污水處理的處理裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種用于進(jìn)行廢水處理的處理裝置，該處理裝置包括循環(huán)池(2)和至少一個(gè)通氣裝置部分(5)，該循環(huán)池設(shè)置成容納廢水至預(yù)設(shè)填充高度(H)，并且至少一個(gè)通氣裝置部分設(shè)置在循環(huán)池(2)的底部，該通氣裝置部分(5)設(shè)置成向廢水供給氣泡，循環(huán)池(2)具有預(yù)設(shè)流動(dòng)方向，廢水布置成沿該預(yù)設(shè)流動(dòng)方向流動(dòng)。處理裝置的特征在于該凈水裝置具有隔離壁(7)，該隔離壁橫向于循環(huán)池(2)布置，位于通氣裝置部分(5)的下游，該隔離壁(7)具有上端(9)，該上端在豎直方向上布置在低于所述填充高度(H)的25％的高度(h)處。
【專(zhuān)利說(shuō)明】污水處理的處理裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明總體上涉及一種用于進(jìn)行廢水處理的處理裝置。本發(fā)明更具體地涉及一種用于進(jìn)行生物廢水處理的處理裝置，該處理裝置包含循環(huán)池和至少一個(gè)通氣裝置部分，該循環(huán)池設(shè)置成容納廢水達(dá)到預(yù)設(shè)的填充高度，該通氣裝置部分設(shè)置在循環(huán)池的底部。循環(huán)池具有預(yù)設(shè)的流動(dòng)方向，廢水設(shè)置成沿流動(dòng)方向流動(dòng)，并且通氣裝置部分設(shè)置成當(dāng)廢水流經(jīng)通氣裝置部分時(shí)向廢水供給氣泡。

【背景技術(shù)】
[0002]循環(huán)池或者氧化渠是敞開(kāi)的首尾相接的水池，該水池用于廢水的生物凈化或氧化，廢水被引入以沿著循環(huán)池流動(dòng)，因此，使得廢水流經(jīng)循環(huán)池的不同區(qū)域。在這種生物凈化中，通常廢水需要清理氮元素和生物物質(zhì)，方式是通過(guò)微生物將生物物質(zhì)分解成二氧化碳和水，并通過(guò)細(xì)菌將水溶性的氮元素轉(zhuǎn)化成氣態(tài)的氮元素。假如水溶性的氮元素沒(méi)有被消除，會(huì)使河道水體具有富養(yǎng)化的風(fēng)險(xiǎn)，并且如果未經(jīng)處理的廢水被排放，其中所含生物物質(zhì)的強(qiáng)烈氧氣消耗會(huì)使得河道水體缺氧。通過(guò)向廢水中供給大量氧氣來(lái)促進(jìn)廢水中生物物質(zhì)的分解，并且在循環(huán)池中未供給氧氣的區(qū)域水溶性的氮元素也會(huì)得到消除。沿著循環(huán)池，能夠發(fā)現(xiàn)至少一個(gè)所謂的通氣區(qū)域和至少一個(gè)所謂的不通氣區(qū)域。因此，上述通氣裝置部分被設(shè)置在通氣區(qū)域。
[0003]在沿著循環(huán)池的一個(gè)或一些通氣區(qū)域中，氧氣通過(guò)借助于設(shè)置在循環(huán)池底部的通氣裝置部分排入到廢水中的氣泡而被添加到廢水中。所謂活性污泥中的微生物利用供給的氧氣分解在廢水中發(fā)現(xiàn)的生物物質(zhì)。
[0004]按照規(guī)定，廢水應(yīng)該沿著循環(huán)池循環(huán)，并且在已撤回的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)09/801，667中已公開(kāi)了一種提供沿著循環(huán)池流動(dòng)的主液流以同時(shí)獲得廢水的均勻通氣的已知的嘗試。該專(zhuān)利申請(qǐng)示出了一種利用抬升空氣來(lái)產(chǎn)生主液流的裝置。廢水進(jìn)入循環(huán)池底部附近的通氣裝置部分，并且在位于液體表面附近的通氣裝置部分的相對(duì)側(cè)上排放。在這種方式中，液流和氣流在通氣裝置部分上方具有大致相同的方向。因此，主液流實(shí)際由第一橫向隔離壁和第二橫向隔離壁提供，該第一橫向隔離壁設(shè)置在通氣裝置部分上游，由液體表面上方向下伸展進(jìn)入廢水，該第二隔離壁設(shè)置在通氣裝置部分下游，由循環(huán)池底部向上伸展。重要的是第一隔離壁(上隔離壁)的下端在位于循環(huán)池高度一半以下的水平面上，并且第二隔離壁(下隔離壁)的上端位于循環(huán)池高度一半以上的水平面上。通過(guò)這種方式，產(chǎn)生了經(jīng)過(guò)通氣裝置部分的液流，同時(shí)廢水中氣泡的上升速度增加。因此，已公開(kāi)的裝置中的一個(gè)較大缺點(diǎn)是供給的氣泡會(huì)迅速上升至表面，并脫離廢水。另一個(gè)缺點(diǎn)是通氣裝置部分下游的上層液體體積將具有沿著循環(huán)池的流量，而同時(shí)下層液體體積將保持靜止或者在通氣裝置的下游緩慢地再循環(huán)，因此，會(huì)有廢水中的生物物質(zhì)在循環(huán)池的底部積累的風(fēng)險(xiǎn)。
