CN113429070B - 一种具备可调节区域柔性设计的农村污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具备可调节区域柔性设计的农村污水处理装置，属于污水处理设备技术领域，本发明包括内部具有依次连通的厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池的生化箱；以及污水回流泵，其入口安装有用于与好氧池连通的取料管，其出口安装有回流管；回流管开设有与缺氧池厌氧池连通的通道，通道安装有能够选择性地打开或关闭的流量阀，从而使好氧池内的污水能够选择性地回流至缺氧池和厌氧池，本发明的有益效果：其通过采用简易的管路结构设计，设置厌氧区、缺氧区回流点，形成多点回流体系，由此实现生化反应区域的柔性可控和工艺调整，可充分利用原水碳源，强化脱氮除磷效果，管控和提高污染物指标的达标率，设备的工艺运行能适应农村水质特性。

Description

一种具备可调节区域柔性设计的农村污水处理装置

技术领域

本发明涉及污水处理设备技术领域，尤其涉及一种具备可调节区域柔性设计的农村污水处理装置。

背景技术

现有技术中，传统污水处理设备可结合传统的活性污泥、AAO（厌氧-缺氧-好氧）工艺、生物填料等技术，对废水经厌氧、缺氧、好氧等处理，从而使COD、氨氮、总磷、总氮等指标达标排放，而目前一体化设备常用的接触氧化工艺抗冲击负荷能力差，在高浓度进水条件下，设备产泥量较大，沉淀池极易产生浮泥，无法稳定运行；低浓度进水条件下，水质碳氮比较低，原水中的碳源无法得到充分利用，影响反硝化效果，出水总氮超标情况时有发生，此外，现有设备多限于量产机型设计，对农村污水实际情况针对性不足，单一（硬性）设计无法灵活应对处理实际中特性各异的污水，故设备稳定达标性能不佳，缺乏可调节的柔性设计，设备工艺可塑性、调节性不足。

如授权公告号为CN106495399A，授权公开日为20170315，名称为《一种农村污水处理设备》的实用新型专利，包括机箱主体，机箱主体内设置有依次相接的第一水箱、第一多相流空化器、第一氧化反应器、第二水箱、第二多相流空化器、第二氧化反应器和第三水箱、以及将上述设备连接的管路；第一水箱连接有伸入三级池内的取水管和提供吸力的自吸泵；第一水箱与第一多相流空化器之间的管路接入有装载药剂的加药桶；农村污水处理设备还设有臭氧发生器，臭氧发生器一出气口接入加药桶与第一多相流空化器之间的管路，其另一出气口接入第二水箱与第二多相流空化器之间的管路；与第三水箱的排水管连接有栽培植物的花架。

上述专利就仅仅包括氧化和消毒工艺，现有技术大多如此，其工艺单一，无法灵活应对处理实际中特性各异的污水，所以，基于上述问题，本来技术人员亟需提供一种具备可调节区域柔性设计的农村污水处理装置。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种具备可调节区域柔性设计的农村污水处理装置。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明公开的一种具备可调节区域柔性设计的农村污水处理装置，包括：内部具有依次连通的厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池的生化箱；以及

污水回流泵，其入口安装有用于与所述好氧池连通的取料管，其出口安装有回流管；

所述回流管开设有与所述缺氧池所述厌氧池连通的通道，所述通道安装有能够选择性地打开或关闭的流量阀，从而使所述好氧池内的污水能够选择性地回流至所述缺氧池和所述厌氧池。

进一步的，所述回流管上连接有插入厌氧池中的第一支管、插入缺氧池中的第二支管，所述第一支管和所述第二支管均安装有所述流量阀。

进一步的，所述污水回流泵设置于所述沉淀池内，所述回流管依次贯穿所述缺氧池和所述厌氧池，从而使污水依次流经所述缺氧池、所述厌氧池。

进一步的，所述第一支管和所述第二支管均朝向所述生化箱底壁延伸，且末端均与所述生化箱底壁形成有间隙。

进一步的，所述生化箱包括下箱体和通过紧固件安装在所述下箱体上的上箱体；

其中，所述上箱体与下箱体之间夹有密封圈。

进一步的，所述下箱体还包括多个隔板，用于将所述下箱体间隔成厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池，且所述隔板开设有污水能够流通的过水口，所述下箱体的侧壁上设有与沉淀池相连通的出水口。

