CN109020045B - 一种一体化分散式农村生活污水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一体化分散式农村生活污水处理装置，厌氧沉淀区的左侧上方设置有主进水管，厌氧沉淀区的内部设置有管式中心布水器、均匀收水系统和厌氧菌载体填料，好氧移动床生物膜区的底部设置有管式曝气器，管式曝气器的上部装填有悬浮填料，齿形堰板连接有微型强化人工湿地的防堵塞布水装置，防堵塞布水装置安装于湿地基质配水层中，微型强化人工湿地装填有高效生物活性植被层，高效生物活性植被层的底部设置有人工复氧系统，微型强化人工湿地右侧设置有出水管。本发明占地面积小、处理效率高、出水COD低于50mg/L、硝化效果好、出水浊度低，运行管理方便，季节变化对出水效果影响小，投资成本低，有景观美化效果。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种一体化分散式农村生活污水处理装置。
背景技术
污水处理所用的方法是基于物理、化学、物理化学、生物等原理的基础上发展起来的。物理方法主要包括有：过滤、离心、沉淀和浮上。化学方法主要包括有：混凝、中和、化学沉淀和氧化还原。物理化学方法主要包括有：吸附、离子交换、萃取和膜析。生物方法主要包括有：好氧、兼性和厌氧生物处理。农村生活污水，一般其水质为COD＜500mg/L，pH＝6.5～7.5，BOD5＜250mg/L，SS＜500mg/L，色度(稀释倍数法)＜100，含有一定量的氮和磷且水质水量的波动较大，可生化性好。
污水二级生化处理工艺发展较快，如活性污泥法发展出了AB工艺、A/O工艺、A2/O工艺、UCT工艺、氧化沟工艺系列、SBR工艺系列、BIOLAK、LINDOX工艺、OCO工艺等。氧化沟工艺又衍生出Pasveer氧化沟、Carrousel氧化沟、Orbal氧化沟、D型氧化沟、T型氧化沟、DE型氧化沟、一体化氧化沟等。SBR工艺又衍生出UNITANK、ICEAS、CASP、CASS、IDEA、DAT-IAT、MSBR等新工艺。生物膜法技术发展出普通生物滤池、高负荷生物滤池、BIOSTYR滤池、BIOFOR滤池、曝气生物滤池、生物接触氧化工艺、生物转盘、生物流化床工艺等。生态处理技术也由过去单独使用稳定塘、土地处理、湿地处理，向这几种工艺进行合理组合、综合利用的方向发展。
适应乡村的污水工艺很多，可分为五类：一级强化处理工艺、二级生化处理工艺、精细化工艺、人工强化自然工艺、简易工艺。但由于农村生活污水排放时间和水量以及位置不均衡，点多分散，管网投资巨大，缺乏人员管理，运营维护难，且上述污水处理工艺处理时间长，处理效率低，能耗大，不利于节能减排的实现，仍然存在污水去碳、脱氮和除磷的处理效率低的问题，为此我们提出一体化分散式农村生活污水处理装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种占地面积小、处理效率高、出水COD低于50mg/L、硝化效果好、出水浊度低，可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准，运行管理方便，季节变化对出水效果影响小，投资成本低，有景观美化效果的一体化分散式农村生活污水处理装置。
为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：一种一体化分散式农村生活污水处理装置，它包含厌氧沉淀区、兼养流化床、好氧移动床生物膜区、导流速沉区和微型强化人工湿地，所述的厌氧沉淀区的左侧上方设置有主进水管，所述的厌氧沉淀区的内部设置有管式中心布水器、均匀收水系统和厌氧菌载体填料，所述的流化床填料安装在兼氧流化床区的内部，所述的兼氧流化床区和厌氧沉淀区的右侧设置有好氧移动床生物膜区，所述的好氧移动床生物膜区的底部设置有管式曝气器，所述的管式曝气器的上部装填有悬浮填料，所述的好氧移动床生物膜区的上部设置有分离式集水器，所述的分离式集水器的右侧设置有沉淀进水分流器，所述的沉淀进水分流器设置在导流速沉区的进水区，所述的导流速沉区设置有速沉导流板，所述的速沉导流板位于齿形堰板的左侧，所述的齿形堰板连接有微型强化人工湿地的防堵塞布水装置，所述的防堵塞布水装置安装于湿地基质配水层中，所述的微型强化人工湿地装填有高效生物活性植被层，所述的高效生物活性植被层的底部设置有人工复氧系统，所述的微型强化人工湿地右侧设置有出水管。
作为本发明的进一步改进，所述的厌氧沉淀区分为厌氧分解和沉淀分离两种功能。
作为本发明的进一步改进，所述的管式曝气器设置有4排，且分别固定安装在好氧移动床生物膜区底部，不易晃动脱落，充氧量效率高。
作为本发明的进一步改进，所述的厌氧沉淀区共设置有两个，且两个厌氧沉淀区均匀安装在池体的内部第一流道和第二流道的右侧。
