CN109516637A - 一种节能高效的生活污水一体化处理装置 - Google Patents

一种节能高效的生活污水一体化处理装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种节能高效的生活污水一体化处理装置，包括依次布置的过滤区、旋流缺氧区、接触氧化区、高效沉淀区和设备区；其中，污水经过格栅网过滤后，通过进水管道由上方进入旋流缺氧区的旋流筒；所述接触氧化区底部、中部分别设置有曝气装置、生物填料，且高效沉淀区底部设置空气吹提装置，通过空气吹提装置将剩余污泥回流至旋流缺氧区进行反硝化；所述设备区设置有用于向曝气装置及空气吹提装置供气的空气泵。本发明集成污水收集、过滤、生化处理和高效沉淀工艺于一体，能有效去除悬浮物、有机物、氮、磷等污染因子，具有占地面积小、运行成本低、水处理效率高、安置条件影响低、维护简单等优点。

Description

一种节能高效的生活污水一体化处理装置
技术领域
本发明涉及一种节能高效的生活污水一体化处理装置，属于生活污水处理设备技术领域。
背景技术
随着农村经济、建设的迅速发展以及人口的迅猛增加，农村生活污水的排放量也急剧增长。由于缺乏必要的污水收集管网和处理的市政设施，生活污水、部分少量工业废水、初期雨雪水一同排进农村周边、居民房前屋后传统应用于饮用和灌溉的天然水体。随着自然水体环境容量的压缩，大多数农村的水环境污染日益严重，生态、生活环境恶化，夏秋季节的黑臭严重影响到周边居民的基本生活，农村水污染现已成为农村环境综合治理的难点和广大群众关注的焦点。另外，大部分农居点的污水通过化粪池沉淀后就直接排放或渗入地下，少数的污水甚至未经处理便直接排放。目前来看，由于许多村里属于沙石土壤，污水可以迅速渗入地下，表面看来对农村环境污染不大，但正因为如此，低地下水的污染就非常严重了，长此以往，对农民的居住环境以及农业生产时非常不利的。
我国农村占地面积较大，农村生产生活区域分散、特殊，农村基础设施建设落后、缺少专业人员管理，以及目前普遍缺乏完善的排水和垃圾清运处理系统，尚无法对农业排污进行集中处理。
为了提高农村人民的生活质量，农村生活污水处理的建设迫在眉睫。由于我国农村面积大、分散广、设施简陋以及缺少专业的人员维护保养，建设一种使用简便、维修周期长、投资运营成本低、无人值守、处理效果好的小型污水处理装置是很有必要的。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种节能高效的生活污水一体化处理装置，集成污水收集、过滤、生化处理和高效沉淀工艺于一体，能有效去除悬浮物、有机物、氮、磷等污染因子，具有占地面积小、运行成本低、水处理效率高、安置条件影响低、维护简单等优点。
技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种节能高效的生活污水一体化处理装置，包括依次布置的过滤区、旋流缺氧区、接触氧化区、高效沉淀区和设备区；
其中，所述过滤区设置有格栅网进行污水过滤，其出水通过进水管道由上方进入设置于旋流缺氧区中部的旋流筒，随后下翻进入旋流缺氧区进行反硝化；所述旋流缺氧区和接触氧化氧区之间通过上部过流孔洞相连，且接触氧化区底部、中部分别设置有曝气装置、生物填料；所述接触氧化区和高效沉淀区通过上方溢流口相通，且高效沉淀区底部设置有空气吹提装置，通过空气吹提装置将剩余污泥回流至旋流缺氧区进行反硝化；所述设备区设置有用于向曝气装置及空气吹提装置供气的空气泵。
进一步的，所述旋流筒为圆筒过流状，且进水管口与回流管口皆与上部筒壁形成切向流形态，在水力冲刷作用下，筒内形成漩涡，对缺氧池内泥水进行水力搅拌，避免了污泥的沉积，另外，富氧的回流液体在旋流筒内进行氧气的消耗，也避免了富氧的回流液对旋流缺氧区功能造成影响。
进一步的，所述空气吹提装置包括延伸至高效沉淀区底部的回流管及插入回流管中心处的风管；所述风管与空气泵连通，空气流速约为10～15m每秒，且上管口高于回流管最低管口100mm左右，利用已有气源对回流管口污泥进行提升。
