CN108545897A - 一种一体化污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体化污水处理装置，包括污泥排出管、进水口、缺氧池、第一流道、厌氧池、第二流道、好氧池、布水管、沉淀池和中心筒；进水口位于缺氧池的壁面上；厌氧池位于缺氧池外侧，第一流道位于厌氧池和缺氧池之间的壁面，且第一流道连通厌氧池和缺氧池；好氧池位于沉淀池外侧，好氧池位于厌氧池上方，且第二流道位于好氧池和厌氧池之间的壁面，且第二流道连通好氧池和厌氧池；沉淀池位于缺氧池上方，中心筒位于固定连接在沉淀池中，且中心筒通过布水管与好氧池连通；污泥排出管与沉淀池的底部连接。该装置具有结构紧凑、占地面积小、运行辅助设备少、流态均匀，无沉淀死角的效果。

Description

一种一体化污水处理装置

技术领域

本发明涉及污水处理装置技术领域，具体来说，涉及一种一体化污水处理装置。

背景技术

由于农村生活污水缺少污水排放渠道和污水处理设备，含有氮、磷丰富物质的污水随意排放，污染日趋严重。目前，脱氮除磷污水处理工艺主要由厌氧-缺氧-好氧等处理单元组成，交替运行，从整个工艺装置来看，主要存在以下不足之处：1.厌氧池、缺氧池和好氧池各自独立设置，占地面积大。2.由于厌氧池、缺氧池和好氧池各自独立运行，所以厌氧池、缺氧池和好氧池之间的连接管道繁多；3.运行辅助设备较多；4.流态较单一，不均匀，局部容易产生污泥沉淀。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种一体化污水处理装置，以解决上述污水处理装置的不足，具有结构紧凑、占地面积小、运行辅助设备少、流态均匀，无沉淀死角的效果。

为解决上述技术问题，本发明实施例采用以下技术方案：

一种一体化污水处理装置，所述装置包括污泥排出管、进水口、缺氧池、第一流道、厌氧池、第二流道、好氧池、布水管、沉淀池和中心筒；所述进水口位于缺氧池的壁面上；所述厌氧池位于缺氧池外侧，第一流道位于厌氧池和缺氧池之间的壁面，且第一流道连通厌氧池和缺氧池；所述好氧池位于沉淀池外侧，好氧池位于厌氧池上方，且第二流道位于好氧池和厌氧池之间的壁面，且第二流道连通好氧池和厌氧池；所述沉淀池位于缺氧池上方，中心筒位于固定连接在沉淀池中，且中心筒通过布水管与好氧池连通；污泥排出管与沉淀池的底部连接。

作为优选例，所述进水口位于缺氧池的底面，且进水口和缺氧池同轴布设。

作为优选例，所述缺氧池呈圆柱状，厌氧池呈环状，且缺氧池和厌氧池同轴布设；所述好氧池呈环状，且好氧池、沉淀池、缺氧池均同轴布设。

作为优选例，所述的一体化污水处理装置，还包括分布体，所述分布体位于沉淀池中，分布体位于中心筒下方，且分布体与中心筒固定连接。

作为优选例，所述分布体的上表面为曲面或斜面；分布体与中心筒同轴设置，且分布体最大直径大于中心筒的最大直径。

作为优选例，所述第一流道为通孔，第一流道沿周向均匀布设。

作为优选例，所述沉淀池包括呈空心圆柱状的上部体和呈空心圆锥状的下部沉降体，上部体的底端和下部沉降体的顶端固定连接。

作为优选例，所述的一体化污水处理装置，还包括布气管、曝气装置、填料层和鼓风机，所述布气管、曝气装置和填料层位于好氧池内侧，鼓风机位于好氧池外侧；布气管位于第二流道上方，鼓风机与布气管的进气口连接，布气管的出气口与曝气装置连接；填料层与好氧池壁面固定连接，且填料层位于曝气装置上方。

作为优选例，所述中心筒的上部为圆柱形筒体，中心筒的下部为扩散形筒体，扩散形筒体的上部直径与圆柱形筒体的直径相等；扩散形筒体的直径从上到下逐渐增加。

作为优选例，所述中心筒与沉淀池同轴设置。

作为优选例，所述污泥排出管分别贯穿缺氧池和进水口，污泥排出管、缺氧池、和进水口同轴设置；污泥排出管的顶端与沉淀池的底端连接，污泥排出管的底端位于缺氧池外侧。

作为优选例，所述的一体化污水处理装置，还包括污泥排放阀、污泥回流阀、混合器，污泥排出管与第一支路和第二支路连接，污泥排放阀连接在第一支路中，污泥回流阀和混合器的第一端口连接在第二支路中，且污泥回流阀靠近污泥排出管，混合器的第二端口与进水口连接，混合器的第三端口与污水管连接。