作为本发明的进一步改进，所述的好氧移动床生物膜区装填有悬浮填料，悬浮填料均匀分布在好氧移动床生物膜区内部，充分与污水接触，微生物氧化分解完全，去除率高，且有分离式集水器作出水分离，确保了微生物不流失，有效控制好氧池内微生物种群数量。
作为本发明的进一步改进，所述的悬浮填料为MBBR悬浮填料。
作为本发明的进一步改进，所述的好氧移动床生物膜区与导流速沉区通过分离式集水器和沉淀进水分流器连接，严格区分了混合和分离界限。
作为本发明的进一步改进，所述的微型强化人工湿地上设置有人工复氧系统，灵活的根据季节调控，保证湿地的过滤及氧化分解效率。
采用上述技术方案后，本发明具有以下有益效果：
(1)在改进型强化A2O结合移动床生物膜法和微型强化人工湿地的组合生化处理工艺中，在前端采用厌氧沉淀，兼氧流化床，好氧移动床生物膜(MBBR)，导流速沉与微型强化人工湿地相结合的生化处理工艺，以较短的水力停留时间，形成具有较高和稳定的污水去碳、脱氮和除磷的处理效率的高负荷处理区；而在后端结合填料床，植物以及微生物所组成的独特生态系统，以较短的水力停留和生物降解时间，是污染物分解而被去除，从而使污水得以净化。
(2)在一体化分散式农村生活污水处理装置中，微型强化人工湿地采用人工间歇复氧，根据湿地负荷率及季节变化决定补氧的运行规律。季节调控，节省电耗，降低运行成本。夏季根据负荷率大小可补氧也可不补氧；冬季植物枯萎需适量补氧保证出水效果。
(3)在一体化分散式农村生活污水处理装置中，结合生化处理的各类方法的组合，适用于单户或联户家庭，设备可以集中式规模化生产，然后只需在当地挖好基坑，将其放置其中并与相应的排水沟渠联接即可，大大的减少了管网投资、施工周期并解决了分散施工难以管理的问题，可以在广大农村地区进行推广。
(4)在一体化分散式农村生活污水处理装置中，采用高负荷好氧移动床生物膜以及微型强化人工湿地工艺技术，处理效果好，出水水质指标可达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准，且减少污水处理装置的容积空间尺寸和占地面积，节省工程建造投资成本；
(5)在一体化分散式农村生活污水处理装置中，采用PLC自动控制系统，运行可靠，操作简便，与手机客户端相连接，可随时监控并调整运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的a-a面剖视图；
图3为图1的b-b面剖视图；
图4为图1的c-c面剖视图；
图5为图1的d-d面剖视图；
图6为图1的e-e面剖视图；
附图标记：
1-厌氧沉淀区；2-兼氧流化床区；3-好氧移动床生物膜区；4-导流速沉区；5-微型强化人工湿地；6-主进水管；7-管式中心布水器；8-均匀收水系统；9-流化床填料；10-厌氧菌载体填料；11-悬浮填料；12-管式曝气器；13-分离式集水器；14-沉淀进水分流器；15-速沉导流板；16-齿形堰板；17-防堵塞布水装置；18-人工复氧系统；19-出水管；20-高效生物活性植被层；21-湿地基质配水层。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1-图6，本具体实施方式采用以下技术方案：一体化分散式农村生活污水处理装置，它包含厌氧沉淀区(1)，兼养流化床(2)，好氧移动床生物膜区(3)，导流速沉区(4)，微型强化人工湿地(5)，所述的厌氧沉淀区(1)的左侧上方设置有主进水管(6)，所述厌氧沉淀区(1)的内部设置有管式中心布水器(7)和均匀收水系统(8)，并安装有厌氧菌载体填料(10)，所述的流化床填料(9)安装在兼氧流化床区(2)的内部，所述的兼氧流化床区(2)和厌氧沉淀区(1)的右侧设置有好氧移动床生物膜区(3)，所述的好氧移动床生物膜区(3)的底部设置有管式曝气器(12)，所述的管式曝气器(12)的上部装填有悬浮填料(11)，所述的好氧移动床生物膜区(3)的上部设置有分离式集水器(13)，所述的分离式集水器(13)的右侧设置有沉淀进水分流器(14)，所述的沉淀进水分流器(14)设置在导流速沉区(4)的进水区，所述的导流速沉区(4)设置有速沉导流板(15)，所述的速沉导流板(15)位于齿形堰板(16)的左侧，所述的齿形堰板(16)连接有微型强化人工湿地(5)的防堵塞布水装置(17)，所述的防堵塞布水装置(17)安装于湿地基质配水层(21)中，所述的微型强化人工湿地(5)装填有高效生物活性植被层(20)，所述的高效生物活性植被层(20)的底部设置有人工复氧系统(18)，所述的微型强化人工湿地(5)右侧设置有出水管(19)。
所述的厌氧沉淀区(1)分为厌氧分解和沉淀分离两种功能。
所述的管式曝气器(12)设置有4排，且分别固定安装在好氧移动床生物膜区(3)底部，不易晃动脱落，充氧量效率高。
