專利名稱：凈化污水的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種凈化污水的裝置和方法，尤其涉及一種對(duì)污水進(jìn)行好氧處理，同時(shí)從污水中分離并捕集懸浮細(xì)小固體物質(zhì)(污染物)，對(duì)污水進(jìn)行厭氧處理的裝置和方法。
迄今為止，已經(jīng)提出過(guò)各種各樣的方法，并實(shí)際采用某一方法凈化各種各樣的污水，如廢水或被廢水污染的河水。常規(guī)的污水凈化方法大體上分為(1)物理/化學(xué)處理法和(2)生物處理法。眾所周知，物理/化學(xué)處理法是一種借助于沉淀、過(guò)濾等等從污水中分離并除去懸浮物質(zhì)等等的方法，一種用化學(xué)試劑對(duì)污染物進(jìn)行化學(xué)處理而使污染物無(wú)害化的方法，以及借助混凝或沉淀從污水中分離并除去污染物的方法。此外，眾所周知，生物處理法是一種用生物膜或活性污泥對(duì)污水進(jìn)行好氧處理以絮凝污染物，并從污水中分離和除去這些污染物的方法，以及一種對(duì)污水進(jìn)行厭氧處理以對(duì)污染物進(jìn)行消化(液化)的方法。
生物處理法利用了自然界微生物的降解作用，其反應(yīng)是緩和的。另外該過(guò)程無(wú)需化學(xué)試劑，因而也沒(méi)有化學(xué)試劑帶來(lái)的各種麻煩。因此，生物處理法已為人們所樂(lè)意使用了，而且，該方法的各種改進(jìn)也層出不窮。
對(duì)于活性污泥法，已經(jīng)提出并使用了針對(duì)曝氣和沉淀兩個(gè)過(guò)程的各種各樣的系統(tǒng)。對(duì)于在載體上形成生物膜的方法，已經(jīng)提出了各種各樣的載體。例如，日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)昭--63-310696揭示了一種中空的球形載體，該載體可同時(shí)形成好氧狀態(tài)和厭氧狀態(tài)。此外，還提出了一種借助于中空?qǐng)A柱體形成好氧和厭氧狀態(tài)從而進(jìn)行好氧/厭氧處理的方法，該中空?qǐng)A柱體具有大表面積的蜂窩結(jié)構(gòu)。
然而，在如上所述的所有常規(guī)生物處理中，整個(gè)凈化處理步驟通常需要至少5--11小時(shí)長(zhǎng)的處理時(shí)間。例如，在采用活性污泥法和采用在載體表面形成生物膜的好氧處理法中，需要在前一階段設(shè)置一個(gè)沉淀池，以對(duì)污水進(jìn)行預(yù)沉淀處理，然后，使污水在好氧凈化區(qū)停留幾個(gè)小時(shí)或更長(zhǎng)的時(shí)間，以對(duì)污水進(jìn)行最終處理，從而滿足預(yù)定的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值。在活性污泥法中，有一種凈化大約2小時(shí)的好氧處理方式，然而，這種方法的缺點(diǎn)是降低了BOD的去除率。此外，在采用中空載體的好氧/厭氧凈化處理方法中，孔的直徑選定為0.05--1mm，這些中空載體的內(nèi)側(cè)和外側(cè)是相互連通的，污水從中空載體內(nèi)側(cè)的流入和流出不是很暢通，使得在中空載體內(nèi)部的厭氧處理需要更長(zhǎng)的時(shí)間，所以效率不高。
最近，又提出了一種所謂互凝聚接觸氧化法，該方法利用河床凈化被污染的河水，并且已實(shí)際用于污水的生物凈化處理。在互凝聚接觸氧化法中，通過(guò)有效地利用礫巖如河流中的砂礫等等，有效地形成一層砂礫層，使河水流過(guò)(穿過(guò))砂礫層以進(jìn)行生物處理，從而大量降低BOD(生物需氧量)和SS(懸浮固體)。因此，這種凈化污水，如被污染河水等等的凈化方法受到了高度重視。
本申請(qǐng)的發(fā)明人一直致力于處理方法的研究，本人研究出的方法是采用了互凝聚接觸氧化法的凈化處理技術(shù)，它能夠?qū)嶋H用在一般的水處理裝置(不是利用大河床的大型設(shè)施)中，并能夠有效地凈化污水。精心研究的結(jié)果，本申請(qǐng)人開(kāi)發(fā)了一種分離部件，該部件構(gòu)成了一種與傳統(tǒng)污水處理完全不同的凈化處理系統(tǒng)，在日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)平3-221110中揭示了上述分離部件和采用該分離部件的凈化處理系統(tǒng)。在日本專利特開(kāi)平6-343990中，本申請(qǐng)人還提出了一種適宜的流動(dòng)-分離方法和流動(dòng)-分離部件，由于這種流動(dòng)-分離現(xiàn)象，使得根據(jù)懸浮細(xì)小固體物質(zhì)的特性，有效地利用液體的能量，隨著液體的流動(dòng)而從污水中分離并除去懸浮的細(xì)小固體物質(zhì)。
在上述流動(dòng)-分離部件和流動(dòng)分離方法中，污水在表面進(jìn)行好氧處理。懸浮固體(SS)能夠在較短的時(shí)間內(nèi)被流動(dòng)-分離部件捕集，以從污水中分離并除去SS，并且能夠在流動(dòng)-分離部件的空隙中厭氧處理所捕集的有機(jī)懸浮物，使有機(jī)懸浮物液態(tài)化并可溶解。因此，該方法可以在很短的時(shí)間內(nèi)在一個(gè)步驟中很簡(jiǎn)單地對(duì)污水進(jìn)行凈化處理，因而，預(yù)料它是一個(gè)極出色的污水處理方法。
該方法主要達(dá)到了去除SS的目的，該方法還證明由于流動(dòng)-分離部件的表面積比互凝聚接觸氧化法增加了很多，在流動(dòng)-分離部件表面的好氧處理增強(qiáng)了，因而有效地提高了BOD的去除效率。然而，從它必須適用于任何污水并滿足任何要求的觀點(diǎn)來(lái)看，它不能有效地工作。實(shí)際上如果需要它在很短的時(shí)間內(nèi)以期望的BOD去除率，對(duì)含有大量BOD的污水進(jìn)行凈化處理，則該方法還不能足以滿足這一要求。
因此，本發(fā)明人回顧并考慮了上述污水凈化處理方法和各種常規(guī)處理方法，并研究出了一種凈化處理方法，該方法能夠在很短的時(shí)間內(nèi)對(duì)污水進(jìn)行凈化處理，并從任何污水中以高去除率降低BOD和SS。結(jié)果，本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到通過(guò)利用特殊的凈化部件和在凈化區(qū)以預(yù)定間距進(jìn)行曝氣，可以在很短的時(shí)間內(nèi)從任何污水中有效地去除BOD和SS，本發(fā)明正是基于以上認(rèn)識(shí)作出的。
