專利名稱：主溝環(huán)抱功能池型整體合建式氧化溝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水處理設(shè)施一氧化溝，尤其涉及一種主溝環(huán)抱功能池 型整體合建式氧化溝。
背景技術(shù)：
氧化溝污水處理技術(shù)近年迅速興起，該技術(shù)是在活性污泥法基礎(chǔ)上的新 發(fā)展。氧化溝是一種呈環(huán)形封閉溝渠型曝氣生化池，主要包括氧化溝主溝、 多個不同功能用途的功能池(如生物選擇池、厭氧池、水解酸化池、缺氧池
等。)及進(jìn)行固液分離引出上清液的二沉池也即固液分離沉淀池；氧化溝的形 狀一般為長圓形或馬蹄形，主溝中設(shè)有向混合液中充氧并起攪拌作用以保證 活性污泥的活性及與污水充分混合的曝氣設(shè)備，氧化溝及各功能池水下還設(shè) 有推流設(shè)備。氧化溝生物處理方法的機理是將污水或工業(yè)廢水和活性污泥及 其混合液在其中不停地循環(huán)流動，使好氧微生物和兼氧微生物降解污水中的 有機物和毒物，同時進(jìn)行除磷脫氮實現(xiàn)污水凈化的目的。氧化溝是具有完全混 合和推流水力特性的延時曝氣活性污泥法水處理工藝設(shè)施，由于氧化溝工藝 獨特的"封閉循環(huán)流動"的水力學(xué)特征以及較長的泥齡和較低的有機負(fù)荷， 使其成為出水水質(zhì)好，抗沖擊能力強，運行穩(wěn)定，流程簡單，便于維護(hù)，污泥排 量低可直接脫水，以及一次性建設(shè)投資和運行費用較低的水處理工藝，在城市 污水處理及工業(yè)廢水處理中得到廣泛應(yīng)用。目前，氧化溝技術(shù)正朝著充分利用 其水力學(xué)特性，進(jìn)一步通過引入各種A20運行模式(A20=Anaerobic-Anoxic"oxic， 是厭氧-缺氧-好氧脫氮除磷工藝的簡稱)提高除磷脫氮效果保證水質(zhì)并將各 功能池及固液分離沉淀池與氧化溝主溝整體合建以進(jìn)一 步減少占地面積的方 向發(fā)展。
以去除碳源污染物為主同時具有除磷脫氮功能的氧化溝，包括整體合建 式氧化溝，除有多種形式的曝氣方式外，還有多種形式的溝型。但它們均是 以相關(guān)功能池(如生物選擇池、厭氧池或水解酸化池、缺氧池等)設(shè)置在氧 化溝主溝的一端，即主溝的外側(cè)。同時，按進(jìn)水走向，將生物選擇池、厭氧 池或水解酸化池又置于缺氧池的外側(cè)，不與主溝直接相鄰。除回流到缺氧池 的污泥和混合液是通過水力回流門輸送外，回流到生物選擇池、厭氧池或水 解酸化池的污泥和混合液，則要通過管道、溝道和回流泵分別輸送。'圖1示
出典型的以卡魯塞爾(Corrousel)氧化溝為原形的整體合建式氧化溝，包括 氧化溝外墻5，氧化溝內(nèi)墻6-l、 6-2,厭氧池l，缺氧池2,主溝8,曝氣區(qū)9， 固液分離區(qū)4，水力回流門3、 10,主溝內(nèi)導(dǎo)流墻7-l、 7-2及缺氧池2內(nèi)導(dǎo) 流墻ll，圖中箭頭為流體走向。由圖1可以看出該氧化溝的相關(guān)功能池如厭 氧池l、缺氧池2設(shè)置在氧化溝主溝8的一端的外側(cè)。同時，按進(jìn)水走向，厭 氧池1又置于缺氧池2的外側(cè)，不與主溝8直接相鄰，回流到缺氧池2的污泥 和混合液是通過水利回流門3、 IO輸送，回流到厭氧池2的污泥和混合液， 則要通過另設(shè)的管道、溝道和回流泵分別輸送。圖3示出典型的以帕斯維爾 氧化溝為原形的整體合建式氧化溝，包括氧化溝外墻26,氧化溝內(nèi)墻23，導(dǎo) 流墻28-1、 28-2，厭氧池21，缺氧池22，曝氣區(qū)29，固液分離區(qū)25，永力回流 門24、 30。