公布日：2024.03.15
申請日：2023.12.18
分類號：C02F7/00(2006.01)I;C02F3/30(2023.01)I
摘要
本發明涉及污水處理技術領域，尤其涉及一種污水處理合建式淺層曝氣生化系統，其包括一組構筑模塊，包括：降流區，其用以將污水輸入構筑模塊；升流區，其用以推動污水在構筑模塊中上升；沉淀區，其用以將污水進行初步沉淀；連通區，其用以使污水在構筑模塊的各區域流動；本發明利用在污水處理構筑物中設置上述區域的方式，將污水循環處理，并采用淺層曝氣的方式，有效節省能耗，在有效降低了污水處理系統的占地面積的同時，有效提升了污水處理系統的抗沖擊負荷，從而增強了污水處理系統的魯棒性。
權利要求書
1.一種污水處理合建式淺層曝氣生化系統，其特征在于，其包括一組構筑模塊，包括：降流區，其設置在所述構筑模塊外側，用以將污水輸入所述構筑模塊；升流區，其設置在所述降流區內，用以推動污水在所述構筑模塊中上升；沉淀區，其設置在所述升流區內，用以將污水進行初步沉淀；連通區，其設置在所述構筑模塊底部，且與所述降流區、所述升流區以及所述沉淀區相連，用以使污水在所述構筑模塊的各區域流動；其中，所述降流區與所述升流區由升流區壁隔離，所述升流區與所述沉淀區由沉淀區壁隔離；所述升流區壁以及所述沉淀區壁遠離水面的一端設有若干水孔，各水孔處于所述連通區內。
2.根據權利要求1所述的污水處理合建式淺層曝氣生化系統，其特征在于，包括：所述構筑模塊；進水模塊，其與所述降流區相連，用以將污水送入構筑模塊；充氣模塊，其與所述升流區以及所述沉淀區相連，用以向污水和/或污泥提供動力，并將污水與空氣混合；污泥模塊，其與所述沉淀區相連，用以將污泥輸送出沉淀區；出水模塊，其與所述沉淀區相連，用以將完成處理的污水輸送出所述構筑模塊；控制模塊，其與所述進水模塊、所述充氣模塊以及所述污泥模塊相連，用以根據污泥模塊的出料速率控制進水模塊的進水速率以及充氣模塊的曝氣速率。
3.根據權利要求2所述的污水處理合建式淺層曝氣生化系統，其特征在于，所述充氣模塊在所述升流區中設有若干曝氣器，各曝氣器成環狀均勻分布在所述升流區中；所述充氣模塊在所述沉淀區中設有若干氣提器，用以將沉淀區中的污泥輸送至所述降流區中。
4.根據權利要求2所述的污水處理合建式淺層曝氣生化系統，其特征在于，所述升流區壁與水平面垂直，且低于所述構筑模塊的外壁；所述外壁與所述升流區壁的高差與所述曝氣速率成負相關；所述沉淀區壁由桶狀以及錐狀部分組成，用以對污泥進行選擇；所述沉淀區壁上設置的各水孔高度與所述出料速率成負相關。
5.根據權利要求4所述的污水處理合建式淺層曝氣生化系統，其特征在于，所述沉淀區在垂直方向上將污水進行過濾和選擇，包括：清水艙，其位于所述沉淀區頂部，用以承載完成處理的污水；輸出艙，其位于所述清水艙下方，且與所述出水模塊相連，用以將完成處理的污水送入所述出水模塊；斜管艙，其位于所述輸出艙下方，且設有一組斜管沉淀器，用以過濾所述污水；污泥選擇艙，其位于所述錐狀部分，且在所述沉淀區壁的過水孔上方，并且與各氣提器相連，用以對沉淀池的污水中的污泥進行選擇，并將完成選擇的污泥輸送至所述降流區和/或所述斜管艙；剩余污泥艙，其位于所述沉淀區底部，用以將完成選擇的污泥送入所述污泥模塊。
6.根據權利要求3或4任一項所述的污水處理合建式淺層曝氣生化系統，其特征在于，所述升流區與所述降流區通過所述升流區壁上設置的各過水孔以及升流區壁上方的空間連通，所述充氣模塊中的各曝氣器設置在升流區中，并以所述曝氣速率將升流區中的污水送入所述降流區。
