CN101805059B - 改进的无动力式污水生物净化装置 - Google Patents
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Abstract
一种改进的无动力式污水生物净化装置，其混合流膨胀床厌氧生物处理单元和跌水曝气单元均安装在一密闭的玻璃钢圆柱罐体；该生物处理单元包括设在该玻璃钢圆柱罐体内中下部的生物滤池，在该生物滤池的上端设有缩口，在该缩口的外沿设有所述的跌水曝气单元，在该生物滤池的上端口内设有隔网，在该隔网的下面设有厌氧悬浮填料；在该生物滤池的底部装有伞形布水器。其优点是占地面积小；钢质外壳不容易腐蚀；厌氧悬浮填料的挂膜量大，提高了厌氧反应效率；进水、布水管的布水均匀度差；增加污泥吸出装置，维护方便；厌氧悬浮填料可预挂膜处理，装填后实现整个系统的即接即用；跌水曝气无动力消耗，容易形成标准化、批量化生产，容易推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种城市生活污水净化装置，具体是一种无动力式污水生物净化装置。主要用于水源保护、入河污水治理、新农村建设污水治理等方面。能高效率、低能耗、低运行费用的处理污水后作为中水回用，节约利用水资源。可在远离市政管网的机关单位、院校、住宅小区等场合推广使用，尤其适用于无人职守的场合。
背景技术
随着人口的不断增长和经济的飞速发展，用水量和排水量正在逐年增加，而有限的水资源又被不断污染，导致水资源日益短缺。为了解决这种状况，许多地方都建了大型的污水集中处理厂。但是截污管网和建设集中污水处理厂耗资极大，运行费也极为高昂。我国城市的生活污水集中处理率才只有10％，要达到发达国家水平还得一、二十年的努力。而且排污点分布越稀疏，排污管网建设费用就越大，资金效率就越低。因此，绝大多数地区都无力承受，少数大城市的大规模治理也只能在长时间内逐步完成。
通过对河道污染源和一些分散的排污点进行的调查，可以发现，由于目前的污水市政管网不很完善，许多污水不能汇入管网，进行集中处理。这些分散排污点具有以下特点：
(1)水量、水质不稳定，水源不同，水质差距大；
(2)规模较小，操作管理不便；
(3)点源分散，分布随机；
(4)雨污混流。
分散排污点的这些特点使治理难度加大，工程建设率极低。
在中水利用中，一般以小区，公司等为单位，工程建设相对分散，处理规模小，面临着与河道污染源和分散排污点同样的问题。给处理装置的建设和运行增加了难度。目前大型的污水集中处理厂存在占用面积大，投资大，耗能大，运行费用高等缺点，不能满足要求。
为了解决上述问题，现有技术(专利号ZL200420112057.2)公开了一种“无动力式污水生物净化装置”，其主要结构包括混合流膨胀床厌氧生物处理单元和跌水曝气单元，均置于一个密闭的壳体内，在该壳体顶部设有操作检修口。
所述的混合流膨胀床厌氧生物处理单元包括生物滤池和布水管，布水管安装在生物滤池内的底部，与该布水管连接有进水管；在生物滤池内设有悬浮填料，生物滤池的上端为出水口。
所述的跌水曝气单元包括至少一级曝气阶梯，每一级曝气阶梯的上端为上一级处理系统的出水口，每一级曝气阶梯的下端为曝气池，在末级的曝气池的远端设有出水口。
上述现有技术存在的主要缺点是：
1、其壳体由钢板焊接的矩形结构，占地面积大，有效水深不够，影响了厌氧反应效率；钢质外壳容易腐蚀；
2、厌氧悬浮填料的挂膜量较小，影响了厌氧反应效率；
3、进水、布水管的布水均匀度差；无污泥吸出装置，维护不方便；
4、厌氧悬浮填料无预挂膜处理，装填后不能实现整个系统的即接即用；
5、跌水曝气单元的结构较为复杂，需要曝气机，动力消耗大，不容易形成批量化生产。
发明内容
本发明的目的就是提供一种改进的无动力式污水生物净化装置，以解决现有技术存在的占地面积大，有效水深不够，影响了厌氧反应效率；钢质外壳容易腐蚀；厌氧悬浮填料的挂膜量较小，影响了厌氧反应效率；进水、布水管的布水均匀度差；无污泥吸出装置，维护不方便；厌氧悬浮填料无预挂膜处理，装填后不能实现整个系统的即接即用；跌水曝气单元的结构较为复杂，需要曝气机，动力消耗大，不容易形成批量化生产的问题。
