專利名稱：改良型合建式氧化溝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是有關(guān)應(yīng)用微生物棲宿體于合建式氧化溝的技術(shù)方案，其簡易、方便、機(jī)動、經(jīng)濟(jì)化地利用微生物以提高污水凈化的功效。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的合建式氧化溝(Integral Combined Oxidation Ditches)又可稱為一體化氧化溝(Integrated Oxidation Ditch),是將沉淀池與氧化溝合建,集曝氣、沉淀、污泥沉淀、污泥回流于一體，不需要另設(shè)獨(dú)立的泥漿回流系統(tǒng)，基建投資和運(yùn)行費(fèi)用均較低，并在一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)非一體化方式所建造的氧化溝占地大的缺點。這種合建式氧化溝利用連續(xù)環(huán)式反應(yīng)池(Continuous Loop Reactor,簡稱CLR)執(zhí)行生物反應(yīng),混合液在該反應(yīng)池中利用一曝氣管道進(jìn)行連續(xù)循環(huán)，氧化溝通常在延時曝氣條件下使用。氧化溝大都利用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置，向反應(yīng)池中的流體傳遞動能，從而使被攪動的流體在閉合式管道中循環(huán)。現(xiàn)有的一體化氧化溝受制于下列缺點:1、污泥膨脹問題廢水的一些成份可能導(dǎo)致氧化溝中污泥負(fù)荷過高，溶解氧濃度不足，排泥不暢等，易引起絲狀菌性污泥膨脹。例如廢水含有碳水化合物較多，N、P含量不平衡，pH值偏低時，易生此類污泥膨脹問題。另一方面，廢水水溫較低而污泥負(fù)荷較高時，易引起非絲狀菌性污泥膨脹。再另一方面，微生物的負(fù)荷高，細(xì)菌吸取了大量營養(yǎng)物質(zhì)，當(dāng)溫度低，代謝速度較慢，積貯起大量高粘性的多糖類物質(zhì)，使活性污泥的表面附著水大大增加，SVI值很高，形成污泥大量膨脹。2、污泥上浮問題由于一體化氧化溝構(gòu)造的特殊性，系統(tǒng)的充氧、混合、流速、沉淀等因素相互牽制，各項因素的控制難度較高，衍生不利后果，例如，曝氣時間控制不當(dāng)而導(dǎo)致曝氣時間過長，會使得池中發(fā)生高度硝化作用，使硝酸鹽濃度高，難免于反硝化作用的發(fā)生，因而產(chǎn)生氮?dú)猓刮勰嗌细?。又系統(tǒng)作業(yè)中的污泥回用量無法控制，很難根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況及時調(diào)整，也容易發(fā)生污泥上浮、流失等缺點。3、流速不均及污泥沉積問題為了獲得其獨(dú)特的混合和處理效果，氧化溝中的混合液必須以一定的速度在溝內(nèi)循環(huán)流動，而不發(fā)生沉積的平均流速應(yīng)達(dá)到0.3 0.5m/s。但氧化溝深度大都超過3m，造成氧化溝上部流速較大(約為0.8 1.2m，甚至更大)，而底部流速很小(特別是在水深的2/3或3/4以下，溝內(nèi)液體幾乎呈現(xiàn)零流速)，致使溝底大量積泥(有時積泥厚度達(dá)Im)，大大減少了氧化溝的有效反應(yīng)容積，降低了處理效果。雖然氧化溝底部裝有曝氣設(shè)備(一般為曝氣轉(zhuǎn)刷和曝氣轉(zhuǎn)盤)，但轉(zhuǎn)刷的浸沒深度(相對于溝底面)大都小于0.3m，轉(zhuǎn)盤的浸沒深度(相對于溝底面)為大約0.5m，與氧化溝水深(大都超過3m)相比，所占比例不到1/6，無助于解決問題。[0010]4、生物泥被碎化的問題為了提供溝底部有足夠的流速以防止污泥沉積，若提高曝氣或推流作動的力度，卻又會導(dǎo)致生物泥受力太大而崩解或碎化，造成污泥上浮及沉淀困難。5、對于BOD較小的水質(zhì)負(fù)荷的處理能力不佳氧化溝的凈化處理機(jī)制仍為活性污泥法，其活性污泥濃度有一定范圍，而其有機(jī)負(fù)荷也有一定范圍，有機(jī)負(fù)荷偏小時，污泥凝聚效果不佳，污泥容易流失，穩(wěn)定控制不易，因此對于BOD較小的水質(zhì)，處理能力不佳。6、除磷、脫氮效果差一體化氧化溝，由于較難控制水中的溶氧區(qū)間，一體化氧化溝除磷及脫氮的能力較差，其一般的總氮TN、總磷TP的去除效果均低于20%。7、采樣及管理不易污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行狀況的好壞，是由一系列日?