CN106186527A - 环境友好型污水一体化处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环境友好型污水一体化处理装置，包括壳体，该壳体内按照水流方向依次设置有进水单元、生化反应单元、沉砂单元、泥水分离单元和深度处理单元；其中，所述进水单元的进水口、生化反应单元、沉砂单元均位于壳体的底部，所述泥水分离单元位于壳体的中部，且将生化反应单元和深度处理单元上下分隔开；邻近该深度处理单元且在壳体的顶部设有臭气消除单元。本发明通过合理布局，使得各单元充分发挥各自功效的同时整体装置结构紧凑、占地面积小、使用方便、运行灵活、适用范围广，可较好地处理效果及整体出水水质，同时在臭气控制、环境改善方面具有较好的效果，具备较好的具有较好的推广应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及水处理领域，尤其涉及一种环境友好型污水一体化处理装置。
背景技术
中国的水环境质量状况较差，而污水厂处理后的尾水成为影响水环境质量的重要因素之一，如何有效提升污水厂处理效能是目前该领域的热点问题之一。在现有常规工艺基础上增加深度处理是目前通常使用的手段和方法，然而其造成水处理工艺的显著延长，对于部分新建污水厂会造成占地面积过大的问题，这在目前土地日益紧张的情况下显得尤为严重。
污水处理过程中常伴有一定的臭味产生，严重影响周围环境质量；而目前通常采用的敞开式池体构造也很难避免污水厂的臭气问题，目前多通过池体加盖的方式来予以解决。此外，随着城市规模的扩大，很多污水厂逐步被居民居住区或办公区包围，这就对污水厂本身提出了新的要求，不仅要避免臭气影响周围环境，同时还对污水厂自身的感官和环境美化方面提出了一定的要求。现在比较常用的方式是通过增加绿化面积来予以改善污水厂环境，但效果并不明显。污水厂仍然是影响周边居民生活质量的重要限制因素之一。
因此，亟待解决上述问题。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种结构紧凑、占地面积小、处理效果好且可有效消除臭气的环境友好型污水一体化处理装置。
技术方案：为实现以上目的，本发明所述的一种环境友好型污水一体化处理装置，包括壳体，该壳体内按照水流方向依次设置有进水单元、生化反应单元、沉砂单元、泥水分离单元和深度处理单元；其中，所述进水单元的进水口、生化反应单元、沉砂单元均位于壳体的底部，所述泥水分离单元位于壳体的中部，且将生化反应单元和深度处理单元上下分隔开；邻近该深度处理单元且在壳体的顶部设有臭气消除单元。
优选的，进水单元包括设置在壳体侧边的进水槽，该进水槽顶部标高高于深度处理单元标高30～50cm，该进水槽的底部设有倾向水流方向的斜板，该倾向角度为225～255°；其中，所述进水槽的顶部设有一定厚度的用于除臭的混合填料，该混合填料包括按一定体积比混合的活性炭和陶粒。进水槽内的水是按重力流动的，进水槽的设置可保证水流在系统中正常流动。
再者，所述生化反应单元包括设置在壳体的底板上方10～30cm处的至少3根第一穿孔曝气管，相邻第一穿孔曝气管之间的距离为30～100cm，该第一穿孔曝气管的的开孔方向斜向上，且与水流方向同向呈45～85°倾角；其中，所述底板斜向下设置，与沉砂单元相连接。
进一步，所述沉砂单元包括锥形储砂斗，在距离该锥形储砂斗上缘30～50cm处设有至少1根第二穿孔曝气管，相邻第二穿孔曝气管之间的距离为50～100cm，该第二穿孔曝气管的开孔方向垂直向上。
