CN107935180A - 一种农村生活污水一体化处理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种农村生活污水一体化处理设备，由缺氧池、浮游载体高效生物反应器、浮动式斜板沉淀池、特种植物生态反应器、清水收集池依次连接组成；缺氧池内设置潜水搅拌机、在线pH计、DO测定仪，浮游载体高效生物反应器内设置在线pH计、DO测定仪、超声波液位计、浮游载体、微孔曝气器和罗茨风机、混合液回流泵，浮动式斜板沉淀池内设置浮动式斜板填料、污泥斗和污泥泵，特种植物生态反应器内设置水生植物、植物固定床、布水区、高分子多孔填料、产水区、超细微曝气器、双向布水器、罗茨风机，清水收集池设置反洗水泵。该设备必须具备投资与运行费用低、工艺简单、维护方便、运行稳定、抗冲击负荷大、实用性强等优点。

Description

一种农村生活污水一体化处理设备
技术领域
本发明涉及农村生活污水处理技术领域，具体涉及将环境工程技术与生态工程技术相结合的一体化处理设备。
背景技术
目前农村污水一体化装置大多采用MBR工艺，此工艺虽提高了污水处理系统耐受COD和SS的冲击负荷，改善了出水水质情况，但用膜工艺替代传统沉淀工艺，必然增加了设备整体投资，而且膜片在运行过程中容易污堵，也增加各种药剂费和膜系统的更换费用，同时考虑现阶段我国城乡发展差距较大，部分农村仍然处于贫困落后状态,因此从经济性角度分析，MBR工艺在农村生活污水领域的推广方面受到投资费用限制，难以普及；另外，就环保从业者的专业水平方面分析，目前农村从业人员的知识储备普遍不够，也存在由于操作失误导致污水处理系统瘫痪的现象，因此MBR工艺对农村从业者而言相对复杂、短时间难以掌握，这也是MBR工艺在农村生活污水领域的推广面临的又一重要困境。
为了解决上述问题，有必要发明一种合适农村生活污水处理的设备，该设备必须具备投资与运行费用低、工艺简单、维护方便、运行稳定、抗冲击负荷大、实用性强等优点。
发明内容
为了解决MBR工艺实际存在的问题，本发明的目的在于提供一种合适农村生活污水处理的设备，具有投资与运行费用低、工艺简单、维护方便、运行稳定、抗冲击负荷大、实用性强等优点。
为实现上述目的，本发明采取技术方案为：一种农村生活污水一体化处理设备,其特征在于：由缺氧池、浮游载体高效生物反应器、浮动式斜板沉淀池、特种植物生态反应器、清水收集池依次连接组成。
上述缺氧池，进一步特征在于：缺氧池内设置潜水搅拌机、DO测定仪、在线pH计。
上述浮游载体高效生物反应器，进一步特征在于：浮游载体高效生物反应器内设置DO测定仪、在线pH计、超声波液位计、浮游载体、微孔曝气器、混合液回流泵、罗茨风机。
上述浮动式斜板沉淀池，进一步特征在于：浮动式斜板沉淀池内设置浮动式斜板填料、污泥斗、浮动式斜板沉淀池外部设置污泥泵。
上述特种植物生态反应器，进一步特征在于：特种植物生态反应器内设置水生植物、植物固定床、布水区、高分子多孔填料、产水区、超微细曝气器、双向布水器，特种植物生态反应器外部设置罗茨风机。
上述清水收集池，进一步特征在于：清水收集池外部设置反洗水泵。
本发明的有益效果如下：
1、浮游载体高效生物反应器池内设置两种比表面积不同浮游载体，挂膜后形成体积大小不等的生物网膜，为提高反应器空间利用率，有利于浮游载体对活性污泥的吸附，在浮游载体内形成兼氧和好氧环境，为各种不同的微生物提供适宜的生存环境，保障生化系统的处理效果。
2、特种植物生态反应器内设置水生植物和植物固定床，植物根系透过固定床底部继续生长，与高分子多孔填料紧密结合，构成庞大的的植物根系系统，超微细曝气器为植物根系细胞呼吸提供充足氧气，能够有效吸收污水中的N、P等元素，提高出水水质。
3、特种植物生态反应器内设置高分子多孔填料，利用不同孔径填料截留浮动式斜板沉淀池出水中残余的污泥，通过定期反洗后将污泥回流至生化系统，维持生化系统内微生物浓度，提高生化系统耐受冲击负荷，保障出水悬浮物达到排放标准。
