一种污泥自动回流的好氧反应系统

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种污泥自动回流的好氧反应系统。

背景技术

针对目前河南省《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》DB41/1820-2019中三级标准的出水水质要求，农村生活污水一体化处理设备大多采用“好氧池+二沉池”的工艺流程。此工艺简单、自动化程度高、对运维人员的技术要求较低，比较适合用于农村生活污水处理工程中。

然而，“好氧池+二沉池”工艺大多采用泵提升法进行污泥回流，由于回流污泥是絮状沉淀物，比重和粘度相对较高，采用水泵提升回流时，水泵的转速不宜过高，否则容易破坏活性污泥的絮凝体，而且好氧池曝气使得回流污泥的含气量较大，从而使污泥泵易发生气蚀，从而增加设备的检修费用。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种污泥自动回流的好氧反应系统，利用水的环流实现污泥的无动力回流，能有效解决目前采用水泵提升进行污泥回流时对污泥絮体的破坏以及泵检修费用、运行能耗高的问题，具有低能耗、操作简单、运行成本低等优势。

所述污泥自动回流的好氧反应系统，包括总池体，总池体内依次设置升流区、第一隔墙、降流区、第二隔墙、导流区、第三隔墙、沉淀区和出水管，升流区的底部设有进水管，升流区内设气提装置，用于提供升流动力，升流区或降流区的底部设有沉水式风机，用于为气提装置提供气体；

第二隔墙的顶部低于总池体的液面，第一隔墙的顶部低于第二隔墙的顶部，第三隔墙的顶部高于总池体的液面，第一隔墙、第二隔墙和第三隔墙的底部均高于总池体的底面，且第一隔墙的底部高于第二隔墙的底部，使得污水能在升流区和降流区之间循环流动处理，处理后的水体越过第二隔墙，进入导流区，再越过第三隔墙的底部，进入沉淀区进行泥水分离，分离得到的污泥从沉淀区底部回流至升流区和降流区，上清液由出水管排出总池体。

可选的，所述升流区的底部设有曝气装置，所述沉水式风机的进气口连接进气管路，进气管路的顶部开口处于总池体的液面之上，沉水式风机的出气口通过管路并联所述气提装置和曝气装置。

进一步可选的，所述气提装置包括气提管路和气提穿孔管，气提管路竖直设置，且顶部设有第二调节阀，气提穿孔管水平设置且上表面设有密布的通气孔，气提管路的底端连接气提穿孔管的中部，气提穿孔管处于升流区的下部。

所述降流区的处理后的水体可越过第二隔墙，进入导流区，准备进入沉淀区进行泥水分离。

可选的，所述第三隔墙的底部处于沉淀区的中部，且远高于第二隔墙的底部，使得导流区的长度为沉淀区的一半，导流区的水体向下运动到第三隔墙底部时即可进入沉淀区，进行泥水分离。

可选的，所述沉淀区的底部设有倾斜向下的导泥板，导泥板设在第二隔墙的对侧，且向第二隔墙的方向倾斜，用于引导沉淀区分离的污泥向第二隔墙的方向流动。

可选的，所述沉淀区内包括第一斜板区和第二斜板区，第三隔墙的底端处于第一斜板区的中下部，第二斜板区处于第一斜板区的下方；

第一斜板区包括呈螺旋状卷绕的第一斜板，第一斜板整体处于相同的水平高度，且第一斜板的底部均向导流区的对侧方向倾斜；

第二斜板区包括呈螺旋状卷绕的第二斜板，第二斜板的底部均向导流区的方向倾斜，第二斜板从四周向中间卷绕，中部的水平高度低于四周外侧的水平高度。

进一步可选的，所述第一斜板朝向导流区的一侧设有若干条相互平行的凸出的拦泥导流棱，同一条拦泥导流棱沿第一斜板绕设，且处于相同的水平高度，即同条拦泥导流棱沿着第一斜板也呈螺旋状卷绕。