优选的，所述泥水分离单元包括污泥区上挡板和污泥区下挡板，该污泥区上挡板和污泥区下挡板的下端连接有便于泥水进入泥水分离单元内的污泥斗、上端连接有便于阻隔污泥且排出水体的分离端；所述污泥区上挡板、污泥区下挡板、污泥斗和分离端围成的空间内设有污泥传送带，该污泥传送带上等间距设有若干个呈一定倾角的斜板。
其中，所述分离端包括与污泥区上挡板上端相连接的垂直挡板和与污泥区下挡板上端相连接的分离挡板，该分离挡板为自身成一定折弯角度的板片，该板片的一直边竖直设置，另一斜边斜向上延伸向臭气控制单元，该斜边的延伸长度为30～200cm。分离挡板起到气、水和污泥三者分离的作用，经过分离挡板时，水中残留的空气会向上溢出进入臭气消除单元，水流接近水平流动，污泥则向下运行，从而实现三相分离的作用，影响着系统的运行效果和稳定性。
进一步，所述污泥区上挡板和污泥区下挡板均斜向上设置且相互平行，该污泥区上挡板和污泥区下挡板与水平方向的夹角为20～70°。
优选的，所述深度处理单元包括若干个独立设置的植物净化区和过滤区，所述植物净化区内种植根系发达的耐水植物，且该植物净化区上方设有预留种植耐水植物空间的盖板；所述过滤区内自下而上依次设有铁粉层、石英层和集水槽，该集水槽出水水位标高低于进水槽顶部标高2～3.5m。集水槽的设置可保障处理过程中的水头损失从而确保水流正常运行。
再者，所述臭气消除单元内自下而上依次设有活性炭吸附层、微生物过滤层和根系发达的耐水植物。
进一步，所述臭气消除单元的上方20～50cm处设有喷淋设备，该喷淋设备接入集水槽内的净化水。深度处理后的水质已经可以达到要求，可以作为喷淋使用，来避免臭气的溢出，同时为微生物过滤层提供基本的水分。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：
1)本发明通过合理布局，使得各单元充分发挥各自功效的同时整体装置结构紧凑、占地面积小、使用方便、运行灵活、适用范围广，可较好地处理效果及整体出水水质，同时在臭气控制、环境改善方面具有较好的效果，具备较好的具有较好的推广应用前景；
2)本发明通过采用储砂斗的特殊结构以及根据无机颗粒与污泥絮体颗粒的差异，将沉砂单元纳入一体化装置内，并将其置于生化反应单元之后，区别与沉砂单元在前的一般设置；进一步降低了装置的占地面积，同时优化了装置的运行模式，有利于强化污水处理的效能；
3)本发明通过进水单元和泥水分离单元的特殊设置，通过污泥传送带将污泥直接回流至进水口，实现了污泥的自动回流，又确保了污泥与进水的充分混合，并在进水口区域形成局部厌氧区、缺氧区，从而有利于强化脱氮除磷效能，改善出水水质；
4)本发明的生化反应单元中曝气管单独控制设置，实现在生化反应单元内形成厌氧区、缺氧区以及好氧区，并可根据实际水质条件进行调控；而开孔方向的设置有利于控制处理过程中的水流方向，避免出现短流现象；
5)本发明底板和污泥区下挡板将生化反应单元分隔开，确保了曝气产生的多余气体顺利排入除臭单元，实现比重较大的无机泥沙沉淀至底板处，并最终收集至沉砂池内；
6)本发明泥水分离单元中污泥传送带及其上斜板的设置，确保了污泥的顺利回流，并确保污水在处理过程中的正确流向，避免出现短流问题；
7)本发明中泥水分离单元中分离档板设置确保了气、水和污泥的有效分离，并进入各自通道，确保装置顺利运行，而垂直挡板的设置则可实现回流污泥和剩余污泥的自动分离；
8)本发明深度处理单元的植物净化区的设置有效利用植物根系的吸收作用以及根系微生物系统降解能力，装置整体景观效果俱佳；且有效规避了深度处理过程中的臭气问题；
9)本发明中深度处理单元的过滤区的设置，省却了通常使用的混凝剂投加单元，利用铁粉的腐蚀产物进行后续的接触过滤和化学除磷过程，减少了相应的操作和维护工作；