[0005]在不具有這樣的隔離壁的傳統(tǒng)循環(huán)池中，在最接近循環(huán)池底部會(huì)發(fā)現(xiàn)強(qiáng)烈的向后指向的返回液體流，該向后指向的返回液體流被吸入通氣裝置部分，因此使得供給的空氣產(chǎn)生了增大的上升速度。因此，當(dāng)考慮循環(huán)池的截面時(shí)，在循環(huán)池下游的截面得到不同指向的液體流，更精確地，在液體表面區(qū)域沿著循環(huán)池的大流量和在循環(huán)池底部的向后指向的流動(dòng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于消除先前已知的處理裝置的上述缺點(diǎn)和故障，并提供一種改進(jìn)的處理裝置。本發(fā)明的主要目的在于提供一種最初限定類(lèi)型的改進(jìn)的處理裝置，當(dāng)考慮通氣裝置部分下游的循環(huán)池的截面時(shí)，該改進(jìn)的處理裝置能提供一個(gè)更均勻的沿著循環(huán)池的主液流。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，最低的主要目標(biāo)由最初限定的處理裝置實(shí)現(xiàn)，該處理裝置具有獨(dú)立權(quán)利要求中限定的特征。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中另外限定。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，提供一種最初限定類(lèi)型的處理裝置，其特征在于該處理裝置包括隔離壁，該隔離壁橫向于循環(huán)池底部設(shè)置，位于通氣裝置部分的下游，隔離壁具有上端，該上端在垂直方向上布置在低于循環(huán)池預(yù)設(shè)填充高度的25%的高度處。
[0009]因此，本發(fā)明基于這樣的理解，即設(shè)置在通氣裝置部分下游的下隔離壁阻止了向后指向的返回液體流，該向后指向的返回液體流在通氣裝置部分下游區(qū)域中最接近循環(huán)池底部，目的在于降低空氣的上升速度和通過(guò)隔離壁對(duì)于廢水的反作用力來(lái)恢復(fù)向后指向的返回液體流的線性動(dòng)量，在沿著循環(huán)池經(jīng)過(guò)通氣裝置部分的主液流受到了盡可能低程度的影響的同時(shí)，該反作用力會(huì)強(qiáng)化主液流。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，隔離壁的上端在豎直方向上布置在低于填充高度的20%的高度處，更優(yōu)選的是布置在低于填充高度的15%的高度處。
[0011]根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，隔離壁具有下端，該下端在豎直方向上位于距離循環(huán)池底部一段距離處。隔離壁下端和循環(huán)池底部之間的距離優(yōu)選大于5cm并小于15cm。這會(huì)消除廢水中發(fā)現(xiàn)的固體物質(zhì)在隔離壁上積累的風(fēng)險(xiǎn)，使其能在隔離壁下方自由通過(guò)。
[0012]隔離壁優(yōu)選具有朝向下游的第一表面，該第一表面為平面。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，隔離壁的第一表面基本是豎直的。隔離壁的朝向下游的平坦且豎直的表面通過(guò)最小的隔離壁尺寸給予向后指向的返回液體流最大的有效目標(biāo)面積。另外，隔離壁具有朝向上游的第二表面，該第二表面沿上游方向彎曲，目的在于減小沿著循環(huán)池經(jīng)過(guò)通氣裝置部分的主液流的影響。
[0013]在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，處理裝置包括設(shè)置在所述至少一個(gè)通氣裝置部分上游的至少一個(gè)流產(chǎn)生器，流產(chǎn)生器布置成產(chǎn)生沿著所述循環(huán)池的主液流。
