CN105084542A - 一种小型生物转盘一体化设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种小型生物转盘一体化设备，该一体化设备由设备槽体、生化单元、沉淀单元、排泥单元和防护罩组成。在保证出水稳定达标的基础上和满足整装运输的条件下对各工艺段优化组合设计，合理利用空间结构整合为一体化设备。设备自动化控制，保障现场长期无人值守运行，适用于村镇分散型小规模污水处理。

Description

一种小型生物转盘一体化设备

技术领域

本发明涉及小型生物转盘一体化设备，以生物转盘为主体工艺，适用于村镇分散型小规模污水处理。

背景技术

随着城乡一体化建设的不断加快，村镇人口的不断集中，村镇小规模的污水处理需求迅速增长。尽管村镇小规模的污水处理量无法与大城市相比，但其数量众多，排放总量仍相当可观。村镇污水处理区域分布分散，污水处理量小，水质浓度低，日水量按时分布不均匀，且村镇技术薄弱、资金匮乏，需要一种运行维护简单、投资及运营费用少的污水处理技术。

根据我国小规模的生活污水处理的特点，生物膜法是较好的一种选择。生物转盘作为生物膜法的一种，工艺技术方面具有生物量大、能耗低、污泥产量小、耐冲击负荷能力强的特点；运营管理方面生物转盘采用电机作为动力，运行及维护简单，适合于村镇分散型小规模污水处理。

一体化污水处理设备一般以生化反应为基础，将预处理、生化、沉淀等多个功能不同的单元有机的结合在一个设备之中而形成的污水处理组合体。但往往受工艺条件限制，目前的一体化设备由于结构、尺寸等方面的问题而无法整装运输，需要将各部分分段运输到现场组装，使得设备运行情况受现场组装工人水平影响较大。在运行维护方面，一体化设备多采用无人值守，但真正保证设备长期稳定运行的一体化设备较少。

发明内容

基于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种小型生物转盘一体化设备，其结构紧凑，能整装运输、长期稳定运行、可无人值守、操作简单，用于村镇分散型小规模污水处理。

为解决上述技术问题，本发明提供一种小型生物转盘一体化设备，包括：

设备槽体、沉淀单元、生化单元、排泥单元和防护罩；其中，

所述设备槽体，其内设置所述沉淀单元、所述生化单元和所述排泥单元；

所述沉淀单元由初沉段、二沉段和旋沉段构成，所述初沉段与二沉段为由纵向设在所述设备槽体内底部的第一隔板分隔成并列的两个槽体，所述旋沉段为由横向设在所述设备槽体内处于所述第一隔板一端的第二隔板在所述设备槽体内一端分隔出的槽体；

所述生化单元的槽体处于所述沉淀单元的初沉段和二沉段上方，所述槽体的底部与所述初沉段和二沉段之间的第一隔板的上边沿固定连接，所述生化单元的主轴上的若干生物转盘盘片沿主轴轴向由第三隔板分隔为缺氧区和好氧区；

所述沉淀单元的初沉段、二沉段和旋沉段从两侧和一端三面包裹住所述生化单元；

所述排泥单元由设在所述沉淀单元的各段内底部的排泥沟槽及在各排泥沟槽内设置的排泥管构成；

所述沉淀单元的初沉段前端设有进水口，所述初沉段与所述生化单元、所述二沉段和所述旋沉段依次连通，所述旋沉段设有旋沉出水口，所述初沉段、生化单元与二沉段内连接成折流型式的污水处理通道；

所述防护罩设在所述设备槽体的上端开口上，罩住所述设备槽体内的生化单元、沉淀单元和排泥单元。

本发明的有益效果为：通过将特定结构的沉淀单元、生化单元、排泥单元均设在设备槽体内，连通成以生物转盘工艺为主体的生化污水处理设备，并通过防护罩防护形成了方便整体运输的一体化设备，该设备采用生物转盘为主体工艺，无需曝气，构造简单，低耗节能；沉淀单元各沉淀段在生物转盘主体结构周围布置，延长沉淀停留时间，依靠水力流动强化沉淀效果；设备内部各单元优化组合，结构紧凑，空间利用率高，满足一体化设备所需要的小型化要求，便于整装运输，同时由于不需要运输到现场组装，也避免了因组装导致的运行不稳定及处理效果不好的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的生物转盘一体化设备结构主视图；

图2为本发明实施例提供的生物转盘一体化设备结构俯视图；

图3为本发明实施例提供的生物转盘一体化设备结构侧视图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1至3所示，本发明实施例提供一种小型生物转盘一体化设备，可用于村镇分散型小规模污水处理，该设备包括：设备槽体、沉淀单元、生化单元、排泥单元和防护罩；其中，