由圖3可以看出，與前例相同，該氧化溝相關(guān)功能池厭氧池21、缺 氧池22也是設(shè)置在氧化溝主溝27的一端的外側(cè)。同時，按進(jìn)水走向，又將厭 氧池21置于缺氧池22的外側(cè)，不與主溝27直^"相鄰。回流到缺氧池22的 污泥和混合液是通過水力回流門24、 30輸送，回流到厭氧池21的污泥和混合 液，則要通過另設(shè)的管道、溝道和回流泵分別輸送。
綜上所述，這一類整體合建池型設(shè)置可減少占地面積且對一般水質(zhì)可以 達(dá)到污水處理要求，但其主要缺陷是因污泥和混合液的回流方式是單一的，應(yīng) 對相對復(fù)雜的進(jìn)水水質(zhì)，對利用不同的^0模式進(jìn)行調(diào)整將受到限制。以污 泥調(diào)整為例，污泥回流點只能依靠管道定點回流，回流量只能依靠回流泵較大 的裝機冗余和電力來適時調(diào)整。應(yīng)對不同進(jìn)水水質(zhì)或處理過程中污水、廢水 中變化的碳、氮比，碳、磷比，氮、磷比，調(diào)試和運行非常困難。尤其對普遍有 工業(yè)廢水進(jìn)入的氧化溝水處理系統(tǒng)，無論對水廠的設(shè)計者和運行者來說，保 證出水水質(zhì)是難以應(yīng)對的挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于針對上述問題對現(xiàn)有整體合建式氧化溝進(jìn)行改 進(jìn)，提供一種主溝環(huán)抱功能池型整體合建式氧化溝，各相關(guān)功能池按進(jìn)水順 序串聯(lián)并置于氧化溝主溝環(huán)抱區(qū)域內(nèi)，各功能池與主溝之間、各功能池之間 均分別通過雙向溝道及水力回流門相互連通，應(yīng)對不同進(jìn)水水質(zhì)或處理過 程中污水、廢水中變化的碳、氮比，碳、磷比，氮、磷比，通過調(diào)節(jié),應(yīng)水力 回流門的開度，調(diào)整多組流體組合模式，實現(xiàn)了多種A2 0運行模式的轉(zhuǎn)換，達(dá) 到提高除磷脫氮效果，保證優(yōu)良的出水水質(zhì)的目的。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種主溝環(huán)抱功能池型整體合建式氧化溝，包括內(nèi)設(shè)曝氣區(qū)、固液分離區(qū) 的氧化溝主溝，多個不同功能的功能池，其特征在于各功能池按進(jìn)水順序串聯(lián) 位于氧化溝主溝環(huán)抱區(qū)域內(nèi)，各功能池通過與氧化溝主溝的共用墻段與之相 鄰，各功能池均具有位置相對的共用直墻段,各直墻段上分別設(shè)置與氧化溝主 溝連通的可調(diào)節(jié)開度的水力回流門；各功能池之間設(shè)有使其相互串聯(lián)貫通的 雙向溝道，溝道上設(shè)置可調(diào)節(jié)開度的水力回流門。
