[实用新型]纯氧曝气废水处理新工艺装置

说明书

本实用新型涉及一种环境保护领域中废水处理技术。适用于化工、食品、轻工、石油加工、印染及市政生活污水等有机废水的处理。

活性污泥法是传统的废水处理技术。通常用空气曝气以供给微生物活动所需的氧。由于空气中氧的分压低，水中溶解氧浓度也低，因此氧的供应及传递是生化处理过程主要限制因素。

近年来环境保护领域，采用纯氧曝气废水处理技术，该技术的特点是能够增加氧的分压，改善传质，以获得较高的溶解氧，在高溶解氧（＞6毫克／升）情况下，微生物的活性得到提高，使废水处理得到强化，因此，纯氧曝气废水处理技术是当今受人瞩目的新技术。

美国联合碳化物公司（U、C、C、）1966年开发了UNOX纯氧曝气技术，其曝气池为密闭结构，隔成4～5个小室，废水从下部依次通过各室；池的上部通入氧气。每个小室装有一台表面曝气机，使氧气溶于水中。该工艺设备结构复杂，表面曝气机是根据需要特殊设计的，可将氧气分散成细微泡，使之迅速溶于水中，因此供氧速率高，废水含有较高的溶解氧。曝气池中的活性污泥浓度为4～6克／升。处理后的废水经沉淀池澄清后排出，浓缩的污泥回流到曝气池。该纯氧曝气还配有工艺参数的自动监测和调控系统，可对水温、流量、水中溶解氧、污泥回流量等实行自动测定，通过计算机显示，对供氧量、曝气机的转速实行自控。现有技术所用的表面曝气机结构是很复杂的，其加工精度要求也很高。当废水中含有纤维类物质时易缠绕在表面曝气机的叶片上，造成无法正常曝气。现有技术工艺设备中的曝气池采用密闭结构，废水中易挥发的有机物与氧可形成易燃易爆混合物，为保证安全操作，须安装一套防爆自动监测控制系统。因该技术的尾气是连续放空的，氧的利用率最高只有90％。

本实用新型旨在提供一种全新的纯氧曝气技术，其特点是曝气与生化反应分别在充氧器和反应池两个设备中进行，可不用表面曝气机，因此解决了精密曝气机的制作困难。本技术中的充氧器是独立的装置，可置于生化反应池之外，能够使氧气溶于废水中；其另一特点生化反应池是敞开的，可将传统活性污泥法的曝气装置改造成本技术所提供的工艺装置，即利用原有曝气池改造为生化反应池，对现有装置的改进具有实际意义。

以下提供的附图1为纯氧曝气废水处理工艺装置主要设备及工艺流程示意图。

下面结合附图作进一步说明。

将待处理的废水首先流至混合池（1），使废水与回流污泥及循环水混合。通过输送泵（2）将混合的废水送入充氧器（3）。废水在充氧器内只需停留0.5～2.0分钟即可达到40～80毫克／升溶解氧，然后通过分布器（4）从底部进入生化反应池（5）。生化反应池内的活性污泥浓度可达到4～6克／升，由下而上废水中的有机物在活性污泥作用下降解，溶解氧被消耗，出水的溶解氧降至1～2毫克／升。排出的水一部分作为循环水（7）回流至混合池（1），另一部分进入沉淀池（6），经沉淀澄清后排出。沉淀浓缩的污泥经回流污泥系统（8）回流至混合池（1）。根据工艺需要调节出口阀（9）来控制充氧器（3）的操作压力，一般控制在0.02～0.5MPa。氧气的供应可由控制仪表（10）实行自控。由控制系统（11）自动调整循环水量，可保证废水处理在最佳工艺条件下运行。

本实用新型工艺装置中的充氧器（3），可采用现有技术制造成射流式、填充式、湍流剪切式，用本发明人已被批准的实用新型专利“一种高效溶气设备”（CN.216598.1）作为本发明工艺装置的充氧器，效果更佳。采用该溶气设备，使氧气全部溶解并达到饱和（或过饱和）的时间只需要几十秒钟。如果将该充氧器置于地面以下，将充分利用水的静压头，可大幅度提高充氧动力效率。这种密闭结构的充氧器，其优点是无机械传动设备，无机械摩擦、不加润滑剂、不加填料，安全可靠，不需要安装阻燃防爆等设备，还解决了废水中因含有纤维类物质致使缠绕堵塞等问题，因此，维修保养很方便。

回流的污泥是在进入生化反应池（5）之前，先通过充氧器，此时污泥的活性得以恢复和加强。解决了在充氧器内即可完成污泥活化的工艺技术。

现有传统曝气活性污泥法或UNOX工艺，曝气池内气流或机械搅拌作用强烈，池内污泥絮团有被破碎的缺点。然而，采用本工艺装置，在生化反应池内不再发生曝气，废水从下部缓慢上流，池内只有气固相；污泥浓度、有机负荷、溶解氧也自下而上逐渐降低互相匹配，构成良好的生化条件，因此不仅污泥絮团大而结实，而且溶解氧利用率可达到100％。生化反应池不须密闭。

本实用新型采用控制系统（11）实施其污水回流工艺，目的在于增加氧的携带，并将回流污水与原污水混合调节水质，对于污染物浓度较高水质波动较大的污水也能达到污水排放标准（污水综合排放标准GB8978－88）。以下是达到国家排放标准的试验研究结果。