一种间歇式三相流化床污水处理装置

1.本发明涉及水处理装置技术领域，具体为一种间歇式三相流化床污水处理装置。


背景技术：

2.生物流化床是生物膜法的一种，以小粒径固体填料(例如：沸石、砂、无烟煤、活性炭以及多孔、高比表面的高分子聚合物等材料)作为生物膜载体，借助流体(污水或气体)使其呈流动状态，在单位时间加大生物膜同污水的接触面积，从而进行污水处理的一种反应器；生物流化床工艺的关键技术包括提高处理设备单位容积内的生物量和强化传质作用(即加快生物膜与污水之间的接触)。
3.三相生物流化床是以气体为动力使载体流化，在流化床反应器内，液体(污水)、固相(载体填料)和气相(空气或纯氧)三相相互接触。
4.根据现有的技术及文献报导可知，三相生物流化床的污水处理模式都是多塔联动方式，即需要配套其他的装置联合工作，且流化床一直处于连续曝气状态，对浓度较大的污水处理不够彻底，且气液固的传至能力有待提升，基于此，本发明设计了一种间歇式三相流化床污水处理装置，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种间歇式三相流化床污水处理装置，采用一体化装置，利用多个阀门分别进行控制流体运动，以空气为动力使载体流化，循环的污水反复地与载体和空气进行三相接触，加大加快了流体与生物膜的相对运动，从而对污水进行强化降解。装置由污水处理、排泥、脱膜三个步骤组成，周期性的运作，均在同一个装置完成，减少了装置成本，脱氮除磷效果好，大大提高了有机物的处理能力。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种间歇式三相流化床污水处理装置，包括处理池、生物载体填料区、储液区、淋洒器、污泥处理装置和二次沉淀池，所述生物载体填料区设置在处理池的内腔，所述储液区设置在处理池的底部，所述处理池的一侧通过固定杆固定连接有循环水管，所述循环水管的下端串接有循环水水泵，所述淋洒器安装在循环水管的末端，所述污泥处理装置设在靠近储液区的位置，所述储液区的底部设有污泥排放口，且污泥处理装置和污泥排放口之间设有污泥排放管，所述污泥排放管上串接有污泥泵，所述二次沉淀池设置在靠近处理池的位置，所述处理池和二次沉淀池之间设有出水管。
7.优选的，所述二次沉淀池的一侧设有回流水水泵，所述回流水水泵和循环水管之间设有回流水管。
8.优选的，所述处理池的上端设有防溢檐，所述生物载体填料区的顶部设有上防护网，所述生物载体填料区的底部设有下防护网。
9.优选的，所述处理池的上方设有进水管，且进水管的末端位于上防护网的上方。
10.优选的，所述处理池的下端还设有曝气组件，所述曝气组件包括风机、曝气管、第
一曝气头和第二曝气头，所述风机安装在处理池的外侧，所述曝气管连通在风机的输出端，所述第一曝气头和第二曝气头均设置在曝气管上，所述第一曝气头呈45
°
设置，所述第二曝气头呈水平设置。
11.优选的，所述循环水管靠近储液区的一端设有过滤网，所述循环水管靠近处理池上端的位置连通有空气排风管。
12.优选的，所述出水管靠近处理池的一端设有出水口过滤网。
13.优选的，所述循环水管靠近储液区的一端设有第一阀门，所述循环水管靠近淋洒器的一端设有第二阀门，所述空气排风管上设有第三阀门，且第三阀门为放空阀，所述污泥排放管上设有第四阀门，所述进水管上设有第五阀门，所述出水管上设有第六阀门，所述回流水管上设有第七阀门。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
15.(1)本发明采用循环往复式的污水处理模式，具有强化处理的效果，提升了出水质量，减小了下一环节的水处理强度和负荷，装置有效的利用了二次沉淀池的上清液，配以曝气组件，对生物载体填料进行脱膜、清洗和再生，而且装置将水处理、污泥沉降、生物载体填料脱膜纳入同一个装置、有序进行工作，避免了多塔联用产生的过多设备费用。
16.(2)本发明的空气曝气设置为两个不同的角度，曝气充分，起到空气扬水的作用，加速了有机物从污水中向微生物细胞传递过程，同时装置可交替的处于有氧、缺氧状态，在微生物的作用下有效的脱氮除磷。
17.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明正面结构示意图；
20.图2为本发明侧面结构示意图；
21.图3为本发明的立体结构示意图；
22.图4为本发明曝气方式示意图；
23.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
24.1-处理池，2-生物载体填料区，3-上防护网，4-下防护网，5-进水管，6-出水管，7-风机，8-曝气管，801-第一曝气头，802-第二曝气头，9-储液区，10-过滤网，11-固定杆，12-循环水水泵，13-循环水管，14-空气排放管，15-淋洒器，16-污泥排放口，17-污泥排放管，18-污泥泵，19-污泥处理装置，20-防溢檐，21-二次沉淀池，22-回流水水泵，23-回流水管，24-出水口过滤网。