所述的功能池是生物選擇池、厭氧池或水解酸化池、缺氧池。 所述的使功能池相互間串聯(lián)貫通的雙向溝道上的水力回流門是插板式回 流門。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明將氧化溝的生物選擇池、厭氧池或水解酸 化池、缺氧池等相關(guān)功能池置于氧化溝主溝環(huán)抱的區(qū)域內(nèi)，各功能池通過與氧 化溝主溝的共用墻段與之相鄰，各功能池的直墻段上分別設(shè)置使功能池與氧 化溝主溝連通的可調(diào)節(jié)開度的水力回流門，借助主溝流體流速和方向及各功 能池自身的流體擾動流速和方向，各功能池與主溝之間可互相出水和進(jìn)水，并 通過控制水力回流門的開度，從全閉到全開范圍內(nèi)進(jìn)行流量調(diào)整；各功能池之 間分別通過雙向溝道相互連通，借助各功能池自身的擾動流速和方向，相互之 間既可出水又可進(jìn)水，并通過控制各溝道中分別設(shè)置的插板式水力回流門的 開度,在全閉到全開范圍內(nèi)進(jìn)行流量調(diào)整。本發(fā)明通過上述結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了在同一 種氧化溝溝型下，可應(yīng)對不同進(jìn)水水質(zhì)或處理過程中污水、廢水中變化的碳、 氮比，碳、磷比，氮、磷比，調(diào)整多組流體組合模式，簡便靈活地轉(zhuǎn)換多種A20 運行模式，即通過對上述各功能池、曝氣區(qū)、固液分離區(qū)以及進(jìn)水、混合液、 污泥相互之間進(jìn)行不同點、不同量的交換，完成和解決生物量和營養(yǎng)鹽的交換， 提高除磷脫氮效果，保證出水水質(zhì)，是一種成本低操作筒便易行的新型整體合 建式氧化溝溝型。


圖l是以卡魯塞爾(Corrousel)氧化溝為原形的功能池外置的整體合建 式氧化溝結(jié)構(gòu)示意圖2是以卡魯塞爾(Corrousel)氧化溝為原形的主溝環(huán)抱功能池型整體 合建式氧化溝；
圖3是以帕斯維爾(Pasveer)氧化溝為原形的功能池外置的整體合建式 氧化溝結(jié)構(gòu)示意圖4是以帕斯維爾(Pasveer)氧化溝為原形的主溝環(huán)抱功能池型整體 合建式氧化溝。
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明詳細(xì)說明。
具體實施例方式
實施例1
圖2是以卡魯塞爾(Corrousel)氧化溝為原形的主溝環(huán)抱功能池型整體合 建式氧化溝。如圖所示，該氧化溝包括氧化溝主溝及多個不同功能的功能池。 氧化溝外墻31為近似長圓形封閉環(huán)，氧化溝內(nèi)墻34同時也是氧化溝內(nèi)的各 功能池的整體外墻，為長圓形封閉環(huán)。氧化溝外墻31的內(nèi)壁和氧化溝內(nèi)墻34 的外壁所形成的環(huán)道構(gòu)成了合建式氧化溝的主溝35;主溝35內(nèi)設(shè)置了曝氣區(qū) 38和固液分離區(qū)32,它們分別設(shè)置在主溝35相對兩直墻段溝內(nèi)，它們在主 溝的位置決定了主溝各段位的D0 (溶解氧)值和混合液的濃度，因此對各功 能池功能的發(fā)揮產(chǎn)生直接的影響；主溝35中還設(shè)置了水下推流設(shè)備；在推流 設(shè)備作用下，主溝流體以一定的流速逆時針方向流動，圖中箭頭為流體流動 方向；主溝35內(nèi)還設(shè)置了導(dǎo)流墻33，它決定著主溝流體的走向。如圖所示， 該氧化溝包括多個不同功能的功能池，功能池可為生物選擇池、厭氧池或水 解酸化池、缺氧池，本例中功能池包括生物選擇池41、厭氧池39、缺氧池36。 三個功能池的容積根據(jù)各自的生化功能要求所決定，各功能池中設(shè)有推流設(shè) 備，流體在推流設(shè)備作用下，以一定的流速順時針方向流動，圖中箭頭為流體 流動方向。