CN108516656A - 一种活性污泥小型污水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种活性污泥小型污水处理系统，其包括第一处理池、第二处理池以及曝气设备；在第二处理池内形成有好氧曝气池和二次沉淀池；好氧曝气池和二次沉淀池底部连通；二次沉淀池的底部呈倾斜状；第一处理池通过过流管与好氧曝气池相连通；在好氧曝气池内装有活性污泥；二次沉淀池通过流量调节装置与出水管相连接；曝气设备中的曝气管设置于好氧曝气池内远离二次沉淀池的一侧底部。本发明结构简单，设备配置合理，只需三个处理单元就可以达到较好的污水处理效果；通过采用流量调节装置，可以使处理系统受水量波动和污染物负荷波动的影响较小，处理效果好，运行稳定；通过采用自动控制装置，正常运行条件下，6‑12个月内不需要操作人员到现场操作。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理相关技术领域，具体地说是涉及一种活性污泥小型污水处理系统。
背景技术
在远离城市污水管网的一些地区，人们日常生活所产生的污水无法接入城市污水收集管道，因而这些生活污水需要被分别处理。在一些地区，这些污水往往未作任何处理或仅作简单的沉淀和厌氧发酵处理(化粪池)就被排入附近的河流、湖泊、排入地下或者作为灌溉用水。这一类未经过正规处理的生活污水无疑会对环境造成一定程度的污染。在一些发达国家，从五、六十年代起就已经开始重视这一类无法接入城市污水管网的生活污水的生化处理，应用各种技术的中、小型污水处理系统纷纷问世。
而在我国还没有相关的污水处理系统，使得这些未作任何处理或仅作简单的沉淀和厌氧发酵处理(化粪池)就被任意排放，造成环境的污染。
发明内容
针对现有技术之不足，本发明提供了一种活性污泥小型污水处理系统。
本发明的活性污泥小型污水处理系统的技术方案如下：
一种活性污泥小型污水处理系统，其包括第一处理池、第二处理池以及曝气设备；
所述第一处理池通过进水稳流装置与进水管相连接；
在所述第二处理池内设置有隔板，使得所述第二处理池内被分割形成为好氧曝气池和二次沉淀池；所述隔板底部悬空，使得所述好氧曝气池和所述二次沉淀池底部连通；并且，所述二次沉淀池的底部呈倾斜状；所述第一处理池通过过流管与所述好氧曝气池相连通；在所述好氧曝气池内装有活性污泥；所述二次沉淀池通过流量调节装置与出水管相连接；
所述曝气设备包括自动控制装置、空气泵、输气管和曝气管；所述曝气管设置于所述好氧曝气池内远离所述二次沉淀池的一侧底部；所述空气泵与所述自动控制装置相连接；所述输气管上端与所述空气泵相连接，下端与所述曝气管相连接。
本发明的活性污泥小型污水处理系统是在总结国外众多小型污水处理系统后推出的新型处理系统，可应用于散户、别墅、农家乐、饭店或小型商业区的污水处理。一般情况下，小型污水处理系统进水的生化需氧量(BOD5)的浓度在100至400mg/L之间，悬浮固体(SS)的浓度在100至400mg/L之间。使用本发明的活性污泥小型污水处理系统可以将这二项指标降低至较低的浓度，达到国家规定的某一级的排放标准。并且，本发明的活性污泥小型污水处理系统结构简单，设备配置合理，只需三个处理单元就可以达到较好的污水处理效果；另外，通过采用流量调节装置，可以使处理系统受水量波动和污染物负荷波动的影响较小，处理效果好，运行稳定；通过采用自动控制装置，正常运行条件下，6-12个月内不需要操作人员到现场操作。
根据一个优选的实施方式，在所述二次沉淀池内还设置有过滤装置。
根据一个优选的实施方式，所述过滤装置包括过滤框；在所述过滤框内填充有软性纤维填料和/或弹性填料，使得在所述过滤框内形成物理与生物过滤层。
根据一个优选的实施方式，所述过滤框呈筒形或箱形；并且所述过滤框为多层结构。
根据一个优选的实施方式，所述进水稳流装置为一三通管，所述三通管的主管垂直于所述第一处理池内的液面；并且，所述进水稳流装置与所述过流管错位布置。
根据一个优选的实施方式，所述流量调节装置为一底部密封的连接管；并且所述连接管的底侧壁以向外突出的方式形成有突出部；在所述突出部上开设有第一通孔，在与所述突出部相对的顶侧壁上设置有与所述第一通孔相对的第二通孔；在安装状态下，所述突出部朝向所述二次沉淀池的底部。第二通孔的直径为第一通孔直径的两倍。