作为优选例，所述的一体化污水处理装置，还包括溢流管，溢流管的一端与沉淀池筒壁连接，另一端贯穿好氧池。位于好氧池外侧。

与现有技术相比，本发明实施例的一体化污水处理装置结构紧凑、占地面积小、系统管路少、无沉淀死角。本发明的污水处理装置中，厌氧池位于缺氧池外侧，好氧池位于沉淀池外侧，好氧池位于厌氧池上方，沉淀池位于缺氧池上方，污泥排出管与沉淀池的底部连接。厌氧池和缺氧池之间设有隔离壁，厌氧池和好氧池之间设有隔离壁，好氧池和沉淀池之间设有隔离壁，沉淀池和缺氧池之间设有隔离壁。这样，厌氧池和缺氧池之间、厌氧池和好氧池之间、好氧池和沉淀池之间、沉淀池和缺氧池之间均不需要设置各种繁杂的管路连接。厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池布局紧凑，整个处理装置占地面积小。

附图说明

图1是本发明实施例的处理装置的结构示意图；

图2是本发明实施例中的中心筒的结构示意图；

图3是本发明实施例中的污泥回流管路的示意图。

图中有：污泥排出管1、进水口2、厌氧池3、缺氧池4、第一流道5、布气管6、第二流道7、曝气装置8、好氧池9、填料层10、布水管11、中心筒12、圆柱形筒体121、进水孔122、扩散形筒体123、分布体13、沉淀池14、下部沉降体141、溢流管15、污泥排放阀16、污泥回流阀17、混合器18。

具体实施方式

以下的说明本质上仅仅是示例性的而并不是为了限制本公开、应用或用途。应当理解的是，在全部附图中，对应的附图标记表示相同或对应的部件和特征。

如图1所示，本发明实施例的一种一体化污水处理装置，包括污泥排出管1、进水口2、缺氧池4、第一流道5、厌氧池3、第二流道7、好氧池9、布水管11、沉淀池14和中心筒12。进水口2位于缺氧池4的壁面上。厌氧池3位于缺氧池4外侧，第一流道5位于厌氧池3和缺氧池4之间的壁面上，且第一流道5连通厌氧池3和缺氧池4。好氧池9位于沉淀池14外侧，好氧池9位于厌氧池3上方，第二流道7位于好氧池9和厌氧池3之间的壁面，且第二流道7连通好氧池9和厌氧池3。沉淀池14位于缺氧池4上方，中心筒12位于固定连接在沉淀池14中，且中心筒12通过布水管11与好氧池9连通；污泥排出管1与沉淀池14的底部连接。

上述实施例的一体化污水处理装置，厌氧池3位于缺氧池4外侧，好氧池9位于沉淀池14外侧，好氧池9位于厌氧池3上方，沉淀池14位于缺氧池4上方，污泥排出管1与沉淀池14的底部连接。厌氧池3和缺氧池4之间设有隔离壁，厌氧池3和好氧池9之间设有隔离壁，好氧池9和沉淀池14之间设有隔离壁，沉淀池14和缺氧池4之间设有隔离壁。这样，厌氧池3和缺氧池4之间、厌氧池3和好氧池9之间、好氧池9和沉淀池14之间、沉淀池14和缺氧池4之间均不需要设置各种繁杂的管路连接。厌氧池3、缺氧池4、好氧池9和沉淀池14布局紧凑，整个处理装置占地面积小。另外，本申请中，将沉淀池14设置在缺氧池4上方，为污泥排出管1的设置提供了空间。污泥直接通过污泥排出管1排出沉淀池14，无需设置其他设备从沉淀池14中将污泥抽取出来，结构更加简单、紧凑、可靠，同时便于污泥的回流利用。

上述实施例的污水处理装置为圆柱形结构，分为上下两层，每层优选为内外同心圆结构。该污水处理装置包括缺氧池4、厌氧池3、好氧池9和沉淀池14。它们依次顺水流连通，各池共壁合建，缺氧池4至厌氧池3、厌氧池3至好氧池9、好氧池9至沉淀池14设置有各自的流道。污水处理装置的下层从内向外分别为缺氧池4和厌氧池3。污水处理装置的上层从外向内分别是好氧池9和沉淀池14。好氧池9在厌氧池3的上部，厌氧池3与好氧池9之间的隔板上均匀分布若干孔，作为第二流道。沉淀池14在缺氧池4的上方，沉淀池14与缺氧池4分别为独立的空间。