10)本发明中臭气消除单元采用过滤与绿色植物相结合的形式布置，确保了臭气的控制效果，且景观绿化效果俱佳；其中利用喷淋强化除臭装置的水湿润滤层内的微生物，确保处理效果，同时实现深度处理出水的进一步处理，有利于改善出水水质。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1所示，本发明一种环境友好型污水一体化处理装置，包括壳体1，进水单元2、生化反应单元3、沉砂单元4、泥水分离单元5、深度处理单元6和臭气消除单元7。
本发明壳体1内按照水流方向依次设置有进水单元2、生化反应单元3、沉砂单元4、泥水分离单元5和深度处理单元6；其中，进水单元2的进水口201、生化反应单元3、沉砂单元4均位于壳体1的底部，所述泥水分离单元5位于壳体1的中部，且将生化反应单元3和深度处理单元4上下分隔开。壳体1的顶部、邻近深度处理单元6处设有臭气消除单元7。污水从进水单元2的进水口201进入生化反应单元3内，在生化反应单元3中曝气反应使得污水中含有一定量的溶解氧，维持微生物的生命活动；然后污水由生物反应单元3流入沉砂单元4，曝气产生的多余气体向上进入臭气消除单元7，同时比重较大的无机泥沙沉淀至沉砂单元4的底部；污水进入泥水分离单元5内，使得水、气、污泥有效分开，气体进入臭气消除单元7，水进入深度处理单元6进一步净化，污泥滞留在泥水分离单元5内。
上述进水单元2包括设置在壳体1侧边的进水槽202，该进水槽202顶部标高高于深度处理单元6标高30～50cm，该进水槽202的底部设有倾向水流方向的斜板203，该倾向角度为225～255°；其中，所述进水槽202的顶部设有一定厚度的用于除臭的混合填料204，该混合填料204的厚度一般可取0.5～1m。该混合填料204包括按一定体积比混合的活性炭和陶粒，通常活性炭与陶粒的体积比为1:1～1:3，也可在混合填料204的上方种植菖蒲、黄菖蒲等绿化植物。进水槽内的水是按重力流动的，进水槽的设置可保证水流在系统中正常流动。
本发明生化反应单元3包括设置在壳体1的底板101上方10～30cm处的至少3根第一穿孔曝气管301，相邻第一穿孔曝气管301之间的距离为30～100cm，该第一穿孔曝气管301该第一穿孔曝气管的的开孔方向斜向上，且与水流方向同向呈45～85°倾角；其中，所述底板斜向下设置，与沉砂单元相连接。该底板101与水平方向的夹角为30～70°。本发明的生化反应单元中曝气管单独控制设置，确保实现生化反应单元内的厌氧区、缺氧区以及好氧区，并可根据实际水质条件进行调控；而开孔方向的设置有利于控制处理过程中的水流方向，避免出现短流现象；底板101依据水流方向按照一定角度设置，使得比重较大的无机泥沙沉淀至沉砂单元4内。
本发明的沉砂单元4包括锥形储砂斗401，在距离该锥形储砂斗401上缘30～50cm处设有至少1根第二穿孔曝气管402，相邻第二穿孔曝气管402之间的距离为50～100cm，该第二穿孔曝气管402的开孔方向垂直向上。第二穿孔曝气管402可以进一步对污水进行曝气反应，使得污水中含有一定量的溶解氧，维持微生物的生命活动。本发明通过采用储砂斗的特殊结构以及根据无机颗粒与污泥絮体颗粒的差异，将沉砂单元4纳入一体化装置内，并将其置于生化反应单元3之后，区别与沉砂单元4在前的一般设置；进一步降低了装置的占地面积，同时优化了装置的运行模式，有利于强化污水处理的效能。
本发明泥水分离单元5包括污泥区上挡板501和污泥区下挡板502，其中，污泥区上挡板501和污泥区下挡板502斜向上设置且相互平行，该污泥区上挡板501和污泥区下挡板502与水平方向的夹角为20～70°。本发明底板和污泥区下挡板将生化反应单元分隔开，确保了曝气产生的多余气体顺利排入除臭单元，实现比重较大的无机泥沙沉淀至底板处，并最终收集至沉砂池内。