根據(jù)本發(fā)明，污水處理方法包括以下步驟在對(duì)其中流動(dòng)的污水進(jìn)行凈化處理的凈化區(qū)填充塊狀凈化部件，每一塊狀凈化部件都有多個(gè)等效直徑為1--5cm的在其表面的縫隙，和多個(gè)在其內(nèi)部與其它連接通道相互連通的連接通道，每一個(gè)縫隙至少與一個(gè)上述通道不間斷地連通，使污水流過(guò)上述凈化區(qū)與塊狀凈化部件相接觸，并且同時(shí)從凈化區(qū)的底部以預(yù)定的間距，對(duì)流動(dòng)的污水向上噴射呈微小氣泡的含氧氣體，以便使流動(dòng)的污水與含氧氣體的微小氣泡以大體垂直的方向相接觸。
在如上所述的污水凈化方法中，在污水進(jìn)口和污水出口(排放口)之間形成了凈化區(qū)，最好經(jīng)過(guò)整流后使污水流入進(jìn)水口和/或流出出水口(排放口)。最好污水在凈化區(qū)的停留時(shí)間為10--120分鐘。此外，呈微小氣泡上升的含氧氣體的預(yù)定間距最好為5--100cm，可根據(jù)被處理污水的污染程度在這一范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。
根據(jù)本發(fā)明，可使經(jīng)過(guò)上述凈化處理后的凈化水流經(jīng)一個(gè)非擴(kuò)散凈化區(qū)，該凈化區(qū)裝填有上述塊狀凈化部件，從而進(jìn)行凈化處理。在這種情況下，最好非擴(kuò)散區(qū)設(shè)置在前一凈化區(qū)出水口的下一區(qū)段。
此外，根據(jù)本發(fā)明，污水凈化裝置設(shè)置有一個(gè)外壁和一個(gè)蓋或不帶蓋，并具有預(yù)定的體積，包括一個(gè)污水進(jìn)口，一個(gè)處理后水的出口，一個(gè)設(shè)置在每個(gè)進(jìn)水口和出水口的整流部件，一個(gè)設(shè)置在進(jìn)水口和出水口之間的凈化區(qū)，多根以預(yù)定間距設(shè)置在凈化區(qū)底部的氣體擴(kuò)散管，它大體上與從進(jìn)水口到出水口的延伸方向相垂直，以及許多填充在凈化區(qū)中的塊狀凈化部件，每一塊狀凈化部件在其表面都有多個(gè)等效直徑為1--5cm的縫隙，和多個(gè)在其內(nèi)部與其他通道相互連通的連接通道，每一個(gè)縫隙至少與一個(gè)通道不間斷地連通。
在上述污水凈化裝置中，最好使小直徑的粒料相互粘接起來(lái)，以形成大體呈球形的且等效直徑大約為7--15cm的塊狀凈化部件，并且預(yù)定間距最好為5--100cm。
根據(jù)本發(fā)明，采用上述污水凈化裝置的凈化方法包括以下步驟從進(jìn)水口引入污水并使污水流過(guò)凈化區(qū)，同時(shí)從位于凈化區(qū)進(jìn)水口側(cè)前部區(qū)域的上述氣體擴(kuò)散管擴(kuò)散含氧氣體，而在出水口側(cè)的后部區(qū)域不從上述氣體擴(kuò)散管擴(kuò)散含氧氣體，從而進(jìn)行凈化處理。在這種情況下，最好將上述凈化區(qū)劃分成比例為1∶1--5∶1的上述前部區(qū)域和上述后部區(qū)域。
此外，根據(jù)本發(fā)明，污水凈化裝置包括與該污水凈化裝置具有相同結(jié)構(gòu)的第一和第二凈化裝置，其中第一凈化裝置的出水口與第二凈化裝置的進(jìn)水口相連。
另外，根據(jù)本發(fā)明，采用上述帶有第一和第二凈化裝置的凈化裝置凈化污水的方法包括以下步驟從進(jìn)水口向凈化區(qū)提供污水并使污水流經(jīng)凈化區(qū)，同時(shí)從第一凈化裝置的氣體擴(kuò)散管擴(kuò)散含氧氣體，以對(duì)污水進(jìn)行凈化處理，從第一凈化裝置的出水口向第二凈化裝置的進(jìn)水口提供凈化后的水，以便在第二凈化裝置中對(duì)從第一凈化裝置輸送來(lái)的凈化水進(jìn)一步進(jìn)行凈化處理，同時(shí)第二凈化裝置的氣體擴(kuò)散管不擴(kuò)散含氧氣體。
根據(jù)本發(fā)明，縫隙的等效直徑定義為在孔隙周圍任何兩點(diǎn)連接線中最長(zhǎng)線的長(zhǎng)度，而塊狀凈化部件1的等效直徑定義為與塊狀凈化部件具有相同體積的球形體的直徑。
根據(jù)本發(fā)明的污水凈化方法，在對(duì)流動(dòng)污水進(jìn)行凈化處理的凈化區(qū)中填充預(yù)定量的塊狀凈化部件，在污水流動(dòng)過(guò)程中，每一塊狀凈化部件充當(dāng)(1)一個(gè)在其表面形成進(jìn)行生物處理的生物膜的生成體，(2)一個(gè)阻止產(chǎn)生速度差(速度梯度)的阻擋體，用表面的縫隙除去SS，并在縫隙中從污水中流動(dòng)--分離和捕集SS，以及(3)一個(gè)厭氧處理區(qū)域，在這里截留或捕集縫隙所捕獲的SS以進(jìn)行厭氧處理。因此，該塊狀凈化部件可有效地作用于懸浮在污水中的有機(jī)和無(wú)機(jī)微小的固體物質(zhì)、溶解在污水中的污染物等等，以凈化污水。也就是說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明，在塊狀凈化部件的表面形成了一層生物膜，含氧氣體，如空氣等等(以下稱為“氧氣”)的微小氣泡以預(yù)定的間距從底部擴(kuò)散到污水中，同時(shí)氧氣沿大體與污水流動(dòng)方向相垂直的方向上升。因此，流入凈化區(qū)的污水和氧氣充分接觸并相互混合，同時(shí)污水中形成湍流流動(dòng)。因此，可抑制在氣體擴(kuò)散區(qū)填充的塊狀凈化部件的周圍生成邊界層，例如薄層狀膜，其中從凈化區(qū)的底部擴(kuò)散氧氣，無(wú)需中斷便可將氧氣連續(xù)地供入。因此，可迅速并有效地進(jìn)行好氧處理，溶解在污水中的溶解BOD能夠被厭氧處理并從污水中除去。