设备槽体，其内设置沉淀单元、生化单元和排泥单元；

沉淀单元由初沉段、二沉段和旋沉段构成，初沉段与二沉段为由纵向设在设备槽体内底部的第一隔板分隔成并列的两个槽体，旋沉段为由横向设在设备槽体内处于第一隔板一端的第二隔板在设备槽体内一端分隔出的槽体；

生化单元的槽体处于沉淀单元的初沉段和二沉段上方，槽体的底部与初沉段和二沉段之间的第一隔板的上边沿固定连接，生化单元的主轴上的若干生物转盘盘片沿主轴轴向由第三隔板分隔为缺氧区和好氧区；

沉淀单元的初沉段、二沉段和旋沉段从两侧和一端三面包裹住生化单元的槽体；旋沉段处于生化单元未布置电机的一端；

排泥单元由设在沉淀单元的各段内底部的排泥沟槽及在各排泥沟槽内设置的排泥管构成；各排泥管一端开口设在各沉淀段底部的排泥沟槽内，另一端开口伸出至各沉淀段的槽体外；优选的，排泥单元的排泥管设在排泥沟槽中央处；

沉淀单元的初沉段前端设有进水口，初沉段与生化单元、二沉段和旋沉段依次连通，旋沉段设有旋沉出水口，所述初沉段、生化单元与二沉段内连接成折流型式的污水处理通道；

防护罩设在设备槽体的上端开口上，罩住设备槽体内的生化单元、沉淀单元和排泥单元。对该一体化设备起到很好的防护作用，不仅便于设备运行，更便于设备整体运输。

上述一体化设备中，生化单元优选采用生物转盘装置，其结构为：槽体，其内设置主轴，若干生物转盘盘片沿主轴轴向分布设在该主轴上，第三隔板将主轴上的若干生物转盘盘片分隔为缺氧区与好氧区；电机，设在槽体外并处于设备槽体外，与主轴连接，能驱动主轴带动生物转盘盘片在槽体内转动；两个护板，分别设在生物转盘盘片的最外侧。具体的，生化单元由若干生物转盘盘片、主轴、槽体、护板、电机及隔板等组成，转盘区为若干生物转盘盘片穿过水平的主轴固定，由电机带动主轴及生物转盘盘片在槽体内旋转，且与主轴同轴转动。生化单元采用轴向分级，将整个生物转盘段分为前端缺氧区及后端好氧区，中间用隔板隔开，进水水质较差或出水水质要求较高的情况下可增加分段数，已达到更好的处理效果。缺氧区进水有机物浓度高，硝化反应受到抑制，主要完成对有机污染物的降解；好氧区内有机物浓度降低，硝化反应占优势，主要降低氨氮浓度；对总氮处理要求较高时，可增加混合液回流，在缺氧区实现反硝化脱总氮。

可以知道，生化单元也可以采用其他生物处理方式，如由缺氧区和好氧区依次连接而成的生化处理池等。

上述一体化设备中，沉淀单元的初沉段与二沉段均为长条槽结构，旋沉段为弧形槽结构。沉淀单元与生化单元槽体的连接具体为：沉淀单元的初沉段前端设有初沉进水口，初沉段的后端与生化单元的缺氧区前端的槽体上设置的生化处理进水口连通，生化单元的好氧区后端的槽体上设有与沉淀单元的二沉段的前端连通的生化处理出水口，二沉段的后端设有与旋沉段一侧连通的二沉出水口，初沉段、生化单元与二沉段内连接成折流型式的污水处理通道。优选的，二沉出水口与旋沉段连接处设有溢流堰，旋沉段的另一侧设有旋沉排水口。具体的，沉淀单元分为初沉、二沉、旋沉三段，各沉淀段将生化单元三面包裹，初沉、二沉段对称分布在生物转盘槽体两侧，中间用第一隔板隔开，旋沉段采用弧形结构布置在与生化单元的电机相对的一端。二沉段与旋沉段相连，沉淀段可增加水力停留时间，并利用水力作用下产生的旋流强化沉淀效果。沉淀单元各沉淀段及生化单元设置进、出水口以及它们之间的连接方式，使得水流在该一体化设备的各部分之间方向整体呈折流型式，且初沉段、生化单元和二沉段均较长，这令污水在设备内的流程在小型一体化设备空间一定的情况下发挥到最大；初沉段和二沉段上端呈狭长型(可参见图3的设备截面示意图中的初沉段11与二沉段12的截面形状)，满足平流式沉淀池长宽比要求，初沉段和二沉段由生化单元槽体和第一隔板隔开，充分利用了生化单元外侧及下部空间的同时增加了有效沉淀高度，也保障了旋沉段水面高度，以确保总体沉淀效果；污水在设备内流程的增加和设备整体空间利用率的提高，都延长了污水在设备内的水力停留时间，而水力停留时间长是提升出水水质的关键因素。