根据一个优选的实施方式，在所述输气管上设置有低压报警器。
根据一个优选的实施方式，在所述好氧曝气池上部还设置有与所述自动控制装置相连接的水位传感器。
根据一个优选的实施方式，在所述二次沉淀池内还设置有溢流管；所述溢流管与所述流量调节装置相连通。
根据一个优选的实施方式，所述活性污泥小型污水处理系统还包括池盖；在所述池盖上对应于所述第一处理池的位置设置有检查孔；在所述池盖上对应于所述好氧曝气池的位置设置有第一维修孔桶体，所述空气泵设置于所述第一维修孔桶体内；在所述池盖上对应于所述二次沉淀池的位置设置有第二维修孔桶体。
与现有技术相比，本发明的活性污泥小型污水处理系统具有如下有益效果：
本发明的活性污泥小型污水处理系统是在总结国外众多小型污水处理系统后推出的新型处理系统，可应用于散户、别墅、农家乐、饭店或小型商业区的污水处理。一般情况下，小型污水处理系统进水的生化需氧量(BOD5)的浓度在100至400mg/L之间，悬浮固体(SS)的浓度在100至400mg/L之间。使用本发明的活性污泥小型污水处理系统可以将这二项指标降低至较低的浓度，达到国家规定的某一级的排放标准。并且，本发明的活性污泥小型污水处理系统结构简单，设备配置合理，只需三个处理单元就可以达到较好的污水处理效果；另外，通过采用流量调节装置，可以使处理系统受水量波动和污染物负荷波动的影响较小，处理效果好，运行稳定；通过采用自动控制装置，正常运行条件下，6-12个月内不需要操作人员到现场操作。
附图说明
图1是本发明的活性污泥小型污水处理系统实施例1的俯视图；
图2是图1的C-C剖视图；
图3是本发明的活性污泥小型污水处理系统实施例2的俯视图；
图4是图3的A-A剖视图；
图5是本发明的活性污泥小型污水处理系统实施例2中采用软性纤维填料的过滤装置示意图；
图6是图5中过滤层的俯视图；
图7是图5中过滤层的侧视图；
图8是本发明的活性污泥小型污水处理系统实施例2中采用弹性填料的过滤装置示意图；
图9是本发明的活性污泥小型污水处理系统实施例1、实施例2中流量调节装置的结构示意图；
图10是图9中B-B剖视图；
图11是本发明的活性污泥小型污水处理系统实施例1、实施例2中空气泵、输气管和曝气管的连接示意图；
图12是图11的侧视图；
图13是图11中D向曝气管的局部放大图。
附图标记列表
10-第一处理池，20-进水稳流装置，30-第二处理池，40-隔板，50-好氧曝气池，60-二次沉淀池，70-过流管，80-流量调节装置，81-连接管，82-突出部，83-第一通孔，84-第二通孔，90-自动控制装置，100-空气泵，110-输气管，120-曝气管，121-曝气孔，130-过滤装置，131-过滤框，132-过滤层，140-低压报警器，150-水位传感器，160-溢流管，170-池盖，180-检查孔，190-第一维修孔桶体，200-第二维修孔桶体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的活性污泥小型污水处理系统进行详细的说明。
实施例1
如图1-2及图9-13所示，一种活性污泥小型污水处理系统，其包括第一处理池10、第二处理池30以及曝气设备；
第一处理池10通过进水稳流装置20与进水管相连接。第一处理池10为初步沉淀池，其用于对通过进水稳流装置20进入其内的污水进行初步沉淀，去除污水中大部分的较大颗粒污染物。
优选的，进水稳流装置20为一三通管。三通管的主管垂直于第一处理池10内的液面。通过采用该进水稳流装置20，可以降低初步沉淀池中由进水引起的紊流状态，提高污水中较大颗粒污染物的去除率，降低进入进入接触氧化曝气池的有机物负荷与悬浮物负荷。
在第二处理池30内设置有隔板40，使得第二处理池30内被分割形成为好氧曝气池50和二次沉淀池60。在好氧曝气池50内装有活性污泥。
第一处理池10通过过流管70与好氧曝气池50相连通。优选的，进水稳流装置20与过流管70错位布置，以减小紊流，提高沉淀效率。隔板40底部悬空，使得好氧曝气池50和二次沉淀池60底部连通。并且，二次沉淀池60的底部呈倾斜状。
本实施例中，曝气设备包括自动控制装置90、空气泵100、输气管110和曝气管120。曝气管120设置于好氧曝气池50内远离二次沉淀池60的一侧底部。空气泵100与自动控制装置90相连接。输气管110上端与空气泵100相连接，下端与曝气管120相连接，如图11-图13所示。