优选的，所述空气吹提装置中空气量与回流量的调比为4:1，污泥回流比为 300％～400％，有效代替传统的泵的提升，减少机械设备的投入。
进一步的，所述曝气装置为盘式微孔曝气，空气通过微孔形成微小气泡，最大限度的与水体接触，提高水体的充氧效率，降低能耗。
进一步的，所述生物填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在微生物在新陈代谢的作用下，污水中有机污染物得以去除，污水得到净化。
进一步的，所述生物填料的孔隙率大于98％，且比表面积大于300㎡/m3，对污水起高效沉淀截留功能。
进一步的，所述格栅网为孔径3mm的不锈钢钢丝网，放置于设备进水口前端，截留大颗粒悬浮物，避免对后续生化处理进行冲击。
进一步的，所述高效沉淀区顶部设置有齿状出水堰，清水经过齿状出水堰壁均匀进入出水堰，随后排出。
有益效果：本发明提供的一种节能高效的生活污水一体化处理装置，相对于现有技术，具有以下优点：
1、采用了成熟度高、处理成本低的活性污泥法，优化了旋流缺氧区的搅拌结构，代替了传统的机械搅拌，减小了前期的建设投入和后期的维修频次，优化了回流的方式，用已有的气源进行气体提升，减少了水泵的投入和维修，从根本上解决了农村生活污水处理设备维修困难、无人员值守、投资维护紧张的问题；
2、集成污水收集、过滤、生化处理和高效沉淀工艺于一体，能有效去除悬浮物、有机物、氮、磷等污染因子，具有占地面积小、运行成本低、水处理效率高、安置条件影响低、维护简单等优点；
3、设备为集成化程度高一体式结构，可根据需要进行埋地或地面放置，无现场工作量，即插即用，占地小，能耗低，维护量小。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的俯视图；
图中包括：旋流缺氧区1、接触氧化区2、高效沉淀区3、设备区4、旋流筒5、空气吹提装置6、曝气装置7、生物填料8、空气泵9、格栅网10。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作更进一步的说明。
如图1-2所示为一种节能高效的生活污水一体化处理装置，包括依次布置的过滤区、旋流缺氧区1、接触氧化区2、高效沉淀区3和设备区4；
其中，所述过滤区设置有格栅网10进行污水过滤，其出水通过进水管道由上方进入设置于旋流缺氧区1中部的旋流筒5，随后下翻进入旋流缺氧区1进行反硝化；所述旋流缺氧区1和接触氧化氧区之间通过上部过流孔洞相连，且接触氧化区2底部、中部分别设置有曝气装置7、生物填料8；所述接触氧化区2和高效沉淀区3通过上方溢流口相通，且高效沉淀区3底部设置有空气吹提装置6，通过空气吹提装置6将剩余污泥回流至旋流缺氧区1进行反硝化；所述设备区4设置有用于向曝气装置7及空气吹提装置6供气的空气泵9。
本实施例中，所述空气吹提装置6包括延伸至高效沉淀区3底部的回流管及插入回流管中心处的风管；所述风管与空气泵9连通，风管内的空气流速为10～15m每秒，且风管的上管口高于回流管下管口100mm，通过风管气流作用对回流管管口的污泥进行提升；其中空气量与回流量的调比为4:1，污泥回流比为300％～400％。
所述曝气装置7为盘式微孔曝气，且生物填料8上布置有用于去除污水中有机污染物的生物膜；所述生物填料8的孔隙率大于98％，且比表面积大于300㎡/m3；所述格栅网10为孔径3mm的不锈钢钢丝网；所述高效沉淀区3顶部设置有齿状出水堰。
本发明的具体实施方式如下：
基于该装置，过滤区污水管入口处设置格栅网，污水先经过格栅网，较大的固体和悬浮物被格栅网拦截，提高后续生化处的效率，网格定期清理。
过滤后的污水经过进水管道进入旋流筒内部，随后下翻进入旋流缺氧区进行反硝化，由缺氧区上部溢流进入接触氧化区，达到均衡水质、水量的目的；同时旋流缺氧区混合高效沉淀区的回流硝化液，实现反硝化脱氮和补泥的目的。