作为优选例，所述进水口2位于缺氧池4的底面，且进水口2和缺氧池4同轴布设。将进水口2设置在缺氧池4底面中心位置，有利于从进水口2流入的污水在缺氧池内均匀分布，保证四周流态均匀，在同一截面的圆周上各点的流态相同，其脱氮生化处理效果均衡。

作为优选例，缺氧池4呈圆柱状，厌氧池3呈环状，且缺氧池4和厌氧池3同轴布设；好氧池9呈环状，且好氧池9、沉淀池14、缺氧池4均同轴布设。同轴设置，生化处理效果均衡，使缺氧池4的污水均匀地流入厌氧池3。好氧池9与沉淀池14同心，生化处理效果均衡，每个方向流态相同，每个布水管的进水效果也相同。

作为优选例，所述一体化污水处理装置，还包括分布体13。分布体13位于沉淀池14中，分布体13位于中心筒12下方，且分布体13与中心筒12固定连接。从中心筒12流出的污水向下流到分布体13上。流到分布体13上污水，从分布体13的周边向外流动。设置分布体13，使含有污泥的混合液在池中均匀分布，沿整个过水断面缓慢平稳上升。更优选的，所述分布体13的上表面为曲面或斜面；分布体13与中心筒12同轴设置，且分布体13最大直径大于中心筒12的最大直径。分布体13的上表面为曲面或斜面，使得污水能够流向沉淀池14中，且不蓄积在分布体13中。由于污水从中心筒12流向分布体13，所以将分布体13与中心筒12同轴设置，且分布体13最大直径大于中心筒12的最大直径，使得污水都通过分布体13流向沉淀池14中。分布体13实现了污水的均匀流动。

作为优选例，所述第一流道5为通孔，第一流道5沿周向均匀布设。第一流道5连通厌氧池3和缺氧池4。厌氧池3和缺氧池4之间不需要设置连接管道，简化了设备。第一流道5的直径根据需要设置。例如，第一流道5的开孔孔径为3mm，开孔密度为25%～35%。

作为优选例，所述沉淀池14包括呈空心圆柱状的上部体和呈空心圆锥状的下部沉降体141，上部体的底端和下部沉降体141的顶端固定连接。沉淀池14中将沉淀污水中的污物。将沉淀池14的下部设置为呈空心圆锥状，利于将蓄积的污物通过下部沉降体141排出。将污物沉淀在下部沉降体141中，而除污后的清水向上蓄积，最终从位于上部体的管道中流出。

作为优选例，所述污水处理装置，还包括布气管6、曝气装置8、填料层10和鼓风机。布气管6、曝气装置8和填料层10位于好氧池9内侧，鼓风机位于好氧池9外侧。布气管6位于第二流道7上方，鼓风机与布气管6的进气口连接，布气管6的出气口与曝气装置8连接。填料层10与好氧池9壁面固定连接，且填料层10位于曝气装置8上方。启动鼓风机，将外界空气压入布气管6中，并通过曝气装置8使微小气饱均匀扩散到污水中。从厌氧池3通过第二流道7流入好氧池9的污水，经过曝气装置8处理后，使池内污水与空气中的氧气接触充氧，防止池内悬浮物体下沉，对污水中有机物进行氧化分解。随后，污水穿过填料层10。在填料层10中，好氧微生物附着在填料表面生物膜，有助于加速水处理的效果。

作为优选例，如图2所示，所述中心筒12的上部为圆柱形筒体121，中心筒12的下部为扩散形筒体123，扩散形筒体123的上部直径与圆柱形筒体121的直径相等；扩散形筒体123的直径从上到下逐渐增加。通过设置扩散形筒体123，使得进入中心筒12的污水流动更加分散均匀。流过扩散形筒体123后，污水进入沉淀池14中。当设置分布体13时，污水通过分布体13后再进入沉淀池14中。更优选的，中心筒还包含进水孔122。进水孔122位于筒壁上。布水管11的一端与进水孔122连接，布水管11的另一端与好氧池9连通。

