CN105461168A - 高效微生物处理一体机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效微生物处理一体机，解决了现有的分散式的生活污水对氮、磷等营养物质去除困难的技术问题，本发明高效微生物处理一体机，包括机体、风机、排水泵和除磷过滤装置，所述机体具有内腔，该机体的内腔底部设有曝气头，所述曝气头连通风机的出风口，所述排水泵的进水口连通机体的内腔底部，该排水泵的出水口连通除磷过滤装置。

Description

高效微生物处理一体机

技术领域

本发明涉及高效微生物处理一体机。

背景技术

近年来，各种水处理技术在实际应用中取得了不断的发展，特别是作为二级处理的活性污泥法以其工艺相对成熟、运行稳定、处理效果好而成为城市污水处理的主流工艺，但传统的活性污泥不仅基建投资大，运行费用高，且主要以去除碳源污染物为目的，对氮、磷等营养物质的去除效果不佳，经处理后的出水排入水体后仍将引起富营养化等环境问题，三级处理虽可解决上述问题，但因投资和运行费用昂贵而难以大面积推广。许多小城镇、农村、小区、宾馆、学校由于管网不完善，存在生活污水处理困难的问题，这些地区的生活污水又富含氮、磷元素，若肆意排放，会导致周边的水体环境严重富营养化，又由于这些地方的生活污水水量小，无法像处理城镇生活污水一样建设较大规模的污水处理厂，而换成分散式的小型污水处理厂则需要建设很多座，并且存在占地面积大、成本高、效率低的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供高效微生物处理一体机，解决现有的分散式的生活污水处理困难的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

高效微生物处理一体机系统，包括机体、风机、排水泵和除磷过滤装置，所述机体具有内腔，该机体的内腔底部设有曝气头，所述曝气头连通风机的出风口，所述排水泵的进水口连通机体的内腔底部，该排水泵的出水口连通除磷过滤装置。

进一步的，所述排水泵和除磷过滤装置之间设有第一排水电动阀，所述排水泵和第一排水电动阀之间设有第二排水电动阀，该第一排水电动阀的进水口和第二排水电动阀的进水口均连通排水泵的出水口，该第一排水电动阀的出水口连通除磷过滤装置的进水口。

进一步的，所述排水泵与机体之间设有用于调节流量的第一球阀，所述第一球阀和排水泵之间设有用于应急排水的第二球阀，该第一球阀的进水口连通机体的内腔底部，该第二球阀的进水口和排水泵的进水口均连通第一球阀的出水口。

进一步的，所述第二球阀的出水口、第二排水电动阀的出水口以及除磷过滤装置的出水口均连通一流量计的进水口，该流量计的出水口连通采样井。

进一步的，所述排水泵和风机均设置有两个，一备一用，每天轮换运作。

进一步的，所述机体上设有应急排泥管，所述应急排泥管的一端连通机体的内腔底部，该排泥管的另一端设有球阀和连接口，供连通临时排泥泵进水口。

进一步的，所述机体的下方设有基础底座，所述基础底座上设有侧壁，所述侧壁围合形成凹槽，所述机体的下部设在凹槽中。

本发明的有益效果为：

1、生活污水在机体内腔中集中进行降解处理，有利于提高微生物的利用率和对污染物的降解效率，机体上的风机通过机体内腔中的曝气头排气，有较强的空气升降效果，减少底部淤泥堆积，更重要的是使氧气高效溶解于机体内腔的污水中，以保证微生物降解废水中污染物时需要的氧气供应充足；

2、生活污水在高效微生物处理一体机的机体内腔中通过微生物的作用降解COD_Cr和氨氮后，通过除磷过滤装置进行除磷，降解COD_Cr和氨氮与除磷分步处理，更有针对性，处理效率更高；

3、整个高效微生物处理一体机部件少，体积小，在单一池内能够进行降解COD_Cr和氨氮反应，并通过除磷过滤装置进行除磷，安装简单方便快捷，施工简便且周期短，相比传统的活性污泥法无需污泥回流，不设二沉池，建设费及运行费较低。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步描述：