由氧化溝外墻31和氧化溝內(nèi)墻34的相對位置可見，生物選擇池 41、厭氧池39、缺氧池36按進(jìn)水順序串聯(lián)位于氧化溝主溝35環(huán)抱區(qū)域內(nèi)； 各功能池通過與氧化溝主溝的共用墻段與之相鄰，各功能池均具有位置相對 的共用直墻段，各直墻段上分別設(shè)置與氧化溝主溝連通的可調(diào)節(jié)開度的水力 回流門；如圖2所示，生物選擇池41、厭氧池39及缺氧池36分別在其對應(yīng)的 兩直墻段上相對設(shè)置兩個水力回流門37-1\37-2、 37-3\37-4、 37-5\37-6，所 有的水力回流門均可通過從全閉到全開范圍內(nèi)進(jìn)行開度調(diào)節(jié)來實現(xiàn)各功能池 與主溝35的流體交換和流量的調(diào)整。各功能池之間設(shè)有使其相互串聯(lián)貫通的 雙向溝道，溝道上設(shè)置可調(diào)節(jié)開度的水力回流門，生物選擇池41與厭氧池39 之間設(shè)有水力回流門40-1\40-2,因為是單向流體流過，所以設(shè)置的水力回流 門采用簡易的插板式回流門，可降低工程成本；同樣情況，厭氧池39與缺氧 池36之間也設(shè)置了同樣的插板式回流門40-3\40-4,所有的插板式回流門均 可通過從全閉到全開范圍內(nèi)的開度調(diào)節(jié)進(jìn)行相鄰功能池之間的流體交換和流 量的調(diào)整；主溝35中還設(shè)有控制進(jìn)水的配水閥門井42;生物選擇池"、厭
氧池39及缺氧池35內(nèi)還分別設(shè)置了導(dǎo)流墻41-1、 39-1及36-1，起到限制池 內(nèi)流體走向的作用。 實施例2，
圖4是以帕斯維爾(Pasveer)氧化溝為原形的主溝環(huán)抱功能池型整體合 建式氧化溝。如圖所示，該氧化溝包括氧化溝主溝及多個不同功能的功能池。 該氧化溝外墻51呈長圓形封閉環(huán)，氧化溝內(nèi)墻53同時也是氧化溝內(nèi)的各功能 池的整體外墻，也是長圓形封閉環(huán)。氧化溝外墻51的內(nèi)壁和氧化溝內(nèi)墻53的 外壁所形成的環(huán)道則構(gòu)成了合建式氧化溝的主溝54;主溝54內(nèi)設(shè)有曝氣區(qū)57、 固液分離區(qū)52，它們分別設(shè)置在主溝54相對兩直墻段溝內(nèi)，它們在主溝的位 置決定了主溝各段位的D0 (溶解氧)值和混合液的濃度，因此對各功能池功能 的發(fā)揮產(chǎn)生直接的影響。主溝54中還設(shè)置了水下推流設(shè)備；在推流設(shè)備作用 下，主溝流體以一定的流速逆時針方向流動，圖中箭頭為流體流動方南。該氧 化溝包括多個不同功能的功能池，功能池可為生物選擇池、厭氧池或水解酸 化池、缺氧池，本例中功能池包括生物選擇池60、厭氧池58、缺氧池55。三 個功能池的容積根據(jù)各自的生化功能要求所決定，各功能池中設(shè)有推流設(shè)備， 流體在推流設(shè)備作用下，以一定的流速逆時針方向流動，圖中箭頭為流體流 動方向。由氧化溝外墻51和氧化溝內(nèi)墻53的相對位置可見，生物選擇池60、 厭氧池58、缺氧池55按進(jìn)水順序串聯(lián)位于氧化溝主溝54環(huán)抱區(qū)域內(nèi)；各功能 池通過與氧化溝主溝54的共用墻段與之相鄰，各功能池均具有位置相對的共 用直墻段，各直墻段上分別設(shè)置與氧化溝主溝54連通的可調(diào)節(jié)開度的水力回 流門，如圖4所示，生物選擇池60、厭氧池58及缺氧池36分別在各自兩直墻 段上相對設(shè)置兩個水力回流門56-1\56-2、 56-3\56-4、 56-5\56-6。