如果從微觀上看，塊狀凈化部件在污水流動(dòng)區(qū)域中可作為阻擋部件。因此，它可減小在其周圍的污水流速，在塊狀凈化部件的周圍的污水中產(chǎn)生一流速差(速度梯度)，并同時(shí)產(chǎn)生一層流(滯流)區(qū)域。如上所述，在擴(kuò)散氧氣的氣體擴(kuò)散區(qū)域易于形成湍流區(qū)，而在不擴(kuò)散氧氣的氧氣非擴(kuò)散區(qū)易于形成層流區(qū)。因此，在凈化區(qū)的氧氣非擴(kuò)散區(qū)，由于流速差(速度梯度)，懸浮在污水中的細(xì)小固體物質(zhì)(SS)得到了轉(zhuǎn)動(dòng)能量，移動(dòng)到流速降低的塊狀凈化部件周圍的層流區(qū)域中。此外，在氧氣擴(kuò)散區(qū)，部分SS被每一塊狀凈化部件表面的生物膜吸附，然后進(jìn)行好氧處理。然而，大部分SS被沖到鄰近氧氣擴(kuò)散區(qū)的氧氣非擴(kuò)散區(qū)，使得在湍流區(qū)污水隨機(jī)流動(dòng)，最后通過(guò)流動(dòng)--分離過(guò)程到達(dá)位于氣體非擴(kuò)散區(qū)的塊狀凈化部件周圍的層流區(qū)。
到達(dá)塊狀凈化部件周圍層流區(qū)的SS被捕獲在其表面的縫隙中，最后收集在與縫隙相連通的連接通道(通道)中。在塊狀凈化部件的連通通道中幾乎沒(méi)有的流動(dòng)，因此可將這些通道看成是滯留區(qū)。SS被捕集在這些滯留區(qū)中而進(jìn)行厭氧處理，最后變成液態(tài)和可溶解的。此后，液態(tài)的和可溶解的SS由于其自重而向下流動(dòng)穿過(guò)連通通道，到達(dá)其他位于塊狀凈化部件下游側(cè)并與該通道相互連通的縫隙中。此后，SS從縫隙中流出，流入流動(dòng)的污水中并溶解在其中，最后在氣體擴(kuò)散區(qū)凈化部件的表面進(jìn)行好氧處理，從污水中凈化并除去這種污染物。
此外，根據(jù)本發(fā)明的污水處理方法，在同一凈化區(qū)中可分別設(shè)置適用于污水中溶解BOD和懸浮SS不同的處理區(qū)，以分別進(jìn)行凈化，使得能夠有效地進(jìn)行凈化處理。也就是說(shuō)，對(duì)溶解的BOD，當(dāng)提供氧氣時(shí)，可在塊狀凈化部件的表面快速進(jìn)行好氧處理。對(duì)于SS，可將SS捕后在塊狀凈化部件的縫隙中，在捕獲之后，SS被截留在塊狀凈化部件內(nèi)部的連通通道中，對(duì)其進(jìn)行厭氧處理。對(duì)SS的厭氧處理與對(duì)流入凈化區(qū)的污水進(jìn)行凈化處理的停留時(shí)間無(wú)關(guān)，使得可以明顯地縮短在凈化區(qū)的停留時(shí)間。因此，由于停留時(shí)間縮短了，處理裝置可以小型化，并且污水凈化效率比常規(guī)裝置要高。
例如，至于常規(guī)裝置的停留時(shí)間，互凝聚接觸氧化法需要大約20m長(zhǎng)的距離作為凈化區(qū)的流動(dòng)距離，并需要大約60--80分的停留時(shí)間。活性污泥法需要大約3--10小時(shí)長(zhǎng)的時(shí)間作為平均停留時(shí)間。另一方面，本發(fā)明的污水凈化處理方法在大約5--10m的流動(dòng)距離上需要大約10--120分的停留時(shí)間，就足以進(jìn)行滿足各種預(yù)定的出水標(biāo)準(zhǔn)的凈化處理。在常規(guī)污水處理中，SS和BOD可被處理到同一水平。另一方面，根據(jù)本發(fā)明，由于本發(fā)明的下列特征可縮短凈化處理污水的停留時(shí)間。也就是說(shuō)，作為進(jìn)行好氧處理區(qū)域的凈化部件還提供了一個(gè)可進(jìn)行厭氧處理的區(qū)域，在凈化區(qū)設(shè)置了氣體擴(kuò)散區(qū)和氣體非擴(kuò)散區(qū)，由此在好氧處理區(qū)可快速有效地進(jìn)行好氧處理，同時(shí)SS很容易被捕集在厭氧處理區(qū)，并能保證有足夠的停留時(shí)間進(jìn)行厭氧處理。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的污水處理方法，通過(guò)運(yùn)行上述裝置來(lái)凈化污水。對(duì)被處理的污水沒(méi)有限制，可以處理含有任何濃度任何物質(zhì)如BOD、SS、銨組分、腐爛惡臭物質(zhì)等等的污水。例如，本發(fā)明的污水凈化處理方法可以對(duì)含有下列污染物的一般污水進(jìn)行凈化處理，如20--30mg/l的BOD、大于或等于20mg/l的SS、大于或等于1mg/l的銨組分、腐爛物質(zhì)等等，也可以對(duì)BOD含量大于或等于30mg/l(通常，大約為50--150mg/l)的城市污水進(jìn)行凈化處理，還可以對(duì)BOD含量為200--1000mg/l的被明顯污染的海水進(jìn)行凈化處理，等等，該方法比常規(guī)凈化處理方法更有效并更能縮短時(shí)間。也就是說(shuō)，本發(fā)明能夠適用于任何污水的凈化處理。本發(fā)明的術(shù)語(yǔ)“SS”表示懸浮的細(xì)小固體物質(zhì)，它被限定為當(dāng)用JIS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))的濾紙進(jìn)行過(guò)濾時(shí)，截留在可使1μm大小顆粒通過(guò)的濾紙上的殘留物。本發(fā)明可以有效地凈化含有大于或等于大約60wt％的SS的有機(jī)污水。


圖1是本發(fā)明污水凈化池的一個(gè)實(shí)施例的剖面圖。
圖2是本發(fā)明塊狀凈化部件的示意圖。
圖3是本發(fā)明污水凈化池的另一個(gè)實(shí)施例的剖面圖。
圖4是本發(fā)明污水凈化池的再一個(gè)實(shí)施例的剖面圖。
下面結(jié)合附圖描述本發(fā)明的最佳實(shí)施方式。
圖1是填充有塊狀凈化部件的本發(fā)明污水凈化池的一個(gè)實(shí)施例的剖面圖，圖2是填充在如圖1所示裝置中的每一塊狀凈化部件的示意圖。
圖1中，污水凈化裝置10有一個(gè)無(wú)蓋的長(zhǎng)方形處理池。在處理池的外圍部分相對(duì)地設(shè)置有一對(duì)進(jìn)水通道11和出水(排水〕通道12，在處理池的中間部分有一個(gè)空間凈化區(qū)S。對(duì)凈化區(qū)S的尺寸沒(méi)有具體的限制，根據(jù)處理?xiàng)l件如引入的污水量等等，和環(huán)境條件如凈化裝置安裝的地面環(huán)境等等，適當(dāng)?shù)剡x定凈化區(qū)S的尺寸。例如，如果裝置緊湊，可以將凈化區(qū)S設(shè)計(jì)成寬大約1～2米，長(zhǎng)1～10米，深大約1～2米。如果是一個(gè)凈化污染河流的大型凈化設(shè)施，可以將凈化區(qū)S設(shè)計(jì)成流動(dòng)長(zhǎng)度大約3～10米，深大約2～5米。在這種情況下，凈化區(qū)S的寬度可以根據(jù)待處理的污水量選定任何值。如果需要，可將多個(gè)小型裝置串聯(lián)或并聯(lián)連接。