进一步可选的，所述拦泥导流棱由若干个水平的梭子形凸起首尾连接而成，即沿着拦泥导流棱具有间隔设置的梭子形鼓包凸起和窄条凸起。

进一步可选的，所述第二斜板的两侧均设有均匀分布的鱼鳞状表面，所述鱼鳞状表面具有均匀分布的五边形或六边形凸起和相邻的凸起之间凹陷部分。

可选的，所述总池体为圆形，且由内之外设置所述升流区、第一隔墙、降流区、第二隔墙、导流区、第三隔墙和沉淀区，升流区为圆柱形，其它区域和隔墙为圆环形，依次排列布置；所述溢流堰和出水管设在总池体的一侧。

可选的，所述总池体为矩形，从总池体的一侧至对侧依次设置升流区、第一隔墙、降流区、第二隔墙、导流区、第三隔墙、沉淀区和出水管。

附图说明

图1为一种污泥自动回流的好氧反应系统的俯视结构示意图；

图2为图1的侧视结构示意图；

图3为图1的沉淀区的俯视结构示意图；

图4为第一斜板和第二斜板的立体示意图；

图5为第一斜板(单圈)的结构示意图；

图6为第二斜板的结构示意图；

图7为另一种污泥自动回流的好氧反应系统的俯视结构示意图；

图8为图7的侧视结构示意图。

附图中，1-总池体，2-升流区，3-第一隔墙，4-降流区，5-第二隔墙，6-导流区，7-第三隔墙，8-沉淀区，9-出水管，10-进水管，11-气提装置，12-沉水式风机，13-鱼鳞状表面，14-曝气装置，15-进气管路，16-第一调节阀，17-第二调节阀，18-消声器，19-气提管路，20-气提穿孔管，21-溢流堰，22-导泥板，23-排泥管，24-第一斜板，25-第二斜板，26-拦泥导流棱。

具体实施方式

本实施例提供一种污泥自动回流的好氧反应系统，如图1-图8所示，包括总池体1，总池体1内依次设置升流区2、第一隔墙3、降流区4、第二隔墙5、导流区6、第三隔墙7、沉淀区8和出水管9，升流区2的底部设有进水管10，升流区2内设气提装置11，用于提供升流动力，升流区2或降流区4的底部设有沉水式风机12，用于为气提装置11提供气体；

第二隔墙5的顶部低于总池体1的液面，第一隔墙3的顶部低于第二隔墙5的顶部，第三隔墙7的顶部高于总池体1的液面，第一隔墙3、第二隔墙5和第三隔墙7的底部均高于总池体1的底面，且第一隔墙3的底部高于第二隔墙5的底部，使得污水能在升流区2和降流区4之间循环流动处理，处理后的水体越过第二隔墙5顶部，进入导流区6，再越过第三隔墙7的底部，进入沉淀区8进行泥水分离，分离得到的污泥从沉淀区8底部回流至升流区2和降流区4，上清液由出水管9排出总池体1。

可选的，所述升流区2的底部设有曝气装置14，在为进水污水曝气增氧的同时，与气提装置11和进水管10配合，保持升流区2内的污水向上流动；

所述沉水式风机12的进气口连接进气管路15，进气管路15的顶部开口处于总池体1的液面之上，用于吸入空气，沉水式风机12的出气口通过管路并联所述气提装置11和曝气装置14，为气提装置11和曝气装置14供气。

进一步可选的，所述沉水式风机12并联曝气装置14的管路上设有第一调节阀16，用于调节输入曝气装置14的气量，进而调节曝气量。

进一步可选的，所述进气管路15的顶部开口设有消声器18，用于降低沉水式风机12进气时的噪音。

进一步可选的，所述气提装置11包括气提管路19和气提穿孔管20，气提管路19竖直设置，且顶部设有第二调节阀17，气提穿孔管20水平设置且上表面设有密布的通气孔，气提管路19的底端连接气提穿孔管20的中部，气提穿孔管20处于升流区2的下部。

