CN105384313A - 一种一体化水处理装置 - Google Patents

Abstract

一种一体化水处理装置，包括依次相连的均衡池(1)、缺氧池(2)、澄清池(3)、好氧池(4)、污泥池(5)以及自动控制系统，其特征在于：均衡池(1)布置在一体化装置的最前端，所有污水首先进入均衡池，在均衡池(1)的入口装有细格栅过滤装置，均衡池(1)和缺氧池(2)之间通过管道相连，缺氧池(2)和澄清池(3)之间通过管道相连；好氧池(4)内装有曝气装置，好氧池(4)和澄清池(3)之间通过管道相连，澄清池(4)是V型设计，在澄清池(4)的顶部装有出水堰，清水通过出水堰流出到外面的清水池，该自动控制系统包括水质采集器和智能控制平台，水质采集器自动采用系统水质数据，并把数据传输到远方的智能控制平台进行分析。

Description

一种一体化水处理装置

技术领域

本发明涉及一种一体化生活污水处理设备，适合用于较小污水量、无市政管网接入且出水直接排入自然水体的休闲娱乐场所、旅游景点等地点的生活污水处理。

背景技术

活性污泥法是一种污水的好氧生物处理法，由英国的克拉克(Clark)和盖奇(Gage)于1912年发明。如今，活性污泥法及其衍生改良工艺是处理城市污水最广泛使用的方法。它能从污水中去除溶解性的和胶体状态的可生化有机物以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他一些物质，同时也能去除一部分磷素和氮素。活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排除系统所组成，污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应器，通过曝气设备充人空气，空气中的氧溶人污水使活性污泥混合液产生好氧代谢反应。曝气设备不仅传递氧气进入混合液，且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态。这样，污水中的有机物、氧气同微生物能充分接触和反应。随后混合液流人沉淀池，混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离。流出沉淀池的就是净化水。沉淀池中的污泥大部分回流，称为回流污泥。回流污泥的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度，也就是保持一定的微生物浓度。传统活性污泥法反应器内污泥相对较低，活性污泥容易流失，出水效果不好，并且，传统活性污泥法对于分散的污水处理适用性较差，占地面积较大。

发明内容

为了更好的对无法集中收集处理的污水进行处理，维护水环境的健康，我司发明了一体化的水处理装置，它是在传统活性污泥法的基础上进行改进，设计了上向流的污泥过滤床系统，使反应器内的活性污泥浓度尽量留在反应器内，使污泥浓度有很大提高，出水效果大大提高，模块化集成化的设计更方便建设和维护。对大中小型污水处理厂都有很好的适应性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种一体化水处理装置，包括均衡池、缺氧池、澄清池、好氧池、污泥池，均衡池布置在一体化装置的最前端，所有污水首先进入均衡池，在均衡池的入口装有细格栅过滤装置，均衡池和缺氧池之间通过管道相连，缺氧池内装有搅拌装置，缺氧池处理后的泥水通过管道一起被输送到好氧池，而污泥龄较长的、活性减弱的污泥会通过排放装置排到污泥池；好氧池内装有曝气装置；好氧池的作用主要是通过好氧活性细菌去除污水中有机物、氮、磷有害物质，通过好氧池处理后的泥水一起通过管道进入澄清池；澄清池内设计了上向流活性污泥过滤床，澄清池是V型设计，在澄清池内，向上的水流通过活性污泥过滤膜的过滤和进一步分析消化，水质更好；在澄清池的顶部装有出水堰，清水通过出水堰流出到外面的清水池，污泥池的主要作用是暂时存储系统所产生的剩余污泥，剩余污泥在污泥池内进行沉降，上清液会回流到污水处理系统内，沉降下来的污泥会通过管道排到后续的脱水工艺或者直接进行处置。

进一步，所述均衡池实际上为污水的调节池，是对不同来源的污水共同汇集到该池子进行调节和混合，以便污水能均匀有序的进入后续处理环节，在均衡池的入口装有细格栅过滤装置，以避免污水中的大颗粒固体、毛发以及纤维物质进入处理系统，影响系统的处理效率，污水在均衡池调节混合后通过管道输送到缺氧池。

