CN110981114A - 一种地埋式污水处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地埋式立式污水处理设备。本发明主要包括控制箱、设备间、厌氧池、缺氧池、好氧池、超滤膜池，每个操作室相联通，设备底端设有一个进水口，设备顶端设有一个出水口，设备从底端进水，污水依次通过厌氧池，缺氧池，好氧池，最后经过超滤膜池后从出水口排放。本发明设备大幅度降低能耗，新式的超滤膜使用方式大幅节省面积，污水处理效果好，气体利用率高。污水经过每一个操作室都会进行降解处理，出水口达到排放标准。
Description
技术领域
本发明涉及污水治理技术领域，更具体的说，是涉及一种地埋式污水处理设备。
背景技术
随着我国经济的飞速发展，农村生活水平的不断提高，人们对环境的保护意识越来越强，十九大提出乡村振兴战略，打造生态宜居乡村，农村的生活污水治理被提上了重要日程。根据相关统计，全国农村造成的生活污水每天有90亿吨，而这些污水绝大部分都没有经过相关处理而直接排放到自然界中，对自然界造成了极大的污染和破坏，要想建设生态宜居乡村，农村生活污水的治理就有了重要的战略意义。
农村生活污水非常的分散，官网收集难度大，基本没有污水处理设备，生活污水浓度低，变化范围比较大，生活污水性质相差不大，可生化性强，个体水量小，单日变化系数大，甚至可能会有断流的现象，所以针对这些农村污水特点需要专用的处理设备。
发明内容
本发明所需要解决的问题在于，克服上述现有技术存在的空白，提供一种地埋式立式污水处理设备。
为解决上述问题，本发明的方案是：
所述设备为一体结构，包括自下而上依次设置的厌氧池、缺氧池、好氧池和膜池；
设置有进水离心泵的进水管连接位于厌氧池下部的进水口，厌氧池内安装有搅拌系统；
缺氧池与厌氧池之间通过第一层可移动隔板分隔，第一层可移动隔板一端与设备内壁通过合页连接,另一端设置有防止隔板下沉的支撑，缺氧池内填充满多孔填料球，缺氧池底部安装有第一层穿孔曝气管进行连续曝气；
好氧池与缺氧池之间通过第二层可移动隔板分隔，(第二层可移动隔板一端与设备内壁通过合页连接,另一端设置有防止隔板下沉的支撑，好氧池内填充满多孔填料球，增加了活性污泥的接触面积，当污水进入到好氧池内，能更好的进行反应，好氧池底部安装有第二层穿孔曝气管进行连续曝气，
膜池与好氧池之间通过可移动穿孔隔板分隔，第三层可移动穿孔隔板一端与设备内壁通过合页连接,另一端设置有防止隔板下沉的支撑，膜池内放置超滤膜；膜池底部安装第二层穿孔曝气管需要连续曝气，膜池上部出水口连接设置有出水离心泵的出水管；
鼓风机通过设置有第一进气阀门、第二进气阀门、第三进气阀门的气路分别连接第一层穿孔曝气管、第二层穿孔曝气管和第二层穿孔曝气管；
厌氧池、缺氧池、好氧池和膜池分别通过设置有第一棑泥阀门、第二棑泥阀门、第三棑泥阀门、第四棑泥阀门的棑泥管路连接设有棑泥总阀门和泥浆泵的棑泥总管；
所述设备设置有安装PLC控制系统的控制箱，PLC控制系统分别控制上述各阀门和各水泵。
所述搅拌系统为由电机驱动的搅拌桨。
膜池内放置帘式超滤膜，帘式超滤膜平放置在膜池内。
PLC控制系统采用S7-1200。
本发明的有益效果是：
上述地埋式立式污水处理设备，厌氧池与缺氧池与好氧池与膜池虽然每个工艺池有自己独立的运行空间，但是他们之间又是相互联系的，膜池内的活性污泥分别回流到其他三个池体内，为其他三个池体的活性污泥提供良好的生长条件，最后的超滤膜工艺很好的将泥水分离，避免了污泥的流失，系统不必再从外界补充活性污泥，将农村生活污水处理后达到排放标准，可以直接排放到自然界水体中。