作为优选例，所述中心筒12与沉淀池14同轴设置。同轴设置，利于从中心筒12流出的污水均匀的流向沉淀池14中。

作为优选例，所述布水管11水平设置，且所述布水管11沿周向均匀布设。这可保持好氧池的流态均匀和保持中心筒的平衡。更优选的，布水管的数量为4～12个。

作为优选例，所述污泥排出管1分别贯穿缺氧池4和进水口2，污泥排出管1、缺氧池4和进水口2同轴设置。污泥排出管1的顶端与沉淀池14的底端连接，污泥排出管1的底端位于缺氧池4外侧。污泥排出管1分别贯穿缺氧池4和进水口2，非常合理的布局了污泥排出管1的位置。污泥在自身重力作用下，通过位于沉淀池14下方的污泥排出管1排出。污泥排出管1竖直设置，穿过缺氧池4和进水口2，且与缺氧池4和进水口2同轴设置。这样，在排出污泥的同时，污泥排出管1不影响从进水口2流入的污水均匀分布在缺氧池4中。

为再次利用部分污泥，如图3所示，处理装置还包括污泥排放阀16、污泥回流阀17、混合器18。污泥排出管1与第一支路和第二支路连接，污泥排放阀16连接在第一支路中，污泥回流阀17和混合器18的第一端口连接在第二支路中，且污泥回流阀17靠近污泥排出管1，混合器18的第二端口与进水口2连接，混合器18的第三端口与污水管连接。这样从污泥排出管1排出的污泥通过两条路径流动，一条是通过污泥排放阀16排出，另一条是通过污泥回流阀17进入混合器18中，与流入混合器18的外界污水混合后，流入进水口2。因为活性污泥含有大量的微生物和有机物，活性污泥培养的时间需要很长的时间，污泥回流主要是起到接种的作用，而且如果污泥不回流，那么新污泥处理的能力有限。回流污泥本身也是一个让微生物加速繁殖的过程。

作为优选例，所述污水处理装置还包括溢流管15，溢流管15的一端与沉淀池14筒壁连接，另一端贯穿好氧池9，位于好氧池9外侧。在沉淀池中，经过沉淀处理后的清水向上流动，通过溢流管15流出。

上述实施例的污水处理装置的工作过程为：

1.装置外的污水通过进水口2进入到缺氧池4中。一个循环后，开启污泥回流阀17，沉淀池14排出的回流污泥与装置外的污水在混合器18混合后，共同进入到缺氧池4中。污泥中的硝酸盐在反硝化菌的作用下进行反硝化反应，实现系统前置脱氮生化过程。由于从下部中心进水，因此在同一截面的圆周上各点的流态相同，其脱氮效果也均衡。因为进水是通过水泵抽入，且从缺氧池4的下部进入，带有一定压力的流体具有向上的惯性力，所以缺氧池4中不会产生沉淀。

2.经过脱氮处理后的缺氧池4污水通过第一流道5进入到厌氧池3内，主要实现除磷生化过程，同时也有效提高氮的去除率。由于缺氧池4与厌氧池3为同心圆结构，污水从筒壁的四周均匀的进入到厌氧池3内部。因此，在同一截面的圆周上各点的流态也相同，其除磷效果也均衡。厌氧池3主要功能是释放磷，当污水进入到厌氧池3时向四周扩散，与池中的活性污泥结合使污水中磷的浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中BOD浓度下降，有效地去除磷。同时，NH⁺ ₄-N因细胞的合成而被去除一部分，使污水中的NH⁺ ₄-N浓度下降，也有效提高氮的去除率。同时，具有一定流量的污水通过均匀布置的第一通道进入到厌氧池3。由于污水的流动具有一定的速度，由于结构紧凑，污水流动途径较小，也不会在厌氧池3中产生沉淀现象。

3.经过厌氧池3处理后的污水通过第二流道7进入到好氧池9内。污水流动形式为从下向上流动，能有效稀释好氧池9底部的污泥，保证好氧池9底部不会产生污泥沉淀现象。由于在好氧池9中设有填料层，底部铺设曝气装置，好氧微生物附着在填料表面形成生化膜，有机污染物被进一步降解，硝化菌将污水中存在的氨氮转化为硝酸氮，其在厌氧条件下形成的吸磷动力得到更有效的利用。