进一步，所述缺氧池内装有搅拌装置，使用厌氧菌和兼氧菌，将污水中大分子有机物质分解成小分子有机物质，可以提高污水的可生化性，以提高后续好氧处理工艺的效率；在缺氧池内的反硝化菌可以发生反硝化作用，将污水的硝态氮转化为氮气排出，已到达去除污水中总氮的功能，另外在缺氧池内还有除磷菌，可以将污水中的有害物质磷去除，通过缺氧池处理后的泥水通过管道一起被输送到好氧池。

进一步，所述好氧池内装有曝气装置；好氧池的作用主要是通过好氧活性细菌去除污水中有机物、氮、磷有害物质，利用好氧微生物来分解污水的有机物质，将有机物质分解转换无机物质已到达将污水中有害有机质去除的目的；另外，好氧微生物还可以产生硝化反应把污水的氨基氮转为硝态氮，在配合缺氧池，把污水中有害物质氮去除；好氧池配合缺氧池还有很好的去除污水有害物质磷的功能。通过好氧池处理后的泥水一起通过管道进入澄清池。

进一步，所述澄清池呈V型，在澄清池内有上升的水流和下沉的活性污泥，由于V型的设计保证活性污泥在向下的重力和向上的水力通过作用下，形成悬浮状过滤膜，悬浮状的活性污泥过滤膜在澄清池的中部形成，该过滤膜拥有活性污泥本身的活性可以进一步分解污水的有机物，使出水水质更好；另外，该过滤膜有具有很好的过滤功能，能使水流在向上流动的过程中，把水中的固体杂质截留，并沉淀在澄清池的底部，并通过剩余污泥排出；活性污泥过滤膜是随着活性污泥的生死更替自动更新，保持过滤膜的活性和过滤效果；活性降低而死亡的活性污泥由于密度变大会沉淀到澄清池的底部，并随剩余污泥排出，经好氧池处理后的污泥和污水混合液进入上向流的活性污泥过滤床系统，污泥在该反应室内沉降形成活性污泥过滤膜，污水通过充满活性污泥过滤膜的过滤室使水中的悬浮固体和活性污泥都留在过滤床内，以便系统进行回流或者排放，而处理后的水通过出水堰流出到后续的清水存储池；而经过沉淀的污泥和污水混合液通过污泥回流装置回流到缺氧池，在缺氧池内再进行处理，已到达脱氮的作用，而污泥龄较长的、活性减弱的污泥会通过排放装置排到污泥池成为剩余污泥。

一体化水处理装置还包括自动控制系统，在好氧池内装有溶解氧、温度、ph计和液位测量仪表，这些仪表数据都采集到自动控制系统内，通过自动控制系统传输到远程监控智能平台，通过智能平台的数据分析进行远程调节控制系统的运行参数。

一体化水处理装置处理污水的工艺为：所有污水首先进入均衡池，在均衡池均衡调节后，通过重力自流到缺氧池，在缺氧池内将污水中大分子有机物质分解成小分子有机物质，并进行脱氮除磷；经过缺氧池处理过的污水通过重力自流到好氧池，在好氧池内通过好氧活性细菌去除污水中有机物、氮、磷等有害物质；通过好氧池处理的污水通过自身水力从澄清池的底部进入澄清池，在澄清池内通过活性污泥过滤床的过滤，清水从澄清池的顶部流出；而澄清池内沉淀的活性物通过气力提升泵进行回流或排除；剩余污泥通过气力提升泵从澄清池底部排出到剩余污泥池；污水通过缺氧池和好氧池处理后，进入V型的上向流活性污泥过滤澄清池，在该单元内活性污泥继续保持较高的活性，进入分解消化污水的有害物质，并且通过活性污泥过滤膜过滤截留污水的固体杂质。

