[发明专利]综合污水处理设备

说明书

技术领域

本发明涉及家庭和工业污水处理，所述污水的有机杂质含量以BOD计为50-50,000mg/dm³，悬浮物为50-1,500mg/dm³，脂肪最多为300mg/dm³，所述污水处理可以用于住宅、村庄、城镇和城市、肉类加工厂、鱼品加工厂、罐头厂、畜牧农场、酵母生产厂、酿酒厂、制糖厂、纸浆和造纸厂、化学和微生物企业等所产生的废水的净化。本发明还用于具有高含量的硫氢化物和硫化氢(5-100mg/dm³)、铵态氮(50-100mg/dm³)的污水的净化，其归因于输送泵站中的收集器和接收器中的有机杂质的腐败、沉砂池和污水池的收集、以及厌氧消化池的甲烷发酵。

背景技术

已知的活性污泥处理设备由位于空气罐分离器之上并具有用于液体射流曝气的输送管的生物过滤器、附在生物过滤器上的收集盘、混合室和循环泵构成(USSR Certificate of Authorship No.1020379，MKI SO2 F3/02publ.30.05.1983)。所述装置的功能如下：通过静压头将预处理(去除颗粒污染物)后的污水与污泥混合物一起从空气罐分离器中驱入到混合室中。而后用泵使污水和污泥混合物循环通过生物过滤器、输送管(曝气塔)和空气罐分离器。杂质通过附在生物过滤器进料上的生物群落和空气罐分离器中的活性污泥微生物而被生物氧化。当冲洗和驱动通过生物过滤器时，污泥混合物被空气中的氧饱和。曝气罐中氧对液体的额外饱和以及其内容物混入是由于输送管(曝气塔)的空气夹带、气液流动和气泡浮动的原因。该设备的优势在于：由于生物过滤器生物群落和曝气罐活性污泥微生物群落的氧化性能和更好的性能的组合而导致的高污水净化水平；作为基础装置，简单的低压泵的应用，和低能耗(每去除一千BOD消耗最高0.5kWt)。生物过滤器吹走硫化氢并用适合的污泥吸收硫氢化物，这提高了具有高含量的所述化合物的污水的有效净化。同时，单一组合设备是单个装置的应用对于100-50,000m³/天的污水处理能力是不合理的，因为工厂的水力模式控制变得更为复杂，对某些元件的修理停机是不可能的。

在该组合设备的通常净化效果中，生物过滤器比重可以提高，相应地通过具有表面空穴的球形陶瓷元件(RF Patent No.2310499 BO1D 53/18publ.20.11.2007)的生物过滤器的建设性设计降低能耗，所述陶瓷元件用于化学物质传递装置。

由RF Patent No.2139257，MKI SO2 F3/02，publ.10.10.1999还已知强力污水生化处理设备，其曝气罐和生物反应器配有具有孔和刚毛的片的生物给料元件组，允许提高活性生物总量，包括硝化菌。

通过其临界极限(原型)与所述发明最类似的是RF Patent No.2220915，MKI SO2 F3/02，publ.10.01.2004中描述的污水生化处理设备。组合设备生物过滤器冲洗均匀度(irrigation evenness)不仅依赖于将污水和污泥混合物驱入底盘的保险阀，而且依赖于随着液体被驱入底盘压力降低装置的有效性，这是由于在初始部分突然的液体波动。在最小能耗下驱动液体至冲洗系统的生物过滤器给料冲洗均匀度依赖于排空配件对反射盘(1-1.5m)的上截面(upper cuts)的水平和底盘间的距离以及排空配件间的距离。该专利中显示的排空配件的尺寸(4-10个直径)提供了下落液体射流的密度和液体下落反射路径的多样性。同时，由于在所述配件的内表面上附着的微生物群落层(β≈1.5mm)，配件直径为20-35mm和其长度超过6个直径，以及由于突齿的原因，剧烈降低了配件的排量和增加了其阻塞概率，这需要频繁清洗。

在组合设备生物过滤器中有机杂质的氧化效率依赖于给料元件设计。平直给料元件是各种粗糙度的瓦楞板组，其促进了给料元件上部的生物量生长并排除了中部和下部的淤塞。

然而，人造绝缘材料的应用，如玻璃纤维、陶瓷塑料、塑料，不能提供微生物群落与给料元件表面之间足够的抓合力。制造测试显示通过陶瓷实施生物质与给料元件表面之间的最佳抓合力。