CN102531292A - 小城镇污水分散式处理与利用的一体化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种小城镇污水分散式处理与利用的一体化装置，包括壳体，壳体由隔板分隔成出水利用区、加药混合区、藻类沉淀区、反硝化区、水解酸化区和菌藻生物膜净化区，在水解酸化区的后端用隔板隔出泥水分离区；在反硝化区和水解酸区之间的隔板上设有溢流堰，在泥水分离区与水解酸化区之间的隔板上设有连通口，在泥水分离区和菌藻生物膜净化区之间的隔板上设有溢流堰，在菌藻生物膜净化区和加药混合区之间的隔板上设溢流堰，在加药混合区和藻类沉淀区之间的隔板上设有溢流堰，在所述反硝化区的下部设有第一进水口和第一进泥口。本发明实现了污水处理与资源化利用，环境效益良好；运行维护方便，建造成本低，技术经济优势明显。

Description

小城镇污水分散式处理与利用的一体化装置

技术领域

本发明涉及一种小城镇污水分散式处理与利用的一体化装置，属于城镇污水处理设备技术领域。

背景技术

小城镇污水往往未经任何处理直接排入周边水体或渗入地下，对地表水体造成严重污染，甚至威胁饮用水安全，已成为流域水环境的重要污染源之一，并且其污染权重呈日益增加的趋势。特别是华北缺水地区，水体污染严重及水资源短缺已经成为影响小城镇经济社会发展的主要因素，因此，污水处理及其资源化利用是华北缺水小城镇水环境治理的首要问题。

然而，由于缺水小城镇经济技术水平低，基础设施规划建设迟缓，水污染治理资金投入能力有限的实际情况，并结合其居民住所分散，污水产生量变化幅度大，排放方式粗放的具体特征，采用分散模式处理污水是解决小城镇水污染控制问题的优选方案，要求污水处理工艺流程简单，构筑物布局合理，便于一体化运行。因此，小城镇污水分散式处理的小型设施具有良好的市场空间。

利用菌藻共生系统处理污水，已有较为成熟的技术积累，以氧化塘污水处理技术为例。有机物进入氧化塘菌藻共生系统中，依赖细菌进行氧化分解，产物作为藻类生长繁殖的营养；而藻类进行光合作用放出氧，供好氧微生物氧化有机物，两者互利共生。运行实践表明，菌藻共生系统净化污水，N、P效果较好，尤其是离子态N、P，被藻类大量吸收，通过移除藻类而削减污水中的营养物质，同时藻类以饲料、肥料及燃料等形式被资源化利用，技术水平要求及经济成本相对较低。

基于此，本发明重点针对华北缺水小城镇经济技术水平、污水水质特征及其资源化利用的实际需求，提供一种以填料富集的菌藻生物膜为主体功能单元的污水处理与利用一体化装置。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种小城镇污水分散式处理与利用的一体化装置，布局紧凑，建造简单，操作方便，技术经济优势明显。

按照本发明提供的技术方案，所述小城镇污水分散式处理与利用的一体化装置，包括壳体，特征是：所述壳体由隔板分隔成左侧的出水利用区、加药混合区和藻类沉淀区以及右侧的反硝化区、水解酸化区和菌藻生物膜净化区，所述出水利用区由隔板分隔成第一出水利用区、第二出水利用区和第三出水利用区，所述水解酸化区包括呈矩形的前端和呈矩形的后端，前端和后端呈垂直分布，在水解酸化区的后端用隔板隔出泥水分离区；在所述反硝化区和水解酸区之间的隔板上设有溢流堰，在所述泥水分离区与水解酸化区之间的隔板上设有连通口，在所述泥水分离区和菌藻生物膜净化区之间的隔板上设有溢流堰，在所述菌藻生物膜净化区和加药混合区之间的隔板上设溢流堰，在所述加药混合区和藻类沉淀区之间的隔板上设有溢流堰，在所述藻类沉淀区和第一出水利用区之间的隔板上设有溢流堰，在所述第一出水利用区和第二出水利用区之间的隔板上设有溢流堰，在第二出水利用区和第三出水利用区之间设有溢流堰，在第三出水利用区上设有出水口；在所述反硝化区的下部设有第一进水口和第一进泥口，在所述水解酸化区的前端下部设有第二进水口和第二进泥口。