這三紐水力回 流門均可通過從全閉到全開范圍內(nèi)進(jìn)行開度調(diào)節(jié)來實現(xiàn)各功能池與主溝54的 流體交換和流量的調(diào)整。各功能池之間設(shè)有使其相互串聯(lián)貫通的雙向溝道，溝 道上設(shè)置可調(diào)節(jié)開度的水力回流門，生物選擇池60與與厭氧池58之間設(shè)有 水力回流門59-1、 59-2，因為是單向流體流過，所以設(shè)置的水力回流門為簡 易的插板式回流門，這樣可降低工程成本；同樣情況，厭氧池58與缺氧池55 之間也設(shè)置了同樣的插板式回流門59-3、 59-4，所有的插板式回流門均可通 過從全閉到全開范圍內(nèi)的開度調(diào)節(jié)進(jìn)行相鄰兩功能池之間的流體交換和流量 的調(diào)整。生物選擇池60、厭氧池58及缺氧池55內(nèi)還分別設(shè)置了導(dǎo)流墻60-1、 58-1及55-1，起到限制池內(nèi)流體走向的作用。
以下以實施例2為例簡述本發(fā)明工作原理
參見圖4,在氧化溝正常工作狀態(tài)下，主溝活性污泥及混合液在溝內(nèi)循環(huán)
流動；各功能池活性污泥及混合液在各池內(nèi)循環(huán)流動。生物選擇池的功能是 抑制絲狀菌；水解分化池的功能是使難降解的長鏈有機物斷鏈分化成小分子 結(jié)構(gòu)，提高生化效果；厭氧池的主要功能是使聚磷菌釋放磷；缺氧池的功能是 實現(xiàn)反硝化釋放氮氣。曝氣設(shè)備的作用是向混合液中充氧并起攪拌作用以保 證活性污泥的活性及與污水充分混合。操作時，將生物選擇池60與灰氧池58 之間的水力回流門59-2 、厭氧池58與缺氧池55之間的水力回流門59-4及 缺氧池55與氧化溝主溝54之間的水力回流門56-6打開，原水及回流污泥進(jìn) 入并貫通三個功能池，首先進(jìn)入生物選擇池6G循環(huán)，使絲狀菌得到抑制，之 后進(jìn)入?yún)捬醭?8循環(huán)，在回流污泥共同作用下實現(xiàn)磷的釋放，再進(jìn)入缺氧池 55循環(huán)，在回流混合液共同作用下，經(jīng)反硝化過程實現(xiàn)氮氣釋放；然后混合 液經(jīng)水力回流門56-6進(jìn)入主溝54中進(jìn)行無限循環(huán)，在曝氣區(qū)57的曝氣作用 下使污染物氧化和硝化(脫氮)，混合液進(jìn)入固液分離區(qū)52進(jìn)行固液分離， 上清夜作為被處理水排出氧化溝，混合液繼續(xù)循環(huán)，此時，在固液分離區(qū)52 末端混合液濃度增加，經(jīng)二次沉淀排出上清液，達(dá)到除磷脫氮效果使污水凈 化。此時，根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)及水處理運行狀態(tài)，可運用不同的A^模式進(jìn)行調(diào)整， 打開水力回流門56-5,則混合液回流至缺氧池55進(jìn)行循環(huán)處理，實現(xiàn)了一種 A力模式；再打開水力回流門56-3,則混合液回流至厭氧池58進(jìn)行循環(huán)處理， 實現(xiàn)了第二種A'0模式；繼續(xù)打開水力回流門56-1則混合液回流至生物選擇 池60循環(huán)實現(xiàn)了第三種A20模式；上述三種A20模式形成了 一種流體組合模 式，不同的A'0模式實質(zhì)上是調(diào)節(jié)回流混合液和回流污泥點和量的變化。