第一处理池10内经过初步沉淀的污水通过过流管70进入好氧曝气池50内；自动控制装置90控制空气泵100持续或间歇性开启，空气泵100通过输气管110向曝气管120输送空气，曝气管120再通过其上的曝气孔121将空气排入好氧曝气池50中。
如图2所示，由于曝气管120设置于好氧曝气池50内远离二次沉淀池60的一侧底部，当空气从曝气管120的曝气孔121排出空气泡后带动活性污泥运动，在好氧曝气池50内产生纵向循环流。好氧曝气池50内产生的纵向循环流能容易地将二次沉淀池斜面底部的沉淀污泥带回好氧曝气池50内的混合液中。曝气管120排出空气泡产生的旋流有助于二次沉淀池底部污泥回流至曝气池，大大减少了二次沉淀池底部的沉积污泥，活性污泥沉淀效果好。
优选的，在使用状态下，过流管70的出水是伸入好氧曝气池50中的液体内的，以避开曝气池中的纵向循环流，避免好氧曝气池50内活性污泥的流失；同时，可以防止第一处理池10中的厌氧气体进入好氧曝气池50上方，达到保护空气泵的目的。
曝气设备运行时间的间隔控制由现场实际情况决定，可以是连续运行，也可以设定间歇式运行的模式。在活性污泥中微生物的作用下，大部分有机污染物在曝气池内被降解成无机物。系统启动时，混合液中的MLSS浓度较低，经过数月或更长时间的运行后，MLSS的浓度可能会达到4000–10000ppm。
进一步的，在输气管110上设置有低压报警器140。当输气管110内气压过小时，低压报警器140发出警报。具体的，低压报警器140可以采用现有技术中的气体压力报警器。
进一步的，在好氧曝气池50上部还设置有与自动控制装置90相连接的水位传感器150。当好氧曝气池50的液位高于水位传感器150的位置时，自动控制装置90可以启动水位报警器进行报警。
优选的，自动控制装置90可以采用工控机或者PLC控制器、控制箱等。
二次沉淀池60通过流量调节装置80与出水管相连接。二次沉淀池60内的上清液经过流量调节装置而排放。
如图9、图10所示，流量调节装置80为一底部密封的连接管81；并且连接管81的底侧壁以向外突出的方式形成有突出部82。在突出部82上开设有第一通孔83，在与突出部82相对的顶侧壁上设置有与第一通孔83相对的第二通孔84；第二通孔的直径为第一通孔直径的两倍。在安装状态下，突出部82朝向二次沉淀池60的底部。当较大流量的污水排入处理系统时，由于第一通孔83的孔径限制，系统内的大流量处理后出水在小孔径出水孔的限制作用下逐渐流出处理系统，降低处理系统所受到的流量和有机物负荷冲击。在系统管理失当的情况下，整个处理系统运行周期过长，第一通孔83(限流孔)可能会出现堵塞情况，此时池内的水位会升高，出水经由第二通孔84流出处理系统，从而杜绝了系统溢流现象。
本实施例的流量调节装置结构简单，但能有效地控制与调节小型污水处理系统的进水水量和有机物负荷的变化，大大降低有机物冲击负荷与水量冲击负荷对系统处理效果的影响，提高处理效果和出水水质。
进一步的，在二次沉淀池60内还设置有溢流管160；溢流管160与流量调节装置80相连通。在系统管理失当的况下，滤层经过过长时间的运行会出现滤层完全堵塞的情况，在溢流管160的作用下，溢流管起到了旁通的作用，杜绝了过滤水压过高，系统溢流的现象。
进一步的，活性污泥小型污水处理系统还包括池盖170。在池盖170上对应于第一处理池10的位置设置有检查孔180；优选的，检查孔180为隐式检查孔。通过检查孔180可以对第一处理池10进行清洗检修。
在池盖170上对应于好氧曝气池50的位置设置有第一维修孔桶体190，空气泵100设置于第一维修孔桶体190内，通过第一维修孔桶体190可以对空气泵100、输气管110、曝气管120和好氧曝气池50进行清洗检修。
在池盖170上对应于二次沉淀池60的位置设置有第二维修孔桶体200，通过第二维修孔桶体200可以对二次沉淀池进行清洗检修。
本实施例的活性污泥小型污水处理系统中，第一处理池10、好氧曝气池50和二次沉淀池可以三单元合建，没有复杂的内部结构，安装简单快捷。