；灡O(jiān)測的理化和生物指標(biāo)來呈現(xiàn)，而采樣的選取、分析、監(jiān)測等也就重要，但一體化氧化溝系統(tǒng)在監(jiān)測采納樣點的選取較難有代表性，同時多點位采樣會給監(jiān)測作業(yè)帶來數(shù)據(jù)分析上的困難，因此在數(shù)據(jù)分析及呈現(xiàn)上會在一定程度上受制于無可避免的霧區(qū)、盲點。有鑒于現(xiàn)有的合建式氧化溝必須承受上述缺點所導(dǎo)致的不利效應(yīng)，其凈化污水的效益有待提升的空間頗大，本實用新型提出一種應(yīng)用微生物棲宿體于合建式氧化溝的技術(shù)方案，通過微生物棲宿體的設(shè)計、部署、位置安排、位置調(diào)整等，可簡易、方便、機(jī)動、經(jīng)濟(jì)化地根據(jù)實際應(yīng)用條件創(chuàng)造較有利于微生物繁殖與棲息的環(huán)境，有效延長氧化溝中的微生物食物鏈，提高生物凈化的功效，而其導(dǎo)致生物泥漿產(chǎn)出的減少，還可以降低后續(xù)生物污泥處置過程所衍生的環(huán)境負(fù)荷，其總體表現(xiàn)足以彌補(bǔ)上述現(xiàn)有合建式氧化溝的缺點所導(dǎo)致的不利效應(yīng)，并且能夠更進(jìn)一步大幅提升污水凈化的效益。

實用新型內(nèi)容本實用新型改良型合建式氧化溝的一代表例至少包含一套氧化溝、一或多個微生物棲宿體、以及一限制機(jī)構(gòu)。該整套氧化溝包含厭氧區(qū)、曝氣區(qū)、沉淀區(qū)等，或還包含泥漿回流機(jī)構(gòu)，以提升泥漿利用率，降低污泥排出量。該微生物棲宿體位于該氧化溝內(nèi)，并且包含一或多個孔隙以利于微生物棲宿(停泊、存活、繁殖)。該限制機(jī)構(gòu)可與該氧化溝連接，或與該氧化溝一體結(jié)合，用于約束該微生物棲宿體的移動，使該微生物棲宿體的位置固定或保持于一范圍內(nèi)或只能于一范圍內(nèi)移動。利用該限制機(jī)構(gòu)與該微生物棲宿體的組合搭配，本實用新型微生物棲宿體的位置可視固有因素而設(shè)定，也可以視固有與變動因素而調(diào)整，也就可以簡易、方便、機(jī)動、經(jīng)濟(jì)地根據(jù)實際應(yīng)用條件創(chuàng)造較有利于微生物繁殖與棲息的環(huán)境，有效延長氧化溝中的微生物食物鏈，提高生物凈化的功效，而其導(dǎo)致生物泥漿產(chǎn)出的減少，更可以降低后續(xù)生物污泥處置過程所衍生的環(huán)境負(fù)荷?？傮w而言，本實用新型通過利用該限制機(jī)構(gòu)與該微生物棲宿體的組合搭配，能夠彌補(bǔ)現(xiàn)有的合建式氧化溝的諸多缺點所導(dǎo)致的不利效應(yīng)，且更進(jìn)一步提升污水凈化的效益。上述該限制機(jī)構(gòu)優(yōu)選是一種容許流體通過其內(nèi)部的容器，且該微生物棲宿體置于該容器內(nèi)而成一模塊，如此既可以提供模塊化包裝的方便性，更使得微生物棲宿體在液態(tài)物質(zhì)中的位置、分布等便于規(guī)劃、控制、調(diào)整，可顯著地提升微生物棲宿體對流體中污染物質(zhì)的攔截效果，有效地大幅增進(jìn)微生物棲宿體對流體物質(zhì)的凈化或執(zhí)行應(yīng)變處理的效益，又其對微生物棲宿體的供應(yīng)、安裝、使用、維護(hù)等等，可提供方便性、靈活性，且其大小、形狀可隨應(yīng)用環(huán)境、應(yīng)用需求而設(shè)計，并于工廠完成整體模塊，便于搭配氧化溝的設(shè)計制造而與氧化溝組裝成一體，容易提供產(chǎn)銷、運(yùn)送、應(yīng)用等之間的配合。上述該容器包含至少兩洞隙，容許流體通過該容器的內(nèi)部，但限制該容器內(nèi)的微生物棲宿體移動到該容器的外部，也就容許流體接觸該容器內(nèi)的微生物棲宿體，卻保持微生物棲宿體于該容器的內(nèi)部。上述該容器優(yōu)選是其器壁呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，包含多個洞隙，較利于流體通過該容器的內(nèi)部，降低對流體的阻力，也利于保持微生物棲宿體于該容器的內(nèi)部。為避免引起流體發(fā)生短流現(xiàn)象，也為提升其內(nèi)部裝載的微生物棲宿體對流體中污染物質(zhì)的攔截效果，本實用新型限制機(jī)構(gòu)優(yōu)選是一種其截面(迎接流體方向的剖面)的面積由一端(迎接流體的一端)向另一端(流體離去的方向)逐漸變大到一設(shè)定值的立體，例如一種球體或是弧形面迎接流體的圓柱體容器，或是一種橢圓形球體容器(有剖面呈橢圓形的球體)，或是弧形面迎接流體的橢圓形柱體容器(垂直柱心的截面呈橢圓形)，等等?？傊?，本實用新型限制機(jī)構(gòu)迎接流體方向的剖面的面積，由一端(迎接流體的一端)向另一端(流體離去的方向)逐漸變大到一設(shè)定值。但本實用新型限制機(jī)構(gòu)的體形不必限于上述四種(球體、圓柱體、橢圓形球體、橢圓形柱體)，又上述迎接流體方向的剖面的面積由一端(迎接流體的一端)向另一端(流體離去的方向)逐漸變大到一設(shè)定值的立體，也未必是俗稱的球體或圓柱體或橢圓形球體或橢圓形柱體。