4、特种植物生态反应器内设置超微细曝气器和双向布水器，反洗过程中释放大量微细的气泡，将高分子填料中截留的悬浮物附着在气泡表面，上浮至布水区并最终排至浮动式斜板沉淀池，同时利用水力冲刷作用，去除填料间残余的悬浮物，防止高分子填料堵塞。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明中浮游载体高效生物反应器结构示意图。
图3为本发明中特种植物生态反应器结构示意图。
图中，1-缺氧池、2-浮游载体高效生物反应器、3-浮动式斜板沉淀池、4-特种植物生态反应器、5-清水收集池、6-潜水搅拌机、7-DO测定仪、8-在线pH计、9-超声波液位计、10-浮游载体(10-1-比表面积小的浮游载体、10-2-比表面积大的浮游载体)、11-微孔曝气器、12-混合液回流泵、13-罗茨风机、14-浮动式斜板填料、15-污泥斗、16-污泥泵、17-水生植物、18-植物固定床、19-布水区(19-1-布水孔)、20-高分子多孔填料(20-1-小孔径高分子多孔填料、20-2-中等孔径高分子多孔填料、20-3-大孔径高分子多孔填料)、21-产水区(21-1-产水孔)、22-超微细曝气器、23-双向布水器、24-反洗水泵、N-污泥管、W-污水管、K-空气管。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明，对本发明的结构和工作原理进行全面的描述。
如图1、图2、图3所示，本发明提供一种农村生活污水一体化处理设备，具体由缺氧池(1)、浮游载体高效生物反应器(2)、浮动式斜板沉淀池(3)、特种植物生态反应器(4)、清水收集池(5)依次连接组成。缺氧池(1)内设置潜水搅拌机(6)、DO测定仪(7)、在线pH计(8)，浮游载体高效生物反应器(2)内设置DO测定仪(7)、在线pH计(8)、超声波液位计(9)、浮游载体(10)、微孔曝气器(11)、混合液回流泵(12)、罗茨风机(13)，浮动式斜板沉淀池(3)内设置浮动式斜板填料(14)、污泥斗(15)和污泥泵(16)，特种植物生态反应器(4)内设置水生植物(17)、植物固定床(18)、布水区(19)、高分子多孔填料(20)、产水区(21)、超微细曝气器(22)、反洗布水器(23)、罗茨风机(13)，清水收集池(5)设置反洗水泵(24)。
本发明运行原理如下：污水首先进入缺氧池(1)，通过有潜水搅拌机(6)将污水与从浮游载体高效生物反应器(2)回流的混合液充分混合，溶解性的有机物被活性污泥吸附，在缺氧条件下反硝化菌将混合液中的硝态氮(NO2 -、NO3 -)还原为氮气(N2)，使系统内总氮(TN)得到有效去除，在此过程中去除部分BOD并产生部分碱度，同时根据DO测定仪(7)、在线pH计(8)监测数据调整生化系统的运行情况。
缺氧池(1)出水自流至浮游载体高效生物反应器(2)，浮游载体(10)通过吸附作用将污水中悬浮物(SS)吸附在填料表面，微生物在组合填料(10)上挂膜生长，罗茨风机(13)通过空气管(K)微孔曝气器(11)连接为池内提供氧气，好氧微生物在利用新陈代谢的作用将污水水中的有机物分解成二氧化碳和水，去除污水中的主要污染物(COD、BOD、SS、NH3-N等)，同时根据DO测定仪(7)、在线pH计(8)、超声波液位计(9)监测数据调整生化系统的运行情况。
浮游载体高效生物反应器(2)出水自流至浮动式斜板沉淀池(3)，污水中的活性污泥在浮动式斜板填料(14)导流作用下加速沉降，进入污泥斗(15)在重力作用下减容浓缩，浓缩后的活性污泥经污泥泵(16)通过污泥管(N)提升至缺氧池(1)和浮游载体高效生物反应器(2)维持生化系统内的污泥浓度。