上述一体化设备中，生化单元的槽体一端与设备槽体的端壁固定连接，另一端与第二隔板固定连接，生化单元的主轴一端设在槽体上，另一端设在第二隔板上。

上述一体化设备中，沉淀单元底部取消了储泥斗，通过各沉淀段底部排泥沟槽收集沉淀物，排泥沟槽中央处设置排泥管，由各沉淀段底部排泥沟槽和排泥管构成排泥单元，根据各部分的产泥量设置自动排泥周期，保证系统正常排泥。

上述一体化设备中，生化单元的生物转盘作为进行生化反应的主体，对污染物进行生化处理，沉淀单元可分为三段，每段功能各异。生化单元的生物转盘采用轴向分级，将生物转盘段分为缺氧区和好氧区，对有机物和氨氮有良好的去除效果，增加混合液回流后可利用缺氧区实现良好的脱总氮效果。沉淀单元分为初沉、二沉、旋沉三段，初沉段在生活污水进水沉降性能较好时，即能达到较好的处理效果，但生化单元出水中会出现脱落的生物膜，该生物膜较难沉降，通过设置旋沉段对二沉段难沉降物质进行进一步的处理可以保证较好的沉淀效果。该一体化设备通过设备槽体将生化单元、沉淀单元和排泥单元集成在其内，形成以生物转盘为主体工艺，无需曝气，构造简单，低耗节能的特定结构的一体化设备；各沉淀段在生物转盘主体结构周围布置，延长沉淀停留时间，依靠水力流动强化沉淀效果；设备内部各单元优化组合，结构紧凑，空间利用率高，满足一体化设备所需要的小型化要求，便于整装运输，避免因设备各部分现场组装不好造成的运行不稳定及处理效果不好等问题，该一体化设备可用于村镇分散型小规模污水处理。

上述一体化设备中，还可以根据处理污水的水质特点，在污水中有机物浓度高或产生的污泥粘性大易板结的情况下，设置辅助排泥装置保证排泥效果，辅助排泥装置具体为：在沉淀单元的各沉淀段的排泥沟槽内设置圆形布气头或环形布气管，圆形布气头或环形布气管与外部提供压缩空气的风机连接。这种辅助排泥装置可保证布气头或布气管产生的气泡体积小、密度高、布气均匀，使其对排泥沟槽内沉淀的污泥产生冲击和震荡防止污泥板结，保证排泥效果。

本发明实施例的一体化设备，从一体化设备各部分之间水流方向来看，整体呈折流型式，且初沉段、生化单元和二沉段均较长，这令污水在设备内的流程在小型一体化设备空间一定的情况下发挥到最大；初沉段和二沉段上端呈狭长型，满足平流式沉淀池长宽比要求，初沉段和二沉段由生化单元槽体和第一隔板隔开，充分利用了生化单元外侧及下部空间的同时增加了沉淀单元有效沉淀高度，也保障了旋沉段水面高度，以确保总体沉淀效果；污水在设备内流程的增加和设备整体空间利用率的提高，都延长了污水在设备内的水力停留时间，而水力停留时间长是提升出水水质的关键因素。

下面结合附图和具体实施例对本发明的一体化设备作进一步说明。

本发明的具体是将生化单元和沉淀单元集成在设备槽体内优化整合为一体化设备，如图1至3所示，具体由生化单元1、沉淀单元10、排泥单元、防护罩21和设备槽体22组成，生化单元1由若干生物转盘盘片4、主轴5、转盘槽体6、护板7、电机8及第三隔板9组成，缺氧区2与好氧区3中间用第三隔板9隔开。沉淀单元由初沉段11、二沉段12、旋沉段13、第一隔板14、第二隔板15组成，排泥单元由排泥沟槽28和排泥管16构成。初沉段11和二沉段12对称分布在转盘槽体6两侧，中间用分隔板14隔开。第二隔板15将旋沉段13与初沉段11、二沉段12、生化单元1隔开，并支撑主轴5，其设计强度和刚度需达到要求，与各沉淀段分隔部位高度应随水流方向逐次由高降低(如图3所示)。