7.根據權利要求6所述的污水處理合建式淺層曝氣生化系統，其特征在于，所述升流區以及所述降流區在垂直方向上利用所述曝氣器輸入的氧氣對污水進行處理，包括：富氧艙，其位于所述升流區中曝氣器上方，以及所述降流區頂部，用以使污泥保持好氧狀態；微氧艙，其位于所述降流區除頂部外的部分，以及所述升流區中曝氣器的下方，用以存儲未處理的污水；其中，所述曝氣器能夠加速污水循環，并降低污水在所述微氧艙內的停留時間，用以使污水中的污泥保持活性。
8.根據權利要求7所述的污水處理合建式淺層曝氣生化系統，其特征在于，所述升流區頂部在水平面上的投影面積小于所述降流區，用以使升流區中的污水進入降流區頂部時，增大污水與空氣的接觸面積。
9.根據權利要求5所述的污水處理合建式淺層曝氣生化系統，其特征在于，所述輸出艙包括若干穿孔排管，其上各孔均勻分布在所述輸出艙內，且孔口朝上，用以將完成處理的污水以所述進水速率送出所述構筑模塊。
10.根據權利要求4所述的污水處理合建式淺層曝氣生化系統，其特征在于，所述沉淀區與所述升流區以及所述降流區設有若干連通管，用以將沉淀區內的污水與升流區以及降流區混合，并將沉淀區中的污泥送入升流區和/或降流區進行好氧反應。
發明內容
為此，本發明提供一種污水處理合建式淺層曝氣生化系統，用以克服現有技術中水流方向單一，無法對污水進行有效處理且污泥回用較為困難，從而導致污水處理系統運行不穩定的問題。
為實現上述目的，本發明提供一種污水處理合建式淺層曝氣生化系統，其包括一組構筑模塊，包括：
降流區，其設置在所述構筑模塊外側，用以將污水輸入所述構筑模塊；
升流區，其設置在所述降流區內，用以推動污水在所述構筑模塊中上升；
沉淀區，其設置在所述升流區內，用以將污水進行初步沉淀；
連通區，其設置在所述構筑模塊底部，且與所述降流區、所述升流區以及所述沉淀區相連，用以使污水在所述構筑模塊的各區域流動；
其中，所述降流區與所述升流區由升流區壁隔離，所述升流區與所述沉淀區由沉淀區壁隔離；
所述升流區壁以及所述沉淀區壁遠離水面的一端設有若干水孔，各水孔處于所述連通區內。
進一步地，包括：
所述構筑模塊；
進水模塊，其與所述降流區相連，用以將污水送入構筑模塊；
充氣模塊，其與所述升流區以及所述沉淀區相連，用以向污水和/或污泥提供動力，并將污水與空氣混合；
污泥模塊，其與所述沉淀區相連，用以將污泥輸送出沉淀區；
出水模塊，其與所述沉淀區相連，用以將完成處理的污水輸送出所述構筑模塊；
控制模塊，其與所述進水模塊、所述充氣模塊以及所述污泥模塊相連，用以根據污泥模塊的出料速率控制進水模塊的進水速率以及充氣模塊的曝氣速率。
進一步地，所述充氣模塊在所述升流區中設有若干曝氣器，各曝氣器成環狀均勻分布在所述升流區中；
所述充氣模塊在所述沉淀區中設有若干氣提器，用以將沉淀區中的污泥輸送至所述降流區中。
進一步地，所述升流區壁與水平面垂直，且低于所述構筑模塊的外壁；
所述外壁與所述升流區壁的高差與所述曝氣速率成負相關；
所述沉淀區壁由桶裝以及錐狀部分組成，用以對污泥進行選擇；
所述沉淀區壁上設置的各水孔高度與所述出料速率成負相關。
進一步地，所述沉淀區在垂直方向上將污水進行過濾和選擇，包括：
清水艙，其位于所述沉淀區頂部，用以承載完成處理的污水；
輸出艙，其位于所述清水艙下方，且與所述出水模塊相連，用以將完成處理的污水送入所述出水模塊；
斜管艙，其位于所述輸出艙下方，且設有一組斜管沉淀器，用以過濾所述污水；