所述沉水式风机12提供的气体，通过第二调节阀17调节进入气提管路19的气体量，气体再输入气提穿孔管20，经过气提穿孔管20的均匀布气，在升流区2的下部形成向上的动力，带动升流区2的水体向上运动。

污水由进水管10进入升流区2，升流区2和降流区4内均设有好氧污泥，用于生化处理污水，曝气装置14为污水进水增氧，同时，污水在气提装置11和曝气装置14的气流作用下，向上流动。再越过第一隔墙3的顶部进入降流区4，在降流区4内向下流动，当污水流动到降流区4底部时，由于第一隔墙3的底部高于第二隔墙5的底部，污水优选越过第一隔墙3进入升流区2，如此在升流区2和降流区4内返回循环流动，进行生化处理。

所述降流区4的处理后的水体越过第二隔墙5，进入导流区6，准备进入沉淀区8进行泥水分离。

可选的，所述第三隔墙7的底部处于沉淀区8的中部，且远高于第二隔墙5的底部，使得导流区6的长度为沉淀区8的一半，导流区6的水体向下运动到第三隔墙7底部时即可进入沉淀区8，进行泥水分离。

可选的，所述沉淀区8顶部且在第三隔墙7的对侧设有溢流堰21，溢流堰21连接所述出水管9，溢流堰21低于第三隔墙的顶部，由于第三隔墙7的顶部高于总池体1液面，所以沉淀区8分离得到的上清液无法越过第三隔墙7，只能由溢流堰21溢流，再通过出水管9排出总池体1。

可选的，所述沉淀区8的底部设有倾斜向下的导泥板22，导泥板22设在第二隔墙5的对侧，且向第二隔墙5的方向倾斜，用于引导沉淀区8分离的污泥向第二隔墙5的方向流动。

由于导流区6长度较短，实际沉淀区8的中下部与降流区4之间仅由第二隔墙5分隔，沉淀区8分离沉淀下来的污泥流经导泥板22，再在导泥板22的引导下，向降流区4和升流区2流动，即可完成污泥的自动回流。若自动回流的动力不足，污泥只流动到降流区4底部，也可在降流区4的循环水流动力的作用下，污泥随水体循环流入升流区2。

进一步可选的，所述导泥板22处设有排泥管23，用于将多余的污泥排出总池体1，再进行常规的污泥后续处理。

可选的，所述沉淀区8内包括第一斜板24区和第二斜板25区，第三隔墙7的底端处于第一斜板24区的中下部，第二斜板25区处于第一斜板24区的下方；

第一斜板24区包括呈螺旋状卷绕的第一斜板24，第一斜板24整体处于相同的水平高度，且第一斜板24的底部均向导流区6的对侧方向倾斜；

第二斜板25区包括呈螺旋状卷绕的第二斜板25，第二斜板25的底部均向导流区6的方向倾斜，第二斜板25从四周向中间卷绕，中部的水平高度低于四周外侧的水平高度。

进一步可选的，所述第一斜板24朝向导流区6的一侧设有若干条相互平行的凸出的拦泥导流棱26，同一条拦泥导流棱26沿第一斜板24绕设，且处于相同的水平高度，即同条拦泥导流棱26沿着第一斜板24也呈螺旋状卷绕。

进一步可选的，所述拦泥导流棱26由若干个水平的梭子形凸起首尾连接而成，即沿着拦泥导流棱26具有间隔设置的梭子形鼓包凸起和窄条凸起，这种样式既有利于拦截经过第一斜板24的污泥，促进污泥沉降，梭子形凸起又有利于沿着螺旋状的第一斜板24流动的水体降低流动阻力。

进一步可选的，所述第二斜板25的两侧均设有均匀分布的鱼鳞状表面13，所述鱼鳞状表面13具有均匀分布的五边形或六边形凸起和相邻的凸起之间凹陷部分，由于从第一斜板24区分离而下的泥水沿着螺旋状的第二斜板25流动，第二斜板25这种鱼鳞状表面13既有利于泥水中的污泥与第二斜板25接触，并再次沿第二斜板25流下，进一步泥水分离，又使得水体沿着第二斜板25流动时阻力小些。