25.v1-第一阀门，v2-第二阀门，v3-第三阀门，v4-第四阀门，v5-第五阀门，v6-第六阀门，v7-第七阀门。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
27.请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种间歇式三相流化床污水处理装置，包括处理池1、生物载体填料区2、储液区9、淋洒器15、污泥处理装置19、和二次沉淀池21，生物载体填料区2设置在处理池1的内腔，储液区9设置在处理池1的底部，处理池1的一侧通过固定杆11固定连接有循环水管13，循环水管13的下端串接有循环水水泵12，淋洒器15安装在循环水管13的末端，污泥处理装置19设在靠近储液区9的位置，储液区9的底部设有污泥排放口16，且污泥处理装置19和污泥排放口16之间设有污泥排放管17，污泥排放管17上串接有污泥泵18，二次沉淀池21设置在靠近处理池1的位置，处理池1和二次沉淀池21之间设有出水管6。
28.其中，二次沉淀池21的一侧设有回流水水泵22，回流水水泵22和循环水管13之间设有回流水管23。
29.其中，处理池1的上端设有防溢檐20，生物载体填料区2的顶部设有上防护网3，生物载体填料区2的底部设有下防护网4。
30.生物载体填料区内为“瓶盖状”的悬浮生物载体填料，“瓶盖状”载体填料的边缘布满软刺状须绳，可用于切割气泡，使生成的气泡更加丰富细腻；“瓶盖状”载体填料由聚丙烯改性而成。
31.其中，处理池1的上方设有进水管5，且进水管5的末端位于上防护网3的上方。
32.其中，处理池1的下端还设有曝气组件，曝气组件包括风机7、曝气管8、第一曝气头801和第二曝气头802，风机7安装在处理池1的外侧，曝气管8连通在风机7的输出端，第一曝气头801和第二曝气头802均设置在曝气管8上，第一曝气头801呈45
°
设置，第二曝气头802呈水平设置。
33.产生的部分气泡是以抛物线形式上升，在气液传输过程中，气泡与液体及固体的接触面积比较大，气液传质效果更好，动力十足。
34.其中，循环水管13靠近储液区9的一端设有过滤网10，循环水管13靠近处理池1上端的位置连通有空气排风管14。
35.其中，出水管6靠近处理池1的一端设有出水口过滤网24。
36.其中，循环水管13靠近储液区9的一端设有第一阀门v1，循环水管13靠近淋洒器15的一端设有第二阀门v2，第二阀门v2可调节流量大小；空气排风管14上设有第三阀门v3，且第三阀门v3为放空阀，污泥排放管17上设有第四阀门v4，进水管5上设有第五阀门v5，出水管6上设有第六阀门v6，回流水管23上设有第七阀门v7。
37.本实施例的一个具体应用为：本装置通过外接电源给装置内的电器元件提供电能，并通过控制开关控制它们的开闭；且装置为间歇性工作，可周期循环操作；
38.运行时，首先关闭所有阀门v1-v7，打开处理池1的上防护网3，将生物载体填料区2放入处理池1中，生物载体填料区2填入量约占处理池体积的20％-50％，底部由下防护网4承载。开启进水阀门v5，引入污水，将污水注入处理池1达到规定容量，关闭第五阀门v5，打
开曝气组件(风机7、曝气管8、第一曝气头801第二曝气头802)进行充氧曝气，曝气时间至少72h，并营造适合生物载体填料区2挂膜的环境，不断观察，直到挂膜成功，完成初次挂膜。
39.再开启第一阀门v1和第二阀门v2，及曝气组件。处理过的污水经储液区9，由循环水水泵12动力驱使，经循环水管13提升至淋洒器15，此时淋洒器15呈水幕状喷水，污水循环带动空气进入处理池1内，对水体也起到搅动曝气作用，处理池1内气液固三相充分接触，使生物载体填料区2处于流化状态，进行有机物的降解。
40.根据污水的水质情况，操作人员预设循环次数。到预设周期后，关闭第一阀门v1和第二阀门v2及曝气组件，使处理池内1的气液固三相处于低速平缓、缺氧状态。静态泥水分离后，污泥及部分脱落的生物膜将自然沉降到储液区9的底部，此时处理池中上部为处理完毕的污水。
41.开启第六阀门v6，使处理好的污水排入二次沉淀池21；关闭第六阀门v6，开启第四阀门v4及污泥泵18，下部的泥沙等杂物一同排入污泥处理装置19.
42.此时，若处理池1的生物载体填料区2部分处于老化状态，根据实际情况，可对生物填料区2进行清洗脱膜处理，方法为：关闭第一至第六阀门，开启第七阀门v7，将二次沉淀池21的上清液回流至淋洒器15，调节淋洒器15的方向为摆动模式，使出水对生物载体填料区2大面积急速布水，并开启曝气组件助力，一同对老化的生物填料区2进行脱膜再生，并将老化的生物膜排入污泥处理装置19。通过上述工作，完成一个工作周期，可开启第五阀门v5继续进入下一个周期。
43.污水经循环水水管13时，易储存空气，阻碍水顺畅喷洒，此时需要开启第三阀门v3，排出空气。
44.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
45.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。