本发明的技术方案是：包括混合流膨胀床厌氧生物处理单元和跌水曝气单元，其特征在于：所述的混合流膨胀床厌氧生物处理单元和跌水曝气单元均安装在一密闭的玻璃钢圆柱罐体；该混合流膨胀床厌氧生物处理单元包括设在该玻璃钢圆柱罐体内中下部的生物滤池，在该生物滤池的上端设有缩口，在该缩口的外沿设有所述的跌水曝气单元，在该生物滤池的上端口内设有隔网，在该隔网的下面设有厌氧悬浮填料；在该生物滤池的底部装有布水器，在该布水器上纵向穿过进水管和吸泥管，该进水管和吸泥管的上端分别穿出所述的玻璃钢圆柱罐体的上部。
所述的跌水曝气单元由平置堰板和接水板组成，平置堰板水平环绕连接在该生物滤池上端缩口的外沿，在该平置堰板外沿的下方设有对应的水平环形的接水板，在该接水板的下方的玻璃钢圆柱罐体上设有出水口。
在所述的进水管的上端连接有自动行洪闸，该自动行洪闸包括闸室、活动闸板和格栅，在闸室的两端设有进水口和排水口，在该闸室的底部设有取水口，在该闸室内靠近所述的进水口处设置格栅，在格栅面向活动闸板的一侧设有闸板限位机构；该活动闸板的中上部与排水口底部处的闸室内壁铰连，在活动闸板的下端连接有浮体。
所述的闸板限位机构为设在所述的格栅面对活动闸板一侧上部的限位板。
在所述的活动闸板的浮体附近设有泄水孔。
在所述的玻璃钢圆柱罐体的顶部设有操作检修口，在该操作检修口的外面装有通气管。
所述的厌氧悬浮填料为柔性高分子厌氧悬浮填料。
将所述的柔性高分子厌氧悬浮填料进行预挂膜处理，装填后实现了整个系统只需连接好进出水即可使用，实现了即接即用。
所述的布水器为伞形结构，所述的进水管和吸泥管的下端从该布水器穿入，并与设在该布水器的下面的下挡水板连接，在下挡水板的周边设有孔隙；该布水器的边缘与玻璃钢圆柱罐体的底部之间留有布水间隙。
本发明具有以下特点：
1、将其壳体由钢板焊接的矩形结构改为立置的玻璃钢圆柱罐体，进一步减少了占地面积，根据处理水量增加了有效水深，强化了厌氧反应效率；同时解决了钢质外壳的腐蚀问题。壳体可以工厂化生产，容易实现标准化，利于行业发展和推广应用，安装、维护方便。
2、将原来的厌氧悬浮填料换为柔性高分子厌氧悬浮填料，增加了填料的挂膜量，提高了厌氧反应效率。
3、将原来的进水、布水管改为倒伞形布水器环形间隙布水，改善了布水均匀度。
4、将柔性高分子厌氧悬浮填料进行了预挂膜处理，装填后实现了整个系统只需连接好进出水，即接即用。
5、简化了跌水曝气单元的结构，省去了曝气动力装置，节省了动力，容易形成批量化生产。
6、设备均为地下埋放，不占地，地面可以绿化。
7、系统设备均为密封单元，对水处理过程中产生的有味、难闻气体采用土地处理，无空气污染。
附图说明
图1是本发明的总体结构示意图；
图2是本发明的自动行洪闸的结构示意图；
图3是图2中的活动闸板的左视图；
图4是本发明的混合流膨胀床厌氧生物处理单元的结构示意图；
图5是本发明的跌水曝气单元的结构示意图(图4中A处的放大图)。
附图标记说明：1、自动行洪闸；2、混合流膨胀床厌氧生物处理单元；3、跌水曝气单元；4、覆盖土层；5、水塘；11进水口、12、格栅；13、活动闸板；排水口 14，15、取水口；16、闸室；17、闸板限位板；18、浮体；19、泄水孔；21、通气管；22、操作检修口；23、玻璃钢圆柱罐体；24、生物滤池；25、出水口；26、厌氧悬浮填料；27、进水管；28、支撑杆；29、布水器；30、下挡水板；31、平置堰板；32、接水板；33、吸泥管；34、生物滤池上端的缩口；35、吸泥管支撑装置；36、隔网。
具体实施方式
参见图1～图5，本发明包括混合流膨胀床厌氧生物处理单元2和跌水曝气单元A，其特征在于：所述的混合流膨胀床厌氧生物处理单元2和跌水曝气单元A均安装在一密闭的玻璃钢圆柱罐体21内。
