CN105836970A - 一种污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污水处理设备技术领域，更具体地说，涉及一种污水处理装置。公开了一种污水处理装置，其包括输泥管路和曝气管路，所述输泥管路包括：与外部连通的输泥总管，一端与所述输泥总管连通、另一端延伸至沉淀区底部的混合液提升管，和一端与所述输泥总管连通、另一端延伸至反应区的污泥回流管；所述曝气管路包括：与外部连通的输气总管，一端与所述输气总管连通、另一端延伸至所述反应区底部的曝气输气管，和一端与所述输气总管连通、另一端延伸至所述沉淀区与所述混合液提升管下部连通的混合液气提输气管。本发明提供了一种排污泥效果更好且结构更简单的污水处理装置。

Description

一种污水处理装置

技术领域

本发明涉及污水处理设备技术领域，更具体地说，涉及一种污水处理装置。

背景技术

随着我国经济社会的发展，水资源危机及水环境污染日益加剧，各类污水/废水的排放量大幅增加，严重威胁水体环境，水污染的治理已成为国内外环保领域关注的热点之一。污水的处理模式分为集中处理模式和分散处理模式，其中，城市污水处理基本采用集中处理模式，但是，结合我国农村生活污水污染源分散、地形复杂、管网覆盖不完善、水量不稳定等特点，不适合采用传统的集中处理模式，针对这些地区，更适宜采用分散处理模式污水处理设备对分散点源污水小范围收集，进行就地处理，就地排放。

目前，现有技术中如中国专利文献CN204569670U，公开了一种水处理排泥装置，包括排泥装置，排泥装置包括从左至右依次放置的厌氧池、一级好氧池、二级好氧池、沉淀池、消毒池，沉淀池内设有竖向的升液管，升液管的下端口置于沉淀池的下部，升液管的上端连接有伸至外界侧壁的回流管，回流管连接回流分管，回流分管分别伸至厌氧池、一级好氧池内，回流分管的一端设有排泥口，厌氧池、一级好氧池、二级好氧池、消毒池内的下部分别设有连通外界的放空排泥管，升液管的下端口内设有伸出外界的压缩空气管。

在上述专利文献的污水处理排泥装置中，放空排泥管设置在厌氧池、一级好氧池和二级好氧池的底部，污泥与放空排泥管的管口接触有限，只能吸走附近的少部分污泥，长期使用后污泥堆积影响污水的处理效果。此外，上述专利文献中污泥回流和污泥排放采用两套管路系统，结构复杂。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有污水处理排泥装置的排污泥效果差且管路复杂的缺点，进而提供一种排污泥效果更好且结构更简单的污水处理装置。

为解决上述问题，本发明的一种污水处理装置，其包括输泥管路和曝气管路，所述输泥管路包括：与外部连通的输泥总管，一端与所述输泥总管连通、另一端延伸至沉淀区底部的混合液提升管，和一端与所述输泥总管连通、另一端延伸至反应区的污泥回流管；

所述曝气管路包括：与外部连通的输气总管，一端与所述输气总管连通、另一端延伸至所述反应区底部的曝气输气管，和一端与所述输气总管连通、另一端延伸至所述沉淀区与所述混合液提升管下部连通的混合液气提输气管。

所述反应区包括依次连通的厌氧区和好氧区。

所述输泥管路还包括一端与所述输泥总管连通、另一端延伸至厌氧区底部的污泥提升管；所述曝气管路还包括一端与所述输气总管连通、另一端延伸至所述厌氧区与所述污泥提升管下部连通的污泥气提输气管。