所述的好氧移动床生物膜区(3)装填有悬浮填料(11)，悬浮填料(11)均匀分布在好氧移动床生物膜区(3)内部，充分与污水接触，微生物氧化分解完全，去除率高，且有分离式集水器(13)作出水分离，确保了微生物不流失，有效控制好氧池内微生物种群数量。
所述的好氧移动床生物膜区(3)与导流速沉区(4)通过分离式集水器(13)和沉淀进水分流器(14)连接，严格区分了混合和分离界限。
所述的微型强化人工湿地(5)上设置有人工复氧系统(18)，灵活的根据季节调控，保证湿地系统的过滤及氧化分解效率。
本发明的原理：
运用生物膜法的基本原理，充分利用了活性污泥法的优点，又克服了传统活性污泥法及固定式生物膜法的缺点，并结合了模拟自然湿地的人工生态系统，通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体，提高反应器中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率。
由于填料密度接近于水，所以在曝气的时候，与水呈完全混合状态，微生物生长的环境为气、液、固三相。载体在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加了氧气的利用率。
另外，每个载体内外均具有不同的生物种类，内部生长一些厌氧菌或兼氧菌，外部为好养菌，这样每个载体都为一个微型反应器，使硝化反应和反硝化反应同时存在，从而提高了处理效果，再加上湿地高效生物活性植被层的过滤吸附、植物根系的吸收分解作用从而使污水得以净化，出水达到较高标准。
本发明适用于社会主义新农村污水处理，高速公路服务区生活污水处理；其他中小规模的生活污水处理(别墅区等)，工业废水深度处理，也有应用于庭院式污水的处理。该一体化分散式农村生活污水处理装置占地面积小，处理效率高，出水COD低于50mg/L，硝化效果好，出水浊度低，可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准，运行管理方便，季节变化对出水效果影响小，投资成本低，有景观美化效果。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种一体化分散式农村生活污水处理装置，它包含厌氧沉淀区、兼养流化床、好氧移动床生物膜区、导流速沉区和微型强化人工湿地，其特征在于，所述的厌氧沉淀区的左侧上方设置有主进水管，所述的厌氧沉淀区的内部设置有管式中心布水器、均匀收水系统和厌氧菌载体填料，所述的流化床填料安装在兼氧流化床区的内部，所述的兼氧流化床区和厌氧沉淀区的右侧设置有好氧移动床生物膜区，所述的好氧移动床生物膜区的底部设置有管式曝气器，所述的管式曝气器的上部装填有悬浮填料，所述的好氧移动床生物膜区的上部设置有分离式集水器，所述的分离式集水器的右侧设置有沉淀进水分流器，所述的沉淀进水分流器设置在导流速沉区的进水区，所述的导流速沉区设置有速沉导流板，所述的速沉导流板位于齿形堰板的左侧，所述的齿形堰板连接有微型强化人工湿地的防堵塞布水装置，所述的防堵塞布水装置安装于湿地基质配水层中，所述的微型强化人工湿地装填有高效生物活性植被层，所述的高效生物活性植被层的底部设置有人工复氧系统，所述的微型强化人工湿地右侧设置有出水管。
2.根据权利要求1所述的一种一体化分散式农村生活污水处理装置，其特征在于，所述的厌氧沉淀区分为厌氧分解和沉淀分离两种功能。
3.根据权利要求1所述的一种一体化分散式农村生活污水处理装置，其特征在于，所述的管式曝气器设置有4排，且分别固定安装在好氧移动床生物膜区底部，不易晃动脱落，充氧量效率高。
4.根据权利要求1所述的一种一体化分散式农村生活污水处理装置，其特征在于，所述的厌氧沉淀区共设置有两个，且两个厌氧沉淀区均匀安装在池体的内部第一流道和第二流道的右侧。
5.根据权利要求1所述的一种一体化分散式农村生活污水处理装置，其特征在于，所述的好氧移动床生物膜区装填有悬浮填料，悬浮填料均匀分布在好氧移动床生物膜区内部，充分与污水接触，微生物氧化分解完全，去除率高，且有分离式集水器作出水分离，确保了微生物不流失，有效控制好氧池内微生物种群数量。
6.根据权利要求1所述的一种一体化分散式农村生活污水处理装置，其特征在于，所述的悬浮填料为MBBR悬浮填料。
7.根据权利要求1所述的一种一体化分散式农村生活污水处理装置，其特征在于，所述的好氧移动床生物膜区与导流速沉区通过分离式集水器和沉淀进水分流器连接，严格区分了混合和分离界限。
8.根据权利要求1所述的一种一体化分散式农村生活污水处理装置，其特征在于，所述的微型强化人工湿地上设置有人工复氧系统，灵活的根据季节调控，保证湿地的过滤及氧化分解效率。
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