CN109020069A - 一种一体化污水处理设备与方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水处理设备技术领域，尤其涉及并公开了一种一体化污水处理设备，其缺氧区由同心的外圆筒壁、内圆筒壁与设备底部围合而成，内圆筒壁围合成的区域形成好氧区，内圆筒壁底部与设备底部留有间隙，外圆筒壁、内圆筒壁浸没于处理液中，设备底部与内圆筒壁内对应的位置设置曝气装置，膜处理设备设置在好氧区内。本发明还公布了一种一体化污水处理方法。本发明的一种一体化污水处理设备与方法，抛弃常规的方形结构，采用圆筒形结构，增强水体导流性能，从而增强回流效果，减少设备成本和后期运营成本，具有回流效果好，结构简单紧凑、占地少、处理效果好、出水稳定、能耗低、便于维护、抗冲击性能优等优点。

Description

一种一体化污水处理设备与方法

技术领域

本发明涉及水处理设备技术领域，尤其涉及一种一体化污水处理设备与方法。

背景技术

2015年我国农村人口6.076亿，全年累计需处理农村生活污水100亿立方米，然而农村污水处理率却不足10%，大量农村污水未经处理排出。村镇污水处理迫在眉睫，2015年，国家颁布的“水十条”也提出2016-2020年农村环境治理的明确目标，即“以县级行政区为单元，实行农村污水处理统一规划、统一建设、统一管理。在大量环保企业涌入村镇污水处理市场的情况下，研发一种低成本、设备简单的小型污水处理新装置和技术具有更加现实的意义。

现有的一体化设备在结构上基本采用方形隔板隔开分区的形式，这种形式存在公知的回流效果差的缺点，为了形成较好的回流需安装相应的回流装置，这不仅增加了设备成本又增加了后期的运营成本。

比如在申请号201410432163.7提供的发明专利中提到一种气提式一体化处理装置中，多层同心圆结构，结构复杂，维护麻烦，而且并未用到膜分离技术，污泥浓度不高，抗冲击负荷能力弱，泥水分离效率较低，同等处理规模的设备较MBR一体化设备占地成本较大。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种回流效果好，结构简单、处理效果好、能耗低、便于维护的一体化污水处理设备与方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：

一种一体化污水处理设备，包括预过滤区、厌氧区、缺氧区、好氧区、膜处理设备，所述的缺氧区由同心的外圆筒壁、内圆筒壁与设备底部围合而成，内圆筒壁围合成的区域形成好氧区，内圆筒壁底部与设备底部留有间隙，外圆筒壁、内圆筒壁浸没于处理液中，设备底部与内圆筒壁内对应的位置设置曝气装置，膜处理设备设置在好氧区内。缺氧区和好氧区采用同心圆筒设计，增强了导流性能，利用好氧区曝气进行回流，回流简单方便，效果明显。

作为优选，所述的设备底部为弧形或倒梯形。设备底部下凹，有坡度就可以。设备底部呈弧形，有益于处理液导流，避免设备底部产生死角形成积泥。

作为优选，所述的内圆筒壁底部与设备底部的间隙高度为5～10cm。方便处理液在缺氧区、好氧区之间循环。

作为优选，所述的外圆筒壁与厌氧区之间开有衔接口，厌氧区内设置回流到缺氧区的气提回流管。方便上清液和部分污泥在缺氧区和厌氧区之间循环，有利于泥水分离排出。

作为优选，所述的厌氧区旁侧底部设置排泥口。便于分离的污泥排出。

作为优选，所述的缺氧区圆环顶部具有至少一个缺氧区进水口均匀进水。多点进水可保证缺氧区水质均匀，提高设备抗冲击性能，可提高产水的水质。进水方式均匀进水，避免形成短流和进水不均匀。缺氧区水力流动通过进水水力提供，有益于减少能耗，降低成本。