4.经过好氧池9处理后的污水通过布水管11水平均匀的进入到沉淀池14中的中心筒12内。由于布水管水平均匀布置，进入到中心筒12的流体均匀对称，中心筒12受力平衡，不会产生振动和异常噪声。进入到中心筒12后的污水从上向下流动，经扩散形筒体123扩散后，下降到中心筒12下方的分布体13上，分布体13使污水在池中均匀分布后，沿整个过水断面缓慢上升，悬浮物沉降进入到下部沉降体141，通过污泥出口管1排出，其中一部分污泥通过污泥回流阀17进入到混合器18，与装置外的污水混合后，回流到缺氧池4中；另一部分的污泥通过污泥排放阀16排放。沉淀池14中的澄清水从溢流管15流出。

本发明中所述具体实施案例仅为本发明的优选实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。

Claims (13)

1.一种一体化污水处理装置，其特征在于，所述装置包括污泥排出管（1）、进水口（2）、缺氧池（4）、第一流道（5）、厌氧池（3）、第二流道（7）、好氧池（9）、布水管（11）、沉淀池（14）和中心筒（12）；所述进水口（2）位于缺氧池（4）的壁面上；

所述厌氧池（3）位于缺氧池（4）外侧，第一流道（5）位于厌氧池（3）和缺氧池（4）之间的壁面，且第一流道（5）连通厌氧池（3）和缺氧池（4）；

所述好氧池（9）位于沉淀池（14）外侧，好氧池（9）位于厌氧池（3）上方，且第二流道（7）位于好氧池（9）和厌氧池（3）之间的壁面，且第二流道（7）连通好氧池（9）和厌氧池（3）；

所述沉淀池（14）位于缺氧池（4）上方，中心筒（12）位于固定连接在沉淀池（14）中，且中心筒（12）通过布水管（11）与好氧池（9）连通；污泥排出管（1）与沉淀池（14）的底部连接。

2.按照权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于，所述进水口（2）位于缺氧池（4）的底面，且进水口（2）和缺氧池（4）同轴布设。

3.按照权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于，所述缺氧池（4）呈圆柱状，厌氧池（3）呈环状，且缺氧池（4）和厌氧池（3）同轴布设；

所述好氧池（9）呈环状，且好氧池（9）、沉淀池（14）、缺氧池（4）均同轴布设。

4.按照权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于，还包括分布体（13），所述分布体（13）位于沉淀池（14）中，分布体（13）位于中心筒（12）下方，且分布体（13）与中心筒（12）固定连接。

5.按照权利要求4所述的一体化污水处理装置，其特征在于，所述分布体（13）的上表面为曲面或斜面；分布体（13）与中心筒（12）同轴设置，且分布体（13）最大直径大于中心筒（12）的最大直径。

6.按照权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于，所述第一流道（5）为通孔，第一流道（5）沿周向均匀布设。

7.按照权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于，所述沉淀池（14）包括呈空心圆柱状的上部体和呈空心圆锥状的下部沉降体（141），上部体的底端和下部沉降体（141）的顶端固定连接。

8.按照权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于，还包括布气管（6）、曝气装置（8）、填料层（10）和鼓风机，所述布气管（6）、曝气装置（8）和填料层（10）位于好氧池（9）内侧，鼓风机位于好氧池（9）外侧；布气管（6）位于第二流道（7）上方，鼓风机与布气管（6）的进气口连接，布气管（6）的出气口与曝气装置（8）连接；填料层（10）与好氧池（9）壁面固定连接，且填料层（10）位于曝气装置（8）上方。

9.按照权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于，所述中心筒（12）的上部为圆柱形筒体（121），中心筒（12）的下部为扩散形筒体（123），扩散形筒体（123）的上部直径与圆柱形筒体（121）的直径相等；扩散形筒体（123）的直径从上到下逐渐增加。

10.按照权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于，所述中心筒（12）与沉淀池（14）同轴设置。

11.根据权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于：所述污泥排出管（1）分别贯穿缺氧池（4）和进水口（2），污泥排出管（1）、缺氧池（4）、和进水口（2）同轴设置；污泥排出管（1）的顶端与沉淀池（14）的底端连接，污泥排出管（1）的底端位于缺氧池（4）外侧。

12.根据权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于：还包括污泥排放阀（16）、污泥回流阀（17）、混合器（18），污泥排出管（1）与第一支路和第二支路连接，污泥排放阀（16）连接在第一支路中，污泥回流阀（17）和混合器（18）的第一端口连接在第二支路中，且污泥回流阀（17）靠近污泥排出管（1），混合器（18）的第二端口与进水口（2）连接，混合器（18）的第三端口与污水管连接。

13.根据权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于：还包括溢流管（15），溢流管（15）的一端与沉淀池（14）筒壁连接，另一端贯穿好氧池（9），位于好氧池（9）外侧。