[实用新型]立式两级循环生化曝气装置

说明书

本实用新型涉及一种用于污水生化处理的曝气装置。

现有的“合建式”（完全混合式）生化曝气装置，是将生化反应与污泥沉降分离合为一体，其结构如图1所示。由于其曝气区外壁9下部呈扩径形状，势必在该处形成流动极其缓慢的死区8。曝气生化区1内中心的物料，在表曝机的作用下形成一个向上的旋转液柱12，进入表曝机内经表面水跃充氧。原料污水由进水口a引入后将会直接通过中心旋转液柱，迅速被提升至回流窗5进入导流区2，其中约有四分之一的原料污水未径充分生化反应便进入沉降区3，而排出系统外，因此其容积利用率极低。

曝气生化区1仅存在由表曝机4造成区内的纵向液流，没有径向液流至使曝气生化区1内活性污泥和污水混合接触不均匀，加之回流窗5和回流缝7回流配水不均，造成回流缝7局部过水速度过小产生堆泥堵塞和厌氧发酵，影响净化效率。曝气生化区1中旋流液柱12水跃面积较小，降低充氧效率。该生化过程因属于完全混合一级生化过程，缓冲弹性较小，没有调节微生物生活环境的余地，所以其耐冲击力差、污泥容易上翻流失。此外，由于曝气生化区1与沉降区3合建在一个装置内，曝气和沉降相互干扰，容易失去平衡。通常“合建式”生化曝气装置（φ17直径）在处理炼油厂的普通含油废水能力约60－70吨／时（设计值为1500吨／时）。

本实用新型的目的是，在现有的“合建式”曝气装置的基础上加以改造，设计一种容积利用率高、处理负荷大、耐冲击力强、能耗低的立式两级循环生化曝气装置。

本实用新型的立式两级循环生化曝气装置结构如图2、3、4所示，包括变径的外壳体18、内壳体19和泵式翼轮表曝机15、导出管20等，其中外壳体18、进水口c、出水口d、集水渠25和表曝机15与现在技术中的相应部件具有相同结构和功能，内壳体19的上部同样开有若干个回流窗24。所不同的是内壳体19是一个与外壳体18同轴设置的直圆筒，内壳体19的下沿直抵外壳体18的底面，并在该下沿开有若干个回流缝26作为循环物料通道。在原有表曝机15轴端向下延长的轴上设置一个叶轮搅拌器16，其水平位置略高于回流缝16之上沿，叶轮搅拌器16的叶片具有一定的倾角，以利于提升物料。内壳体19上部的每一个回流窗24的一侧装有一块离心导流板17，内壳体19下部的每一个回流缝26的一侧装有一块向心导流23。离心导流板17及向心导流板23的导流方向均与表曝机的旋转方向一致。另外改变现有技术中的溢流齿堰为环形集水渠25，并在其四个方位上设置四个导水管20，连通二级生化区14与集水渠25，导水管20是四个或多个对称的三角形管道。内壳体19内部为一级生化区13，其外部为二级生化区14。

在本实用新型的生化曝气装置的使用中，有机废水和回流活性污泥经混合后，由外壳体18底部中心处的进水口c引入一级生化区13，并与经回流缝回流的循环水汇合，在搅拌器16的作用下均匀混合，同时向上推进。原水径回流循环水稀释，此时基质浓度为最高；而溶解氧量低，在此环境下进行一级生化反应，一级生化后的物料由表曝机15吸入和旋转扬液造成表面旋流，一部分泥水自然下流，在一级生化区13内形成上下的纵向流动，而大部分旋流液径回流窗24和离心导流板17强化旋转速度进入二级生化区14的表面，形成激烈的径向旋流充氧，并在下部缩径加速下使二级生化区14处于径向旋流之中，进行二级生化反应，这时废水中的基质浓度最低，但溶解氧量最高，使净化深度进一步加深。二级生化后的一部分物料（含有净化水和污泥）经导出管e进入集水渠25，然后由出水口d送至另外设置的沉降池中，将净化水和污泥分离开。分离出的污泥再与原料水混合进入生化装置重新使用。二级生化循环水经二级生化区14下部的缩径结构而加快旋流流速，在回流缝26和向心导流板23的作用下导入一级生化区。

本实用新型的立式两级循环生化曝气装置可以由现有的“合建式”生化曝气装置改造而成。本实用新型具有如下优点：

1、利用两级生化和在不同溶解氧分布及高、低基质浓度中循环，来实现生物处理中的好氧和少氧过程，调节和控制活性污泥的沉降分离，并能加深净化深度，提高生化稳定性和耐冲击负荷；

2、由于内壳体采用了圆型垂直结构，没有“死区”和阻碍流动的障碍物，设置了离心导流板和向心导流板，确保了良好的流动状态及一级、二级生化区之间的物料循环，克服了短路现象，提高了耐冲击能力；

3、由于一级生化区以纵向环流为主，而二级生化区以径向环流为主，这样的结合使活性污泥与废水达到均匀混合也是提高耐冲击力和加深生化程度的有效措施。