所述污泥提升管的进入端设置有第一控制阀门。

所述曝气输气管延伸至所述反应区底部的一端连通有曝气管，所述曝气管上设置有多个通气孔。

所述曝气管为穿孔曝气管或环形微孔曝气管或管式微孔曝气管。

所述输泥总管与外界连通端和所述污泥回流管的进入端都设置有第二控制阀门。

所述曝气输气管的进入端、所述混合液气提输气管和所述污泥气提输气管的进入端都设置有第三控制阀门。

所述污泥提升管延伸至厌氧区底部一端与所述曝气管连通。

所述好氧区分为一级好氧区和二级好氧区，所述沉淀区下游还设置有所述消毒区，所述厌氧区、所述一级好氧区、所述二级好氧区、所述沉淀区和所述消毒区通过隔板分隔，各所述隔板的上部设置有连通相连两个区的通水孔。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.在本发明中，在混合液回流过程中，所述混合液提升管将所述沉淀区的混合液提升至所述输泥总管中，经所述污泥回流管回流至所述反应区内；在污泥排放过程中，所述混合液提升管将所述沉淀区的混合液提升至所述输泥总管中，经所述输泥总管排放到外部；即混合液回流和污泥排放采用一套管路系统，结构更加简单。

2.在本发明中，在混合液回流时，所述第一控制阀门关闭，使混合液经所述污泥回流管回流至所述反应区内；在污泥排放时，所述第一控制阀门开启，进行污泥的排放，所述第一控制阀门的设置，对所述污水处理装置的两种工作状态进行控制，控制简单可靠。

3.在本发明中，所述曝气管的设置，一是搅动所述反应区内的污泥，使污泥不沉降，最终随污水流动到所述沉淀区内沉降；二是为相应所述反应区均匀的提供处理污水过程中所需要的曝气量。

4.在本发明中，所述穿孔曝气管或所述环形微孔曝气管或所述管式微孔曝气管的设置，可以根据不同反应区对曝气的要求提供相应的曝气方式。如在所述厌氧区中，对氧气的需求量小，可以采用所述穿孔曝气管，所述穿孔曝气管主要用于搅动所述厌氧区内的污泥，使污泥不沉降；如在所述好氧区中，对氧气的需求量较大，可以采用所述环形微孔曝气管和所述管式微孔曝气管，所述环形微孔曝气管和所述管式微孔曝气管产生的气泡微小细密，可以加大氧气与所述好氧区的接触，提高曝气效果。

5.在本发明中，所述第二控制阀门的设置，使在混合液回流和污泥排放过程中控制所述输泥总管和所述污泥回流管的打开或关闭状态，完成混合液回流或污泥排放，控制简单可靠。

6.在本发明中，所述第三控制阀门的设置，使在混合液回流和污泥排放过程中控制所述曝气输气管、所述混合液气提输气管和所述污泥气提输气管的打开、关闭状态和控制相应的供气气量，来达到混合液回流和污泥排放的相应要求。

7.在本发明中，所述污泥提升管延伸至厌氧区底部一端与所述曝气管连通。即在所述厌氧区内的曝气管在曝气搅拌功能和集泥功能之间进行切换，实现曝气管的最大化利用，使设备操作更加灵活。

8.在本发明中，所述通水孔设置在所述隔板的上部，有助于加长液体在所述反应区和所述沉淀区内的水流路径和反应时间，增加污水处理效果。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明一实施例的结构示意图；

图2为图1中A-A方向的去除管路的结构示意图；

图3为图1中管路的立体结构示意图；

图4为本发明一实施例的消毒槽的立体结构示意图；

附图标记说明：

1-厌氧区；2-一级好氧区；3-二级好氧区；4-沉淀区；5-消毒区；51-消毒反应区；52-出水区；6-输泥总管；61-混合液提升管；62-污泥回流管；63-污泥提升管；7-输气总管；71-厌氧区曝气输气管；72-一级好氧区曝气输气管；73-二级好氧区曝气输气管；74-混合液气提输气管；75-污泥气提输气管；76-穿孔曝气管；77-环形微孔曝气管；78-管式微孔曝气管；8-第一控制阀门；9-第二控制阀门；10-第三控制阀门；11-隔板；121-一级好氧区通水孔；122-二级好氧区通水孔；123-沉淀区通水孔；124-消毒区通水孔；13-进水管；14-出水管；15-消毒槽；151-入水板；152-出水板；161-厌氧区挡板；162-一级好氧区挡板；163-二级好氧区挡板；164-沉淀区挡板；165-消毒区挡板；17-人孔；18-药剂容器；191-好氧固定填料；192-好氧流动填料；193-厌氧固定填料；20-沉淀区斜板；21-风机；22-气提吸泥口。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1至图4所示，本实施例的一种污水处理装置，包括反应区和沉淀区4，反应区包括厌氧区1和好氧区，好氧区分为一级好氧区2和二级好氧区3，沉淀区4下游设置有消毒区5，消毒区5还包括消毒反应区51和出水区52；厌氧区1、一级好氧区2、二级好氧区3、沉淀区4和消毒区5通过隔板11分隔，各隔板11的上部设置有连通相连两个区的通水孔。