可选的，所述总池体1可以为圆形，且由内之外设置所述升流区2、第一隔墙3、降流区4、第二隔墙5、导流区6、第三隔墙7和沉淀区8，升流区2为圆柱形，其它区域和隔墙为圆环形，依次排列布置；所述溢流堰21和出水管9设在总池体1的一侧。

进一步可选的，所述第一斜板24以靠近导流区6底部的位置为起点，沿着圆环形的沉淀区8一圈圈绕设，形成围绕内部的升流区2、降流区4和导流区6的螺旋形样式，每一圈第一斜板24的高度相同。

导流区6底部的出水进入沉淀区8后首先遇到第一斜板24最内侧的一圈，该圈面对导流区6的一侧上设有若干条上下布置的所述拦泥导流棱26，导流区6的出水即可沿着拦泥导流棱26及第一斜板24的侧面流动；随着导流区6的出水逐渐增多，出水能够沿着螺旋状的第一斜板24逐渐向导流区6的对侧流动，同时进行泥水分离，分离得到的水体向上流动，由溢流堰21和出水管9排出总池体1，分离得到的污泥沿着第一斜板24向下流动，同时第一斜板24上的拦泥导流棱26既能促进泥水分离，相比于传统的拦截污泥的部件，本发明的拦泥导流棱26又能在一定程度上减小水流阻力，促进水体沿着第一斜板24流动。

进一步可选的，所述第二斜板25以靠近导流区6对侧的总池体1内壁为起点，沿着圆环形的沉淀区8一圈圈绕设，且高度逐渐降低，形成围绕内部的升流区2、降流区4和导流区6的螺旋形样式，即第二斜板25的最低处靠近降流区4一侧。

从第一斜板24上分离而下的泥水含泥量较多，流到第二斜板25区，且不分第二斜板25的正面反面，沿着第二斜板25的两个侧面螺旋流动而下，由于第二斜板25的最低处靠近降流区4一侧，则沿着第二斜板25流下的污泥靠近降流区4，有利于污泥返回降流区4和升流区2。第二斜板25的鱼鳞状表面13，既有利于污泥与第二斜板25接触，提高泥水分离效率，又减小水体流动阻力。由于导流区6的出水优先在靠近导流区6近的第一斜板24进行污泥沉降，所以靠近导流区6的第一斜板24的分离复合较大，本发明的第一斜板24为螺旋形，且设计了所述拦泥导流棱26，引导并促进出水沿第一斜板24向导流区6的对侧流动，使得整个第一斜板24的分离负荷尽量均匀。同时，第二斜板25的螺旋向下的形式，能够给与沉淀区8的水体一种螺旋搅动的力量，促进经过第一斜板24区分离后的泥水向下流动，且使得泥水沿着沉淀区8的横截面尽量均匀分布。从沉淀区其它位置沉降的污泥还是有所述导泥板22导流至降流区4。

可选的，所述总池体1可以为矩形，从总池体1的一侧至对侧依次设置升流区2、第一隔墙3、降流区4、第二隔墙5、导流区6、第三隔墙7、沉淀区8和出水管9。

进一步可选的，所述第一斜板24以靠近导流区6底部的位置为起点，沿着矩形的沉淀区8的横截面一圈圈绕设，形成处于沉淀区8内部的螺旋形样式，每一圈第一斜板24的高度相同。

进一步可选的，所述第二斜板25以靠近导流区6对侧的总池体1内壁为起点，沿着矩形的沉淀区8一圈圈绕设，且高度逐渐降低，形成处于沉淀区8内部的螺旋形样式，第二斜板25的最低处处于沉淀区8的底部的中心。矩形的沉淀区8的第一斜板24区和第二斜板25区的运行与圆环形的沉淀区8的第一斜板24区和第二斜板25区的运行相似，只是第二斜板25底部流出的污泥离降流区4距离稍远。