本發(fā)明通過將上述各種功能池被一體化氧化溝主溝環(huán)抱其中，使各功能 池與主溝之間、各功能池之間均分別通過雙向溝道及水力回流門相互連通，應(yīng) 對不同進(jìn)水水質(zhì)或污水廢水處理過程中變化的碳、氮比，碳、磷比，氮、磷 比，通過調(diào)節(jié)相應(yīng)水力回流門的開度,調(diào)整多組流體組合模式，可簡便靈活轉(zhuǎn) 換多種八20運行模式，實質(zhì)是相對于生物選擇池、厭氧池、缺氧池、曝氣區(qū) (好氧區(qū))、固液分離區(qū)以及進(jìn)水、混合液、污泥相互之間的不同點、不同量 的交換，進(jìn)行和解決生物量和營養(yǎng)鹽的交換。利用厭氧、兼氧菌和好氧菌的 硝化和反硝化作用以及釋磷和聚磷作用進(jìn)行除磷脫氮提高除磷脫氮效果，達(dá) 到保證優(yōu)良的出水水質(zhì)的目的。
實施例1與實施例2在實現(xiàn)多種人20運行模式提高除磷脫氮效果的工 作原理是相同的。
權(quán)利要求
1、一種主溝環(huán)抱功能池型整體合建式氧化溝，包括內(nèi)設(shè)曝氣區(qū)、固液分離區(qū)的氧化溝主溝，多個不同功能的功能池，其特征在于各功能池按進(jìn)水順序串聯(lián)位于氧化溝主溝環(huán)抱區(qū)域內(nèi)，各功能池通過與氧化溝主溝的共用墻段與之相鄰，各功能池均具有位置相對的共用直墻段，各直墻段上分別設(shè)置與氧化溝主溝連通的可調(diào)節(jié)開度的水力回流門；各功能池之間設(shè)有使其相互串聯(lián)貫通的雙向溝道，溝道上設(shè)置可調(diào)節(jié)開度的水力回流門。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的主溝環(huán)抱功能池型整體合建式氧化溝，其特征 在于所述的功能池是生物選擇池、厭氧池或水解酸化池、缺氧池。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的主溝環(huán)抱功能池型整體合建式氧化溝，其特征 在于所述的使功能池相互間串聯(lián)貫通的雙向溝道上的水力回流門是插板式回 流門。
全文摘要
本發(fā)明涉及主溝環(huán)抱功能池型整體合建式氧化溝，包括內(nèi)設(shè)曝氣區(qū)、固液分離區(qū)的主溝，多個功能池，其特征在于各功能池按進(jìn)水順序位于氧化溝主溝環(huán)抱區(qū)域內(nèi)，各功能池通過與主溝的共用墻段與之相鄰，各功能池具有位置相對的共用直墻段，各直墻段上設(shè)置與主溝連通的可調(diào)節(jié)開度的水力回流門；各功能池之間設(shè)有連通雙向溝道，溝道上設(shè)置可調(diào)節(jié)開度的水力回流門。本發(fā)明的有益效果是實現(xiàn)了在同一氧化溝溝型下，應(yīng)對不同水質(zhì)，調(diào)整多組流體組合模式，運用多種A²O運行模式，通過對各功能池、曝氣區(qū)、固液分離區(qū)及進(jìn)水，混合液和污泥之間進(jìn)行不同點，不同量的交換，完成生物量和營養(yǎng)鹽的交換，提高除磷脫氮效果，保證出水水質(zhì)。
文檔編號C02F3/02GK101182067SQ200710150279
公開日2008年5月21日 申請日期2007年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月21日
發(fā)明者侯景樹, 居文鐘, 彥 李, 欣 王 申請人:天津市天水環(huán)保設(shè)計工程有限公司