此外，污水處理池可以是任何形狀和任何尺寸，通常選用長(zhǎng)方形，因?yàn)檫@種形狀的處理池容易加工。在圖1中，處理池是無(wú)蓋的，然而，也可以在頂部設(shè)置蓋。對(duì)大形凈化設(shè)施來(lái)說(shuō)，多個(gè)處理池可以被設(shè)計(jì)成如上所述相互連接。此外，在將塊狀凈化部件填充在空間區(qū)域形成凈化區(qū)后，其上側(cè)可以填充土壤，然后在其上設(shè)置各種設(shè)施。
進(jìn)水通道11用于將待處理污水引導(dǎo)到凈化裝置中，排水通道12用于在凈化處理后收集凈化后的水并將凈化后的水排入河流等等中。在下部通常進(jìn)水通道11和出水通道12之間的凈化區(qū)域S的底部設(shè)置有多個(gè)氣體擴(kuò)散管13，該氣體擴(kuò)散管13是沿處理池的寬度方向，大體在整個(gè)處理池的寬度上等間距設(shè)置的，使得它大體上與污水從進(jìn)水通道11到出水通道12的流動(dòng)方向相垂直。采用這種結(jié)構(gòu)大體上整個(gè)凈化區(qū)域S都被劃分成氧氣擴(kuò)散區(qū)A(圖1中的陰影部分)和氣體非擴(kuò)散區(qū)AN。在氣體擴(kuò)散區(qū)，來(lái)自擴(kuò)散管13的上升氣團(tuán)(向上噴入)氧氣的微小氣泡穿過(guò)污水水流，從而使污水與氧氣充分接觸。另一方面，在氣體非擴(kuò)散區(qū)AN中，最好不噴入氧氣的微小氣泡。如圖1所示，好象在氣體擴(kuò)散區(qū)域A和氣體非擴(kuò)散區(qū)域AN之間存在一條邊界線。然而，這種表示只是為了簡(jiǎn)化描述，實(shí)際上這兩個(gè)區(qū)之間沒(méi)有明顯的邊界。也就是說(shuō)，這種表示只意味著形成有氣體擴(kuò)散區(qū)和氣體非擴(kuò)散區(qū)。為方便起見(jiàn)，圖1中在凈化區(qū)S的中間區(qū)域?qū)怏w擴(kuò)散區(qū)A和氣體非擴(kuò)散區(qū)AN的劃分省略了。
本發(fā)明人根據(jù)其在整個(gè)凈化區(qū)域提供氧氣不能提高污水凈化效率，相反會(huì)降低凈化效率的經(jīng)驗(yàn)，獲得了在凈化區(qū)S進(jìn)行凈化處理，而將凈化區(qū)劃分為如上所述的氣體擴(kuò)散區(qū)A和氣體非擴(kuò)散區(qū)AN的技術(shù)思想。也就是說(shuō)，通常需要提供足夠的氧氣以快速并有效地進(jìn)行好氧處理。此外，還希望污水不流過(guò)塊狀凈化部件的內(nèi)部，被塊狀凈化部件捕獲的SS無(wú)需外部作用就可有效地進(jìn)行厭氧處理。因此，通常在整個(gè)凈化區(qū)域提供氧氣，以便用本發(fā)明的塊狀凈化部件改善BOD的去除率，然而，本發(fā)明的發(fā)明人是最早發(fā)現(xiàn)通過(guò)以預(yù)定間距設(shè)置氣體擴(kuò)散管13，可以重復(fù)提高BOD去除率和SS去除率的發(fā)明人。
在這種情況下，凈化區(qū)S被劃分成氣體擴(kuò)散區(qū)A和非氣體擴(kuò)散區(qū)B，以提高凈化率。設(shè)置在處理池底部的氣體擴(kuò)散管13之間的間距最好選為5～100cm。氣體擴(kuò)散管13設(shè)置的間距可以根據(jù)待處理污水的污染程度來(lái)改變，根據(jù)污水中BOD濃度和SS濃度的上述范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)剡x擇該間距。
通常，如果污水中含有的BOD濃度大約小于或等于200mg/l，則通過(guò)以大約50cm的間距設(shè)置氣體擴(kuò)散管，BOD和SS去除率能夠被凈化到大于或等于85％的高凈化率。如果氣體擴(kuò)散管的設(shè)置間距小于5cm，SS的去除率將會(huì)減少，因而該間距不是最佳的。另一方面，如果設(shè)置間距大于100cm，BOD去除率則不夠大，停留時(shí)間必須設(shè)定為2～3小時(shí)或更高，以提高去除率。因此，這種情況也是不可取的。氣體擴(kuò)散管可以預(yù)先以5cm的間距沒(méi)置在處理池的底部，根據(jù)被處理污水的BOD和SS濃度，適當(dāng)?shù)剡x擇提供氧氣的氣體擴(kuò)散管13的數(shù)量和位置，以便在凈化區(qū)S進(jìn)行好氧處理。在這種情況下，通過(guò)眾所周知的控制部件例如，通過(guò)在管路上設(shè)置一個(gè)開(kāi)/閉閥門(mén)或類似部件向每一個(gè)氣體擴(kuò)散管提供氧氣。此外，對(duì)氣體擴(kuò)散管的形狀、材料等等沒(méi)有限制，可以使用各種眾所周知的氣體擴(kuò)散管。此外，擴(kuò)散管可使用直經(jīng)大約為5cm并用聚氯乙烯制成的管子，在管子的整個(gè)外表面或其外表面的上半部以大約0.5～3cm的間距設(shè)置多個(gè)穿透的小孔。
在本發(fā)明的污水凈化裝置10中，在進(jìn)水通道11和出水通道12的凈化區(qū)的側(cè)表面設(shè)置有進(jìn)水整流隔板14和出水整流隔板15，它們?cè)O(shè)置在凈化區(qū)S周圍。整流隔板14，15可以被設(shè)計(jì)成帶有金屬網(wǎng)、混凝土塊等等的阻擋部分。污水大體上呈活塞流平行流過(guò)凈化區(qū)S，直到流過(guò)進(jìn)水整流隔板14并流出出水整流隔板15，這樣能夠提高凈化效率。此外，在污水凈化裝置10的凈化區(qū)S填充有塊狀凈化部件1。塊狀凈化部件的填充率選定為50--70％。也就是說(shuō)，填充塊狀部件1，使得在凈化區(qū)S中塊狀凈化部件1之間的空隙百分率等于30--50％。可以使用日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)昭--平-6-343990所公開(kāi)的同樣的塊狀凈化部件1。也就是說(shuō)，如圖2所示，具有幾個(gè)厘米等效直徑的粒料2集合在一起，用粘結(jié)劑如膠、環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)劑等等把各個(gè)粒料2的接觸點(diǎn)相互粘結(jié)起來(lái)，形成等效直徑大約為7--15cm的大體上呈球形的塊狀體。在這種情況下，塊狀凈化部件1的等效直徑定義為與上述塊狀體具有相同體積的球形體的直徑。如此形成的塊狀凈化部件1大體上是粒料2的球形集合體，在其實(shí)際表面上有許許多多的凹進(jìn)部分和凸出部分。因此，表面積很大，也增加了可形成生物膜的面積。此外，在氣體擴(kuò)散區(qū)A容易出現(xiàn)湍流流動(dòng)，增加了擴(kuò)散氧氣與污水的接觸，從而快速而有效地進(jìn)行好氧處理并促使SS移動(dòng)到氣體非擴(kuò)散區(qū)。