上述容器的最佳方案中，該球體、該圓柱體的直徑最大是40厘米，最小是10厘米；該橢圓形球體、該橢圓形柱體的長軸最大是40厘米，最小是10厘米本實用新型微生物棲宿體可以由任何適合微生物棲宿的物質(zhì)構(gòu)成，可以是硬質(zhì)固體(例如以陶瓷材料為主要成分的物質(zhì))，也可以是軟性固體，于受力時可以變形(例如彎曲或收縮等等)。本實用新型微生物棲宿體優(yōu)選是具有多叢開放孔腔結(jié)構(gòu)的陶瓷材料，尤其這種陶瓷堆疊于上述容器內(nèi)，便于后生微生物棲息其中，可以減少一體化氧化溝系統(tǒng)所產(chǎn)生的污泥膨脹(或稱膨化)、污泥上浮的問題，并可增加系統(tǒng)的除磷、脫氮功能。為降低對流體的阻力，避免引起流體發(fā)生短流現(xiàn)象，本實用新型微生物棲宿體優(yōu)選是呈圓柱形或橢圓柱形，更好的是柱體的直徑(或橢圓形截面的長軸)小于3厘米而大于I厘米。本實用新型改良型合建式氧化溝優(yōu)選包含一限制機(jī)構(gòu)連接裝置，用于連接該限制機(jī)構(gòu)。連接的方式可以是硬性或軟性；硬性連接時，該限制機(jī)構(gòu)的位置固定；軟性連接時，該限制機(jī)構(gòu)的位置不固定，但限于一范圍內(nèi)，讓該限制機(jī)構(gòu)自動適應(yīng)流體速度而于一范圍內(nèi)改變位置(只能于一范圍內(nèi)移動)，可降低對流體的阻力，也降低自身所受外力。硬性連接時例如氧化溝溝壁(優(yōu)選者是氧化溝溝體上部)預(yù)埋一種金屬連接裝置作為該限制機(jī)構(gòu)連接裝置，供鎖固該限制機(jī)構(gòu)；軟性連接時例如溝壁(優(yōu)選者是氧化溝溝體上部)預(yù)埋另一種連接裝置作為該限制機(jī)構(gòu)連接裝置，供活接(例如懸吊方式)該限制機(jī)構(gòu)，簡單來說，該限制機(jī)構(gòu)連接裝置有一端埋置于氧化溝溝體上部，有另一部分可轉(zhuǎn)動或擺動或便于吊掛，供連接或吊掛該限制機(jī)構(gòu)。該連接裝置可預(yù)埋于氧化溝溝壁(優(yōu)選者是氧化溝溝體上部)的多個點，待實際應(yīng)用時，依各種條件調(diào)配該限制機(jī)構(gòu)的裝設(shè)數(shù)量與位置，也就可以適應(yīng)實際使用各種條件調(diào)配微生物棲宿體的裝設(shè)數(shù)量與位置，使微生物棲宿體發(fā)揮最佳的凈水功效。上述該限制機(jī)構(gòu)連接裝置也可與氧化溝合制成一體。本實用新型改良型合建式氧化溝優(yōu)選還包含至少一流體生物觀測模塊，裝設(shè)于一體化氧化溝的各處理流程截點。該流體生物觀測模塊是一種生物膜與限制機(jī)構(gòu)(例如容器)的組合，該生物膜接觸流體，并且根據(jù)流體不同的成份(或性質(zhì))產(chǎn)生不同的反應(yīng)，該限制機(jī)構(gòu)約束該生物膜只能于一范圍內(nèi)移動，該限制機(jī)構(gòu)例如一容器，該容器有至少兩洞隙供流體通過其內(nèi)部，該生物膜放置于該容器的內(nèi)部，該限制機(jī)構(gòu)連接一預(yù)埋于氧化溝溝體的裝置(可以是前述的限制機(jī)構(gòu)連接裝置)。根據(jù)該生物膜的變化或反應(yīng)，可探測出氧化溝內(nèi)流體的成份或性質(zhì)或其變化，能夠克服現(xiàn)有的一體化氧化溝系統(tǒng)不易采樣作為流體凈化效果管理的缺點。因為這些限制機(jī)構(gòu)連接裝置可預(yù)埋于氧化溝溝體的各處點(或與氧化溝合制成一體)，該流體生物觀測模塊便于連接(例如吊掛)于這些限制機(jī)構(gòu)連接裝置，其位置便于設(shè)定、調(diào)整。本實用新型改良型合建式氧化溝，不但便于全部預(yù)制成一體運(yùn)至應(yīng)用現(xiàn)場實時安裝啟用，也同樣便于先將氧化溝連同限制機(jī)構(gòu)連接裝置合制成一體，運(yùn)至應(yīng)用現(xiàn)場加掛限制機(jī)構(gòu)與微生物棲宿體或流體生物觀測模塊，迎合彈性應(yīng)變與實時安裝啟用的要求，尤其限制機(jī)構(gòu)可以是內(nèi)裝有微生物棲宿體的容器，此種作業(yè)更切實際。例如，氧化溝包含厭氧區(qū)、曝氣區(qū)、沉淀區(qū)、限制機(jī)構(gòu)連接裝置，該厭氧區(qū)與該曝氣區(qū)之間有流體通路，該曝氣區(qū)與該沉淀區(qū)之間有流體通路，該沉淀區(qū)有出水口與排泥口，該厭氧區(qū)有進(jìn)水口，該限制機(jī)構(gòu)連接裝置預(yù)埋于氧化溝溝壁的多個點(該限制機(jī)構(gòu)連接裝置也可與氧化溝合制成一體)，則將該厭氧區(qū)、該曝氣區(qū)、該沉淀區(qū)、該限制機(jī)構(gòu)連接裝置、該流體通路、該出水口、該排泥口、該進(jìn)水口等合制成一體，運(yùn)至應(yīng)用現(xiàn)場依實際應(yīng)用環(huán)境、條件加裝限制機(jī)構(gòu)與微生物棲宿體以及該流體生物觀測模塊于各點后實時啟用，迎合彈性應(yīng)變與實時安裝啟用的要求。