进一步的，所述上箱体对应所述厌氧池、所述缺氧池、所述好氧池、所述沉淀池位置均开设有检修口，且所述上箱体对应所述厌氧池还布设有进水口。

进一步的，所述检修口以能够移除的方式连接有封堵件。

进一步的，所述封堵件为检修盖，所述检修口具有外螺纹，所述检修盖与所述检修口螺纹连接。

在上述技术方案中，本发明提供的一种具备可调节区域柔性设计的农村污水处理装置，有益效果：

本发明农村污水处理装置与现有技术相比，首先，通过取料管和回流管，采用简易的管路结构设计，设置厌氧区、缺氧区回流点，形成多点回流体系，由此实现生化反应区域的柔性可控和工艺调整，可充分利用原水碳源，强化脱氮除磷效果，管控和提高污染物指标的达标率，设备的工艺运行能适应农村水质特性，实现较好应对水质变化的目的；且本套装备辅助配套设施简单，不增加占地面积，工艺流程简洁流畅，节约成本；

其次，可以将进水口开设置格栅池上，格栅池通过格栅阻拦液固混合区的杂质进入污水区内，防止杂质进入厌氧池；

另外，格栅池底壁安装有传动机构，传动机构的丝杠驱动格栅竖直地上下升降，从而将格栅池的液固混合区内的杂质推入杂质存储区内、并形成饼状存储，同时，格栅在格栅池内上下位移还有利于避免杂质堵塞格栅孔，格栅池具有下池体和上池体，上池体内形成有杂质存储区，且上池体内壁周向均匀阵列有若干变形体，以使上池体内径变径，从而阻挡饼状杂质下移，能够有效防止饼状杂质回落。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明公开的一种具备可调节区域柔性设计的农村污水处理装置的整体结构示意图；

图2是本发明公开的一种具备可调节区域柔性设计的农村污水处理装置的俯视图；

图3是本发明公开的一种具备可调节区域柔性设计的农村污水处理装置A-A剖视图；

图4是本发明公开的一种具备可调节区域柔性设计的农村污水处理装置另一实施例结构示意图；

图5是本发明公开的一种具备可调节区域柔性设计的农村污水处理装置格栅池结构示意图；

图6是本发明公开的一种具备可调节区域柔性设计的农村污水处理装置格栅池局部放大图；

图7是本发明公开的一种具备可调节区域柔性设计的农村污水处理装置格栅俯视图。

附图标记说明：

生化箱1；厌氧池2；缺氧池3；好氧池4；沉淀池5；取料管6；回流管7；第一支管8；第二支管9；第一流量阀11；第二流量阀12；污水回流泵13；下箱体14；上箱体15；密封圈16；第一隔板17；第二隔板18；第三隔板19；过水口20；出水口21；第一检修口22；进水口23；第二检修口24；第三检修口25；第四检修口27；第一检修盖28；第二检修盖29；第三检修盖30；第四检修盖31；格栅池40；下池体41；上池体42；主管路43；第三流量阀44；格栅45；丝杠46；导向杆47；电机48；变形体49；吊杆50；端盖421；避让槽451；避让孔452；嵌入体491；水平轴492；凸弧面493。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

参见图1-3所示；

发明一种具备可调节区域柔性设计的农村污水处理装置，包括：

生化箱1、污水回流泵13，生化箱1中设有依次连通的厌氧池2、缺氧池3、好氧池4、沉淀池5，污水回流泵13的入口安装有插入好氧池4中的取料管6，污水回流泵13的出口安装有回流管7，回流管7开设有与缺氧池3厌氧池2连通的通道，通道安装有能够选择性地打开或关闭的流量阀，从而使好氧池4内的污水能够选择性地回流至所述缺氧池3和所述厌氧池2；

回流管7上连接有插入厌氧池中的第一支管8、插入缺氧池中的第二支管9，进而通过第一支管8和第二支管9形成与缺氧池3厌氧池2连通的通道，流量阀包括第一流量阀11和第二流量阀12，第一支管8上安装有第一流量阀11，第二支管9上安装有第二流量阀12，工作时，通过第一流量阀11和第二流量阀12使好氧池4内的污水能够选择性地回流至缺氧池3和厌氧池2；

第一支管8和第二支管9均朝向生化箱1底壁延伸，且末端均与生化箱1底壁形成有间隙。当污水回流时，污水从第一支管8和第二支管9与生化箱1底壁之间的间隙流出，并且，在污水的冲击下，能够避免淤泥沉积在生化箱1底壁上；

