[发明专利]一种翻腾式竖向流好氧曝气技术

说明书

本发明为污水处理技术

好氧曝气是污水处理最常采的方法，好氧曝气的方法很多;如推流式曝气池，沿廊道全程设置曝气头，污水在池中需连续曝气6～8小时以上，能耗过高;氧化沟曝气，污水在设备内需停留24小时以上，设备体积过大，占地面积大;深井曝气法，施工及污水处理量都受到一定的限制，城市污水很难使用;完全混合曝气法;处理量及处理水质都受到一定的限制。总之，所述现有的好氧曝气方法所存在的共同缺点是在动力学上离开其最佳状态尚远，其一，不能为活性污泥、有机底质与氧高速率接触提供最佳流动条件，因为只有三者接触才能进行生化反应;其二，在污水好氧曝气的生化系统中传质速率低，尤其是对生化反应起主导作用的亚微观传质速率低，尤其是对生化反应起主导作用的亚微观传质工程界尚缺乏认识，而这项传质阻力要比宏观传质阻力大几个数量级，正是这样两个动力学因素的限制，使得好氧曝气效率均较低，导致运行费用过高或设备体积过大。

基于上述好氧曝气方法所存在的共性问题，本发明的目的在于发明一种翻腾式竖向流好氧曝气技术，使其在动力学上达到最佳状态，以达到大幅度提高好氧曝气效率，降低运行费用;减小设备体积、大幅度地减少设备投资的目的。

本发明的实施方法是：原污水和经由污泥泵输送来的活性污泥，竖向进入翻腾式曝气池的竖向廊道内形成竖向流，经多级翻腾竖向流动，完成曝气反应和絮凝之后进入二沉池沉淀

下面结合附图给出本发明的最佳实施例。

附图为翻腾式竖向流曝气池。

如图所示，翻腾式竖向流曝气池内用隔板分隔成多级翻腾式竖向廊道，竖向廊道分两部分，前一部分为曝气反应廊道①，在曝气反应廊道的底部均设置曝气器③，后一部分为絮凝廊道②，絮凝廊道②的廊道尺度要大于曝气反应廊道①的廊道尺度，使水流动速度降低，以利于污泥颗粒絮凝长大，为防止积泥，絮凝廊道②的廊道底部，均设置排泥设备⑤。为了使曝气反应均匀，加速传质，以及加速絮凝过程，在所有的廊道内均设置多层格网④。

原污水和经由污泥泵⑥输送来的活性污泥，进入翻腾式竖向廊道内形成竖向流，在水流的湍流扩散作用，尤其在格网④对流动的分布作用下，小尺度的污泥颗粒与曝气器③流出的气泡与原污水迅速进行混合并均匀地分布在污水中，达到了均匀曝气的目的;在曝气廊道①内，保持一定剪切强度的湍动水流，抑制了活性污泥颗粒长大，也抑制了大尺度气泡的形成，使它较长时间地保持高比表面积状态，由于曝气器③设置于廊道的底部，这样，廊道越长，气泡在水中停留时间也越长，气泡中的氧转移率也越高。另外在水流的湍动剪切作用、格网对大涡旋的破碎作用、格网后面各向同性湍流中涡旋衰减作用下，在水流中造成高比例的微涡旋，利用这些微涡旋的惯性效应，可以有效地加大活性污泥颗粒，有机底质和氧三者之间的物相接触，加大了三者的传质速率，特别是亚微观传质速率，加快了生化反应速度，从而大幅度也降底了污水在设备内的停留时间。曝气反应后的污水进入絮凝廊道②中，由于竖向廊道②的廊道尺度加大，使水流速度降低，加之格网后的高比例微涡旋的惯性作用，增加了污泥颗粒碰撞机率，使污泥颗粒迅速长大，大幅度地提高了絮凝速度。原污水在翻腾式竖向流曝气池内完成曝气反应和絮凝之后进入二沉池⑦沉淀。沉淀后的上清液排掉，沉淀后的部分污泥再经由污泥泵⑤输送入曝气池内参加曝气反应。

实施本发明可明显地提高氧的转移率及生化反应速，使污水在设备内仅停留一个小时左右。可大幅度地降低长期运行费用及曝气池基建与设备的工程造价。