本實用新型改良型合建式氧化溝也便于全制成一體，也就是將該厭氧區(qū)、該曝氣區(qū)、該沉淀區(qū)、該限制機(jī)構(gòu)連接裝置、限制機(jī)構(gòu)并同微生物棲宿體或該流體生物觀測模塊、該流體通路、該出水口、該排泥口、該進(jìn)水口等制成一體，運(yùn)至應(yīng)用現(xiàn)場實時安裝啟用。上述氧化溝還包含泥漿通路于該曝氣區(qū)與該沉淀區(qū)之間時，同樣便于比照上述制成一體的方式，將該厭氧區(qū)、該曝氣區(qū)、該沉淀區(qū)、該限制機(jī)構(gòu)連接裝置、該流體通路、該泥漿通路、該出水口、該排泥口、該進(jìn)水口等制成一體，運(yùn)至應(yīng)用現(xiàn)場依實際應(yīng)用環(huán)境、條件加裝限制機(jī)構(gòu)與微生物棲宿體以及該流體生物觀測模塊于適當(dāng)處點后實時啟用，迎合彈性應(yīng)變與實時安裝啟用的要求。本實用新型改良型合建式氧化溝也同樣便于比照上述制成一體的方式，將該厭氧區(qū)、該曝氣區(qū)、該沉淀區(qū)、該限制機(jī)構(gòu)連接裝置、限制機(jī)構(gòu)并同微生物棲宿體以及該流體生物觀測模塊、該流體通路、該泥漿通路、該出水口、該排泥口、該進(jìn)水口等全制成一體，運(yùn)至應(yīng)用現(xiàn)場實時安裝啟用。根據(jù)以上說明可知，本實用新型改良型合建式氧化溝有下列優(yōu)勢特點:1、便于利用懸吊方式，將微生物棲宿體與限制機(jī)構(gòu)的搭配組合(微生物棲宿體置于容器所構(gòu)成的限制機(jī)構(gòu)內(nèi))，以模塊化的方式，固定在一體化氧化溝的結(jié)構(gòu)體上部，并依溝體中的流體成份、流徑、流速等等，進(jìn)行微生物棲宿體不同填充密度、不同裝設(shè)點的配置、調(diào)整。[0034]2、利用配置在溝體中的微生物棲宿體與限制機(jī)構(gòu)模塊，做局部擾流并攔截水中污染物質(zhì)，改善一體化氧化溝的水流流速不均、污泥碎化及部分處理區(qū)域的污泥沉積問題。3、裝設(shè)在一體化氧化溝的微生物棲宿體,有利于后生微生物的生長與棲息,并有效延長溝體中的微生物食物鏈，達(dá)到增加生物凈化的功效，同時可以減少生物污泥的產(chǎn)出，減少因后續(xù)生物污泥處置過程所產(chǎn)生的環(huán)境負(fù)荷。4、使用親 水性多孔陶瓷做為微生物棲宿體，具多叢開放孔腔結(jié)構(gòu)，自然形成外部耗氧菌、中層兼氧菌、內(nèi)層厭氧菌的微生物生長分布，加上親水性多孔陶瓷于各限制機(jī)構(gòu)(例如容器)內(nèi)堆疊的型態(tài)，利于后生微生物棲息其中，減少一體化氧化溝系統(tǒng)所產(chǎn)生的污泥膨脹(或稱澎化)、污泥上浮的問題，并可增加系統(tǒng)的除磷、脫氮功能。5、微生物棲宿體分散于各點,受到限制機(jī)構(gòu)(例如容器)的約束，僅有同一容器內(nèi)的微生物棲宿體會堆疊，具有高比表面積結(jié)構(gòu)，可以增加微生物對污水的接觸及凈化反應(yīng)面積，并強(qiáng)化生物系統(tǒng)對污水水質(zhì)變異的耐沖擊性。6、便于在一體化氧化溝的各處理流程截點，設(shè)置流體生物觀測模塊，克服現(xiàn)有的一體化氧化溝系統(tǒng)不易采樣作為生物功能管理的缺點。

圖1是本實用新型改良型合建式氧化溝的一實施代表例的上視圖。圖2是本實用新型改良型合建式氧化溝的限制機(jī)構(gòu)與微生物棲宿體組合實施代表例的側(cè)視圖。圖3是本實用新型改良型合建式氧化溝裝設(shè)限制機(jī)構(gòu)與微生物棲宿體的前一實施代表例的上視圖。圖4、5分別是本實用新型改良型合建式氧化溝兩種實施代表例的側(cè)視圖。圖6-7分別是本實用新型改良型合建式氧化溝曝氣區(qū)裝設(shè)限制機(jī)構(gòu)與微生物棲宿體之前、之后的一種實施代表例的剖面圖(曝氣區(qū)底部設(shè)施未示意于圖)。圖8-9分別是本實用新型改良型合建式氧化溝曝氣區(qū)裝設(shè)限制機(jī)構(gòu)與微生物棲宿體之前、之后的另一種實施代表例的側(cè)視圖(曝氣區(qū)底部設(shè)施未示意于圖)。主要元件符號說明1- 一體化氧化溝；2-微生物棲宿體與限制機(jī)構(gòu)組合而成的模塊；3-限制機(jī)構(gòu)連接裝置；4-氧化溝溝壁；5-流體生物觀測模塊； 6-流體生物觀測模塊；7-厭氧區(qū)；8-曝氣區(qū)；9-沉淀區(qū)；10-流體通路；11-流體通路；12-泥漿通路；[0058]21-微生物棲宿體；22-微生物棲宿體孔隙；23-限制機(jī)構(gòu)(以容器代表一種實施例)；24-限制機(jī)構(gòu)(以容器代表一種實施例)的洞隙；25-流體方向；26-限制機(jī)構(gòu)(以另一種容器代表一種實施例)；27-限制機(jī)構(gòu)(以另又一種容器代表一種實施例)。