小型污水处理系统的进水特点是排水时间基本集中在早、中、晚三个时段，还必须考虑短时期停电或者住户出门旅游时无污水排入处理系统的情况。一般的小型污水处理系统不能采用日常维护和管理措施，系统的维护与保养至少以半年为一周期，所以在设计小型污水处理系统时必须考虑人们日常生活的各种情况，本实施例的活性污泥小型污水处理系统适用于上述情况，能够在各种情况下正常运作，系统的出水水质稳定。
本实施例的活性污泥小型污水处理系统的工作过程如下：
当污水经由进水稳流装置20流入第一处理池10后，粗大的、比重大于水的固体颗粒杂质在重力沉淀作用下沉积在第一处理池10池底；比重轻于水的油、脂等污染物飘浮至液面；污水在第一处理池10中被部分去除杂质后，污水中的BOD5和SS浓度被降低，然后经由过流管70进入好氧曝气池50，在曝气池内，曝气设备为活性污泥混合液提供新鲜的空气，保持混合液中含有适当的溶解氧浓度，废水中的有机物被活性污泥颗粒中的好氧细菌捕捉，大部分可生物降解的有机污染物在生物降解作用下被降解成无机物和水；混合液进入二次沉淀池后，悬浮固体在重力作用下沉淀至池底的斜面上，由曝气池中的纵向循环流重新带入曝气池，二次沉淀池中沉淀的悬浮固体再次进入好氧曝气池50的混合液；经沉淀后的二次沉淀池中的上清液出水经流量调节装置排出。
流量调节装置用来调节系统出水流量的均匀性。换句话说，流量调节装置将排进处理系统的高峰进水量暂时截留在处理系统内，通过提高处理系统内的水位和限流孔而控制出水流流量，将高负荷进水流量转变成相对均匀的出水流量，使处理系统有效避免高负荷冲击，保证处理效果。
本实施例的活性污泥小型污水处理系统是在总结国外众多小型污水处理系统后推出的新型处理系统，可应用于散户、别墅、农家乐、饭店或小型商业区的污水处理。一般情况下，小型污水处理系统进水的生化需氧量(BOD5)的浓度在100至400mg/L之间，悬浮固体(SS)的浓度在100至400mg/L之间。使用本发明的活性污泥小型污水处理系统可以将这二项指标降低至较低的浓度，达到国家规定的某一级的排放标准。并且，本发明的活性污泥小型污水处理系统结构简单，设备配置合理，只需三个处理单元就可以达到较好的污水处理效果；另外，通过采用流量调节装置，可以使处理系统受水量波动和污染物负荷波动的影响较小，处理效果好，运行稳定；通过采用自动控制装置，正常运行条件下，6-12个月内不需要操作人员到现场操作。
实施例2
本实施例与实施例1相比，其主要区别在于，本实施例的活性污泥小型污水处理系统还包括过滤装置130，如图3-图13所示。
过滤装置130设置在二次沉淀池60内。具体的，过滤装置130设置在流量调节装置80下方。
过滤装置130包括过滤框131和设置于过滤框131内的过滤层132。
优选的，过滤框131呈筒形或箱形，但不限于上述结构。另外，过滤框131可以为多层结构。筒形或箱形结构的过滤装置130安装与清洗比较方便，并且使用寿命很长。
在过滤框131内填充有软性纤维填料和/或弹性填料，使得在过滤框131内形成过滤层132。
具体的，软性纤维填料为三维软性纤维填料，其内部无序和有序的丝状结构可以提供较好的过滤三维结构。弹性填料可以采用立体弹性填料。这些填料易于生物膜附着和生长。
当然也可以选择其他填料，填料要点是密度要适中，过于紧密容易堵塞滤层，过于稀疏就不能有效地去除污染物。
为了提高出水水质，还可以增大过滤框131的过滤面积。
本实施例的活性污泥小型污水处理系统通过在二次沉淀池上清液区设置过滤装置130，使得二次沉淀池形成为沉淀过滤池。
二次沉淀池上清液流经过滤装置130的过滤层时，出水中的悬浮颗粒与生化需氧量被进一步降低；处于软性纤维填料内部的软性纤维起到了捕捉与过滤的作用，一部分悬浮固体附着在纤维上，组成了三维结构的生物膜过滤网，进一步起到了净化出水的作用，提高出水水质。经滤层处理后，出水流经最后的流量调节器排出处理系统。
三维软性纤维填料滤层在经过一段时间的运行后，逐渐增多的生物体最终将会堵塞住滤层的大部分通道，各池中的水位会同时升高。此时，自动控制装置90根据水位传感器150信号的变化会发出警报，提醒工作人员对系统进行正常的清理与维护。在过滤装置130的过滤层发生堵塞时，二次沉淀池的出水可以通过溢流管和流量调节装置旁通排出处理系统。
本实施例的活性污泥小型污水处理系统将具有由软性纤维填料和/或弹性填料形成的过滤层的过滤装置130引入二次沉淀池，形成沉淀-过滤的新颖工艺，使处理出水在一个处理单元内完成沉淀与过滤的处理，具有体积小，减少处理系统占地、效果好、运行周期长的优点。