污水回流泵13设置于沉淀池5内，回流管7依次贯穿缺氧池3和厌氧池2，从而使污水依次流经缺氧池3、厌氧池2。

生化箱1包括下箱体14和上箱体15，上箱体15用紧固件安装在下箱体14上，且上箱体15与下箱体14之间夹有密封圈16。

下箱体14中设有三块相互平行的隔板将下箱体14分隔为厌氧池2、缺氧池3、好氧池4、沉淀池5，三块隔板从厌氧池2向沉淀池5方向依次为第一隔板17、第二隔板18、第三隔板19，第一隔板17的下部、第二隔板18的下部、第三隔板19的中部各自设有一个过水口20，下箱体14的侧壁上设有与沉淀池5相连通的出水口21。

上箱体15对应厌氧池2、缺氧池3、好氧池4、沉淀池5位置均开设有检修口，且上箱体15对应厌氧池2还布设有进水口23。具体的，上箱体15上设有位于厌氧池2上方的第一检修口22和进水口23、位于缺氧池3上方的第二检修口24、位于好氧池4上方的第三检修口25、位于沉淀池5上方的第四检修口27。

其中，每个检修口以能够移除的方式连接有封堵件，封堵件为检修盖，检修口具有外螺纹，检修盖与检修口螺纹连接，具体的，第一检修口22上螺接有第一检修盖28，第二检修口24上螺接有第二检修盖29，第三检修口25上螺接有第三检修盖30，第四检修口27上螺接有第四检修盖31。

好氧池4采用曝气器进行曝气，曝气器位常规设置，在此不再赘述；

参见图4所示，另一优选的实施例中该污水处理装置还包括通过主管路43与厌氧池2连通的格栅池40，主管路43安装有第三流量阀44，格栅池40开设有进水口23，工作时，打开第三流量阀44，格栅池40内的污水通过主管路43流入厌氧池2；格栅池40的构造为圆柱体结构，其顶端形成有杂质存储区，位于杂质存储区下方能够升降地安装有格栅45，通过格栅45将格栅池40间隔成污水区、液固混合区，主管路43与污水区连通，液固混合区开设有进水口23，该结构通过格栅45阻拦液固混合区的杂质进入污水区内，防止杂质进入厌氧池2；

本技术方案中，还包括用于驱动格栅45竖直方向运动的驱动机构以及传动机构，如格栅池40底壁安装有传动机构，传动机构包括格栅池40旋转连接的丝杠46和与格栅池40固连的导向杆47，格栅45上安装有与丝杠46螺旋传动的丝母，且格栅45与导向杆47滑动连接，在导向杆47的作用下，引导格栅45竖直地上下升降，从而将液固混合区内的杂质推入杂质存储区内、挤压、并形成饼状存储，另外，格栅45在格栅池40内上下位移还有利于避免杂质堵塞格栅孔，格栅池40外部固连有驱动丝杠46旋转的电机48，电机48也即驱动机构。

格栅池40为分体结构，其具有下池体41和上池体42；下池体41和上池体42通过螺栓能够拆卸连接，且下池体41和上池体42通过密封垫密封，其中，上池体42内形成有杂质存储区，且上池体42内壁周向均匀阵列有若干变形体49，以使上池体42内径变径，从而阻挡饼状杂质下移，当丝杠46顺时针旋转，格栅45上升将固体杂质滤出，并将其推入杂质存储区，在上池体42顶壁提供的反作用力下，杂质被挤压并形成饼状，当丝杠46逆时针旋转，格栅45下降，饼状杂质触动变形体49，变形体49使上池体42内径缩小，从而变形体49阻挡饼状杂质下落；

其中，上池体42顶壁悬吊有多个能够插入饼状杂质中的吊杆50，吊杆50外壁具有螺旋叶片，该结构通过吊杆50能够进一步阻挡饼状杂质下落，另外，相邻两个吊杆50上的螺旋叶片旋向不一致，即使饼状杂质有沿着某个螺旋叶片螺旋下滑的趋势，相邻的吊杆50上的螺旋叶片也能起到相互制约的作用，阻挡饼状杂质下滑；

变形体49具有本体和通过水平轴492旋转连接在本体上表面用于延长本体长度的嵌入体491，变形体49的本体一端与上池体42内壁固连，另一端倾斜的向上延伸，变形体49的本体与上池体42内壁之间的夹角小于90度，有利于使变形体49始终保持倾斜地插入饼状杂质内，有效阻挡饼状杂质下落；