所述第一进水口位于第一进泥口。

所述第二进水口位于第二进泥口的上端。

所述菌藻生物膜净化区由“T”型隔板隔成左右两个菌藻生物膜净化区，在菌藻生物膜净化区内装有填料净化箱，在菌藻生物膜净化区中安装有水下推进器。所述填料净化箱包括圆筒形周壁和设置在周壁内部的栅格，所述栅格由多片格网构成。

所述第一出水利用区和第二出水利用区大于第三出水利用区，在所述第一出水利用区和第二出水利用区中设置有植物浮床。

在所述加药混合区中安装有搅拌机。

在所述泥水分离区的下部设有回流口，在泥水分离区的底部设有第一斜板。

在所述藻类沉淀区的底部安装有第二斜板、集泥管以及与集泥管相连的沉藻回流口。

本发明具有如下技术优势：

（1）实现污水处理与资源化利用，环境效益良好：

本发明既实现了小城镇污水处理，削减流域水环境污染负荷，又通过获取藻类生物量的形式回收了污水中的氮/磷营养物质，同时又以植物浮床的形式将处理后的污水与居民区景观建设相结合，取得良好的环境效益；

（2）运行维护方便，建造成本低，技术经济优势明显：

本发明所需建造成本仅包括一体化装置构建费用及其配套的小型设备（搅拌机、回流泵），运行维护成本仅包括少量电费及收取藻类等维护费用，相比于建造大量管网及污水处理设施的集中式处理模式，具有较好的经济优势；本发明操作策略与小城镇日常生产模式较为接近，其运行管理技术水平要求较低，仅需简单培训，小城镇居民即可掌握装置的日常运行管理；

总之，本发明在小城镇污水分散式处理技术领域，特别是对污水资源化利用有实际需求，经济能力及技术水平相抵低下的华北缺水小城镇，具有良好的市场推广前景。

附图说明

图1为本发明的工作流程图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为图2的后视图。

图4为本发明的填料净化箱的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明作进一步说明。

如图1~图4所示：小城镇污水分散式处理与利用的一体化装置包括反硝化区1、水解酸化区2、泥水分离区3、菌藻生物膜净化区4、加药混合区5、藻类沉淀区6、第一出水利用区7、第二出水利用区8、溢流堰9、第二进水口10、第一进水口11、出水口12、回流口13、第一进泥口14、第二进泥口15、第一斜板16、沉藻回流口17、第二斜板18、连通口19、集泥管20、壳体21、填料净化箱22、第三出水利用区23、格网24等。

本发明包括壳体21，所述壳体21由隔板分隔成左侧的出水利用区、加药混合区5和藻类沉淀区6以及右侧的反硝化区1、水解酸化区2和菌藻生物膜净化区4，所述水解酸化区2包括呈矩形的前端和呈矩形的后端，前端和后端呈垂直分布，在水解酸化区2的后端用隔板隔出泥水分离区3，在所述泥水分离区3与水解酸化区2之间的隔板上设有连通口19；在所述反硝化区1的下部设有第一进水口11和第一进泥口14，且第一进水口11位于第一进泥口14的上端，污泥由机械搅拌混合；在所述水解酸化区2的前端下部设有第二进水口10和第二进泥口15，且第二进水口10位于第二进泥口15的上端；