厌氧区1主要由厌氧区挡板161和厌氧固定填料193构成，原水由进水管13进入厌氧区1，经厌氧区挡板161引流至厌氧区1下部，在水流向上运动的同时，经过厌氧固定填料193，再经一级好氧区通水孔121离开厌氧区1。经厌氧区1中游离的微生物及厌氧固定填料193上的固定微生物共同作用，原水中大分子有机物被分解为易降解的小分子有机物，同时释磷菌在厌氧环境中释放出细胞中的磷。

一级好氧区2主要由一级好氧区挡板162和好氧流动填料192构成，水流经一级好氧区通水孔121进入一级好氧区2，经一级好氧区挡板162引流至一级好氧区2下部，在水流上升的同时，经过一级好氧区2内好氧流动填料192，再经二级好氧区通水孔122离开一级好氧区2。由于一般性碳源较氨氮更易被微生物利用，在污水进入好氧区的初期，微生物以代谢水中碳源为主。在一级好氧区2中的好氧流动填料192上主要富集消耗碳源为主的一般性生化细菌。

二级好氧区3主要由二级好氧区挡板163和好氧固定填料191构成，水流经二级好氧区通水孔122进入二级好氧区3，经二级好氧区挡板163引流至二级好氧区3的下部，在水流上升的同时，经过二级好氧区3内的好氧固定填料191，再经沉淀区通水孔123离开二级好氧区3。经一级好氧区2作用，进入二级好氧区3内的污水中氨氮比例增加，硝化细菌主要在二级好氧区3进行繁殖固定。由于硝化细菌与一般性生化细菌相比不易挂膜，生物膜易脱落，所以在二级好氧区3内采用好氧固定填料191，减少填料之间的摩擦、碰撞而造成生物膜脱落。经好氧固定填料191上的硝化细菌作用，将一级好氧区2中未去除的碳源及氨氮进一步去除，提高出水水质。同时，好氧固定填料191具有滤过作用，减少进入沉淀区4的污泥，有助于降低出水SS(SS：Suspendedsolids，悬浮固体)。释磷菌在好氧环境中过量吸收水中的磷，降低出水磷含量。

沉淀区4内部设有沉淀区挡板164，水流经沉淀区通水孔123进入沉淀区4，经沉淀区挡板164的引流至沉淀区4下部。沉淀区4下部的沉淀区斜板20与设备底部呈一定的斜角，在本实施例中，沉淀区斜板20与设备底部呈60°的斜角。颗粒物沿斜板堆积在沉淀区4底部，清液经消毒区通水孔124离开沉淀区4进入消毒区5。亦可根据需要在沉淀区4斜斗上部放置斜管填料，降低出水SS，提高出水水质。

消毒区5包括安装在消毒区通水孔124处用于放置消毒药剂的消毒槽15，消毒槽15包括将污水溢入消毒槽15内与消毒药剂充分接触的入水板151，和将消毒槽15内的污水溢出消毒槽15的出水板152，出水板152的下方设有由消毒区挡板165引导出水板152溢出的水流形成的消毒反应区51。水流通过无动力自流方式进入消毒槽15进行消毒，入水板151的设计有效防止消毒药剂倒流至沉淀区4，从而防止消毒药剂的逆流扩散和对设备前部生化处理系统造成影响；所述消毒反应区51的设置，为消毒反应提供区域，有助于提高消毒的效果。