参见图4，该混合流膨胀床厌氧生物处理单元2包括设在该玻璃钢圆柱罐体21内中下部的生物滤池24，在该生物滤池24的上端设有缩口34，在该缩口34的外沿设有所述的跌水曝气单元A，在该生物滤池24的上端缩口内设有隔网36，在该隔网36的下面设有厌氧悬浮填料26。在该生物滤池24的底部装有布水器29，在该布水器29上纵向穿过进水管27和吸泥管33，该进水管27和吸泥管33的上端分别穿出所述的玻璃钢圆柱罐体的上部。
所述的布水器29为伞形结构，所述的进水管27和吸泥管33的下端从该布水器29穿入，并与设在该布水器29的下面的下挡水板30连接，在下挡水板30的周边设有孔隙；该布水器29的边缘与玻璃钢圆柱罐体21的底部之间留有布水间隙。挡水板30可使进水管的出水分布更均匀，对污泥有隔离的作用。
参见图5，所述的跌水曝气单元由平置堰板31和接水板32组成，平置堰板31水平环绕连接在该生物滤池24上端缩口34的外沿，在该平置堰板31外沿的下方设有对应的水平环形的接水板32，在该接水板32的下方的玻璃钢圆柱罐体上设有出水口25。在平置堰板31与接水板32之间、以及接水板32与生物滤池24的缩口34底部之间形成两级跌水台阶，达到很好的曝气效果。
在所述的进水管27的上端连接有自动行洪闸1，该自动行洪闸1包括闸室16、活动闸板13和格栅12，在闸室16的两端设有进水口11和排水口14，在闸室16的底部设有取水口15，在闸室内靠近所述的进水口11处设置格栅12，在格栅12面向活动闸板13的一侧设有闸板限位机构17(限位板)。活动闸板13的中上部与排水口14底部处的闸室内壁铰连。在活动闸板13的下端连接有浮体18。在所述的活动闸板13浮体的上部设有泄水孔19，其作用是在排洪时闸室16内始终可补充进水，保证水处理装置正常运行。
在所述的玻璃钢圆柱罐体21的顶部设有操作检修口22，在该操作检修口22的外面装有通气管21。
所述的厌氧悬浮填料26为柔性高分子厌氧悬浮填料。将该柔性高分子厌氧悬浮填料进行预挂膜处理，装填后实现了整个系统只需连接好进出水即可使用，实现了即接即用。
本发明应用时可安装在地下，在玻璃钢圆柱罐体21的顶部上面覆盖土层4。其工作过程如下：
1、雨水和污水经过自动行洪闸1进行分流，其工作原理为：雨水初期的水流进入本发明的闸室16，并通过处理装置取水口15送到混合流膨胀床厌氧生物处理单元2进行净化处理。随着雨量的增加，水流溢出闸室16并将活动闸板13掀起，雨水大部分直接从排水口14排出(不需要经过净化)，实现了自动分流的目的，节省了处理费用。
2、厌氧生物滤处理：从自动行洪闸1的污水源靠自身的重力作用，通过取水口15送到混合流膨胀床厌氧生物处理单元2的进水管2，随后依次进入布水器29，而后在布水器29的周边分散向上通过生物滤池24内的厌氧悬浮填料26，在其内发生厌氧生物反应。经过厌氧生物处理的污水从生物滤池24的缩口34缘溢出流入跌水曝气单元A进一步处理。
3、跌水曝气处理：该跌水曝气单元A利用水的落差所产生的冲击力达到曝气目的，无需提升和动力消耗，节约能源。
本发明无动力式生物净化槽是在无动力式污水生物净化装置(专利号ZL200420112057.2)基础上进一步独特设计的以混合流膨胀床厌氧生物滤池为核心单元，通过多项技术突破，着力解决低负荷有机污染废水治理的厌氧技术应用难题，使厌氧单元的去除率保持较高的水平，充分发挥了厌氧生物技术的优势。厌氧细菌是自养型的，利用污染有机物新陈代谢过程中对外能源需求低，不需要供氧，且能产生热量的特点，作为一种节能的生物技术，引领处理分散点源污染治理的主要技术潮流。
Claims (8)