所述菌藻生物膜净化区4由“T”型隔板隔成左右两个菌藻生物膜净化区，在菌藻生物膜净化区4内装有填料净化箱22，在菌藻生物膜净化区4中安装有水下推进器以形成循环流；

所述出水利用区由隔板分隔成第一出水利用区7、第二出水利用区8和第三出水利用区23，且第一出水利用区7和第二出水利用区8大于第三出水利用区23；在所述第一出水利用区7和第二出水利用区8中设置有植物浮床25，第三出水利用区23的出水水质稳定，在第三出水利用区23的上部设有出水口12；

在所述加药混合区5中安装有搅拌机；

如图3所示，在所述泥水分离区3的下部设有回流口13，在泥水分离区3的底部设有第一斜板16，可以使污泥沉至回流口13；

如图3所示，在所述藻类沉淀区6的底部安装有第二斜板18、集泥管20以及与集泥管20相连的沉藻回流口17；

在所述反硝化区1和水解酸区2之间的隔板上设有溢流堰9，在所述泥水分离区3和菌藻生物膜净化区4之间的隔板上设有溢流堰9，在所述菌藻生物膜净化区4和加药混合区5之间的隔板上设溢流堰9，在所述加药混合区5和藻类沉淀区6之间的隔板上设有溢流堰9，在所述藻类沉淀区6和第一出水利用区7之间的隔板上设有溢流堰9，在所述第一出水利用区7和第二出水利用区8之间的隔板上设有溢流堰9，在第二出水利用区8和第三出水利用区23之间设有溢流堰9，在第三出水利用区23上设有出水口12；

如图4所示，所述填料净化箱22包括圆筒形周壁和设置在周壁内部的栅格，所述栅格由多片格网24构成；

所述反硝化区1的长宽比为3:1，水解酸化区2前端的长宽比为5:1、后端的长宽比为2:1，菌藻生物膜净化区4的长宽比为1:1，藻类沉淀区6的长宽比为5:1，第一出水利用区7和第二出水利用区8的长宽比均为2:1，第三出水利用区23的长宽比为5:1；各区的水深均为0.8m。

本发明所述小城镇污水分散式利用与利用的一体化装置，是针对华北缺水小城镇水污染物成分复杂，污水收集及集中处理难度大，分散式处理的小型设施具有良好市场推广前景的实际问题，并结合污水资源化利用的实际需求而开发的。

本发明将污水处理一体化装置划分成反硝化区1、水解酸化区2、菌藻生物膜净化区4、加药混合区5、藻类沉淀区6、出水利用区等部分，各部分由溢流堰9相通；其中，在反硝化区1的下部分别制作第一进水口11和第一进泥口14，并在反硝化区设置搅拌机，用来混合污泥；在水解酸化区2前端的下部制作第二进水口10和第二进泥口15，搅拌机按三级设置，以确保污泥混合，末端用隔板隔出泥水分离区3，隔板底部制作连通口19以使泥水混合液进入泥水分离区3，并且在泥水分离区3的底部放置第一斜板16以使污泥沉至回流口13，将部分污泥回流入反硝化区1；在菌藻生物膜净化区4用“T”型隔板将其隔成两格，将以制作好的填料净化箱22装入该区，在两格内各设置水下推进器以使该区形成循环流，注意桨板与填料净化箱的距离以不损坏生物膜为宜；在加药混合区5的隔板下端制作进水口，并投加0.2%PAM，设置搅拌机实现完全混合，混合液在藻类沉淀区6絮凝沉淀，在藻类沉淀区6的底部放置第二斜板18，制作集泥管20及与集泥管20相连的沉藻回流口17，将部分沉藻回流入反硝化区1补充碳源；将出水利用区用3张隔板隔成3格，前两格较大7、8，设植物浮床21，后一格作为水质稳定区23，在其后端中上部制作出水口12；出水通过回流泵回流入反硝化区1，实现NO^3-的反硝化脱氮。