图1是高效微生物处理一体机的结构示意图；

图2是图1中A区域的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

如图1和图2所示，高效微生物处理一体机系统，包括格栅井1、调节蓄水池2以及高效微生物处理一体机3，格栅井1内设有进水口11，生活污水通过该进水口11流入格栅井1中，该格栅井1内覆盖有格栅片12，通过格栅片12的格栅孔将生活污水中的杂物和粗大的悬浮物过滤掉，格栅井1中设有第一提升泵13，第一提升泵13的出水口连通调节蓄水池2，第一提升泵13将格栅井1中的生活污水抽至调节蓄水池2中平衡水质水量，调节蓄水池2中设有第二提升泵21，调节蓄水池上2设有用于检修的开口22，该开口22便于第二提升泵21发生故障时取出进行维修以及便于清理调节蓄水池2底部的污泥。

高效微生物处理一体机3包括机体31、风机32、排水泵33和除磷过滤装置34，机体31具有内腔311，第二提升泵21的出水口连通机体31的内腔311，通过第二提升泵21将调节蓄水池2中的生活污水抽至机体31的内腔311中，机体31内腔311中有附着大量微生物的活性污泥，生活污水进入机体31内腔中和活性污泥混合并通过微生物降解COD_Cr和氨氮，该机体31的内腔311底部设有曝气头312，曝气头312连通风机32的出风口，风机32采用静音风机以减少产生的噪音影响环境，通过风机32对曝气头312供气使空气与机体31内腔311中的生活污水充分接触，氧的利用率达到30％以上，大大提高生活污水的溶氧量，从而满足微生物降解污染物所需要的氧气，高效的氧气溶解率使电力消耗大幅度降低，可减少大量电能消耗。

当机体31内的活性污泥因发生异常事故等原因导致变差而使得附着的微生物大量死亡而不再具有高效的处理污染物的能力时，则需要排出机体31的内腔311内的污泥，为了能顺利排出污泥，机体31上设有排泥管302，排泥管302的一端连通机体31的内腔311底部，该排泥管302的另一端连通一临时的排泥泵303的进水口，启动排泥泵303就能方便的将机体31的内腔311底部的污泥通过排泥管302排出。

排水泵33的进水口连通机体31的内腔底部，该排水泵33的出水口连通除磷过滤装置34，排水泵33和除磷过滤装置34之间设有第一排水电动阀35，第一排水电动阀35和排水泵33之间设有第二排水电动阀36，该第一排水电动阀35的进水口和第二排水电动阀36的进水口均连通排水泵33的出水口，该第一排水电动阀35的出水口连通除磷过滤装置34的进水口，除磷过滤装置34具有含特殊涂层的过滤膜，具有高效除磷、使用周期长、经活化清洗后可多次反复使用、使用成本低等特点，生活污水在机体31的内腔311中经过降解COD_Cr和氨氮后再由排水泵33抽入除磷过滤装置34进行除磷，从而降低生活污水中总磷，产生符合排放标准的处理水。

排水泵33与机体31之间设有用于调节流量的第一球阀37，第一球阀37和排水泵33之间设有用于应急排水的第二球阀38，该第一球阀37的进水口连通机体31的内腔311底部，该第二球阀38的进水口和排水泵33的进水口均连通第一球阀37的出水口，通过控制第一球阀37的开启程度可以控制排水泵33从机体31的内腔311抽出经处理的生活污水的流量，而当排水泵33及其后的管路发生故障无法排水时，可通过临时开启第二球阀38来实现应急排水的功能。

第二球阀38的出水口、第二排水电动阀36的出水口以及除磷过滤装置34的出水口均连通一流量计301的进水口，该流量计301的出水口连通采样井4，流量计301用于计算生活污水的排出量，采样井4可提供经过处理后的用于外排的生活污水，并根据需要供人工采样和水质检测。

为了避免环境温度对生活污水的处理效果产生影响，高效微生物处理一体机优选采用部分埋设地下的方式安装，以使机体31的内腔311中的温度保持稳定，同时还可以减轻高效微生物处理一体机中的污水气味对地面以上空气环境的影响，而为了便于向机体31中投加复合微生物制剂，可以使机体31的上部露出地面，机体31的下方设有底座39，底座39上设有侧壁391，该侧壁391围合形成凹槽392，机体31的下部设在凹槽392中，底座39与侧壁391采用混泥土一体浇注而成，通过底座39的浇注能够使机体31的埋地式安装更加稳固，从而适用于各类复杂地形的安装环境，同时机体31也不容易受到泥土腐蚀，并且侧壁391对机体31也起到了一定的隔热作用。