[0014]在其它從屬權(quán)利要求和下文優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明中，可以了解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]從下文參考附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，對(duì)本發(fā)明的上述的和其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)的更完全理解將變得明了，其中:
[0016]圖1是從根據(jù)本發(fā)明的處理裝置上方觀察的示意性俯視圖，
[0017]圖2是處理裝置的通氣裝置部分和隔離壁的示意性側(cè)視圖，
[0018]圖3是根據(jù)第一實(shí)施例的處理裝置的隔離壁的示意性截面圖，
[0019]圖4是根據(jù)第二實(shí)施例的處理裝置的隔離壁的示意性截面圖，以及
[0020]圖5是根據(jù)第三實(shí)施例的處理裝置的隔離壁的示意性截面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]首先參考圖1和圖2。本發(fā)明涉及用于進(jìn)行廢水處理的處理裝置，總體以I表示，其包括生物物質(zhì)。在所示實(shí)施例中，處理裝置包含首尾相接的循環(huán)池2，或者氧化渠，該循環(huán)池或氧化渠由伸長(zhǎng)的水池組成，該伸長(zhǎng)的水池具有圓化的端部，并包括居中設(shè)置的縱向隔離壁3，因此，循環(huán)池2具有兩個(gè)平行且筆直的通道分段，這兩個(gè)通道分段通過(guò)兩個(gè)改變方向/半圓通道分段相互連接。應(yīng)該指出的是，循環(huán)池可以具有其它可行的形狀，例如環(huán)形或者蛇形；因此，循環(huán)池可以包含更筆直和改變方向幅度更大的通道分段，或者分別具有完整的圓形/橢圓通路形狀。循環(huán)池2設(shè)置成容納廢水直至達(dá)到預(yù)設(shè)的填充高度H，但即使運(yùn)行時(shí)的實(shí)際液位可能低于或者超過(guò)所述填充高度H，本發(fā)明仍不受影響。在根據(jù)本發(fā)明的處理裝置I中，廢水能夠分批或者連續(xù)地進(jìn)行清潔，并且當(dāng)廢水量達(dá)到所述填充高度H時(shí)，處理裝置I能夠得到最佳利用。典型的填充高度H大約為3-4m，但是也可以高達(dá)7-8m。循環(huán)池2設(shè)置有由箭頭4示意性地指出的預(yù)設(shè)的流動(dòng)方向，廢水會(huì)沿著該方向流動(dòng)，同時(shí)形成主液流。根據(jù)本發(fā)明，如何獲得主液流重要性居次，只要循環(huán)池2中具有預(yù)設(shè)的流動(dòng)方向。
[0022]另外，根據(jù)本發(fā)明，處理裝置I包括至少一個(gè)通氣裝置部分5，該通氣裝置設(shè)置在循環(huán)池2的通氣區(qū)域。在通氣裝置部分5的上游，形成了循環(huán)池2的不通氣區(qū)域。在所示的實(shí)施例中，通氣裝置部分5設(shè)置在筆直通道分段的起點(diǎn)，即便其它位置也是可行的。所述至少一個(gè)通氣裝置部分5設(shè)置在循環(huán)池2的底部，并設(shè)置成向廢水供給含氧氣泡，例如空氣或純氧，目的在于向廢水中供給氧氣。通氣裝置部分5包括，例如大量的擴(kuò)散器或者通氣裝置元件，所述大量的擴(kuò)散器或者通氣裝置元件共同覆蓋循環(huán)池2寬度的全部或大部分，循環(huán)池的典型寬度約為10-15m。沿著循環(huán)池2的通氣裝置部分5的長(zhǎng)度約占循環(huán)池全長(zhǎng)的5-25 %。處理裝置優(yōu)選包括兩個(gè)或更多個(gè)通氣裝置部分5，所述兩個(gè)或更多個(gè)通氣裝置部分優(yōu)選沿著循環(huán)池2等距離設(shè)置。
[0023]在優(yōu)選的實(shí)施例中，處理裝置I包括至少一個(gè)流產(chǎn)生器6，該流產(chǎn)生器6設(shè)置在所述至少一個(gè)通氣裝置部分5的上游。流產(chǎn)生器6設(shè)置成產(chǎn)生沿著所述循環(huán)池2的廢水流，并且可以包括一個(gè)或者更多個(gè)所謂的緩慢移動(dòng)攪拌器。處理裝置I優(yōu)選在兩個(gè)或者更多個(gè)位置包括流產(chǎn)生器6，所述兩個(gè)或者更多個(gè)位置優(yōu)選沿著循環(huán)池2等距離設(shè)置。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的處理裝置還包括至少一個(gè)隔離壁7，該隔離壁7橫向于循環(huán)池2設(shè)置，處在所述至少一個(gè)通氣裝置部分5的下游。在說(shuō)明和所附權(quán)利要求中，表述“橫向于循環(huán)池設(shè)置”是指隔離壁7橫向于循環(huán)池2的流4的方向延伸的事實(shí)。優(yōu)選地，隔離壁7與循環(huán)池的流4的方向垂直設(shè)置。隔離壁7的目的在于阻止在循環(huán)池2底部的向后指向的返回流，如箭頭8所示意性地指示的。當(dāng)向后指向的返回流8遇到隔離壁7，會(huì)在不影響通氣裝置部分5正常運(yùn)行的情況下改變方向。換句話說(shuō)，來(lái)自隔離壁7的反作用力施加在廢水上，該反作用力強(qiáng)化了主液流。