本发明实现的有益效果是：由生活污水及部分工业废水组成的小城镇污水经水解酸化预处理后，大分子不溶性有机物（包括难生物降解有机物）转化为易生物降解的简单有机物、及易被藻类吸收利用的NH⁴⁺、PO₄ ^3-，进一步经菌藻生物膜降解，并通过回收藻类生物量的方式将污水中的氮/磷营养物质资源化利用；通过PAM絮凝除藻，解决出水的藻类问题，并将部分沉藻回流入反硝化区，为反硝化去除出水中的NO^3-提供碳源；通过植物浮床保持出水水质，以实现污水的景观利用。

Claims (9)

1.一种小城镇污水分散式处理与利用的一体化装置，包括壳体（21），其特征是：所述壳体（21）由隔板分隔成左侧的出水利用区、加药混合区（5）和藻类沉淀区（6）以及右侧的反硝化区（1）、水解酸化区（2）和菌藻生物膜净化区（4），所述出水利用区由隔板分隔成第一出水利用区（7）、第二出水利用区（8）和第三出水利用区（23），所述水解酸化区（2）包括呈矩形的前端和呈矩形的后端，前端和后端呈垂直分布，在水解酸化区（2）的后端用隔板隔出泥水分离区（3）；在所述反硝化区（1）和水解酸区（2）之间的隔板上设有溢流堰（9），在所述泥水分离区（3）与水解酸化区（2）之间的隔板上设有连通口（19），在所述泥水分离区（3）和菌藻生物膜净化区（4）之间的隔板上设有溢流堰（9），在所述菌藻生物膜净化区（4）和加药混合区（5）之间的隔板上设溢流堰（9），在所述加药混合区（5）和藻类沉淀区（6）之间的隔板上设有溢流堰（9），在所述藻类沉淀区（6）和第一出水利用区（7）之间的隔板上设有溢流堰（9），在所述第一出水利用区（7）和第二出水利用区（8）之间的隔板上设有溢流堰（9），在第二出水利用区（8）和第三出水利用区（23）之间设有溢流堰（9），在第三出水利用区（23）上设有出水口（12）；在所述反硝化区（1）的下部设有第一进水口（11）和第一进泥口（14），在所述水解酸化区（2）的前端下部设有第二进水口（10）和第二进泥口（15）。

2.如权利要求1所述的小城镇污水分散式处理与利用的一体化装置，其特征是：所述第一进水口（11）位于第一进泥口（14）。

3.如权利要求1所述的小城镇污水分散式处理与利用的一体化装置，其特征是：所述第二进水口（10）位于第二进泥口（15）的上端。

4.如权利要求1所述的小城镇污水分散式处理与利用的一体化装置，其特征是：所述菌藻生物膜净化区（4）由“T”型隔板隔成左右两个菌藻生物膜净化区，在菌藻生物膜净化区（4）内装有填料净化箱（22），在菌藻生物膜净化区（4）中安装有水下推进器。

5.如权利要求4所述的小城镇污水分散式处理与利用的一体化装置，其特征是：所述填料净化箱（22）包括圆筒形周壁和设置在周壁内部的栅格，所述栅格由多片格网（24）构成。

6.如权利要求1所述的小城镇污水分散式处理与利用的一体化装置，其特征是：所述第一出水利用区（7）和第二出水利用区（8）大于第三出水利用区（23），在所述第一出水利用区（7）和第二出水利用区（8）中设置有植物浮床（25）。

7.如权利要求1所述的小城镇污水分散式处理与利用的一体化装置，其特征是：在所述加药混合区（5）中安装有搅拌机。

8.如权利要求1所述的小城镇污水分散式处理与利用的一体化装置，其特征是：在所述泥水分离区（3）的下部设有回流口（13），在泥水分离区（3）的底部设有第一斜板（16）。

9.如权利要求1所述的小城镇污水分散式处理与利用的一体化装置，其特征是：在所述藻类沉淀区（6）的底部安装有第二斜板（18）、集泥管（20）以及与集泥管（20）相连的沉藻回流口（17）。

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