该一体化设备的污水处理流程为：污水自沉淀单元的初沉段11前端的进水口23首先进入初沉段11内进行初步沉淀，通过生化单元1的缺氧区前端的生化处理进水口24依次流过生化单元内的缺氧区2及好氧区3，并经好氧区后端的生化处理出水口25流入二沉段12前端进行二次沉淀，污水从二沉段12通过溢流堰26流入旋沉段13，在旋沉段13内沉淀掉二沉段12中难沉淀物质后从旋沉出水口27排出。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种小型生物转盘一体化设备，其特征在于，包括：

设备槽体、沉淀单元、生化单元、排泥单元和防护罩；其中，

所述设备槽体，其内设置所述沉淀单元、所述生化单元和所述排泥单元；

所述沉淀单元由初沉段、二沉段和旋沉段构成，所述初沉段与二沉段为由纵向设在所述设备槽体内底部的第一隔板分隔成并列的两个槽体，所述旋沉段为由横向设在所述设备槽体内处于所述第一隔板一端的第二隔板在所述设备槽体内一端分隔出的槽体；

所述生化单元的槽体处于所述沉淀单元的初沉段和二沉段上方，所述槽体的底部与所述初沉段和二沉段之间的第一隔板的上边沿固定连接，所述生化单元的主轴上的若干生物转盘盘片沿主轴轴向由第三隔板分隔为缺氧区和好氧区；

所述沉淀单元的初沉段、二沉段和旋沉段从两侧和一端三面包裹住所述生化单元的槽体；

所述排泥单元由设在所述沉淀单元的各段内底部的排泥沟槽及在各排泥沟槽内设置的排泥管构成；

所述沉淀单元的初沉段前端设有进水口，所述初沉段、所述生化单元、所述二沉段和所述旋沉段依次连通，所述旋沉段设有旋沉出水口，所述初沉段、生化单元与二沉段内连接成折流型式的污水处理通道；

所述防护罩设在所述设备槽体的上端开口上，罩住所述设备槽体内的生化单元、沉淀单元和排泥单元。

2.根据权利要求1所述的一种小型生物转盘一体化设备，其特征在于，所述生化单元采用生物转盘装置，其结构为：

所述槽体，其内设置所述主轴，若干生物转盘盘片沿所述主轴轴向分布设在该主轴上，第三隔板将所述主轴上的若干生物转盘盘片分隔为缺氧区与好氧区；

电机，设在所述槽体外并处于所述设备槽体外，与所述主轴连接，能驱动所述主轴带动所述生物转盘盘片在所述槽体内转动；

两个护板，分别设在所述生物转盘盘片的最外侧。

3.根据权利要求1所述的一种小型生物转盘一体化设备，其特征在于，所述沉淀单元的初沉段与二沉段均为长条槽结构，所述旋沉段为弧形槽结构。

4.根据权利要求1或3所述的一种小型生物转盘一体化设备，其特征在于，所述沉淀单元的初沉段前端设有初沉进水口，所述初沉段的后端与所述生化单元的缺氧区前端的槽体上设置的生化处理进水口连通，所述生化单元的好氧区后端的槽体上设有与所述沉淀单元的二沉段的前端连通的生化处理出水口，所述二沉段的后端设有与所述旋沉段一侧连通的二沉出水口，所述旋沉段的另一侧设有旋沉排水口。

5.根据权利要求4所述的一种小型生物转盘一体化设备，其特征在于，所述二沉出水口与所述旋沉段连接处设有溢流堰。

6.根据权利要求1或3所述的一种小型生物转盘一体化设备，其特征在于，所述旋沉段处于所述生化单元未布置电机的一端。

7.根据权利要求1至3任一项所述的一种小型生物转盘一体化设备，其特征在于，所述排泥单元的排泥管设在排泥沟槽中央处。

8.根据权利要求1至3任一项所述的一种小型生物转盘一体化设备，其特征在于，所述排泥单元还包括辅助排泥装置，该辅助排泥装置为在沉淀单元的各沉淀段的排泥沟槽内设置圆形布气头或环形布气管，所述圆形布气头或环形布气管与外部提供压缩空气的风机连接。

9.根据权利要求1至3任一项所述的一种小型生物转盘一体化设备，其特征在于，所述生化单元的槽体一端与所述设备槽体的端壁固定连接，另一端与所述第二隔板固定连接，所述生化单元的主轴一端设在所述槽体上，另一端设在所述第二隔板上。