上述地埋式立式污水处理设备与其他污水处理设备相比，具有如下优势：
①本设备在处理工艺上非常简单，流程短，可实施性强。
②同步脱氮除磷，设备总水力停留时间少于其他传统工艺，出水浊度低。
③设备运行过程中，不易发生污泥膨胀，SVI值小于100。
④运行过程无需投加药剂，厌氧池只用搅拌，缺氧池少量曝气，设备运行费用低。
⑤全自动运行，操作简单，可做到无人值守，远程监控。
⑥集成化程度高，维护工作量小，维护简单，要求较低。
附图说明
图1是本发明一种地埋式立式污水处理设备结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明所述设备作进一步的说明。
如图1所示，一种地埋式立式污水处理设备，设备包括控制箱、设备间、厌氧池、缺氧池、好氧池、超滤膜池，设置有进水离心泵的进水管连接位于厌氧池下部的进水口，厌氧池内安装有搅拌系统；缺氧池与厌氧池之间通过第一层可移动隔板分隔，第一层可移动隔板一端与设备内壁通过合页连接,另一端设置有防止隔板下沉的支撑，缺氧池内填充满多孔填料球，缺氧池底部安装有第一层穿孔曝气管进行连续曝气；好氧池与缺氧池之间通过第二层可移动隔板分隔，(第二层可移动隔板一端与设备内壁通过合页连接,另一端设置有防止隔板下沉的支撑，好氧池内填充满多孔填料球，增加了活性污泥的接触面积，当污水进入到好氧池内，能更好的进行反应，好氧池底部安装有第二层穿孔曝气管进行连续曝气，膜池与好氧池之间通过可移动穿孔隔板分隔，第三层可移动穿孔隔板一端与设备内壁通过合页连接,另一端设置有防止隔板下沉的支撑，膜池内放置超滤膜；膜池底部安装第二层穿孔曝气管需要连续曝气，膜池上部出水口连接设置有出水离心泵的出水管；鼓风机通过设置有第一进气阀门、第二进气阀门、第三进气阀门的气路分别连接第一层穿孔曝气管、第二层穿孔曝气管和第二层穿孔曝气管；厌氧池、缺氧池、好氧池和膜池分别通过设置有第一棑泥阀门、第二棑泥阀门、第三棑泥阀门、第四棑泥阀门的棑泥管路连接设有棑泥总阀门和泥浆泵的棑泥总管；所述设备设置有安装PLC控制系统的控制箱，PLC控制系统分别控制上述各阀门和各水泵。
控制箱，是整个设备的操作平台，因为整套设备可实现全自动运行，所以需要对设备的阀门和水泵等电器设备做控制，控制系统通过PLC，对整套设备的工艺进行调节和设定，制定的运行参数也要依靠控制箱进行传输。
厌氧池，这是污水进入到设备的第一个工艺池，厌氧池作为污水处理的第一道工艺，当投加的活性污泥经过培养之后，设备调整污泥的溶解氧数值，基本保持溶解氧的数值为零，活性污泥通过搅拌桨的连续搅拌，防止自然沉降，结合从设备顶部膜池回流下来的活性污泥混合液，与污水充分接触，利用活性污泥中的厌氧微生物的生长，吸附、降解有机物，将高分子有机物水解为小分子有机物，该阶段厌氧微生物释放磷并且同时将部分有机物进行氨化，生活污水中的COD、BOD在这一环节有所下降，该阶段是为下一阶段工艺提供反应条件，当进水的COD营养值值偏低时，造成该工艺段的活性污泥不能正常的代谢生长，本发明设备可以在该阶段设置碳源投加装置，通过碳源投加，来满足活性污泥的正常生长需求。
缺氧池，污水通过厌氧池后，经过设定好的对角通道，让污水与活性污泥尽量有长时间的、均匀的接触反应。缺氧池内充满了圆形多孔填料，在这个工艺段安装填料球就是为了让活性污泥更好的附着在上面，增加了活性污泥与污水的接触面积，为活性污泥降解提供了更好的条件，并且每个多孔填料球可以看做是一个小型的生化基站，填料球内部有填充海绵块，更加的提高了活性污泥的挂膜的性能，填料的材质选用聚氨酯球形材料，该填料与水比重接近，孔隙率高，有利于生物挂膜，所以是理想的生化填料材质。缺氧池底部均匀分布穿孔曝气管连续微量曝气，连续微量曝气是为了让水中的溶解氧达到该工艺段的运行要求，在该工艺段，污水中的氮在该阶段得到降解，该工艺段的进水与出水设定的对角，也是为了让污水与活性污泥有更长时间和更均匀的接触反应。
