气浮生物处理工艺及设备制造技术

本发明专利技术揭示了一种对多种有机污染水进行处理的气浮生物处理工艺与设备，它是一种将气浮分离和生物处理的主要工艺过程有机地组合在一个容器中而形成的，可以取代常规活性污泥法生物处理中的初沉池、曝气池、二沉池和污泥回流装置，处理效率极高，可使主设备占地面积缩小到原来的十分之一左右。气浮生物处理设备能处理的有机污染水是除少数含有对微生物起强烈毒性抑制作用的有机污染水外的各种有机污染水，包括工业有机废水、城市污水、居民生活污水、受有机物污染的天然地表水、地下水等。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种对多种有机污染水进行处理的工艺，是一种将气浮分离和生物处理的主要工艺过程有机地组合在一个容器中而形成的特高效处理工艺。本专利技术所能处理的有机污染水是除少数含有对微生物起强烈毒性抑制作用的有机污染水外的各种有机污染水，包括工业有机废水、城市污水、居民生活污水、受有机物污染的天然地表水、地下水等。一、对于含有一定有机污染物的水，现有的处理方法有物理分离法及物理化学法、生物处理法等基本方法。其中，物理分离法主要有沉淀、气浮、超声、微波、过滤处理等工艺，物理化学法主要有混凝沉淀、电解气浮、化学加药、光催化氧化等工艺。长期以来，人们对各种物理化学分离工艺作了大量的研究与改进，例如在沉淀池中增加斜板或斜管，大幅度提高了沉淀分离的效率与出水水质。气浮分离工艺广泛用于油水分离、造纸白水等工业废水的处理。一般来说，物理化学处理法存在以下问题沉淀、气浮、过滤、混凝沉淀等传统处理工艺的出水水质不高，一般不容易达到污水排放的要求，而化学加药、光催化氧化等工艺则运行费用较高，所以应用受到限制。附图说明图1是一种典型的气浮池结构示意图。需要处理的水一般预先加入凝聚剂后，由进水管(101)进入主体设备气浮池(102)。在主体设备气浮池(102)内的上部装有刮浮渣装置(103)，下部装有微气泡发生装置(105)。微气泡发生装置(105)可以由加压溶气罐、空压机、水泵和溶气水释放器组成，也可以由叶轮式气浮装置或由电解槽和直流电源等组成。由浮渣排出口(104)排出的浮渣还要经过进一步的处理。处理出水由出水管(106)流出。被处理水在设备内的停留时间一般为0.2～0.5小时。气浮过滤设备是一种将气浮工艺和过滤工艺组合在一起的一种设备，它将凝聚、器浮、介质过滤器、连续反洗组合在一个外观像澄清器的容器中，所以也有人称为溶气气浮过滤澄清器。图2是一种气浮过滤设备的结构示意图。需处理的水一般预先加入凝聚剂后，由进水管(201)进入气浮过滤池(202)上部的气浮区。和一般的气浮工艺一样，气浮区设有刮浮渣装置(203)和微气泡发生装置(205)、浮渣排出口(206)。气浮过滤池(202)下部的过滤区装有过滤介质(204)，通常为砂子和无烟煤。过滤区底部装有冲洗进气管(207)和冲洗进水管(208)，过滤后的水经过出水管(209)流出。通常情况下，过滤区是分格的，反冲洗是逐格依次进行的，以移动罩式的反冲洗装置应用最多。最近，气浮过滤设备的应用已经发展到代替沉淀池用于曝气生物处理的二次沉淀工艺，大大提高了单位面积设备的污水处理能力，减少了工程占地面积。被处理水在气浮过滤设备内的停留时间一般为0.5～1小时。生物处理法主要有好氧处理和厌氧处理法，其中好氧处理有活性污泥法、生物膜法等工艺，细分为传统活性污泥法、A/O脱氮除磷污水处理工艺、生物接触氧化法、氧化沟法、生物转盘、序批式生物反应器、三相流化床生物反应器、膜生物反应器、生物滤池、曝气生物滤池等。在生物处理工艺中的很多工艺包含有物理的或物理化学的处理工艺。例如传统的活性污泥法生物处理工艺中就包含沉淀分离工艺，膜生物反应器中有膜分离工艺，曝气生物滤池中有过滤分离工艺。一般来说，生物处理的综合运行成本较低，所以应用十分广泛，但是普遍存在处理效率较低的问题，使得处理设备设施体积较大，占地面积大，工程建设周期长。生物处理工艺的研究进展也很多，在提高生物反应器中的微生物浓度、缩短处理时间、提高处理效率和出水水质方面也有明显的进展，近年逐步推广应用的有三相流化床生物反应器、膜生物反应器等技术。采用这两样技术处理一般的城市污水或生活污水，污水在设备内的停留时间为2-4小时即可达到排放要求。