1.一种改进的无动力式污水生物净化装置，包括混合流膨胀床厌氧生物处理单元和跌水曝气单元，其特征在于：所述的混合流膨胀床厌氧生物处理单元和跌水曝气单元均安装在一密闭的玻璃钢圆柱罐体；该混合流膨胀床厌氧生物处理单元包括设在该玻璃钢圆柱罐体内中下部的生物滤池，在该生物滤池的上端设有缩口，在该缩口的外沿设有所述的跌水曝气单元，在该生物滤池的上端口内设有隔网，在该隔网的下面设有厌氧悬浮填料；在该生物滤池的底部装有布水器，在该布水器上纵向穿过进水管和吸泥管，该进水管和吸泥管的上端分别穿出所述的玻璃钢圆柱罐体的上部；在所述的进水管的上端连接有自动行洪闸；所述的跌水曝气单元由平置堰板和接水板组成，平置堰板水平环绕连接在该生物滤池上端缩口的外沿，在该平置堰板外沿的下方设有对应的水平环形的接水板，在该接水板的下方的玻璃钢圆柱罐体上设有出水口。
2.根据权利要求1所述的改进的无动力式污水生物净化装置，其特征在于：所述的自动行洪闸包括闸室、活动闸板和格栅，在闸室的两端设有进水口和排水口，在该闸室的底部设有取水口，在该闸室内靠近所述的进水口处设置格栅，在格栅面向活动闸板的一侧设有闸板限位机构；该活动闸板的中上部与排水口底部处的闸室内壁铰连，在活动闸板的下端连接有浮体。
3.根据权利要求2所述的改进的无动力式污水生物净化装置，其特征在于：所述的闸板限位机构为设在所述的格栅面对活动闸板一侧上部的限位板。
4.根据权利要求2所述的改进的无动力式污水生物净化装置，其特征在于：在所述的活动闸板的浮体附近设有泄水孔。
5.根据权利要求1所述的改进的无动力式污水生物净化装置，其特征在于：在所述的玻璃钢圆柱罐体的顶部设有操作检修口，在该操作检修口的外面装有通气管。
6.根据权利要求1所述的改进的无动力式污水生物净化装置，其特征在于：所述的厌氧悬浮填料为柔性高分子厌氧悬浮填料。
7.根据权利要求6所述的改进的无动力式污水生物净化装置，其特征在于：将所述的柔性高分子厌氧悬浮填料进行预挂膜处理，装填后实现了整个系统只需连接好进出水即可使用，实现了即接即用。
8.根据权利要求1所述的改进的无动力式污水生物净化装置，其特征在于：所述的布水器为伞形结构，所述的进水管和吸泥管的下端从该布水器穿入，并与设在该布水器的下面的下挡水板连接，在下挡水板的周边设有孔隙；该布水器的边缘与玻璃钢圆柱罐体的底部之间留有布水间隙。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20100818 Assignee: BEIJING NEWATT ENVIRONMENTAL ENGINEERING CO., LTD. Assignor: Zhu Xianghong Contract record no.: 2014990000599 Denomination of invention: Improved unpowered type sewage biological purification device Granted publication date: 20120222 License type: Exclusive License Record date: 20140728 |
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| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20170801 Address after: 100093 Beijing dry river road, Yongtai, Haidian District, Xiangshan 149-1 Patentee after: BEIJING NEWATT ENVIRONMENTAL ENGINEERING CO., LTD. Address before: 100044 C, No. 21, West Zhuang Road, Haidian District, Beijing Patentee before: Zhu Xianghong |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20120222 Termination date: 20210408 |