高效微生物处理一体机还包括PLC控制模块、手动控制开关和自动控制开关，排水泵33、第一提升泵13、第二提升泵21、风机32、第一排水电动阀35以及第二排水电动阀36均具有一个对应的手动启停开关，手动控制开关控制排水泵33、第一提升泵13、第二提升泵21、风机32、第一排水电动阀35以及第二排水电动阀36与其各自对应的手动启停开关的连通或断开，自动控制开关控制排水泵33、第一提升泵13、第二提升泵21、风机32、第一排水电动阀35以及第二排水电动阀36与PLC控制模块的连通或断开，其中自动控制为PLC按设定的程序进行控制，而手动控制则是人为操作电器设备的启停，排水泵33、第一提升泵13、第二提升泵21和风机32均设置有两个供一用一备，两个排水泵33、两个第一提升泵13、两个第二提升泵21和两个风机32通过手动启停开关启闭或PLC控制模块以天为单位轮流启动工作，以降低其工作负荷，延长使用寿命，且保证一备一用的设备中至少有一台能正常使用，排水泵33、第一提升泵13、第二提升泵21和风机32均连接有故障报警模块，当两个排水泵33或两个第一提升泵13或两个第二提升泵21或两个风机32的其中一个发生故障时，相应的故障报警模块生成的故障信号发送给PLC控制模块，PLC控制模块将该故障信号以报警的方式提醒管理人员及时修理，同时自动控制另一个正常工作的排水泵33或第一提升泵13或第二提升泵21或风机32启动工作，保证生活污水的正常处理，流量计301采用电子流量计，其流量数据可实时发送至PLC控制模块，再由PLC控制模块传输至远程工作站进行显示。

另外，调节蓄水池2中设有检测液面高度的第一传感器，机体31的内腔311中设有检测液面高度的第二传感器，PLC控制模块分别接收第一传感器将调节蓄水池2的液面高度信号以及第二传感器将机体31的内腔311的液面高度信号，调节蓄水池2的液面高度具有低液位高度和高液位高度，调节蓄水池2的低液位和高液位时分别触发一个浮球开关，机体31的内腔311中的液面高度具有低液位高度和高液位高度，体31的内腔311中的低液位和高液位时也分别触发一个浮球开关，通过浮球开关的触发给相应的传感器传送液面高度信号，当传感器检测到调节蓄水池2的液面高度低于低液位时，PLC控制模块控制第二提升泵21停止工作，机体31的内腔311停止进水，同时整个处理系统处于暂停状态，直到传感器检测到调节蓄水池2的液面高度高于高液位时，PLC控制模块控制第二提升泵21重新启动工作，并继续进行之后的操作，机体31的内腔311进水直至第二传感器检测到机体31的内腔311中的液面高度高于高液位，PLC控制模块控制第二提升泵21停止工作，而在排水泵33向外排水使机体31的内腔311的液面高度低于低液位时，停止排水泵33并关闭排水电动阀，排水完成，当暴雨时流入格栅井1的水量过大，为了防止调节蓄水池2中的生活污水满溢，在调节蓄水池2的外壁上设置有应急排水管23，该应急排水管23的两端分别连通调节蓄水池2和采样井4，通过应急排水管23将流入调节蓄水池2中曝雨水排至采样井4排放以保证调节蓄水池2不会满溢。

小型生活污水集成处理机还包括用于接收远程控制信号的远程控制接口，该远程控制接口连接PLC控制模块，远程控制接口可用于物联网的功能扩展，给远程控制芯片提供输出接口，当然该远程控制接口也可以集成于PLC控制模块，运用PLC的总线控制来实现数据的传输。

一种生活污水处理工艺，包括以下步骤：

4)根据生活污水的实际排放情况，确定高磷污水执行时间和低磷污水执行时间；

5)在高磷污水执行时间执行：打开第一电动排水阀，关闭第二排水电动阀，启动排水泵将生活污水的上清液输入除磷过滤装置，最后经处理后的生活污水排至采样井并最终进入纳污水体；