好氧池，污水经过缺氧池后，经过缺氧池顶端设置的出口，污水达到好氧池，好氧池内与缺氧池内一样，也填充满了圆形多孔填料，作用与缺氧池相近，但在该阶段，填料球还要一个作用，就是切割气泡，因为好氧池底端均匀布置穿孔曝气管，曝气量比较大，气泡大，气体的利用率低，而且气泡大不利于气体被活性污泥溶解利用，这个填料球就会把大气泡分割成小气泡，提高氧气的利用率，使活性污泥更好的与污水反应。该工艺段的反应是多功能的，去除BOD、COD、氨氮等指标，硝化和吸收磷都在好氧池内进行，并且活性污泥回流也是从这个工艺段回流出去。
超滤膜池，该工艺作为整套设备的最后一个处理步骤，膜池内放置帘式超滤膜，帘式超滤膜要平放置在膜池内，这样可以极大的减少设备的高度和占地面积，水平放置膜组件也可以减轻膜组件的污染，膜池底部均匀安装有连续曝气的穿孔气管连续大量曝气，曝气目的的是为了防止超滤膜污堵，膜池底部用的是穿孔隔板，目的是为了让底下的好氧池的曝气可以从隔板中间的孔道浮上来，这样正好可以利用上来的气量对超滤膜进行冲刷，可以减少超滤膜自身的用气量，大大减少了能耗。超滤膜池主要是对泥水进行分离，通过超滤膜的超高截留性能，活性污泥都被截留在膜池内，不会随着产水排除，在传统工艺中替代了二沉池，并且比传统的二沉池泥水分离效果更加的稳定，更加的彻底，该工艺段对COD和氨氮指标也有一定的降低作用。
本套设备中，每个处理池都是相互连通的，每个处理池的处理效果都决定着设备的最终出水效果。本套设备工艺简单，在处理效果上是最简单的脱氮除磷的工艺，操作简单，总的水力停留时间小于其他相似设备，设备运行中无需投药，厌氧池搅拌，取样池少量曝气，以不增加溶解氧，好氧池和膜池的联合，大幅度减少了运行成本。设备具有较强的适应性能，设备三个池子均可投加药剂，如果因为来水水质问题，不能满足活性污泥处理要求，可以通过人为投加药剂，来促使设备正常运行，处理达到指标。
实施例1
以天津某农村生活污水为例，该村民每天生活污水排放量150吨/天，在该村设置三个污水处理装置，平均每台处理装置50吨/天的处理量，现在以其中一台进水水质相对稳定，水量充足为例进行说明。
对该村连续监测进水，COD含量在100-200mg/L之间，BOD含量在50-100mg/L之间，总氮含量在15-30mg/L之间，氨氮在17-40mg/L之间，总磷1-5mg/L之间，pH在7.2-8.4之间，进过计算，该水质BOD/COD比在0.5左右，可生化性较好，表明可以采用生物方法去除有机物。BOD/TN的比值在0.33左右，碳源基本充足，如果在运行过程中检测到碳源不足，可以通过设备另外投加碳源。BOD/TP大于20，适于用生物除磷。要求出水指标达到《城镇污水处理厂污染排放标准》C类标准。综合以上指标，确定该设备的运行工艺完全满足处理要求。
设备埋在底下留有通风口和人孔，地上做的绿化草坪，设备前端设有调节池和滤网，调节池有效容积大于36m3，调节池水停留时间大于17h，滤网将大颗粒杂志拦截后，由进水泵抽吸至设备进水口。设备厌氧池有效容积4.6m3,水力停留时间2.3h，缺氧池有效容积4.6m3，填料体积16m3,填料规格
水力停留时间2.3h，好氧池有效容积5.75m3，填料体积16m3,填料规格
