行台数，节约电耗；在冬季污泥膨胀时，也可以通过关闭该搅拌器这种方式，减少进入二沉池的污泥浓度，控制二沉池的泥层，控制污泥膨胀，保证二沉池处理负荷。

优选的，所述第一缺氧池内的回流闸门，设置在第一缺氧池与厌氧池相邻的隔墙处；所述第二缺氧池内的回流闸门，设置在第二缺氧池的末端。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型生物处理系统，在好氧廊道后部设置脱气池，停留时间为0.5-1h，在脱气池内释放水中的溶解氧，可以使溶解氧浓度平均降低0.75mg/L，脱气池的出水中溶解氧浓度保持在1.5mg/L左右，当回流量较大时，也能够使缺氧池仍一直保持良好的缺氧状态，维持较高的反硝化速率，同时在此过程中好氧廊道内的反应也不会受到影响，进入二沉池后也不会因为溶解氧过低发生厌氧反应致使污泥腐化或上浮。

脱气池的垂直水翼型搅拌器可以保证缺氧廊道和脱水池污泥混合均匀，此外该搅拌器具有电耗低，搅拌效果好，电机在水面上便于维修的优点。该搅拌器也可以间隙运行，可增加回流消化液的污泥浓度，提高脱氮效率，提升出水水质，同时也可以降低回流泵的运行台数，节约电耗。

本实用新型具有脱气功能的推流式污水生物处理系统 ，既能保证良好的反硝化效果、降低出水总氮，同时也不会对其他出水指标造成不利影响。

附图说明

图1为本实用新型具有脱气功能的推流式污水生物处理系统中的处理流程示意图；

图2为本实用新型具有脱气功能的推流式污水生物处理系统的池体结构示意图；

图中标号：1为预缺氧池，2为厌氧池，3为第一缺氧池，4为第二缺氧池，5为缺氧廊道；6为脱气池，7为横向脱气廊道，8为纵向脱气廊道，9为回流泵，10出水口，11为第一好氧廊道，12为第二好氧廊道，13为第三好氧廊道，14为第四好氧廊道，15、16为回流闸门，17为潜水推进器，18为搅拌器；图中的箭头所示为水流方向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但下列实施例只是用来详细说明本实用新型的实施方式，并不以任何方式限制本实用新型的范围。

实施例1：一种具有脱气功能的推流式污水生物处理系统 ，参见图1、图2，包括依次连通设置的预缺氧池1、厌氧池2、缺氧池、缺氧廊道5、好氧廊道和脱气池6。

在脱气池6的末端设有回流泵9，回流泵9为潜水轴流泵，型号为VUP0501 ME185/8-42，额定流量为520L/s，额定扬程为1m。还设有与后部的二沉池相连通的出水口10，在缺氧廊道5和脱气池6内设有搅拌器18；缺氧池包括相邻设置的第一缺氧池3和第二缺氧池4，在第一缺氧池3内设有回流闸门16，在第二缺氧池4内设有回流闸门15，回流泵9与回流闸门15、16分别通过管道相连通，第一缺氧池3内的回流闸门16，设置在第一缺氧池16与厌氧池2相邻的隔墙处；第二缺氧池4内的回流闸门15，设置在第二缺氧池4的末端。在预缺氧池1、厌氧池2、第一缺氧池3、第二缺氧池4内分别设有导流墙组，导流墙组包括两个弧形导流墙位于两个弧形导流墙之间的直型导流墙，两个弧形导流墙的内侧弧面相对设置。在预缺氧池1、厌氧池2、缺氧池内均设有潜水推进器17，型号为SB2224 A40/4，额定功率4kW，额定转速56r/min。

预缺氧池1、厌氧池2、第一缺氧池3和第二缺氧池4均为矩形，大小一致，且宽度边一端依次相邻，缺氧廊道5和好氧廊道平行于预缺氧池1、厌氧池2、第一缺氧池3和第二缺氧池4的长度边设置，且缺氧廊道5与预缺氧池1、厌氧池2、缺氧池的长度边相邻。

好氧廊道包括依次平行于缺氧廊道5设置且依次相连通的第一好氧廊道11、第二好氧廊道12、第三好氧廊道13和第四好氧廊道14，第一好氧廊道11与缺氧廊道5相连通，第四好氧廊14道末端与脱气池6相连通，在好氧廊道的底部铺设有曝气管道，在好氧廊道内进行鼓风曝气，为好氧反应提供充足的气体。在脱气池内，也可设置曝气管道，但是工作时不进行曝气，使得水中的溶解氧得到释放，浓度降低后再出水和回流；当脱气池内积累有沉淀物时，可采用曝气管道进行曝气，以去除其中的沉淀物。

预缺氧池1、厌氧池2、第一缺氧池3、第二缺氧池4、缺氧廊道5、好氧廊道、脱气池6共同组成一个矩形的生物处理池体；生物处理池体的长度等于预缺氧池1、厌氧池2、第一缺氧池3、第二缺氧池4的长度之和，生物处理池体的宽度等于第二缺氧池4、缺氧廊道5与四个好氧廊道的宽度之和。

脱气池6的形状是由横向脱气廊道7和纵向脱气廊道8组成的拐角型池体，横向脱气廊道7与第四好氧廊道14末端相邻且连通，纵向脱气廊道8与横向脱气廊道7的末端垂直设置且相连通；缺氧廊道5与第一、第二、第三好氧廊道的长度相等，第四好氧廊道14与横向脱气廊道7的长度之和等于生物处理池体的长度，纵向脱气廊道8的长度与预缺氧池1的宽度之和等于生物处理池体的宽度。在横向脱气廊道7和纵向脱气廊道8内均设有搅拌器18。在缺氧廊道5和脱气池6内设置的搅拌器为垂直水翼型搅拌器，型号为FQM4000/9.0-2.2-JL，额定功率2.2KW，额定转速为10r/min。

在以上实施例中所涉及的设备元件如无特别说明，均为常规设备元件。

本实用新型具有脱气功能的推流式污水生物处理系统 的具体工作方式为：生物处理系统的进水依次进入预缺氧池、厌氧池，再进入第一缺氧池、第二缺氧池进行缺氧反应；再由缺氧廊道流到第一好氧廊道，再依次流经第二至第四好氧廊道，进行好氧反应；再由第四好氧廊道流到脱气池进行脱气，脱气池的出水一部分通过回流泵回流到第一缺氧池、第二缺氧池，另一部分进入二沉池进行后续沉淀处理。

脱气池内的水力停留时间保持在0.5-1h左右，使得脱气池内的水流中的溶解氧得到释放，溶解氧浓度平均下降0.75mg/L，使脱气池的出水中溶解氧浓度保持在1.5mg/L左右，进入二沉池后也不会因为溶解氧过低发生厌氧反应致使污泥腐化或上浮。同时水流在好氧廊道内的停留时间约减少至9-9.5h，不会对好氧廊道内的反应造成影响，经过脱气池后再行回流至脱气池，使得缺氧池内溶解氧仍保持在0.4-0.5mg/L，处于良好的缺氧状态。本实用新型具有脱气功能的推流式污水生物处理系统 既能保证良好的反硝化效果、降低出水总氮，同时也不会对其他出水指标造成不利影响。

上面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式做了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下进行变更或改变。