在如此形成的塊狀凈化部件1中，粘結(jié)粒料2之間的空隙尺寸可以根據(jù)粒料的大小來(lái)改變，為得到所期望的空隙可適當(dāng)?shù)剡x擇粒料的尺寸等等。通常，如果采用厘米量級(jí)大小的粒料，則可形成大約1--3cm的空隙，表面部分的空隙構(gòu)成了本發(fā)明的縫隙3。內(nèi)部空隙構(gòu)成了多個(gè)通道(通路)，并在塊狀凈化部件1的內(nèi)部相互連通。該通道進(jìn)一步還與表面部分的縫隙3相互連通，因此可滲透到塊狀凈化部件1的內(nèi)側(cè)。縫隙3的形狀可以根據(jù)所使用的粒料的形狀、表面等等來(lái)改變，不能限于具體的某一種。如上所述，縫隙的等效直徑定義為在孔隙周圍任何兩點(diǎn)連接線中最長(zhǎng)線的長(zhǎng)度，通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇粒料、粘結(jié)部分等等可將縫隙的等效直徑定為大約1--5cm。如果縫隙3的等效直徑超過(guò)5cm，在縫隙3相互連通的通道中便會(huì)發(fā)生流到，因而不能在通道中截獲并卡住SS。在縫隙中截獲的SS被截留在與縫隙相互連通的通道中并被厭氧分解成液態(tài)物質(zhì)，然后由于其自重使液態(tài)物質(zhì)穿過(guò)通道到達(dá)下部縫隙，最后流出塊狀凈化部件。如果縫隙3的直徑小于1cm，則分解后的液態(tài)物質(zhì)不能流出塊狀凈化部件，這是不適宜的。
本發(fā)明的污水凈化裝置10的結(jié)構(gòu)如上所述，根據(jù)這種裝置，當(dāng)污水從進(jìn)水通道11穿過(guò)從進(jìn)水整流隔板14延伸的凈化區(qū)S，到達(dá)出水整流隔板15時(shí)，污水能夠得到凈化。如上所述，流進(jìn)凈化區(qū)S的污水中的SS能夠被捕獲在塊狀凈化部件1中，收集并保持以進(jìn)行厭氧處理，其他可溶性污染物如溶解性BOD、銨組分、陰離子表面活性劑、腐爛物質(zhì)、等等，都通過(guò)在每一凈化部件外表面上生成的生物膜而進(jìn)行好氧處理如硝化、降低可溶性、分解等等。
本發(fā)明污水凈化裝置10的凈化區(qū)S形成有氣體擴(kuò)散區(qū)A，來(lái)自進(jìn)水口11的污水大體上以圖1箭頭所示的水平方向流入該區(qū)，從氣體擴(kuò)散管13噴入的曝氣用的氧氣呈微小氣泡沿大體上與污水流動(dòng)方向相垂直的方向上升，因而在一個(gè)很寬的范圍內(nèi)，在所有的時(shí)間污水和氧氣都可以相互充分接觸。在氣體擴(kuò)散區(qū)A中，提高氧氣在污水中的溶解效率，從而增加污水中的溶解氧量。同時(shí)，在塊狀凈化部件1的表面使污水和曝氣用的氧氣同時(shí)相互接觸，以便抑制邊界層如膜層的生成，從而使每一塊狀凈化部件1表面生成的凈化膜與溶解氧量很高的污水相互充分接觸，促進(jìn)好氧處理的進(jìn)行，以便高效率地去除BOD、銨組分和腐爛物質(zhì)等等。
根據(jù)本發(fā)明的凈化方法，在凈化區(qū)S的氣體擴(kuò)散區(qū)A中將SS捕獲并收集在塊狀凈化部件1中，抑制在凈化部件1周圍表面邊界層的生成，向在塊狀凈化部件1表面生成的生物膜提供充足的溶解氧，以便快速而有效地進(jìn)行好氧處理。另一方面，在氣體非擴(kuò)散區(qū)AN中，主要有效地將SS捕獲、收集并滯留在塊狀凈化部件1中，并在足夠的停留時(shí)間內(nèi)進(jìn)行厭氧處理，該停留時(shí)間不取決于污水在凈化裝置中的停留時(shí)間。因此，本發(fā)明的凈化區(qū)S有許多個(gè)好氧區(qū)和厭氧區(qū)，從而可快速而高效地進(jìn)行好氧和厭氧處理，除去溶解性BOD、銨組分、陰離子表面活性劑、腐爛物質(zhì)等等，以便在高流速狀態(tài)下凈化污水，該流速是傳統(tǒng)凈化處理流速的幾十到50倍。例如，凈化主要含BOD的污水停留時(shí)間需要10分鐘，而凈化含BOD大約大于或等于300mg/l含大量有機(jī)污染物的污水則需要1.5小時(shí)。此外，由于污水流速的增加促進(jìn)了水平流動(dòng)的污水和上升的微小氣泡之間的接觸，因而進(jìn)一步提高了凈化程度。根據(jù)污水的污染程度和流速選擇適當(dāng)?shù)膹臍怏w擴(kuò)散管13提供的氧氣量。通常，設(shè)定為污水量的大約2--15倍。
圖3是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的剖面圖。
在圖3中，如上所述，凈化池中填充有塊狀凈化部件1，并以預(yù)定間距設(shè)置氣體擴(kuò)散管13，使得氣體擴(kuò)散區(qū)A和氣體非擴(kuò)散區(qū)AN交替排列，從而形成與上述裝置相似的凈化裝置。凈化池10處理后的處理水穿過(guò)連通通道進(jìn)入凈化池20。在凈化池20中，沿該凈化池的整個(gè)寬度設(shè)置有與凈化池10的氣體擴(kuò)散管13相似的多孔管23，然而，在凈化過(guò)程中氣體擴(kuò)散管23不擴(kuò)散氣體，也就是說(shuō)，該凈化池的整個(gè)凈化區(qū)域都被設(shè)計(jì)成氣體非擴(kuò)散區(qū)AN。所設(shè)置的氣體擴(kuò)散管23用于在凈化池20中對(duì)排放污水的進(jìn)行處理，且氣體擴(kuò)散管23的設(shè)置間距與凈化池10的間距相等。通常，設(shè)置間距選定為50--100cm。