本发明的有益效果：

集成一体化设计，占地面积小；该一体化装置设计了上向流活性过滤澄清池，该单元采用V型设计，与传统的圆柱形二沉池相比节省了占地面积；并且V型澄清池放置在缺氧池和好氧池的中间，即保证了缺氧池和好氧池的容积需要，又进步节省了占地面积；相比传统活性污泥处理工艺，占地面积能节省30％，模块化设计，可移动，可联网，出水可达国家排放标准一级A；通过小试、中试以及现场小型项目的实验结果，该一体化装置的COD去除率可以达到92％以上；氨氮的去除率在90％以上；总氮的去除率在80％以上，总磷的去除率在80％以上；原水是市政污水的话，可以保证出水水质到达国际排放一级A标准。

超净化能力，在特殊澄清池中形成的活性污泥过滤床过滤有更高的泥水分离技术。

高浓度污泥的分离能力，与大多数传统的污水处理技术相比，本技术有更长的污泥和更高的污泥浓度。由于V型活性污泥过滤澄清池的设计，保证活性都留在装置系统内，只有通过可以自动控制的污泥回流泵进行回流和排除。因此该工艺好氧池内的活性污泥浓度能到4000-6000mg/l；远远高于传统活性法2000-3000mg/l活性污泥浓度。

集硝化、反硝化、澄清和污泥于一体，并且处理过程连续、稳定。

投入成本低，比同类工艺大约低20％；由于是一体化、紧凑型的设计，节省了反应器箱体的制造成本；由于整个系统靠重力和水力条件进行输送，节省了输送设备的成本。运行成本低、能耗低、维护简单，耐冲击负荷，可远程监控和数据收集明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的附图。

图1是本发明一体化水处理装置立体结构图。

图2是一体化水处理装置的纵剖面构造图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步说明。

实施例1

如图1，2所示，一种一体化水处理装置，包括均衡池1、缺氧池2、澄清池3、好氧池4、污泥池5，其特征在于：均衡池1布置在一体化装置的最前端，所有污水首先进入均衡池，在均衡池1的入口装有细格栅过滤装置，均衡池1和缺氧池2之间通过管道相连，缺氧池2内装有搅拌装置，缺氧池2处理后的泥水通过管道一起被输送到好氧池4，而污泥龄较长的、活性减弱的污泥会通过排放装置排到污泥池5；好氧池4内装有曝气装置；好氧池4的作用主要是通过好氧活性细菌去除污水中有机物、氮、磷有害物质，通过好氧池4处理后的泥水一起通过管道进入澄清池3；澄清池3内设计了上向流活性污泥过滤床，澄清池是V型设计，在澄清池内，向上的水流通过活性污泥过滤膜的过滤和进一步分析消化，水质更好；在澄清池的顶部装有出水堰，清水通过出水堰流出到外面的清水池，污泥池5的主要作用是暂时存储系统所产生的剩余污泥，剩余污泥在污泥池5内进行沉降，上清液会回流到污水处理系统内，沉降下来的污泥会通过管道排到后续的脱水工艺或者直接进行处置。

所述均衡池1实际上为污水的调节池，是对不同来源的污水共同汇集到该池子进行调节和混合，以便污水能均匀有序的进入后续处理环节，在均衡池1的入口装有细格栅过滤装置，以避免污水中的大颗粒固体、毛发以及纤维物质进入处理系统，影响系统的处理效率，污水在均衡池1调节混合后通过管道输送到缺氧池2。

所述缺氧池2内装有搅拌装置，使用厌氧菌和兼氧菌，将污水中大分子有机物质分解成小分子有机物质，可以提高污水的可生化性，以提高后续好氧处理工艺的效率；在缺氧池2内的反硝化菌可以发生反硝化作用，将污水的硝态氮转化为氮气排出，已到达去除污水中总氮的功能，另外在缺氧池内还有除磷菌，可以将污水中的有害物质磷去除，通过缺氧池处理后的泥水通过管道一起被输送到好氧池4。