[0025]隔離壁7具有上端9，該上端在豎直方向上位于高度h處，高度h低于循環(huán)池的預(yù)設(shè)填充高度H的25%。隔離壁7的上端9優(yōu)選在豎直方向上位于高度h處，該高度h低于填充高度H的20%，更優(yōu)選的是低于填充高度H的15%。典型的高度H約為0.5m。
[0026]另外，隔離壁7具有下端10，該下端10在豎直方向上優(yōu)選位于距離循環(huán)池2底部一段距離處。隔離壁7的下端10和循環(huán)池2的底部之間的距離11更優(yōu)選大于5cm并小于15cm。將隔離壁7設(shè)置成在隔離壁7的下端10與循環(huán)池2的底部之間具有一段距離的目的是為了阻止固體物質(zhì)在隔離壁7上積累。
[0027]現(xiàn)在，首先參考圖3-5，圖3-5示出了根據(jù)本發(fā)明的隔離壁7的不同實(shí)施例。隔離壁7具有第一表面12和第二表面13,該第一表面12朝向下游,該第二表面13與第一表面12相反，朝向上游。
[0028]根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，所述第一表面12為平面；另外，第一表面12相對(duì)于豎直線的傾斜角度優(yōu)選小于45°。隔離壁7的第一表面12應(yīng)該更優(yōu)選基本豎直，其目的在于與向后指向的返回流8具有盡可能大的有效表面。應(yīng)該理解，隔離壁7可以分成彼此并排布置的多個(gè)隔離壁分段(未示出)，當(dāng)橫向于循環(huán)池2底部看時(shí)，所述多個(gè)隔離壁分段相對(duì)于豎直線可以具有不同的相互方位角，其目的在于優(yōu)化隔離壁7遇到不均勻的向后指向的返回流時(shí)的性能。
[0029]與第一表面12類(lèi)似，隔離壁7的第二表面13也可以是平面，并且在這種情況下，優(yōu)選與所述第一表面12平行，如圖3所示?；蛘?，第二表面13可以相對(duì)于豎直線向下游方向(即，沿著遠(yuǎn)離通氣裝置部分5的方向)傾斜優(yōu)選小于45° (未示出)。然而，第二表面13優(yōu)選為曲面，或者非平面，并且具有朝向上游方向的某種凸起。在圖4中示出了隔離壁7的彎曲的第二表面13具有呈拱形或者半圓形截面的曲面的形式，并且在圖5中示出了隔離壁7的彎曲的第二表面13呈具有三角形或者銳角三角形截面的曲面的形式。應(yīng)該指出的是，第二表面13的截面可選擇地可以具有除以上所示以外的其它形狀，例如多邊形的截面。隔離壁7的第二表面13的曲面形狀使得隔離壁7對(duì)主液流4的影響能夠被最小化。
[0030]現(xiàn)在，再次參考圖2。隔離壁7應(yīng)該位于距離通氣裝置部分5—段距離處。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，隔離壁7的第一表面12在隔離壁7的下端10區(qū)域中應(yīng)該位于距離通氣裝置部分5 —段距離14處，該距離14小于兩倍的填充高度H。所述距離應(yīng)該優(yōu)選小于填充高度H，更優(yōu)選小于填充高度的25%。通過(guò)這種方式能夠阻止隔離壁7和通氣裝置部分5之間的向后指向的返回流的產(chǎn)生。
[0031]發(fā)明可行性調(diào)整
[0032]本發(fā)明不限于如上所述和如圖所示的實(shí)施例，這些實(shí)施例的目的在于解釋和舉例。該專(zhuān)利申請(qǐng)意在覆蓋本文所述的優(yōu)選實(shí)施例的所有應(yīng)用和變體，并且因此，本發(fā)明由所附權(quán)利要求的表述限定，并且裝置可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)以所有可行方式調(diào)整。
[0033]同樣應(yīng)該指出的是，所有關(guān)于/涉及術(shù)語(yǔ)例如上、下、上面、下面等的信息應(yīng)該結(jié)合圖中的所示裝置理解/閱讀，并且附圖的取向使得可以采用合適的方式閱讀附圖標(biāo)記。因此，這些術(shù)語(yǔ)僅表示所示實(shí)施例中的相互關(guān)系，如果根據(jù)本發(fā)明的裝置以另一種的結(jié)構(gòu)/設(shè)計(jì)提供，則這些關(guān)系可以發(fā)生改變。