水流经消毒区通水孔124离开沉淀区4，由入水板151溢入，进入消毒药剂接触区，在此处水流与药剂容器18中的药片充分接触后，经出水板152溢出，进入消毒反应区51，在消毒反应区51内水流与消毒剂有效成分充分反应，灭活水中微生物。经消毒反应区51的引流作用，进入出水区52的下部，再沿水流方向上，经出水管14排出设备。使用氧化性的消毒剂对部分生物不可降解的COD(COD：化学需氧量)及前部生化段未降解的BOD(BOD：生化需氧量)进行氧化，进一步降低出水COD和BOD。

在本实施例中，一级好氧区2与二级好氧区3之间的二级好氧区通水孔122为隔网状，防止一级好氧区2内的好氧流动填料192流失。

在本实施例中，两个相邻的通水孔的高度不在同一平面内，如可以设置为水平高度有50mm的高度差。

如图1所示，污水处理装置还包括输泥管路和曝气管路；

输泥管路包括：与外部连通的输泥总管6，一端与输泥总管6连通、另一端延伸至沉淀区4底部的混合液提升管61，一端与输泥总管6连通、另一端延伸至反应区的污泥回流管62，和一端与输泥总管6连通、另一端延伸至厌氧区1底部的污泥提升管63。输泥总管6与外界连通端和污泥回流管62的进入端都设置有第二控制阀门9。污泥提升管63的进入端设置有第一控制阀门8。

曝气管路包括：与外部连通的输气总管7，一端与输气总管7连通、另一端延伸至反应区底部的曝气输气管，和一端与输气总管7连通、另一端延伸至沉淀区4与混合液提升管61下部连通的混合液气提输气管74，一端与输气总管7连通、另一端延伸至厌氧区1与污泥提升管63下部连通的污泥气提输气管75。曝气输气管分为厌氧区曝气输气管71、一级好氧区曝气输气管72和二级好氧区曝气输气管73。曝气输气管的进入端、混合液气提输气管74和污泥气提输气管75的进入端都设置有第三控制阀门10。

曝气输气管延伸至反应区底部的一端连通有曝气管，曝气管上设置有多个通气孔。曝气管为穿孔曝气管76或环形微孔曝气管77或管式微孔曝气管78。

输气总管7的外部连接有曝气风机21，曝气风机21输出气体经输气总管7分别送至厌氧区1、一级好氧区2、二级好氧区3及沉淀区4。

在厌氧区1中有厌氧区曝气输气管71和污泥气提输气管75两条气路接进。厌氧区曝气输气管71与曝气管连接，厌氧区曝气输气管71上的第三控制阀门10控制厌氧区1中的曝气气量，用于搅动厌氧区1中污泥，防止污泥沉降；污泥气提输气管75与污泥提升管63连接，污泥气提输气管75上的第三控制阀门10控制厌氧区1气提排泥的供气气量，用于提升污泥，先后通过污泥提升管63和输泥总管6将污泥输送到外部的储泥池。在本实施例中，厌氧区曝气管选择穿孔曝气管76，且污泥提升管63延伸至厌氧区1的底部的一端也与穿孔曝气管76连接，穿孔曝气管76的上的通气孔的孔径较大，产生的气泡大，可以很好的搅动厌氧区1中污泥，防止污泥沉降；大气泡对厌氧区环境影响小，不会影响厌氧区1的生化功能；在提升污泥时，穿孔曝气管76还可以用于吸收污泥，增加集泥污泥的面积，且由于通气孔的孔径较大，不易发生堵塞情况，即使发生堵塞，在穿孔曝气管76进行曝气时，堵塞的通气孔可以恢复通气。穿孔曝气管76在曝气搅拌功能和集泥功能之间进行切换，实现穿孔曝气管76的最大化利用，使设备操作更加灵活。在本实施例中，曝气管材质可以选为PVC(PVC：Polyvinyl chloride，聚氯乙烯)材料，采用斜下方45°交叉开孔。