水力停留时间2.87h，生化段总停留时间7.45h。超滤膜池污泥浓度控制在6000-10000mg/L之间，污泥回流比设置400％。超滤膜产水设定2.5m3/h。设备开始运行后，为了更快的让微生物挂膜，缩短培养时间，直接从附近污水厂拉过来活性污泥，直接投加，培养时间15天左右。培养污泥过程中，调节厌氧池DO基本保持在0mg/L，最大不超过0.1mg/L,搅拌桨随着进水不断搅动，防止活性污泥自由沉降。缺氧池通过穿孔曝气管连续微量曝气，调整曝气量，防止污泥自由沉降变成死泥，保持缺氧池内的DO在0.3mg/L左右，不超过0.5mg/L。好氧池通过穿孔曝气管连续不断的曝气，防止污泥自由沉降变成死泥，保持DO在1-3mg/L，过高的DO值在该阶段意义不大，还增加了能耗。超滤膜池横向放置超滤膜13帘，设置通量10LMH，膜池低均匀分布穿孔曝气管，通过连续不断的曝气，设置曝气量65m3/h，由于超滤膜底部用的是穿孔隔板，所以好氧池内的气体可以通过孔道上浮到超滤膜池，为超滤膜增加了曝气量，曝气量的增加减少了超滤膜的污染速率，并且减少了一部分能耗，超滤膜运行稳定，出水水质稳定，出水SS都在5mg/L以下。设备调试好后，稳定运行，对设备进水和出水进行连续30天的监测，在进水条件满足进水要求，与设备运行前调研的水质条件相符的情况下，设备出水COD含量在20-30mg/L之间，BOD含量在5mg/L以下，总氮含量在0.3mg/L以下，氨氮在3mg/L以下，总磷0.3mg/L之间，pH在7.2-8.3之间。出水指标满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》DB12/599-2015中C类标准。
上述参照实施例对该一种地埋式立式污水处理设备进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种地埋式污水处理设备，其特征在于：所述设备为一体结构，包括自下而上依次设置的厌氧池、缺氧池、好氧池和膜池；
设置有进水离心泵的进水管连接位于厌氧池下部的进水口，厌氧池内安装有搅拌系统；
缺氧池与厌氧池之间通过第一层可移动隔板分隔，第一层可移动隔板一端与设备内壁通过合页连接,另一端设置有防止隔板下沉的支撑，缺氧池内填充满多孔填料球，缺氧池底部安装有第一层穿孔曝气管进行连续曝气；
好氧池与缺氧池之间通过第二层可移动隔板分隔，(第二层可移动隔板一端与设备内壁通过合页连接,另一端设置有防止隔板下沉的支撑，好氧池内填充满多孔填料球，增加了活性污泥的接触面积，当污水进入到好氧池内，能更好的进行反应，好氧池底部安装有第二层穿孔曝气管进行连续曝气，
膜池与好氧池之间通过穿孔移动隔板分隔(第三层可移动穿孔隔板一端与设备内壁通过合页连接,另一端设置有防止隔板下沉的支撑，膜池内放置超滤膜；膜池底部安装第二层穿孔曝气管需要连续曝气，膜池上部出水口连接设置有出水离心泵的出水管；
鼓风机通过设置有第一进气阀门、第二进气阀门、第三进气阀门的气路分别连接第一层穿孔曝气管、第二层穿孔曝气管和第二层穿孔曝气管；
厌氧池、缺氧池、好氧池和膜池分别通过设置有第一棑泥阀门、第二棑泥阀门、第三棑泥阀门、第四棑泥阀门的棑泥管路连接设有棑泥总阀门和泥浆泵的棑泥总管；
所述设备设置有安装PLC控制系统的控制箱，PLC控制系统分别控制上述各阀门和各水泵。
2.根据权利要求1所述的地埋式污水处理设备，其特征在于：所述搅拌系统为由电机驱动的搅拌桨。
3.根据权利要求1所述的地埋式污水处理设备，其特征在于：膜池内放置帘式超滤膜，帘式超滤膜平放置在膜池内。
4.根据权利要求1所述的地埋式污水处理设备，其特征在于：PLC控制系统采用中央处理器S7-1200。
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