所述旋流筒为圆筒过流状，进水和回流方向均切向于圆筒上端侧壁，缺氧区中泥水混合物在大水量冲刷下，于筒中形成旋流，对缺氧区中水体进行水力搅拌，防止缺氧区内污泥的沉积；同时由气提回流而来的泥水混合物含有大量氧气，在旋流筒中进行氧气消耗，避免富氧的回流液对缺氧区的反硝化效果产生影响。
旋流缺氧区的污水通过上部溢流进入接触氧化区，接触氧化区中部设置生物填料，填料具有较高的孔隙率和较大的比表面积，接触氧化区对污水起高效沉淀截留功能，去除悬浮物，填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，生化降解有机物，并同时发生好氧硝化作用，去除来水中的氨氮污染物。同时接触氧化区底部设置曝气装置，曝气装置为盘式微孔曝气，空气通过微孔形成微小气泡，最大限度的与水体接触，提高水体的充氧效率，降低能耗，提供硝化反应所需要的氧气，进一步进行泥水搅拌。
接触氧化区的污水由上部进入高效沉淀区，经过重力沉降对污水中含有的悬浮物及污泥进行去除、沉积；在高效沉淀区底部设置空气吹提装置，利用已有气源的吹提，将污泥回流至前端缺氧池进行反硝化，代替传统的泵的提升，减少机械设备的投入，从而降低投资成本和后期的运营维护、维修成本。出水经过齿状出水堰壁均匀进入出水堰，随后排出。
设备区主要放置空气泵和维护专用工具等，实现产地安装完成，现场插管即用的功能，避免了长时间的现场工作，消除了现场环境对设备安装的影响，减小了工期，降低了成本。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种节能高效的生活污水一体化处理装置，其特征在于，包括依次布置的过滤区、旋流缺氧区(1)、接触氧化区(2)、高效沉淀区(3)和设备区(4)；
其中，所述过滤区设置有格栅网(10)进行污水过滤，其出水通过进水管道由上方进入设置于旋流缺氧区(1)中部的旋流筒(5)内；所述旋流缺氧区(1)和接触氧化氧区之间通过上部过流孔洞相连，且接触氧化区(2)底部、中部分别设置有曝气装置(7)、生物填料(8)；所述接触氧化区(2)和高效沉淀区(3)通过上方溢流口相通，且高效沉淀区(3)底部设置有空气吹提装置(6)，通过空气吹提装置(6)将剩余污泥回流至旋流缺氧区(1)进行反硝化；所述设备区(4)设置有用于向曝气装置(7)及空气吹提装置(6)供气的空气泵(9)。
2.根据权利要求1所述的一种节能高效的生活污水一体化处理装置，其特征在于，所述旋流筒(5)为圆筒过流状，且进水管口与回流管口皆与上部筒壁形成切向流形态。
3.根据权利要求1所述的一种节能高效的生活污水一体化处理装置，其特征在于，所述空气吹提装置(6)包括延伸至高效沉淀区(3)底部的回流管及插入回流管中心处的风管；所述风管与空气泵(9)连通，风管内的空气流速为10～15m每秒，且风管的上管口高于回流管下管口100mm，通过风管气流作用对回流管管口的污泥进行提升。
4.根据权利要求3所述的一种节能高效的生活污水一体化处理装置，其特征在于，所述空气吹提装置(6)中空气量与回流量的调比为4:1，污泥回流比为300％～400％。
5.根据权利要求1所述的一种节能高效的生活污水一体化处理装置，其特征在于，所述曝气装置(7)为盘式微孔曝气。
6.根据权利要求1所述的一种节能高效的生活污水一体化处理装置，其特征在于，所述生物填料(8)上布置有用于去除污水中有机污染物的生物膜。
7.根据权利要求1所述的一种节能高效的生活污水一体化处理装置，其特征在于，所述生物填料(8)的孔隙率大于98％，且比表面积大于300㎡/m3。
8.根据权利要求1所述的一种节能高效的生活污水一体化处理装置，其特征在于，所述格栅网(10)为孔径3mm的不锈钢钢丝网。
9.根据权利要求1所述的一种节能高效的生活污水一体化处理装置，其特征在于，所述高效沉淀区(3)顶部设置有齿状出水堰。
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