浮动式斜板沉淀池(3)出水自流至特种植物生态反应器(4)，污水通过布水孔(19-1)进入布水区(19)，以垂直流方式通过高分子多孔填料(20)和植物固定床(18)内水生植物(17)根系系统，去除污水残留悬浮物(SS)、总氮(TN)、总磷(TP)，出水水质达到排放标准后进入产水区(21)，通过双向布水器(23)，流经产水孔(21-1)，进入清水收集池(5)直接排放。
本发明反洗原理如下：特种植物生态反应器(4)定期反洗，反洗前生化系统停止进水，生化系统内的其它设备正常运行，罗茨风机(13)通过空气管(K)连接超细微曝气器(22)释放大量微细的气泡，将高分子多孔填料中(20)截留的悬浮物附着在气泡表面，上浮至布水区并最终排至浮动式斜板沉淀池，通过清收收集池(5)外部反洗泵(24)将清水通过污水管(K)以一定压力输送至双向布水器(23)，利用水力冲刷作用，去除填料间残余的悬浮物，防止高分子多孔填料(20)堵塞。

Claims (9)

1.一种农村生活污水一体化处理设备，包括缺氧池(1)、浮游载体高效生物反应器(2)、浮动式斜板沉淀池(3)、特种植物生态反应器(4)和清水收集池(5)，其特征在于：缺氧池(1)内设置潜水搅拌机(6)、DO测定仪(7)、在线pH计(8)，浮游载体高效生物反应器(2)内设置DO测定仪(7)、在线pH计(8)、超声波液位计(9)、浮游载体(10)、微孔曝气器(11)、混合液回流泵(12)、罗茨风机(13)，浮动式斜板沉淀池(3)内设置浮动式斜板填料(14)、污泥斗(15)和污泥泵(16)，特种植物生态反应器(4)内设置水生植物(17)、植物固定床(18)、布水区(19)、高分子多孔填料(20)、产水区(21)、超微细曝气器(22)、双向布水器(23)、罗茨风机(13)，清水收集池(5)设置反洗水泵(24)。
2.根据权利要求1所述的一种农村生活污水一体化处理设备，其特征在于：浮游载体高效生物反应器(2)内设置浮游载体(10)，相对比表面积小的浮游载体(10-1)设置在比表面积大的浮游载体(10-2)上端。
3.根据权利要求1所述的一种农村生活污水一体化处理设备，其特征在于：浮动式斜板沉淀池(3)通过布水孔(19-1)与特种植物生态反应器(4)连通，布水孔设置在浮动式斜板填料(14)和高分子填料多孔填料(20)的上端。
4.根据权利要求1所述的一种农村生活污水一体化处理设备，其特征在于：特种植物生态反应器(4)内布水区(19)设置在植物固定床(18)和高分子多孔填料区(19)之间。
5.根据权利要求1所述的一种农村生活污水一体化处理设备，其特征在于：水生植物(17)种植于植物固定床(18)顶部，植物固定床(18)底部设置数量不等的细小镂空结构，其中固定床(18)底部以一定角度沿着水流方向放坡。
6.根据权利要求1所述的一种农村生活污水一体化处理设备，其特征在于：高分子多孔填料(20)自上而下设置三层：小孔径高分子填料(20-1)层、中孔径高分子填料(20-1)层、大孔径高分子填料(20-1)层，其中小孔径高分子填料(20-1)顶部以一定角度沿着水流方向放坡。
7.根据权利要求1所述的一种农村生活污水一体化处理设备，其特征在于：特种植物生态反应器(4)内水生植物(17)为美人蕉、风车草、花叶芦竹、菖蒲、千屈菜。
8.根据权利要求1所述的一种农村生活污水一体化处理设备，其特征在于：特种植物生态反应器(4)的产水区(21)内设置超微细曝气器(22)和双向布水器(23)，特种植物生态反应器(4)通过产水孔(21-1)与清水收集池(5)连通。
9.根据权利要求1所述的一种农村生活污水一体化处理设备，其特征在于：清水收集池(5)设置反洗泵(24)，反洗泵(24)通过污水管(w)与特种植物生态反应器(4)内双向布水器(23)连接。
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