將帶有如圖1所示氣體擴(kuò)散區(qū)的凈化池10和只帶有氣體非擴(kuò)散區(qū)的凈化池20串連起來(lái)，用它來(lái)對(duì)污水進(jìn)行處理，該方法尤其適用于凈化處理這種排水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的污水，在凈化處理后出水所含的SS小于或等于30ppm，更嚴(yán)格地說(shuō)所含的SS小于或等于10ppm。在帶有如圖1所示氣體擴(kuò)散區(qū)的凈化裝置中，盡管凈化處理后排放的水中SS的濃度隨著被處理污水的水質(zhì)尤其是所含的SS量而改變，但是通常在凈化處理后使排水中所含的SS濃度為10--30ppm或更小是很困難的。也就是說(shuō)，如果只在凈化池10中進(jìn)行凈化處理，得到的處理后水所含的SS會(huì)大于或等于30ppm，如果再進(jìn)一步流入凈化池20，在凈化區(qū)中在氣體非擴(kuò)散狀態(tài)下有選擇地除去SS，則SS的濃度可以小于或等于30ppm，如果需要可以小于或等于10ppm。
圖4是本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的剖面圖。
在圖4中，凈化池30的結(jié)構(gòu)與圖1所示的結(jié)構(gòu)相似，它也包括一個(gè)進(jìn)水通道11、一個(gè)出水通道12、一個(gè)進(jìn)水整流隔板14和一個(gè)出水整流隔板15。在上述凈化池中，在進(jìn)水整流隔板14和出水整流隔板15之間的空間中連續(xù)形成了一個(gè)氣體擴(kuò)散區(qū)10’和一個(gè)氣體非擴(kuò)散區(qū)20’。每一個(gè)氣體擴(kuò)散區(qū)10’和氣體非擴(kuò)散區(qū)20’中都填充有如上所述的塊狀凈化部件1，在這些區(qū)域上以預(yù)定間距設(shè)置有氣體擴(kuò)散管13和23。在氣體擴(kuò)散區(qū)10’中，氣體擴(kuò)散區(qū)A和氣體非擴(kuò)散區(qū)AN用與圖1凈化裝置的凈化區(qū)相似的方式交替排布。氣體非擴(kuò)散區(qū)20’用與圖3凈化池20相似的方式構(gòu)成了一個(gè)氣體非擴(kuò)散區(qū)AN，并且與圖3的凈化池20相似，在凈化處理過(guò)程中，氣體擴(kuò)散管23不擴(kuò)散氣體。此外，與圖3的凈化池20相似所設(shè)置的氣體擴(kuò)散管23用于在氣體非擴(kuò)散區(qū)進(jìn)行淤積物的排放處理。
圖3所示的凈化池10和20是分別設(shè)置的，并通過(guò)連通管道相互連接起來(lái)。另一方面，在圖4所示的凈化池中，不通過(guò)連通管道便可使氣體擴(kuò)散區(qū)10’和氣體非擴(kuò)散區(qū)20’相互連接起來(lái)，除了在氣體擴(kuò)散區(qū)10’中被處理污水直接流入氣體非擴(kuò)散區(qū)20’以外，該實(shí)施例與圖3所示的實(shí)施例的操作相同，因此，該實(shí)施例適用于SS濃度排放標(biāo)準(zhǔn)很嚴(yán)格的情況。在該系統(tǒng)中，處理池只有一個(gè)，空余部分有等間距設(shè)置的氣體擴(kuò)散管13或23，并填充有塊狀凈化部件1。此外，根據(jù)區(qū)域10’和20’的劃分比例可以適當(dāng)?shù)赜羞x擇地向氣體擴(kuò)散管提供氧氣。因此，這種凈化池的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并且造價(jià)低，所以該實(shí)施方式是非常實(shí)用的。在這種情況下，根據(jù)各種各樣的凈化處理?xiàng)l件，如被處理污水的SS含量、溶解性污染物的污染程度如BOD等、凈化池的容積、污水流量、在凈化池中的停留時(shí)間等等，適當(dāng)?shù)剡x擇氣體擴(kuò)散區(qū)10’和氣體非擴(kuò)散區(qū)20’的劃分比例。通常，優(yōu)選的劃分比例為1∶1--5∶1。如果氣體擴(kuò)散區(qū)的比例小于1，則不能有效地去除SS和溶解的污染物如BOD等，因而不能使污水得到凈化。另一方面，如果氣體擴(kuò)散區(qū)的比例大于5，則不能將SS的剩余濃度降低到小于30ppm。當(dāng)SS的濃度標(biāo)準(zhǔn)松時(shí)，可將氣體非擴(kuò)散區(qū)20’的劃分比例選定為0。在這種情況下，采用與圖1相同方式的凈化池。
實(shí)施例1首先，用如下的方式制成如圖2所示的塊狀凈化部件1。制備每一個(gè)都具有直徑2--3cm的多個(gè)球形物作為粒料2，用粘結(jié)劑將這些球形物相互粘結(jié)起來(lái)，形成大體上成球形的、每一個(gè)等效直徑大約為10cm的塊狀凈化部件1。在每一個(gè)塊狀凈化部件1的表面都有許多縫隙3，每一個(gè)縫隙的等效直徑大約為1--5cm。隨后，在1.0m寬、6.8m長(zhǎng)和1.2m高的矩形凈化池的底部以大約50cm的間距設(shè)置11個(gè)氣體擴(kuò)散管13，并且在凈化池中以40％的空隙率填充塊狀凈化部件1，從而形成一個(gè)如圖1所示的凈化裝置10。填充有塊狀凈化部件的凈化區(qū)的長(zhǎng)度為5m，凈化區(qū)的實(shí)際體積為5.50立方米。
使平均含有85.1mg/1SS(在42.5--151.2mg/l之間變化)、127.3mg/lBOD(在64.2--203.7mg/l之間變化)、以及119,200個(gè)/ml大腸桿菌的污水以2.2立方米/小時(shí)的流速流過(guò)上述凈化裝置10，停留時(shí)間為1小時(shí)(因?yàn)閷?shí)際上在塊狀凈化部件1內(nèi)部連接通道的空隙中沒(méi)有污水流動(dòng))，連續(xù)進(jìn)行凈化處理。在凈化處理中，始終都用氣體擴(kuò)散管13噴射曝氣用的空氣。曝氣量為污水流量的10倍，也就是說(shuō)為22Nm3/小時(shí)。在連續(xù)超過(guò)5個(gè)月的凈化處理之后，取隨后又經(jīng)過(guò)連續(xù)24小時(shí)凈化處理排水的水樣，并連續(xù)進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果24小時(shí)連續(xù)處理的排水中平均含有24.5mg/l的SS(去除率為71.2％)、28.1mg/l的BOD(去除率為78.0％)、17,000個(gè)/ml的大腸桿菌(去除率為86.0％)。