具體實施方式
圖1是本實用新型改良型合建式氧化溝的一實施代表例的上視示意圖，圖2是本實用新型改良型合建式氧化溝所包含的微生物棲宿體與限制機(jī)構(gòu)組合而成的模塊的各種實施例側(cè)視圖。圖1中，本實用新型改良型合建式氧化溝至少包含一套一體化氧化溝1、微生物棲宿體與限制機(jī)構(gòu)組合而成的模塊2 (模塊2代表實施例示于圖2)、以及限制機(jī)構(gòu)連接裝置3。該限制機(jī)構(gòu)(圖2中的容器23是該限制機(jī)構(gòu)的一種實施例)用于約束該微生物棲宿體(圖2中的21)的移動，使該微生物棲宿體21的位置固定或保持于該氧化溝I中一范圍內(nèi)或只能于該氧化溝I中一范圍內(nèi)移動。該微生物棲宿體(圖2中的21)包含一或多個孔隙(圖2中的22)以利于微生物棲宿。該限制機(jī)構(gòu)連接裝置3預(yù)埋于氧化溝溝壁4的多個點(該限制機(jī)構(gòu)連接裝置3也可與氧化溝I合制成一體)，用于吊掛模塊2(例如圖2中容器23與其內(nèi)容納的微生物棲宿體21的組合)。利用該限制機(jī)構(gòu)(例如圖2中的容器23)與該微生物棲宿體(圖2中的21)的組合搭配，本實用新型微生物棲宿體21于該氧化溝I中的位置可視固有因素而設(shè)定，也可以視固有與變動因素而調(diào)整，也就可以簡易、方便、機(jī)動、經(jīng)濟(jì)地根據(jù)實際應(yīng)用條件創(chuàng)造較有利于微生物繁殖與棲息的環(huán)境，有效延長氧化溝中的微生物食物鏈，提高生物凈化的功效，而其導(dǎo)致生物泥漿產(chǎn)出的減少，更可以降低后續(xù)生物污泥處置過程所衍生的環(huán)境負(fù)荷?？傮w而言，本實用新型通過利用該限制機(jī)構(gòu)3與該微生物棲宿體21的組合搭配，能夠彌補(bǔ)現(xiàn)有的合建式氧化溝的諸多缺點所導(dǎo)致的不利效應(yīng)，以更進(jìn)一步提升污水凈化的效益。上述該容器23優(yōu)選是其器壁呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，包含多個洞隙24，較利于流體通過該容器的內(nèi)部，降低對流體的阻力，也利于保持微生物棲宿體21于該容器23的內(nèi)部。為避免引起流體發(fā)生短流現(xiàn)象，也為提升其內(nèi)部裝載的微生物棲宿體對流體中污染物質(zhì)的攔截效果，本實用新型該限制機(jī)構(gòu)優(yōu)選是一種其截面(迎接流體方向[流體方向如圖2中25所示]的剖面)的面積由一端(迎接流體的一端)向另一端(流體離去的方向)逐漸變大到一設(shè)定值的立體容器，例如一種球體(如圖2所示容器23)或是弧形面迎接流體的圓柱體或橢圓形柱體(如圖2所示容器26)，或是一種橢圓形球體(如圖2所示容器27)，等等。上述該橢圓形柱體是一種其垂直柱心的截面呈橢圓形的立體。總之，該限制機(jī)構(gòu)迎接流體方向25 [流體方向如圖2中25所示]的剖面的面積，由一端(迎接流體的一端)向另一端(流體離去的方向)逐漸變大到一設(shè)定值(該設(shè)定值例如球體、圓柱體、橢圓形球體、橢圓形柱體等等迎接流體方向的最大截面積)。但本實用新型該限制機(jī)構(gòu)的體形不必限于上述四種(球體、圓柱體、橢圓形球體、橢圓形柱體)，又上述迎接流體方向25[流體方向如圖2中25所示]的剖面的面積由一端(迎接流體的一端)向另一端(流體離去的方向)逐漸變大到一設(shè)定值的立體，也未必是俗稱的球體或圓柱體或橢圓形球體或橢圓形柱體。上述這些容器的更佳者，該球體23、該圓柱體26等的直徑最大是40厘米，最小是10厘米；該橢圓形球體27、該橢圓形柱體(比照圓柱體26)的長軸28最大是40厘米，最小是10厘米上述微生物棲宿體21可以由任何適合微生物棲宿的物質(zhì)構(gòu)成，可以是硬質(zhì)固體(例如以陶瓷材料為主要成分的物質(zhì))，也可以是軟性固體，于受力時可以變形(例如彎曲或收縮等等)。上述微生物棲宿體21優(yōu)選是具有多叢開放孔腔(如圖2孔隙22)結(jié)構(gòu)的陶瓷材料，尤其這種陶瓷堆疊于上述容器23 (或26、27)內(nèi)，便于后生微生物棲息其中，可以減少一體化氧化溝I系統(tǒng)所產(chǎn)生的污泥膨脹(或稱膨化)、污泥上浮的問題，并可增加系統(tǒng)的除磷、脫氮功能。為降低對流體的阻力，避免引起流體發(fā)生短流現(xiàn)象，本實用新型微生物棲宿體21優(yōu)選是呈圓柱形或橢圓柱形，更佳者是柱體的直徑(或橢圓形截面的長軸)小于3厘米而大于I厘米。