膜生物反应器的出水甚至可以达到景观娱乐用水的水质标准，但是造价和膜更换费用较高。典型的城市污水活性污泥法生物处理工艺见图6。图6为典型的城市污水活性污泥法生物处理工艺流程图。其中，只有曝气池主要起生物反应的作用，其中的混合液悬浮物浓度(MLSS)一般为0.3％，通常被处理水在曝气池中的停留时间为6～20小时。曝气生物滤池是一种较新的处理有机物污染水的净化处理工艺，特别是在处理微污染水方面应用较为成功。图3是一种典型的曝气生物滤池的结构示意图。需处理的水由进水管(301)进入曝气生物滤池(302)。曝气生物滤池(302)的上部为曝气充氧区，设有曝气进气管(305)，这与一般好氧生物处理的曝气池的作用相同。处理后的水进入下部的颗粒生物填料(304)形成的过滤层，有机物污染水得到进一步的生物接触氧化处理和过滤净化。与一般的过滤池一样，曝气生物滤池(302)内还设有冲洗进水管(308)、冲洗进气管(307)、冲洗排水管(306)、冲洗排水槽(303)。在曝气生物滤池内，污水的停留时间一般小于1小时，处理效率高。因为曝气生物滤池下部为过滤床，对污染物的截留容量有限，所以一般来说，曝气生物滤池适合处理悬浮物含量在50mg/l以下，COD含量在100mg/l以下的污水。所以目前曝气生物滤池主要用于微污染饮用水的处理，以及经过二级生物处理后的中水的深度净化处理。二、专利技术专利“压溶电解压溶生化多功能气浮成套装置”(申请号99115260.3)公开了一种集电化学氧化还原、电物化絮凝、压溶生化、固液分离等多种水处理功能于一体的装置，采用物化加生化线性结合的基本原理，有机污水在该装置中先被电化学物化预处理后，进而被高效压溶生化处理，最后再被电化学物化处理，清水，浓浮渣分别连续排出。该装置适应于各种低、中、高浓度工业污水和城市综合污水一步处理达标排放，适应于特高浓度有机污水经厌氧生化处理后再经过该装置一步处理达标。根据该专利技术的说明书的介绍，其处理工艺流程为污水集水池→泵→一级气浮(电解)→泵→压力溶气生化反应罐→二级气浮分离→出水。由于该工艺流程较长，特别是生化反应要在压力溶气罐内完成，停留时间为40-120分钟，所以需要很大容积的压力容器，所以设备投资较高，适合处理某些高浓度、难处理的废水。技术专利“气浮充气好氧滤池”(申请号94205181.5)(1996.05.22公告因未缴年费专利权终止)公开了一种气浮充气好氧滤池，带有两个箱体，其中一个带有溶气释放器和进水口，排水管连接第二个箱体底部，第二个箱体内还带有进行空气反洗与充氧的充气管，另外还带有砾石垫层和无烟煤层，二次处理水经过气浮后除去悬浮絮体颗粒，并经好气充氧、过滤、反洗后进一步除去水中的溶解性物质。气浮工艺也在不断发展完善中。侧向流斜板浮沉固液分离方法及装置(申请号92104174.8，未缴年费专利权终止)将侧向流斜板分离引入气浮分离工艺中。三、本专利技术揭示了一种新的有机污染水的处理工艺方法，其特征是将气浮分离和生物处理两项工艺过程有机地组合在一个容器中，也就是说，将传统的气浮池经过适当的工艺改造与调整，使得同一个容器空间不仅起到起浮的作用，而且同时可起到生物处理的作用，即气浮池同时也是生物处理池。典型的城市污水气浮生物处理工艺见图7。图7为城市污水气浮生物处理工艺流程图。本专利技术的气浮生物处理设备可以代替原来的初沉池、曝气池、二沉池，某些种类的气浮生物处理设备还不需要污泥回流设备。气浮生物处理还可以用于对有机污染程度较轻的地面水、地下水进行一步处理，同时去除悬浮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理含有机污染物的天然水或生活污水、城市污水、工业废水的气浮生物处理工艺及设备，其特征是将气浮分离工艺和生物处理工艺有机地组合在一个容器中，将需要处理的有机污染水在容器中经过同时进行的气浮分离和生物处理，使有机污染水得到快速净化。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王文兵，
申请(专利权)人：王文兵，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]