實(shí)施例2進(jìn)行如圖3所示的凈化處理。也就是說(shuō)，凈化區(qū)的構(gòu)成方式與凈化池10相同，除了污泥排放氣體擴(kuò)散管23以50cm的間距設(shè)置在凈化池20的底部以外，這些凈化池也通過(guò)管道相互連接。使平均含有110.4mg/1SS(在39.2--211.7mg/l之間變化)、347.7mg/lBOD(在137.9--1090.4mg/l之間變化)、以及131,700個(gè)/ml大腸桿菌的污水以2.2立方米/小時(shí)的流速連續(xù)流過(guò)上述凈化裝置10和凈化池20，停留時(shí)間為1.5小時(shí)。在凈化處理中，始終都用氣體擴(kuò)散管13噴射曝氣用的空氣。曝氣量為污水流量的10倍，也就是說(shuō)為22Nm3/小時(shí)。經(jīng)過(guò)連續(xù)一年的凈化處理發(fā)現(xiàn)，上述處理后的排水中平均含有4.8mg/l的SS(去除率為95.7％)、15.6mg/l的BOD(去除率為95.5％)、7,031個(gè)/ml的大腸桿菌(去除率為94.7％)。
經(jīng)過(guò)一年的凈化處理后，當(dāng)污水以2.2立方米/小時(shí)的流速流過(guò)上述凈化池10時(shí)，從凈化池10的空氣擴(kuò)散管13擴(kuò)散氣體，同時(shí)，從凈化池20的氣體擴(kuò)散管23以22.0Nm3/小時(shí)噴射空氣以進(jìn)行污泥排放處理，結(jié)果可得到18.0kg的污泥。污泥中有機(jī)物含量大約為20--28％，該含量與普通河床的沉淀物含量相同。
實(shí)施例3在1.5m寬、5m長(zhǎng)和1.5m高的矩形凈化池的底部以大約50cm的間距設(shè)置8個(gè)氣體擴(kuò)散管13，并且在凈化池中以40％的空隙率填充塊狀凈化部件1，從而形成一個(gè)如圖1所示的凈化裝置10。上述兩個(gè)凈化裝置10相互串聯(lián)連接形成一個(gè)凈化處理池。凈化區(qū)的體積等于22.5立方米且污水量等于9.0立方米。
使平均含有28.8mg/lSS(在6.3--69.0mg/l之間變化)、50.9mg/lBOD(在7.5--93.5mg/l之間變化)、以及168,833個(gè)/ml大腸桿菌的污水以3.9立方米/小時(shí)的平均流速連續(xù)流過(guò)上述凈化裝置10，停留時(shí)間為1小時(shí)，連續(xù)進(jìn)行凈化處理。在凈化處理中，始終都用氣體擴(kuò)散管13噴射曝氣用的空氣。曝氣量為污水流量的5倍，也就是說(shuō)為20Nm3/小時(shí)。在連續(xù)5個(gè)月的凈化處理之后，取隨后又經(jīng)過(guò)連續(xù)24小時(shí)凈化處理排水的水樣，并連續(xù)進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果24小時(shí)連續(xù)處理的排水中平均含有1.5mg/l的SS(去除率為92.6％)、3.3mg/l的BOD(去除率為89.7％)、52個(gè)/ml的大腸桿菌(去除率為99.9％)。
實(shí)施例4進(jìn)行如圖4所示的凈化處理。也就是說(shuō)，在1.5m寬、18.5m長(zhǎng)和2m高的矩形凈化池的底部以大約5cm的間距設(shè)置320個(gè)氣體擴(kuò)散管13，并且在凈化池中以40％的空隙率填充與實(shí)施例1相同的塊狀凈化部件1，從而形成一個(gè)如圖4所示的凈化裝置30。凈化區(qū)的體積為48立方米。在這種情況下，氣體擴(kuò)散區(qū)10’的長(zhǎng)度為10m，氣體非擴(kuò)散區(qū)20’的長(zhǎng)度為6m。使平均含有132.3mg/lSS，50.9mg/lBOD、以及125,200個(gè)/ml大腸桿菌的污水以12立方米/小時(shí)的流速連續(xù)流過(guò)上述凈化裝置30，停留時(shí)間為1.5小時(shí)，連續(xù)進(jìn)行凈化處理。在凈化處理中，始終都用氣體擴(kuò)散管13在氣體擴(kuò)散區(qū)10’噴射曝氣用的空氣。曝氣量為污水流量的10倍，也就是說(shuō)為120Nm3/小時(shí)。在連續(xù)8個(gè)月的凈化處理之后，取隨后又經(jīng)過(guò)連續(xù)24小時(shí)凈化處理排水的水樣，并連續(xù)進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果24小時(shí)連續(xù)處理的排水中平均含有4.1mg/l的SS(去除率為96.9％)、13.9mg/l的BOD(去除率為96.2％)、102個(gè)/ml的大腸桿菌(去除率為99.9％)。
經(jīng)過(guò)8個(gè)月的凈化處理后，當(dāng)污水以12立方米/小時(shí)的流速流入時(shí)，從凈化區(qū)10’的空氣擴(kuò)散管13擴(kuò)散氣體，同時(shí)，從氣體非擴(kuò)散區(qū)20’的氣體擴(kuò)散管23以60Nm3/小時(shí)的速度噴射空氣，進(jìn)行污泥排放處理。在這8個(gè)月中，進(jìn)行3次污泥排放處理，結(jié)果得到105.2kg的污泥。污泥中有機(jī)物含量大約為20--28％，該含量與普通河床的沉淀物含量相同。
根據(jù)本發(fā)明的污水凈化方法，形成填充有上述塊狀凈化部件的凈化區(qū)，以預(yù)定間距在凈化區(qū)的預(yù)定位置上設(shè)置多個(gè)氣體擴(kuò)散管。因而，同時(shí)在同一凈化區(qū)域設(shè)置許多好氧處理區(qū)和厭氧處理區(qū)，當(dāng)污水流入凈化池時(shí)反復(fù)對(duì)污水進(jìn)行好氧處理和厭氧處理。因此，在很短的時(shí)間內(nèi)可快速而有效地對(duì)污水進(jìn)行凈化處理。凈化部件在其表面帶有縫隙，氣體擴(kuò)散區(qū)和氣體非擴(kuò)散區(qū)相互重復(fù)作用，該氣體擴(kuò)散區(qū)和氣體非擴(kuò)散區(qū)在凈化區(qū)的對(duì)應(yīng)于氣體擴(kuò)散管設(shè)置間距的間距上交替形成，因而在凈化部件的縫隙中能夠很容易地捕集污水中的SS，并從污水中除去。此外，所捕集的SS被截留在塊狀凈化部件中，在另一個(gè)停留時(shí)間中對(duì)其進(jìn)行厭氧處理，該停留時(shí)間不同于流入凈化區(qū)的污水的停留時(shí)間，而可在很短的時(shí)間內(nèi)對(duì)污水進(jìn)行高效凈化處理。與傳統(tǒng)的凈化方法相比，能夠提高氧溶解效率，并增加被處理污水與生物膜的接觸效率，因此可快速有效地進(jìn)行好氧處理。