污泥選擇艙，其位于所述錐狀部分，且在所述沉淀區壁的過水孔上方，并且與各氣提器相連，用以對沉淀池的污水中的污泥進行選擇，并將完成選擇的污泥輸送至所述降流區和/或所述斜管艙；
剩余污泥艙，其位于所述沉淀區底部，用以將完成選擇的污泥送入所述污泥模塊。
進一步地，所述升流區與所述降流區通過所述升流區壁上設置的各過水孔以及升流區壁上方的空間連通，所述充氣模塊中的各曝氣器設置在升流區中，并以所述曝氣速率將升流區中的污水送入所述降流區。
進一步地，所述升流區以及所述降流區在垂直方向上利用所述曝氣器輸入的氧氣對污水進行處理，包括：
富氧艙，其位于所述升流區中曝氣器上方，以及所述降流區頂部，用以使污泥保持好氧狀態；
微氧艙，其位于所述降流區除頂部外的部分，以及所述升流區中曝氣器的下方，用以存儲未處理的污水；
其中，所述曝氣器能夠加速污水循環，并降低污水在所述微氧艙內的停留時間，用以使污水中的污泥保持活性。
進一步地，所述升流區頂部在水平面上的投影面積小于所述降流區，用以使升流區中的污水進入降流區頂部時，增大污水與空氣的接觸面積。
進一步地，所述輸出艙包括若干穿孔排管，其上各孔均勻分布在所述輸出艙內，且孔口朝上，用以將完成處理的污水以所述進水速率送出所述構筑模塊。
進一步地，所述沉淀區與所述升流區以及所述降流區設有若干連通管，用以將沉淀區內的污水與升流區以及降流區混合，并將沉淀區中的污泥送入升流區和/或降流區進行好氧反應。
與現有技術相比，本發明的有益效果在于，利用在污水處理構筑物中設置降流區、升流區、沉淀區以及連通區的方式，將污水循環處理，并采用淺層曝氣的方式，有效節省能耗，在有效降低了污水處理系統的占地面積的同時，有效提升了污水處理系統的抗沖擊負荷，從而增強了污水處理系統的魯棒性。
進一步地，利用設置構筑模塊、進水模塊、充氣模塊、污泥模塊、出水模塊以及控制模塊的方式，控制出入水量以及污泥的排出及循環，在有效提升了污泥利用效率的同時，增加了污水處理的效率，從而進一步增強了污水處理系統的魯棒性。
進一步地，利用在升流區中設置曝氣器的方式，提升污水曝氣深度，在占地面積固定的前提下提升了污水處理構筑物的容積，在有效降低了污水處理構筑物的占地面積的同時，利用深井曝氣的方式，從而進一步增強了污水處理系統的魯棒性。
進一步地，通過對過水口位置的確定，對污水處理的能力進行調節，在有效提升了污水處理構筑物的穩定性的同時，進一步增強了污水處理系統的魯棒性。
進一步地，利用在沉降區底部混合液進行預先沉淀，到達斜管區后二次沉淀，經過兩次沉淀，既減輕了斜管的負荷，又增加了沉淀效果；在有效節省了能耗的同時，采用淺層曝氣的方式進一步增強了污水處理系統的魯棒性。
進一步地，利用曝氣器推動水流的方式，節省提升泵的能耗，并利用曝氣的攪拌作用，使污水能夠充分與空氣混合，在有效提升了污水處理效率的同時進一步增強了污水處理系統的魯棒性。
進一步地，通過壓縮升流區面積的方式，使升流區與降流區流速增大，同時污泥選擇區的混合液也及時的與進水混合，在有效增加系統抗沖擊負荷的同時，提升了污水處理系統的穩定性，從而進一步增強了污水處理系統的魯棒性。
進一步地，利用將穿孔朝上的方式，防止浮渣進入在有效減少三角堰及浮渣板的投入的同時，進一步增強了污水處理系統的魯棒性。
進一步地，通過將污泥反復回流利用的方式，將沉淀池中的污泥利用水流送入升流區以及降流區，在有效提升了污泥活性的同時，進一步增強了污水處理系統的魯棒性。
（發明人：田金星;劉妞;閆項飛;朱國亮;付巢;閆姝曉;鄭佳璨;王宇;萬家虎;朱海南;蘆玉偉;張華）