该污泥区上挡板501和污泥区下挡板502的下端连接有便于泥水进入泥水分离单元5内的污泥斗503、上端连接有便于阻隔污泥且排出水体的分离端504；所述污泥区上挡板501、污泥区下挡板502、污泥斗503和分离端504围成的空间内设有污泥传送带505，该污泥传送带505上等间距设有若干个呈一定倾角的斜板506，倾角一般为120～160°，相邻斜板之间的间隔为10～30cm，斜板自身的长度设置在10～30cm区间内。本发明泥水分离单元中污泥传送带及其上斜板的设置，确保了污泥的顺利回流，并确保污水在处理过程中的正确流向，避免出现短流问题。
上述分离端504包括与污泥区上挡板501上端相连接的垂直挡板507和与污泥区下挡板502上端相连接的分离挡板508，该分离挡板508为自身成一定折弯角度的板片，该板片的一直边竖直设置，另一斜边斜向上延伸向臭气控制单元，该斜边的延伸长度为30～200cm。垂直挡板507的竖直方向的长度为30～50cm。本发明中分离档板起到气、水和污泥三者分离的作用，经过分离挡板时，水中残留的空气会向上溢出进入臭气消除单元，水流接近水平流动，污泥则向下运行，从而实现三相分离的作用，影响着系统的运行效果和稳定性，确保装置顺利运行，而垂直挡板的设置则可实现回流污泥和剩余污泥的自动分离。
本发明通过进水单元和泥水分离单元的特殊设置，即实现了污泥的自动回流，又确保了污泥与进水的充分混合，并实现局部厌氧、缺氧区的出现，从而有利于强化脱氮除磷效能，改善出水水质。
本发明深度处理单元6包括若干个独立设置的植物净化区601和过滤区602，所述植物净化区601内种植根系发达的耐水植物603，耐水植物603通过厚度为20～50cm的陶粒进行固定。植物净化区601的上表面设有留有种植耐水植物603空间的盖板607，盖板607可防止少量臭气溢出。植物净化区的设置有效利用植物根系的吸收作用以及根系微生物系统降解能力，装置整体景观效果俱佳；且有效规避了深度处理过程中的臭气问题。
本发明过滤区602内自下而上依次设有铁粉层604、石英层605和集水槽606，该集水槽606出水水位标高低于进水槽顶部标高2～3.5m。铁粉层604的厚度为30～100cm，其中铸铁颗粒的颗粒直径为2～5mm。石英层605的厚度控制在1000～1500mm，粒径为0.9～1.35mm。过滤区的设置，省却了通常使用的混凝剂投加单元，利用铁粉的腐蚀产物进行后续的接触过滤和化学除磷过程，减少了相应的操作和维护工作。
本发明臭气消除单元7内自下而上依次设有活性炭吸附层701、微生物过滤层702和根系发达的耐水植物603。将集水槽606中净化过的水外接喷淋设备在臭气消除单元上方20～50cm处进行喷淋除臭，臭气消除单元采用过滤与绿色植物相结合的形式布置，确保了臭气的控制效果，且景观绿化效果俱佳；其中深度处理后的水质已经可以达到要求，可以作为喷淋使用，来避免臭气的溢出，同时为微生物过滤层提供基本的水分。
Claims (10)
1.一种环境友好型污水一体化处理装置，其特征在于：包括壳体(1)，该壳体(1)内按照水流方向依次设置有进水单元(2)、生化反应单元(3)、沉砂单元(4)、泥水分离单元(5)和深度处理单元(6)；其中，所述进水单元(2)的进水口(201)、生化反应单元(3)、沉砂单元(4)均位于壳体(1)的底部，所述泥水分离单元(5)位于壳体(1)的中部，且将生化反应单元(3)和深度处理单元(6)上下分隔开；邻近该深度处理单元(6)且在壳体(1)的顶部设有臭气消除单元(7)。