另外，在作正常的系统维护保养时，过滤装置130不必移出池外，就在池内清洗，为现场的系统维护工作节约了大量的人力。
本实施例的活性污泥小型污水处理系统与实施例1相比，处理效果更好，可以进一步净化水质。如表1所示。
表1处理效果比较
需要注意的是，本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
另外，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种活性污泥小型污水处理系统，其特征在于，其包括：
第一处理池(10)，所述第一处理池(10)通过进水稳流装置(20)与进水管相连接；
第二处理池(30)，在所述第二处理池(30)内设置有隔板(40)，使得所述第二处理池(30)内被分割形成为好氧曝气池(50)和二次沉淀池(60)；所述隔板(40)底部悬空，使得所述好氧曝气池(50)和所述二次沉淀池(60)底部连通；并且，所述二次沉淀池(60)的底部呈倾斜状；所述第一处理池(10)通过过流管(70)与所述好氧曝气池(50)相连通；在所述好氧曝气池(50)内装有活性污泥；所述二次沉淀池(60)通过流量调节装置(80)与出水管相连接；
以及曝气设备；所述曝气设备包括自动控制装置(90)、空气泵(100)、输气管(110)和曝气管(120)；
所述曝气管(120)设置于所述好氧曝气池(50)内远离所述二次沉淀池(60)的一侧底部；所述空气泵(100)与所述自动控制装置(90)相连接；所述输气管(110)上端与所述空气泵(100)相连接，下端与所述曝气管(120)相连接。
2.根据权利要求1所述的活性污泥小型污水处理系统，其特征在于，在所述二次沉淀池(60)内还设置有过滤装置(130)。
3.根据权利要求2所述的活性污泥小型污水处理系统，其特征在于，所述过滤装置(130)包括过滤框(131)；在所述过滤框(131)内填充有软性纤维填料和/或弹性填料，使得在所述过滤框(131)内形成过滤层(132)。
4.根据权利要求3所述的活性污泥小型污水处理系统，其特征在于，所述过滤框(131)呈筒形或箱形；并且所述过滤框(131)为多层结构。
5.根据权利要求1所述的活性污泥小型污水处理系统，其特征在于，所述进水稳流装置(20)为一三通管，所述三通管的主管垂直于所述第一处理池(10)内的液面；
并且，所述进水稳流装置(20)与所述过流管(70)错位布置。
6.根据权利要求1所述的活性污泥小型污水处理系统，其特征在于，所述流量调节装置(80)为一底部密封的连接管(81)；并且所述连接管(81)的底侧壁以向外突出的方式形成有突出部(82)；
在所述突出部(82)上开设有第一通孔(83)，在与所述突出部(82)相对的顶侧壁上设置有与所述第一通孔(83)相对的第二通孔(84)，并且所述第二通孔的直径为所述第一通孔直径的两倍；
在安装状态下，所述突出部(82)朝向所述二次沉淀池(60)的底部。
7.根据权利要求1至6之一所述的活性污泥小型污水处理系统，其特征在于，在所述输气管(110)上设置有低压报警器(140)。
8.根据权利要求1至6之一所述的活性污泥小型污水处理系统，其特征在于，在所述好氧曝气池(50)上部还设置有与所述自动控制装置(90)相连接的水位传感器(150)。
9.根据权利要求1至6之一所述的活性污泥小型污水处理系统，其特征在于，在所述二次沉淀池(60)内还设置有溢流管(160)；所述溢流管(160)与所述流量调节装置(80)相连通。
10.根据权利要求1至6之一所述的活性污泥小型污水处理系统，其特征在于，所述活性污泥小型污水处理系统还包括池盖(170)；
在所述池盖(170)上对应于所述第一处理池(10)的位置设置有检查孔(180)；
在所述池盖(170)上对应于所述好氧曝气池(50)的位置设置有第一维修孔桶体(190)，所述空气泵(100)设置于所述第一维修孔桶体(190)内；
在所述池盖(170)上对应于所述二次沉淀池(60)的位置设置有第二维修孔桶体(200)。
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