一种一体化污水处理方法，包括如下步骤：

1）污水进入预过滤区预处理后，进入缺氧区；

2）步骤1）形成的处理液从缺氧区底部进入好氧区底部，在曝气装置作用下，好氧区处理液上翻，并流向四周再进入缺氧区；

3）处理液从缺氧区进入厌氧区，再气提回流至缺氧区；

4）重复进行步骤2）、3），形成厌氧区-缺氧区-好氧区大循环处理；

5）满足停留时间后，进行膜处理设备处理，产水回用或排放。

缺氧区和好氧区之间通过曝气回流，不需另设回流装置，节约了成本也方便了后期维护。厌氧区-缺氧区-好氧区大循环处理，脱氮除磷效果优。

作为优选，步骤1）所述的预处理包括格栅过滤或毛发过滤。预处理效果好。

作为优选，步骤1）所述的预处理还包括加药处理，加药处理包括投加碳源和投加除磷药物。预处理效果好。

作为优选，步骤1）所述的进入缺氧区为多点式均匀进水。可保证缺氧区水质均匀，提高设备抗冲击性能，可提高产水的水质。

本发明的一种一体化污水处理设备与方法，抛弃常规的方形结构，采用圆筒形结构，增强水体导流性能，从而增强回流效果，减少设备成本和后期运营成本，具有回流效果好，结构简单紧凑、占地少、处理效果好、出水稳定、能耗低、便于维护、抗冲击性能优等优点。

附图说明

图1为本发明实施例1一体化污水处理设备的俯视结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为本发明实施例1两点进水示意图。

图4为本发明实施例1一体化污水处理设备应用示意图。

图5本发明实施例2四点进水示意图。

图中1、进水管线；2、预处理区；3、衔接口；4、缺氧区；5、好氧区；6、膜区；7、设备间；8、产水区；9、出水管线；10、厌氧区；11、曝气装置；12、气提回流管；13、进水口；14、加药装置；15、曝气管；16、阀门；18、产水泵；19、风机；20、树脂罐；21、出水口；23、排泥口；24、布水管；25、毛发过滤器；26、外圆筒；27、内圆筒；28、设备底部；29、缺氧区进水口。

具体实施方式

下面结合图 1-5与具体实施方式对本发明做进一步的说明。

实施例1

一种一体化污水处理设备，如附图1、2所示，包括预过滤区2、厌氧区10、缺氧区4、好氧区5、膜处理设备6，所述的缺氧区4由同心的外圆筒壁26、内圆筒壁27与设备底部28围合而成，设备底部28为弧形，内圆筒壁27围合成的区域形成好氧区5，内圆筒壁27底部与设备底部28留有间隙，内圆筒壁27底部与设备底部28的间隙高度为8cm，外圆筒壁26、内圆筒壁27浸没于处理液中，设备底部28与内圆筒壁27内对应的位置设置曝气装置11，膜处理设备6设置在好氧区5内。

外圆筒壁26与厌氧区10之间开有衔接口3，厌氧区10内设置回流到缺氧区4的气提回流管12，厌氧区10旁侧底部设置排泥口23。如附图3所示，缺氧区4圆环顶部具有两个缺氧区进水口29均匀进水，由阀门16控制，从预过滤区2出来的初步处理液从缺氧区4上方进入，朝下出水，缺氧区进水口29高于设备正常液位。

设备采用全地埋方式，处理规模10吨/天，外壳采用不锈钢制，钢板5mm厚。内圆筒壁27厚1mm，高20cm，其顶部最高处低于正常液位5mm。

如附图4所示，一体化污水处理设备应用示意图，缺氧区4、好氧区5圆环的左侧为预处理区2和厌氧区10，右侧为设备间7和产水区8。预处理区2设毛发过滤器25、加药处理14，布水管24穿过膜处理设备6，膜区采用可抽插式中空纤维膜组件，便于安装维护，提高泥水分离效率，达标排放。设备间7设置产水泵18、风机19，产水区8内设置有树脂罐20。曝气管15从风机19连接到气提回流管12，有曝气口对好氧区5和厌氧区10的气提回流曝气。

一种一体化污水处理方法，包括如下步骤：

1）初步处理的污水从进水管线1进入预过滤区2预处理后，进入缺氧区4；

2）步骤1）形成的处理液从缺氧区4底部进入好氧区5底部，在曝气装置11作用下，好氧区5处理液上翻，并流向四周再进入缺氧区4；

3）处理液从缺氧区4进入厌氧区10，再气提回流至缺氧区4；

4）重复进行步骤2）、3），形成厌氧区-缺氧区-好氧区大循环处理；

5）满足停留时间后，进行膜处理，通过出水管线9产水回用或排放。

步骤1）所述的预处理包括毛发过滤，还包括加药处理，加药处理包括投加碳源和投加除磷药物。

初步处理的污水是指：进入调节池的污水经过格栅过滤后的污水，其经过提升泵（其中调节池、格栅、提升泵图中未示出）进入一体化污水处理设备的进水口13，其中，提升泵放置在调节池里的格栅桶内，格栅间隙2.5mm。