2.根据权利要求1所述的环境友好型污水一体化处理装置，其特征在于：所述进水单元(2)包括设置在壳体(1)侧边的进水槽(202)，该进水槽(202)顶部标高高于深度处理单元(6)标高30～50cm，该进水槽(202)的底部设有倾向水流方向的斜板(203)，该倾向角度为225～255°；其中，所述进水槽(202)的顶部设有一定厚度的用于除臭的混合填料(204)，该混合填料(204)包括按一定体积比混合的活性炭和陶粒。
3.根据权利要求1所述的环境友好型污水一体化处理装置，其特征在于：所述生化反应单元(3)包括设置在壳体(1)的底板(101)上方10～30cm处的至少3根第一穿孔曝气管(301)，相邻第一穿孔曝气管(301)之间的距离为30～100cm，该第一穿孔曝气管(301)的开孔方向斜向上，且与水流方向同向呈45～85°倾角；其中，所述底板(101)斜向下设置，与沉砂单元(4)相连接。
4.根据权利要求1所述的环境友好型污水一体化处理装置，其特征在于：所述沉砂单元(4)包括锥形储砂斗(401)，在距离该锥形储砂斗(401)上缘30～50cm处设有至少1根第二穿孔曝气管(402)，相邻第二穿孔曝气管(402)之间的距离为50～100cm，该第二穿孔曝气管(402)的开孔方向垂直向上。
5.根据权利要求1所述的环境友好型污水一体化处理装置，其特征在于：所述泥水分离单元(5)包括污泥区上挡板(501)和污泥区下挡板(502)，该污泥区上挡板(501)和污泥区下挡板(502)的下端连接有便于泥水进入泥水分离单元(5)内的污泥斗(503)、上端连接有便于阻隔污泥且排出水体的分离端(504)；所述污泥区上挡板(501)、污泥区下挡板(502)、污泥斗(503)和分离端(504)围成的空间内设有污泥传送带(505)，该污泥传送带(505)上等间距设有若干个呈一定倾角的斜板(506)。
6.根据权利要求5所述的环境友好型污水一体化处理装置，其特征在于：所述分离端(504)包括与污泥区上挡板(501)上端相连接的垂直挡板(507)和与污泥区下挡板(502)上端相连接的分离挡板(508)，该分离挡板(508)为自身成一定折弯角度的板片，该板片的一直边竖直设置，另一斜边斜向上延伸向臭气控制单元(7)，该斜边的延伸长度为30～200cm。
7.根据权利要求5所述的环境友好型污水一体化处理装置，其特征在于：所述污泥区上挡板(501)和污泥区下挡板(502)斜向上设置且相互平行，该污泥区上挡板(501)和污泥区下挡板(502)与水平方向的夹角为20～70°。
8.根据权利要求1所述的环境友好型污水一体化处理装置，其特征在于：所述深度处理单元(6)包括若干个独立设置的植物净化区(601)和过滤区(602)，其中，所述植物净化区(601)内种植根系发达的耐水植物(603)，且该植物净化区(601)上方设有预留种植耐水植物(603)空间的盖板(607)；所述过滤区(602)内自下而上依次设有铁粉层(604)、石英层(605)和集水槽(606)，该集水槽(606)出水水位标高低于进水槽顶部标高2～3.5m。
9.根据权利要求1所述的环境友好型污水一体化处理装置，其特征在于：所述臭气消除单元(7)内自下而上依次设有活性炭吸附层(701)、微生物过滤层(702)和根系发达的耐水植物(603)。
10.根据权利要求9所述的环境友好型污水一体化处理装置，其特征在于：所述臭气消除单元(7)的上方20～50cm处设有喷淋设备，该喷淋设备接入集水槽(606)内的净化水。
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