上述限制機(jī)構(gòu)連接裝置3 (如圖1、3、6_9等所示者)連接限制機(jī)構(gòu)(如圖2中容器23、26、27)的方式可以是硬性或軟性；硬性連接者，該限制機(jī)構(gòu)的位置固定；軟性連接者，該限制機(jī)構(gòu)的位置不固定，但限于一范圍內(nèi)，讓該限制機(jī)構(gòu)自動適應(yīng)流體速度而于一范圍內(nèi)改變位置(只能于一范圍內(nèi)移動)，可降低對流體的阻力，也降低自身所受外力。硬性連接者例如在氧化溝I溝壁4 (優(yōu)選者是氧化溝溝體上部)預(yù)埋一種金屬連接裝置作為該限制機(jī)構(gòu)連接裝置3，供鎖固該限制機(jī)構(gòu)；軟性連接者例如溝壁(優(yōu)選者是氧化溝I溝體上部)預(yù)埋另一種連接裝置作為該限制機(jī)構(gòu)連接裝置3，供活接(例如懸吊方式)該限制機(jī)構(gòu)，易言之，該限制機(jī)構(gòu)連接裝置3有一端埋置于氧化溝溝體上部，有另一部分可轉(zhuǎn)動或擺動或便于吊掛，供連接或吊掛該限制機(jī)構(gòu)。該限制機(jī)構(gòu)連接裝置3可預(yù)埋于氧化溝溝壁
4(優(yōu)選者是氧化溝溝體上部)的多個點，待實際應(yīng)用時，依各種條件調(diào)配該限制機(jī)構(gòu)的裝設(shè)數(shù)量與位置，也就可以適應(yīng)實際使用各種條件調(diào)配微生物棲宿體21的裝設(shè)數(shù)量與位置，使微生物棲宿體21發(fā)揮最佳的凈水功效。上述該限制機(jī)構(gòu)連接裝置3也可與氧化溝I合制成一體，以簡化工藝。圖1中氧化溝I的曝氣區(qū)8圍繞厭氧區(qū)7與沉淀區(qū)9。圖4、圖5是圖1中氧化溝I在方向A的側(cè)視示意圖。圖4所示氧化溝I中，厭氧區(qū)7與曝氣區(qū)8之間設(shè)置流體通路10，供流體由厭氧區(qū)7流至曝氣區(qū)8，曝氣區(qū)8與沉淀區(qū)9之間設(shè)置流體通路11，供流體由曝氣區(qū)8流至沉淀區(qū)9，但沉淀區(qū)9與厭氧區(qū)7之間未設(shè)置泥漿通路，無泥漿回流機(jī)能。圖5所示氧化溝與圖4所示氧化溝的差別在于，圖5所示氧化溝的沉淀區(qū)9與厭氧區(qū)7之間設(shè)有泥漿通路12，具備泥漿回流機(jī)能(由沉淀區(qū)9回收至少一部分泥漿至厭氧區(qū)7)。至于污水流入?yún)捬鯀^(qū)7的進(jìn)水口、凈水流出沉淀區(qū)9的出水口、沉淀區(qū)9可能需要的排泥口、氧化溝可能需要的流體動能提升機(jī)構(gòu)(例如流體推動器)等等，是本領(lǐng)域耳熟能詳?shù)募夹g(shù)，故不須圖示。又如果污水流入?yún)捬鯀^(qū)7的動能足夠，氧化溝可以不需要流體動能提升機(jī)構(gòu)。上述改良型合建式氧化溝的優(yōu)選者，還包含至少一流體生物觀測模塊5、6(圖1中)，裝設(shè)于一體化氧化溝I的各處理流程截點。該流體生物觀測模塊的一種代表實施例是一種生物膜與限制機(jī)構(gòu)的組合(例如限制機(jī)構(gòu)是一容器，內(nèi)裝設(shè)一種生物膜)，該生物膜接觸流體，并且根據(jù)流體不同的成份(或性質(zhì))產(chǎn)生不同的反應(yīng)，該限制機(jī)構(gòu)約束該生物膜只能于一范圍內(nèi)移動。如果該限制機(jī)構(gòu)是一容器，該容器有至少兩洞隙供流體通過其內(nèi)部，該生物膜放置于該容器的內(nèi)部，能夠接觸氧化溝的流體，該限制機(jī)構(gòu)連接一預(yù)埋于氧化溝溝體的裝置(可以是前述的限制機(jī)構(gòu)連接裝置3)。根據(jù)該生物膜的變化或反應(yīng)，可探測出氧化溝內(nèi)流體的成份或性質(zhì)或其變化，能夠克服現(xiàn)有的一體化氧化溝系統(tǒng)不易采樣作為流體凈化效果管理的缺點。因為這些限制機(jī)構(gòu)連接裝置3可預(yù)埋于氧化溝I溝體的各處點(或與氧化溝I合制成一體)，而該流體生物觀測模塊5、6便于連接(例如吊掛)于這些限制機(jī)構(gòu)連接裝置3，故該流體生物觀測模塊5、6的位置便于設(shè)定、調(diào)整。圖6-7分別是本實用新型改良型合建式氧化溝曝氣區(qū)裝設(shè)限制機(jī)構(gòu)與微生物棲宿體之前、之后的一種實施代表例的剖面示意圖(曝氣區(qū)底部設(shè)施乃現(xiàn)有，未示意于圖)。圖中虛線示意的模塊2是按需要可加裝者。圖6是圖3中B方向的剖面示意，圖7是圖1中C方向的剖面示意。圖8-9分別是本實用新型改良型合建式氧化溝裝設(shè)限制機(jī)構(gòu)與微生物棲宿體之前、之后的另一種實施代表例的剖面示意圖(曝氣區(qū)底部設(shè)施乃現(xiàn)有，未示意于圖)。圖中兩個模塊2并列裝設(shè)，但其中虛線示意者是按需要可加裝者。