所述好氧池4内装有曝气装置；好氧池的作用主要是通过好氧活性细菌去除污水中有机物、氮、磷有害物质，利用好氧微生物来分解污水的有机物质，将有机物质分解转换无机物质已到达将污水中有害有机质去除的目的；另外，好氧微生物还可以产生硝化反应把污水的氨基氮转为硝态氮，在配合缺氧池，把污水中有害物质氮去除；好氧池4配合缺氧池2还有很好的去除污水有害物质磷的功能。通过好氧池4处理后的泥水一起通过管道进入澄清池3。

所述澄清池3呈V型，在澄清池3内有上升的水流和下沉的活性污泥，由于V型的设计保证活性污泥在向下的重力和向上的水力通过作用下，形成悬浮状过滤膜，悬浮状的活性污泥过滤膜在澄清池的中部形成，该过滤膜拥有活性污泥本身的活性可以进一步分解污水的有机物，使出水水质更好；另外，该过滤膜有具有很好的过滤功能，能使水流在向上流动的过程中，把水中的固体杂质截留，并沉淀在澄清池的底部，并通过剩余污泥排出；活性污泥过滤膜是随着活性污泥的生死更替自动更新，保持过滤膜的活性和过滤效果；活性降低而死亡的活性污泥由于密度变大会沉淀到澄清池的底部，并随剩余污泥排出，经好氧池处理后的污泥和污水混合液进入上向流的活性污泥过滤床系统，污泥在该反应室内沉降形成活性污泥过滤膜，污水通过充满活性污泥过滤膜的过滤室使水中的悬浮固体和活性污泥都留在过滤床内，以便系统进行回流或者排放，而处理后的水通过出水堰流出到后续的清水存储池；而经过沉淀的污泥和污水混合液通过污泥回流装置回流到缺氧池，在缺氧池内再进行处理，已到达脱氮的作用，而污泥龄较长的、活性减弱的污泥会通过排放装置排到污泥池成为剩余污泥。

一体化水处理装置还包括自动控制系统，在好氧池4内装有溶解氧、温度、ph计和液位测量仪表，这些仪表数据都采集到自动控制系统内，通过自动控制系统传输到远程监控智能平台，通过智能平台的数据分析进行远程调节控制系统的运行参数。

一体化水处理装置处理污水的工艺为：所有污水首先进入均衡池1，在均衡池1均衡调节后，通过重力自流到缺氧池2，在缺氧池2内将污水中大分子有机物质分解成小分子有机物质，并进行脱氮除磷；经过缺氧池2处理过的污水通过重力自流到好氧池4，在好氧池4内通过好氧活性细菌去除污水中有机物、氮、磷等有害物质；通过好氧池4处理的污水通过自身水力从澄清池的底部进入澄清池，在澄清池内通过活性污泥过滤床的过滤，清水从澄清池的顶部流出；而澄清池内沉淀的活性物通过气力提升泵进行回流或排除；剩余污泥通过气力提升泵从澄清池底部排出到剩余污泥池；污水通过缺氧池2和好氧池4处理后，进入V型的上向流活性污泥过滤澄清池3，在该单元内活性污泥继续保持较高的活性，进入分解消化污水的有害物质，并且通过活性污泥过滤膜过滤截留污水的固体杂质。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种一体化水处理装置，包括均衡池(1)、缺氧池(2)、澄清池(3)、好氧池(4)、污泥池(5)，其特征在于：均衡池(1)布置在一体化装置的最前端，所有污水首先进入均衡池，在均衡池(1)的入口装有细格栅过滤装置，均衡池(1)和缺氧池(2)之间通过管道相连，缺氧池(2)内装有搅拌装置，缺氧池(2)处理后的泥水通过管道一起被输送到好氧池(4)，而污泥龄较长的、活性减弱的污泥会通过排放装置排到污泥池(5)；好氧池(4)内装有曝气装置；好氧池(4)的作用主要是通过好氧活性细菌去除污水中有机物、氮、磷有害物质，通过好氧池(4)处理后的泥水一起通过管道进入澄清池(3)；澄清池(3)内设计了上向流活性污泥过滤床，澄清池是V型设计，在澄清池内，向上的水流通过活性污泥过滤膜的过滤和进一步分析消化，水质更好；在澄清池的顶部装有出水堰，清水通过出水堰流出到外面的清水池，污泥池(5)的出要作用是暂时存储系统所产生的剩余污泥，剩余污泥在污泥池(5)内进行沉降，上清液会回流到污水处理系统内，沉降下来的污泥会通过管道排到后续的脱水工艺或者直接进行处置。