其中好氧区5溶解氧为2.2mg/L，缺氧区溶解氧为0.8mg/L，厌氧区溶解氧为0.1mg/L。设备总体停留时间20h，其中好氧区停留时间10h，污泥浓度控制在10000mg/L。

设备内部除提升和产水之外，其余都是自流，风机19曝气只需好氧区5曝气和厌氧区10气提曝气，减少曝气量，降低能耗。除磷单元配置加药除磷和树脂除磷，加药除磷和进水联动，树脂除磷位于膜出水之后，保证出水总磷的达标，可通过阀门切换选择直接出水或者经过树脂吸附后出水。设备配置PLC自动化程序，实现无人值守，自动化运行。产水经过自吸泵排出，自吸泵前产水管路上安装压力表，运维人员根据压力表读数选择膜组件的清洗维护。

实施例应用于某大城市高端写字楼化粪池试验，试验周期1年，出水水质稳定达到GB18918-2002 《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。进出水水质如下：

实施例2

一种一体化污水处理设备与方法其他部分与实施例1相同，不同之处在于：缺氧区4圆环顶部具有四个缺氧区进水口29均匀进水，四个缺氧区进水口沿缺氧区4圆环均匀分布。

综上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围，凡依本申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims (10)

1.一种一体化污水处理设备，包括预过滤区（2）、厌氧区（10）、缺氧区（4）、好氧区（5）、膜处理设备（6），其特征在于：所述的缺氧区（4）由同心的外圆筒壁（26）、内圆筒壁（27）与设备底部（28）围合而成，内圆筒壁（27）围合成的区域形成好氧区（5），内圆筒壁（27）底部与设备底部（28）留有间隙，外圆筒壁（26）、内圆筒壁（27）浸没于处理液中，设备底部（28）与内圆筒壁（27）内对应的位置设置曝气装置（11），膜处理设备（6）设置在好氧区（5）内。

2.根据权利要求1所述的一种一体化污水处理设备，其特征在于：所述的设备底部（28）为弧形或倒梯形。

3.根据权利要求1或2所述的一种一体化污水处理设备，其特征在于：所述的内圆筒壁（27）底部与设备底部（28）的间隙高度为5～10cm。

4.根据权利要求1所述的一种一体化污水处理设备，其特征在于：所述的外圆筒壁（26）与厌氧区（10）之间开有衔接口（3），厌氧区（10）内设置回流到缺氧区（4）的气提回流管（12）。

5.根据权利要求1所述的一种一体化污水处理设备，其特征在于：所述的厌氧区（10）旁侧底部设置排泥口（23）。

6.根据权利要求1所述的一种一体化污水处理设备，其特征在于：所述的缺氧区（4）圆环顶部具有至少一个缺氧区进水口（29）均匀进水。

7.一种一体化污水处理方法，使用如权利要求1-5所述的任一种一体化污水处理设备，其特征在于：包括如下步骤：

1）污水进入预过滤区预处理后，进入缺氧区；

2）步骤1）形成的处理液从缺氧区底部进入好氧区底部，在曝气装置作用下，好氧区处理液上翻，并流向四周再进入缺氧区；

3）处理液从缺氧区进入厌氧区，再气提回流至缺氧区；

4）重复进行步骤2）、3），形成厌氧区-缺氧区-好氧区大循环处理；

5）满足停留时间后，进行膜处理设备处理，产水回用或排放。

8.根据权利要求7所述的一种一体化污水处理方法，其特征在于：步骤1）所述的预处理包括格栅过滤或毛发过滤。

9.根据权利要求7所述的一种一体化污水处理方法，其特征在于：步骤1）所述的预处理还包括加药处理，加药处理包括投加碳源和投加除磷药物。

10.根据权利要求7所述的一种一体化污水处理方法，其特征在于：步骤1）所述的进入缺氧区为多点式均匀进水。