權(quán)利要求
1.一種污水凈化方法，包括以下步驟在對(duì)其中流動(dòng)的污水進(jìn)行凈化處理的凈化區(qū)中填充塊狀凈化部件，每一塊狀凈化部件都有多個(gè)等效直徑為1--5cm的在其表面的縫隙，和多個(gè)在其內(nèi)部與其它連接通道相互連通的連接通道，每一個(gè)縫隙至少與一個(gè)上述通道不間斷地連通；以及使污水流過(guò)上述凈化區(qū)與塊狀凈化部件相接觸，并且同時(shí)從凈化區(qū)的底部以預(yù)定的間距，對(duì)流動(dòng)的污水向上噴射呈微小氣泡的含氧氣體，以便使流動(dòng)的污水與含氧氣體的微小氣泡以大體垂直的方向相接觸，從而進(jìn)行凈化處理。
2.如權(quán)利要求1所述的污水凈化方法，其特征在于在污水流入的進(jìn)水口和污水流出的出水口之間形成凈化區(qū)。
3.如權(quán)利要求2所述的污水凈化方法，其特征在于進(jìn)一步還包括在上述進(jìn)水口和/或出水口處對(duì)污水進(jìn)行整流。
4.如權(quán)利要求1--3中任一權(quán)利要求所述的污水凈化方法，其特征在于在上述凈化區(qū)中污水的停留時(shí)間選定為10--120分。
5.如權(quán)利要求1--4中任一權(quán)利要求所述的污水凈化方法，其特征在于預(yù)定間距選定為5--100cm，根據(jù)被處理污水的污染程度在這一范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。
6.如權(quán)利要求1所述的污水凈化方法，其特征在于進(jìn)一步還包括使經(jīng)過(guò)上述凈化處理后的凈化水流入一個(gè)其中裝填有上述塊狀凈化部件的氣體非擴(kuò)散凈化區(qū)。
7.如權(quán)利要求6所述的污水凈化方法，其特征在于上述氣體非擴(kuò)散凈化區(qū)設(shè)置在所述凈化區(qū)出水口側(cè)的下一區(qū)段。
8.一種污水凈化裝置，設(shè)置有一個(gè)外壁和一個(gè)蓋或不帶蓋，并具有預(yù)定的體積，包括一個(gè)污水進(jìn)口；一個(gè)處理后水的出口；一個(gè)在每個(gè)進(jìn)水口和出水口設(shè)置的整流部件；一個(gè)設(shè)置在進(jìn)水口和出水口之間的凈化區(qū)；多根以預(yù)定間距設(shè)置在凈化區(qū)底部的氣體擴(kuò)散管，它大體上與從進(jìn)水口到出水口的延伸方向相垂直，以及許多填充在凈化區(qū)中的塊狀凈化部件，每一塊狀凈化部件在其表面都有多個(gè)等效直徑為1--5cm的縫隙，和多個(gè)在其內(nèi)部與其他通道相互連通的連接通道，每一個(gè)縫隙至少與一個(gè)通道不間斷地連通。
9.如權(quán)利要求8所述的污水凈化裝置，其特征在于每一上述塊狀凈化部件是由直徑很小的粒料相互粘接而形成的，它大體上呈球形且等效直徑大約為7--15cm。
10.如權(quán)利要求8或9所述的污水凈化裝置，其特征在于預(yù)定間距選定為5--100cm。
11.一種用如權(quán)利要求8所述的污水凈化裝置凈化污水的方法，其特征在于從進(jìn)水口引入污水并使污水流過(guò)凈化區(qū)，同時(shí)從位于凈化區(qū)進(jìn)水口側(cè)前部區(qū)域的上述氣體擴(kuò)散管擴(kuò)散含氧氣體，而在出水口側(cè)的后部區(qū)域不從上述氣體擴(kuò)散管擴(kuò)散含氧氣體，從而進(jìn)行凈化處理。
12.如權(quán)利要求11所述的污水凈化方法，其特征在于將上述凈化區(qū)劃分成比例為1∶1--5∶1的上述前部區(qū)域和上述后部區(qū)域。
13.一種包括第一和第二凈化裝置的污水凈化裝置，每一個(gè)凈化裝置都包括一個(gè)污水進(jìn)口，一個(gè)處理后水的出口，一個(gè)在每個(gè)進(jìn)水口和出水口設(shè)置的整流部件，一個(gè)設(shè)置在進(jìn)水口和出水口之間的凈化區(qū)，多根以預(yù)定間距設(shè)置在上述凈化區(qū)底部的氣體擴(kuò)散管，它大體上與從進(jìn)水口到出水口的延伸方向相垂直，以及許多填充在凈化區(qū)中的塊狀凈化部件，每一塊狀凈化部件在其表面都有多條等效直徑為1--5cm的縫隙，和多條在其內(nèi)部與其他通道相互連通的連接通道，每一條縫隙至少與一條通道不間斷地連通，其中第一凈化裝置的出水口與第二凈化裝置的進(jìn)水口相連。
14.一種用如權(quán)利要求13所述的污水凈化裝置凈化污水的方法，其特征在于從上述進(jìn)水口向上述凈化區(qū)提供污水并使污水流經(jīng)上述凈化區(qū)，同時(shí)從第一凈化裝置的上述氣體擴(kuò)散管擴(kuò)散含氧氣體，以對(duì)污水進(jìn)行凈化處理，從上述第一凈化裝置的出水口向上述第二凈化裝置的進(jìn)水口提供凈化后的水，以便在上述第二凈化裝置中對(duì)從上述第一凈化裝置輸送來(lái)的凈化水進(jìn)一步進(jìn)行凈化處理，同時(shí)不從上述第二凈化裝置的上述氣體擴(kuò)散管擴(kuò)散含氧氣體。
全文摘要
污水凈化方法和裝置中凈化池凈化區(qū)填充塊狀凈化部件，其中每一部件有多個(gè)等效直徑為1-5cm的表面縫隙并且部件內(nèi)部有多個(gè)與其他通道連通的連接通道。而每一縫隙與至少一個(gè)該通道不間斷連通。含SS、BOD等的污水通入凈化池凈化區(qū)而與上述部件接觸，同時(shí)從凈化區(qū)底部以預(yù)定間距向上噴細(xì)小含氧氣泡而使流動(dòng)污水與含氧氣泡大體垂直接觸，由此在凈化部件表面和內(nèi)部分別快速有效進(jìn)行好氧和厭氧處理。
文檔編號(hào)C02F3/10GK1146979SQ96106018
公開(kāi)日1997年4月9日 申請(qǐng)日期1996年4月3日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月4日
發(fā)明者衛(wèi)藤俊司 申請(qǐng)人:埃科技術(shù)株式會(huì)社