在低磷污水执行时间执行：打开第二排水电动阀，关闭第一电动排水阀，启动排水泵将生活污水直接排入采样井并最终进入纳污水体。

由于一般情况下，居民在周末洗衣较多，生活污水含磷较高，而工作日生活污水含磷相对较低，又由于生活污水从居民家中排出到流入调节蓄水池的时间通常需要一天，所以，优选的步骤5)中的高磷污水执行时间为星期日和星期一，低磷污水执行时间为星期二至星期六。

复合微生物制剂各组分的重量百分比为：COD_Cr降解菌制剂25～30％、氨氮消解菌制剂40～50％和污泥减量菌制剂20～25％，COD_Cr降解菌对废水中的COD_Cr有着比自然菌更加强大的降解能力，能迅速分解水中的有机污染物，快速降解绝大部分COD_Cr；氨氮消解菌对废水中高浓度氨氮具有自然菌不具备的强大去除能力，可以做到在降解COD_Cr的同时去除废水中的氨氮，因此对于氨氮去除所需的时间比自然菌短，去除效率也更高；污泥减量菌以死亡的微生物为食物来源，消除老化的污泥，防止污泥累积和膨胀，极大地减少剩余污泥产生量，可以做到长期不外排剩余污泥，通过这样的配比关系，三种菌能够达到最佳的互相共生代谢，使每种菌的分解效果更好，采用高效、针对性强的复合微生物制剂，反应速率大大提高，有机物去除率高，系统抗冲击负荷能力强，处理效果稳定，出水水质好。

该生活污水处理工艺不需设二次沉淀池，所以它的池容积和占地面积较常规二级生物处理工艺要小得多，大大节省了占地面积和大量的土建费用。

高效微生物处理一体机可以采用深度安装技术，使设备运行几乎不受气候条件的影响，污水经处理后一年四季达标排放，能使出水水质达到一级A类排放标准且运行稳定，其出水可用于灌溉、景观水等循环使用保持区域水环境和生态的稳定性。

实际实验的处理效果如下：

注：括号外数据为水温≥12℃时的控制指标，括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。

以上就本发明较佳的实施例做了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均属于本发明所附权利要求所定义的范围。

Claims (7)

1.高效微生物处理一体机，其特征在于，包括机体、风机、排水泵和除磷过滤装置，所述机体具有内腔，该机体的内腔底部设有曝气头，所述曝气头连通风机的出风口，所述排水泵的进水口连通机体的内腔底部，该排水泵的出水口连通除磷过滤装置。

2.根据权利要求1所述的高效微生物处理一体机，其特征在于，所述排水泵和除磷过滤装置之间设有第一排水电动阀，所述第一排水电动阀和排水泵之间设有第二排水电动阀，该第一排水电动阀的进水口和第二排水电动阀的进水口均连通排水泵的出水口，该第一排水电动阀的出水口连通除磷过滤装置的进水口。

3.根据权利要求2所述的高效微生物处理一体机，其特征在于，所述排水泵与机体之间设有用于调节流量的第一球阀，所述第一球阀和排水泵之间设有用于应急排水的第二球阀，该第一球阀的进水口连通机体的内腔底部，该第二球阀的进水口和排水泵的进水口均连通第一球阀的出水口。

4.根据权利要求3任意一项所述的高效微生物处理一体机，其特征在于，所述第二球阀的出水口、第二排水电动阀的出水口以及除磷过滤装置的出水口均连通一流量计的进水口，该流量计的出水口连通采样井。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的高效微生物处理一体机，其特征在于，所述排水泵和风机均设置有两个。

6.根据权利要求1任意一项所述的高效微生物处理一体机，其特征在于，所述机体上设有排泥管，所述排泥管的一端连通机体的内腔底部，该排泥管的另一端设有球阀和连接口，供连通临时排泥泵进水口。

7.根据权利要求1任意一项所述的高效微生物处理一体机，其特征在于，所述机体的下方设有底座，所述底座上设有侧壁，所述侧壁围合形成凹槽，所述机体的下部设在凹槽中。