[发明专利]旋流曝气沉淀污水处理池的结构和使用方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种污水和废水处理装置和使用方法，更确切地说，本发明是同时适用于好氧、缺氧和厌氧条件下生物学处理污水和废水的处理装置和使用方法。

(二)背景技术

最早的合建式污水处理完全混合系统一般为圆形池，池的中间是完全混合的曝气生化区，外侧是导流区和沉淀区，下部有污泥回流缝，这是一种小型系统，其曝气区污染物浓度与处理后沉淀去除水的浓度相当，因此该合建式污水处理完全混合系统效率低，效果差，占地面积大，推广使用价值低。

现有的普通活性污泥法、生物接触氧化法、氧化沟等污水处理工艺和设备的组成较为复杂，管理要求高，投资大，运行费用高；近几年在小城镇污水处理厂建设中出现的如：复合式活性污泥生物膜工艺、淹没式生物膜工艺、组合氧化塘工艺、一体化氧化沟工艺等新工艺形式也缺少相应的处理设备，现有污水处理技术主要针对大型污水处理厂，不适合于小城镇和生活小区的小型污水处理厂建设，也不适合于现有污水处理厂的扩容改造。

含有可生物降解有机物的污水常用生物法处理，在传统的曝气生物学污水处理装置中，需氧池和沉淀池分开建造在地上，设定池水深4-6米，所以传统装置需要较大的面积，运行不经济，污水处理效率不高。漂浮生长工艺即活性污泥工艺含有一个漂浮生长法生物反应器(在好氧条件下又称为曝气池)和一个沉淀池(常称为二次沉淀池或二沉池)，污染物在曝气池中被活性污泥降解或吸附，处理后的混合液进入沉淀池进行固液分离，上清夜流出沉淀池，部分活性污泥回流到曝气池，部分活性污泥排放到污泥处理系统进行进一步处理或处置。活性污泥是去除污染物的生力军，污水处理混合系统的处理能力会随污水处理混合系统内活性污泥浓度的提高而提高，但回流污泥流量的增加增加了沉淀池的水力负荷，也增加了进入沉淀池的总污泥量，使沉淀池出水的漂浮固体浓度升高，严重时会导致整个处理系统不能正常工作。

污水中的氮磷等营养物质能够在生物反应器中去除，在好氧条件下，微生物可将有机氮和氨氮转化为硝酸盐或亚硝酸盐；在缺氧或厌氧条件下，微生物会将硝酸盐或亚硝酸盐还原成氮气；在低氧状态下，硝化和反硝化可在反应器里同时进行，并能够驯化出去除磷的细菌，达到除磷的目的。

(三)发明内容

针对常规漂浮生长法生物反应器的不足，本发明提供了一种能使活性污泥在反应器内进行回流的漂浮生长法生物反应器，可提高生物反应器内微生物浓度和污水处理能力，减少沉淀池污泥的回流量操作，从而简化操作，节省能源，后期旋流沉淀处理时微流操作，有利于活性污泥沉淀，提高污水处理池的出水水质。

旋流曝气沉淀污水处理池的结构和使用方法：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，容器四角或四周安装固定式扬水曝气装置14，选择性地对底层污水曝气，同时使容器中的污水微旋转定向流动，循环交替的曝气；容器中部按一定比例安装漂浮式扬水曝气装置13引流不超过中层的污水池分隔结构7的污水循环交替的曝气，提高曝气强度；固定式扬水曝气装置14是由有空隙的组合曝气器4固定安装在竖直的管框中；固定式和漂浮式扬水曝气装置可单独或组合使用；两种扬水曝气装置使污水在容器中定向旋转混合，并由深层引流使污水循环交替的曝气达到冲碎活性污泥团，提高活性污泥与污水接触表面积和不留曝气死角的目的；曝气处理一段时间后，将引流管框5壁上中层分隔结构7以下的引流导管中部开口6打开，将污水池分隔结构7向近中心位置收拢，只对污水池分隔结构7以上的污水做需氧处理，同时对污水池分隔结构7以下的污水做厌氧处理，减少污水和活性污泥的流动转移，促进活性污泥的沉淀；将上层处理好的污水排出，排出大部分沉淀的活性污泥并深度处理；重新进污水，开始新一个周期的污水处理过程；旋流曝气沉淀污水处理池还可以串联或并联连续使用。

本曝气池通过采用新型曝气器4的结构和组装方式，增加新的填料布置方式，改进曝气池的结构，从而改进水力流态，通过新型填料所形成生物膜的固定作用、新型曝气器4的冲击作用及高污泥回流比，提高活性污泥的浓度和表面积，改善曝气效率；同时曝气器4分单元布置和组合，方便检修、调换和维护，适合于小城镇和生活小区的小型污水处理厂建设，也适合于现有污水处理厂的扩容改造。