在一级好氧区2和二级好氧区3气路分别由一级好氧区曝气输气管72和二级好氧区曝气输气管73接入。一级好氧区2内投放好氧流动填料192，为了考虑填料的流化状态均匀，一级好氧区曝气输气管72与环形微孔曝气管77连接，曝气时，水流在曝气动力作用下在环形微孔曝气管77内外两侧形成环形运动，在填料随水流运动过程中减少死角，使其流化状态更加均匀，且环形微孔曝气管77产生的气泡微小细密，可以加大氧气与好氧流动填料192的接触，一级好氧区曝气输气管72上的第三控制阀门10控制一级好氧区2中曝气气量。二级好氧区3中的好氧固定填料191设置在二级好氧区3的中部，二级好氧区曝气输气管73可以与管式微孔曝气管78连接，管式微孔曝气管78包括若干个相互平行的长条形曝气管和连接若干个相互平行的长条形曝气管、且一端与二级好氧区曝气输气管73连接的长条形曝气管，管式微孔曝气管78产生的气泡也微小细密，且在二级好氧区3的分布面积大，可以加大氧气与好氧固定填料191的接触，增加污水处理效果；二级好氧区曝气输气管73上的第三控制阀门10控制二级好氧区3中曝气气量。

在沉淀区4中由混合液气提输气管74接入气路。混合液气提输气管74与混合液提升管61连接，由混合液气提输气管74上的第三控制阀门10控制混合液气提回流供气量，用于将沉淀区4中泥水混合液进行提升，通过输泥总管6回流至厌氧区1、或输送至外部的储泥池。与混合液提升管61的另一端的端部连接有气提吸泥口22，气提吸泥口22四面均为梯形，形成上小下大的结构，用于更好吸取沉淀区4底部混合液和沉积污泥。过量吸收磷的生物膜经老化脱落，随水流来到沉淀区4，经气提回流作用，回流至储泥池，通过定期清理，去除总磷。

在本实施例中，输泥总管6与水平面呈一定坡度，其坡度不小于1:100，可以有效防止排泥管堵塞。

在本实施例中，污水处理装置的为圆柱形罐体，设备罐体弧度使污泥自然向中间聚集，有利于混合液的回流和污泥的排放。

在混合液提升管61、污泥提升管63以及污泥回流管62的管道顶部均连接有可开启密封盖，开启密封盖可对污泥回流状态进行观察，并对混合液提升管61、污泥提升管63、污泥回流管62以及输泥总管6进行清洗。

如图1所示，设备上部设有四个人孔17，厌氧区124上部设一个人孔17，便于各阀门操作；一级好氧区2与二级好氧区3上部只需开一个人孔，两个好氧区的阀门均通过该人孔17进行操作；沉淀区4上部开一个人孔17，通过该人孔17对合液提升管上的第三控制阀门10进行操作；消毒槽15和出水区52上部开一个人孔17，用于更换消毒药剂。人孔17的开设大小及形状，可以根据使用要求变化，且四个人孔17的形状及尺寸可以不同。

在设备日常运作时，在厌氧区1中，厌氧区曝气输气管71上的第三控制阀门10开启，污泥提升管63上的第一控制阀门8和污泥气提输气管75上的第三控制阀门10闭合，使空气通过厌氧区曝气输气管71进入厌氧区1曝气管中，为厌氧区1供气搅拌，防止厌氧区1中污泥沉降；好氧区中，一级好氧区曝气输气管72和二级好氧区曝气输气管73上的第三控制阀门10开启，为一级好氧区2及二级好氧区3充氧，促进好氧菌代谢污染物；沉淀区4中，混合液提升管61上的第三控制阀门10开启，空气通过混合液气提输气管74进入混合液提升管61中，在提升管中与泥水混合液形成密度大于水的汽、固、液三相混合液，从而三相混合液向上提升，并通过气提吸泥口22作用抽动沉淀区4底部污泥提升至输泥总管6，由于输泥总管6上的第二控制阀门9闭合，污泥回流管62上的第二控制阀门9开启，泥水混合液通过输泥总管6与污泥回流管62回流至厌氧区1内。泥水混合液的回流减少了生化处理前端生物量的流失，同时回流液中的硝态氮被厌氧区1中的反硝化细菌还原，转化为氮气，去除水中总氮。