[0034]應(yīng)該指出的是，即使沒(méi)有明確提及來(lái)源于某一個(gè)具體實(shí)施例的特征可以與來(lái)源于另一個(gè)實(shí)施例的特征相結(jié)合，在可能的情況下這也應(yīng)該被視為是顯然的。
【權(quán)利要求】
1.一種用于進(jìn)行廢水處理的處理裝置，所述處理裝置包括循環(huán)池(2)和至少一個(gè)通氣裝置部分(5)，所述循環(huán)池設(shè)置成容納廢水至預(yù)設(shè)的填充高度(H)，所述通氣裝置部分設(shè)置在循環(huán)池(2)的底部處，所述通氣裝置部分設(shè)置成向廢水供給氣泡，所述循環(huán)池(2)具有預(yù)設(shè)流動(dòng)方向，廢水布置成沿該預(yù)設(shè)流動(dòng)方向流動(dòng)，其特征在于，所述處理裝置還包括隔離壁(7)，所述隔離壁橫向于所述循環(huán)池布置，位于所述通氣裝置部分(5)的下游，所述隔離壁(7)具有上端(9)，所述上端在豎直方向上布置在低于所述填充高度(H)的25%的高度(h)處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理裝置，其中，所述隔離壁(7)的上端(9)在豎直方向上布置在低于填充高度(H)的20%的高度(h)處，更優(yōu)選地是布置在低于填充高度(H)的15%的高度處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的處理裝置，其中，所述隔離壁(7)具有下端(10)，所述下端在豎直方向上布置在距離所述循環(huán)池(2)的底部一段距離處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的處理裝置，其中，所述隔離壁(7)的下端(10)和所述循環(huán)池(2)的底部之間的距離大于5cm并且小于15cm。
5.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的處理裝置，其中，所述隔離壁(7)具有朝向下游的第一表面(12),所述第一表面(12)為平面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的處理裝置，其中，所述隔離壁(7)的第一表面(12)相對(duì)于豎直線的傾斜角度小于45°。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的處理裝置，其中，所述隔離壁(7)的第一表面(12)基本上是豎直的。
8.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的處理裝置，其中，所述隔離壁(7)具有朝向上游的第二表面(13)，所述第二表面(13)沿上游方向彎曲。
9.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的處理裝置，其中，所述隔離壁(7)的第一表面(12)在所述隔離壁(7)的下端(10)的區(qū)域中布置在距離所述通氣裝置部分(5) —段距離處，所述距離小于兩倍的填充高度(H)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的處理裝置，其中，在所述隔離壁(7)的下端(10)的區(qū)域中，所述通氣裝置部分(5)與所述隔離壁(7)的第一表面(12)之間的距離小于填充高度(H)，更優(yōu)選小于填充高度(H)的25%。
11.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的處理裝置，其中，所述處理裝置包括至少一個(gè)流產(chǎn)生器￠)，所述流產(chǎn)生器(6)設(shè)置在所述至少一個(gè)通氣裝置部分(5)的上游，所述流產(chǎn)生器(6)設(shè)置成產(chǎn)生沿著所述循環(huán)池(2)的廢水流。
【文檔編號(hào)】C02F3/12GK104245600SQ201380017267
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年2月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月28日
【發(fā)明者】L·烏比 申請(qǐng)人:賽萊默知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理有限公司