圖8是圖3中B方向的剖面示意，圖9是圖1中C方向的剖面示意。上述改良型合建式氧化溝，不但便于預(yù)制成一體(如圖1)運(yùn)至應(yīng)用現(xiàn)場實時安裝啟用，也同樣便于先僅將氧化溝I并同限制機(jī)構(gòu)連接裝置3制成一體(如圖3)，運(yùn)至應(yīng)用現(xiàn)場加掛限制機(jī)構(gòu)與微生物棲宿體的組合(如模塊2)或流體生物觀測模塊5、6，迎合彈性應(yīng)變與實時安裝啟用的要求，尤其限制機(jī)構(gòu)可以是內(nèi)裝有微生物棲宿體21的容器，此種作業(yè)更切實際。例如，上述厭氧區(qū)7、曝氣區(qū)8、沉淀區(qū)9、限制機(jī)構(gòu)連接裝置3，該厭氧區(qū)7與該曝氣區(qū)8之間流體通路10，該曝氣區(qū)8與該沉淀區(qū)9之間流體通路11，厭氧區(qū)7進(jìn)水口，沉淀區(qū)9出水口與排泥口，等等制成一體，運(yùn)至應(yīng)用現(xiàn)場依實際應(yīng)用環(huán)境、條件加裝限制機(jī)構(gòu)與微生物棲宿體(兩者組合如模塊2)與流體生物觀測模塊5、6于各點后實時啟用，迎合彈性應(yīng)變與實時安裝啟用的要求。上述改良型合建式氧化溝也便于將該厭氧區(qū)7、該曝氣區(qū)8、該沉淀區(qū)9、該限制機(jī)構(gòu)連接裝置3、限制機(jī)構(gòu)并同微生物棲宿體的組合(如模塊2)、流體生物觀測模塊5或6、厭氧區(qū)7進(jìn)水口、流體通路10與11、沉淀區(qū)9出水口與排泥口等合制成一體，運(yùn)至應(yīng)用現(xiàn)場實時安裝啟用。上述氧化溝如果還包含泥漿通路12于該沉淀區(qū)9與該厭氧區(qū)7之間時，本實用新型改良型合建式氧化溝同樣便于比照上述制成一體的方式，將該厭氧區(qū)7、該曝氣區(qū)8、該沉淀區(qū)9、該限制機(jī)構(gòu)連接裝置3、該流體通路10與11、該泥漿通路12、沉淀區(qū)9出水口與排泥口、厭氧區(qū)7進(jìn)水口等等制成一體，運(yùn)至應(yīng)用現(xiàn)場依實際應(yīng)用環(huán)境、條件加裝限制機(jī)構(gòu)與微生物棲宿體以及流體生物觀測模塊5、6等于適當(dāng)處點后實時啟用，迎合彈性應(yīng)變與實時安裝啟用的要求。同理，上述氧化溝如果還包含泥漿通路12于該沉淀區(qū)9與該厭氧區(qū)7之間時，本實用新型改良型合建式氧化溝也便于比照上述制成一體的方式，于工廠將限制機(jī)構(gòu)并同微生物棲宿體(兩者組合如模塊2)以及流體生物觀測模塊5、6等與一體化氧化溝組合為整套，運(yùn)至應(yīng)用現(xiàn)場實時安裝啟用。本實用新型改良型合建式氧化溝當(dāng)然也便于工廠預(yù)制整套設(shè)備的各部分，運(yùn)至現(xiàn)場組裝。以上說明為供了解本實用新型優(yōu)選或到目前為止較實際的實施例。本實用新型的精神與范圍不受限于上述所揭示的實施例，相反的，其可含蓋各種修改或類似方案。
權(quán)利要求1.一種改良型合建式氧化溝，其特征在于，其包含: 一套氧化溝； 至少一微生物棲宿體，位于該氧化溝內(nèi)，該微生物棲宿體包含至少一孔隙以利于微生物棲宿，以及 一限制機(jī)構(gòu)，可與該氧化溝連接，用于約束該微生物棲宿體的移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改良型合建式氧化溝，其特征在于，該限制機(jī)構(gòu)包含一容器，該微生物棲宿體位于該容器的內(nèi)部，該容器包含至少兩洞隙，容許流體通過該容器的內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改良型合建式氧化溝，其特征在于，該限制機(jī)構(gòu)包含一容器，該微生物棲宿體位于該容器的內(nèi)部，該容器的器壁呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，包含多個洞隙，容許流體通過該容器的內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的改良型合建式氧化溝，其特征在于，該微生物棲宿體是一種硬質(zhì)固體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的改良型合建式氧化溝，其特征在于，該微生物棲宿體是一種軟性固體，受力時可以變形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的改良型合建式氧化溝，其特征在于，該微生物棲宿體的一種成份是陶瓷材料