在设备定期排泥时，生化区中照常供氧；厌氧区1内，厌氧区曝气输气管71上的第三控制阀门10和污泥回流管62上的第二控制阀门9闭合，停止曝气管曝气搅拌，污泥气提输气管75上的第三控制阀门10和污泥提升管63上的第一控制阀门8开启，空气通过污泥气提输气管75进入污泥提升管63，在污泥提升管63中与泥水混合液形成密度大于水的汽、固、液三相混合液，从而三相混合液向上提升，污泥经气提提升作用进入输泥总管6，由于此时输泥总管6上的第二控制阀门9开启，污泥回流管62上的第二控制阀门9关闭，污泥由输泥总管6输送至储泥区。在沉淀区4中，沉淀区4混合液提升管61上的第三控制阀门10开启，沉淀区4中污泥通过气提提升，经输泥总管6输送至外部的储泥区。可通过调节一级好氧区曝气输气管72和二级好氧区曝气输气管73的第三控制阀门10的开度，增加厌氧区1和沉淀区4的气提供气量，增强排泥效果。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种污水处理装置，其包括输泥管路和曝气管路，其特征在于，

所述输泥管路包括：

与外部连通的输泥总管(6)，

一端与所述输泥总管(6)连通、另一端延伸至沉淀区(4)底部的混合液提升管(61)，和

一端与所述输泥总管(6)连通、另一端延伸至反应区的污泥回流管(62)；

所述曝气管路包括：

与外部连通的输气总管(7)，

一端与所述输气总管(7)连通、另一端延伸至所述反应区底部的曝气输气管，和

一端与所述输气总管(7)连通、另一端延伸至所述沉淀区(4)与所述混合液提升管(61)下部连通的混合液气提输气管(74)。

2.根据权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于，所述反应区包括依次连通的厌氧区(1)和好氧区。

3.根据权利要求2所述的污水处理装置，其特征在于，

所述输泥管路还包括一端与所述输泥总管(6)连通、另一端延伸至厌氧区(1)底部的污泥提升管(63)；

所述曝气管路还包括一端与所述输气总管(7)连通、另一端延伸至所述厌氧区(1)与所述污泥提升管(63)下部连通的污泥气提输气管(75)。

4.根据权利要求3所述的污水处理装置，其特征在于，所述污泥提升管(63)的进入端设置有第一控制阀门(8)。

5.根据权利要求1-4任一所述的污水处理装置，其特征在于，所述曝气输气管延伸至所述反应区底部的一端连通有曝气管，所述曝气管上设置有多个通气孔。

6.根据权利要求5所述的污水处理装置，其特征在于，所述曝气管为穿孔曝气管(76)或环形微孔曝气管(77)或管式微孔曝气管(78)。

7.根据权利要求1-4、6任一所述的污水处理装置，其特征在于，所述输泥总管(6)与外界连通端和所述污泥回流管(62)的进入端都设置有第二控制阀门(9)。

8.根据权利要求7所述的污水处理装置，其特征在于，所述曝气输气管的进入端、所述混合液气提输气管(74)和所述污泥气提输气管(75)的进入端都设置有第三控制阀门(10)。

9.根据权利要求6或8所述的污水处理装置，其特征在于，所述污泥提升管(63)延伸至厌氧区(1)底部一端与所述曝气管连通。

10.根据权利要求2或3或4或6或8所述的污水处理装置，其特征在于，所述好氧区分为一级好氧区(2)和二级好氧区(3)，所述沉淀区(4)下游还设置有所述消毒区(5)，所述厌氧区(1)、所述一级好氧区(2)、所述二级好氧区(3)、所述沉淀区(4)和所述消毒区(5)通过隔板(11)分隔，各所述隔板(11)的上部设置有连通相连两个区的通水孔。