2.根据权利要求1所述的一种一体化水处理装置，其特征在于，所述均衡池(1)实际上为污水的调节池，是对不同来源的污水共同汇集到该池子进行调节和混合，以便污水能均匀有序的进入后续处理环节，在均衡池(1)的入口装有细格栅过滤装置，以避免污水中的大颗粒固体、毛发以及纤维物质进入处理系统，影响系统的处理效率，污水在均衡池(1)调节混合后通过管道输送到缺氧池(2)。

3.根据权利要求1所述的一种一体化水处理装置，其特征在于，所述缺氧池(2)内装有搅拌装置，使用厌氧菌和兼氧菌，将污水中大分子有机物质分解成小分子有机物质，可以提高污水的可生化性，以提高后续好氧处理工艺的效率；在缺氧池(2)内的反硝化菌可以发生反硝化作用，将污水的硝态氮转化为氮气排出，已到达去除污水中总氮的功能，另外在缺氧池内还有除磷菌，可以将污水中的有害物质磷去除，通过缺氧池处理后的泥水通过管道一起被输送到好氧池(4)。

4.根据权利要求1所述的一种一体化水处理装置，其特征在于，所述好氧池(4)内装有曝气装置；好氧池的作用主要是通过好氧活性细菌去除污水中有机物、氮、磷有害物质，利用好氧微生物来分解污水的有机物质，将有机物质分解转换无机物质已到达将污水中有害有机质去除的目的；另外，好氧微生物还可以产生硝化反应把污水的氨基氮转为硝态氮，在配合缺氧池，把污水中有害物质氮去除；好氧池(4)配合缺氧池(2)还有很好的去除污水有害物质磷的功能。通过好氧池(4)处理后的泥水一起通过管道进入澄清池(3)。

5.根据权利要求1所述的一种一体化水处理装置，其特征在于，所述澄清池(3)呈V型，在澄清池(3)内有上升的水流和下沉的活性污泥，由于V型的设计保证活性污泥在向下的重力和向上的水力通过作用下，形成悬浮状过滤膜，悬浮状的活性污泥过滤膜在澄清池的中部形成，该过滤膜拥有活性污泥本身的活性可以进一步分解污水的有机物，使出水水质更好；另外，该过滤膜有具有很好的过滤功能，能使水流在向上流动的过程中，把水中的固体杂质截留，并沉淀在澄清池的底部，并通过剩余污泥排出；活性污泥过滤膜是随着活性污泥的生死更替自动更新，保持过滤膜的活性和过滤效果；活性降低而死亡的活性污泥由于密度变大会沉淀到澄清池的底部，并随剩余污泥排出，经好氧池处理后的污泥和污水混合液进入上向流的活性污泥过滤床系统，污泥在该反应室内沉降形成活性污泥过滤膜，污水通过充满活性污泥过滤膜的过滤室使水中的悬浮固体和活性污泥都留在过滤床内，以便系统进行回流或者排放，而处理后的水通过出水堰流出到后续的清水存储池；而经过沉淀的污泥和污水混合液通过污泥回流装置回流到缺氧池，在缺氧池内再进行处理，已到达脱氮的作用，而污泥龄较长的、活性减弱的污泥会通过排放装置排到污泥成成为剩余污泥。

6.根据权利要求1所述的一种一体化水处理装置，其特征在于，一体化水处理装置还包括自动控制系统，在好氧池(4)内装有溶解氧、温度、ph计和液位测量仪表，这些仪表数据都采集到自动控制系统内，通过自动控制系统传输到远程监控智能平台，通过智能平台的数据分析进行远程调节控制系统的运行参数。