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的改良型合建式氧化溝，其特征在于，該微生物棲宿體呈圓柱形或橢圓柱形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述 的改良型合建式氧化溝，其特征在于，該微生物棲宿體呈圓柱形或橢圓柱形，其圓形截面的直徑或橢圓形截面的長軸小于3厘米而大于I厘米。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的改良型合建式氧化溝，其特征在于，該微生物棲宿體是以陶瓷材料為主要成分的圓柱體或橢圓柱體。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的改良型合建式氧化溝，其特征在于，該微生物棲宿體是以陶瓷材料為主要成分的圓柱體或橢圓柱體，其圓形截面的直徑或橢圓形截面的長軸小于3厘米而大于I厘米。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改良型合建式氧化溝，其特征在于，該容器是一種其截面的面積由一端向另一端逐漸變大到一設(shè)定值的立體。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改良型合建式氧化溝，其特征在于，該容器是一球體或一橢圓球體或一圓柱體或一橢圓柱體，該容器的直徑或長軸最大是40厘米，最小是10厘米。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或11或12所述的改良型合建式氧化溝，其特征在于，還包含一限制機(jī)構(gòu)連接裝置，用于連接該限制機(jī)構(gòu)與該氧化溝，使該限制機(jī)構(gòu)固定于一位置。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或11或12所述的改良型合建式氧化溝，其特征在于，還包含一限制機(jī)構(gòu)連接裝置，用于連接該限制機(jī)構(gòu)與該氧化溝，使該限制機(jī)構(gòu)只能于一范圍內(nèi)移動。
15.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或11或12所述的改良型合建式氧化溝，其特征在于，還包含一流體生物觀測模塊。
16.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或11或12所述的改良型合建式氧化溝，其特征在于，該氧化溝包含厭氧區(qū)、曝氣區(qū)、沉淀區(qū)、限制機(jī)構(gòu)連接裝置，該厭氧區(qū)與該曝氣區(qū)之間有水流通路，該曝氣區(qū)與該沉淀區(qū)之間有水流通路，該沉淀區(qū)有出水口與排泥口，該厭氧區(qū)有進(jìn)水口，該厭氧區(qū)、該曝氣區(qū)、該沉淀區(qū)、該限制機(jī)構(gòu)連接裝置、該水流通路、該出水口、該排泥口、該進(jìn)水口合制成一體。
17.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或11或12所述的改良型合建式氧化溝，其特征在于，該氧化溝包含厭氧區(qū)、曝氣區(qū)、沉淀區(qū)、限制機(jī)構(gòu)連接裝置，該厭氧區(qū)與該曝氣區(qū)之間有水流通路，該曝氣區(qū)與該沉淀區(qū)之間有水流通路，該沉淀區(qū)與該厭氧區(qū)之間有泥漿通路，該曝氣區(qū)圍繞該厭氧區(qū)與該沉淀區(qū)，該沉淀區(qū)有出水口與排泥口，該厭氧區(qū)有進(jìn)水口，該厭氧區(qū)、該曝氣區(qū)、該沉淀區(qū)、該限制機(jī)構(gòu)連接裝置、該水流通路、該泥漿通路、該出水口、該排泥口、該進(jìn)水口合制成一 體。
專利摘要本實用新型改良型合建式氧化溝包含一整套氧化溝、位于該氧化溝內(nèi)的微生物棲宿體、以及限制機(jī)構(gòu)等；該限制機(jī)構(gòu)約束該微生物棲宿體的位置于一定范圍內(nèi)，該微生物棲宿體包含至一或多個孔隙以利于微生物棲宿；該整套氧化溝包含厭氧區(qū)、曝氣區(qū)、沉淀區(qū)等，或還包含泥漿回流機(jī)構(gòu)。利用限制機(jī)構(gòu)與微生物棲宿體的組合搭配，本實用新型微生物棲宿體的位置可視固有因素而設(shè)定，也可以視固有與變動因素而調(diào)整，也就可以簡易、方便、機(jī)動地根據(jù)實際應(yīng)用條件創(chuàng)造較有利于微生物繁殖與棲息的環(huán)境，有效延長氧化溝中的微生物食物鏈，提高生物凈化的功效，而其導(dǎo)致生物泥漿產(chǎn)出的減少，更可以降低后續(xù)生物污泥處置過程所衍生的環(huán)境負(fù)荷。
文檔編號C02F3/30GK202912765SQ201220531030
公開日2013年5月1日 申請日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月17日
發(fā)明者韓嘉智 申請人:榮盛興水資源科技股份有限公司