嵌入体491远离本体侧的表面为凸弧面493，当格栅45推动饼状杂质上升时，嵌入体491围绕水平轴492朝向上池体42内壁方向旋转，缩短变形体49整体长度，避免阻碍饼状杂质上升，此时凸弧面493与上池体42内壁接触，凸弧面493末端远离上池体42内壁，便于饼状杂质触动嵌入体491复位，当格栅45下降时，嵌入体491围绕水平轴492远离上池体42内壁方向旋转倾斜地插入饼状杂质，变形体49呈展开状态；

上池体42一端开口，且开口端通过螺栓与下池体41能够拆卸连接，上池体42另一端通过螺栓连接有端盖421，端盖421吊装有若干吊杆50，该结构通过端盖421，当清除饼状杂质时，拆卸端盖421，端盖421通过吊杆50顺利将上池体42内的饼状杂质取出。

在另一个可选的实施例中，端盖421不是螺接于上池体42上，而是端盖421的周测设置有多个弹簧，端盖通过弹簧连接于上池体42的外壁上，而且通过压力传感器控制所述格栅的运动行程，在第一状态下，格栅每次挤压到预设压力后不再前行，预设压力为垃圾滤饼的挤压压力，可以根据试验进行获取，在预设压力下污水基本被挤压而且滤饼能够有效的成型，预设压力小于各弹簧的变形压力，在第二状态下，此时格栅每次在预设位置以下到达预设压力，预设位置为预先设计的滤饼的最大容纳位置，在进水口23以上，如为上池体42与下池体的分界处，此时，电机加压到预设压力以上并足以驱动滤饼使得弹簧变形，也即在该压力下弹簧被挤压使得端盖离开上池体，滤饼的顶部暴露于空气中并且外溢，显然后，电机加压额定时间如10秒后停止并回复原位，或者可以手动控制如此持续的位于该状态，如此设置具有两个好处，其一滤饼被挤压顶出可以方便出料，其二挤压状态自身可以部分滤饼直接溢出上池体，自身就有出料效果。

显然的，通过自动或者手动的控制格栅的运动幅度、时间以及压力也可以实现上述的挤压效果。

参见图5所示，优选的实施例中，为了格栅45能够顺利在上池体42内升降，格栅45对应变形体49位置开设有避让槽451，对应吊杆50位置开设有避让孔452。

本实施例中，为了提升垃圾滤饼在上池体42内的留存概率，也可以将格栅池40整体倾斜布置。在另外的实施例中，可以调节电机的驱动力，高压提升滤饼的挤压力以使得其被挤压于上池体42内。

在上述技术方案中，本发明提供的一种具备可调节区域柔性设计的农村污水处理装置；

工作原理：

一、正常运行工况下，第一流量阀11完全关闭、第二流量阀12打开至设定流量，保持AAO工艺设计，提高脱氮除磷效率，降低碳源和除磷剂投加，降低运维费用，一体化处理装置运行工艺流程如下：

（1）前端预处理后的污水进入厌氧池2，在厌氧池2中进行有机物降解、厌氧释磷等处理过程；

（2）厌氧池2中的污水进入缺氧池3，与好氧池4回流的硝化液混合，进行反硝化脱氮处理；

（3）缺氧池3中的污水进入好氧池4，进行有机物降解、好氧吸磷及硝化处理，好氧池4中的污水回流至缺氧池3；

（4）好氧池4中的污水进入沉淀池5，进行沉淀。

二、低浓度进水负荷运行工况下，将第一流量阀11和第二流量阀12都打开至设定流量，通过两个回流点及回流量的调控，调整至AO工艺运行，扩大缺氧池3反应容积、延长缺氧区停留时间，充分利用原水碳源，强化反硝化脱氮效果。

三、高浓度进水负荷运行工况下，将第一流量阀11打开至设定流量，第二流量阀12关闭，通过厌氧池2回流点的控制，调整好氧池4至厌氧池2的大回流量呈类氧化沟工艺运行模式，可降低水质浓度梯度，延时曝气能有效降低污泥量产生，避免浮泥影响出水达标率，实现稳达标少维护。

通过采用简易的管路结构设计，设置厌氧区、缺氧区回流点，形成多点回流体系，由此实现生化反应区域的柔性可控和工艺调整，可充分利用原水碳源，强化脱氮除磷效果，管控和提高污染物指标的达标率，设备的工艺运行能适应农村水质特性，实现较好应对水质变化的目的；且本套装备辅助配套设施简单，不增加占地面积，工艺流程简洁流畅，节约成本。

上述提到的设定流量的值均根据生化箱的各池梯度容积、进出水的流速和经验进行设置；

有益效果：本发明农村污水处理装置与现有技术相比，首先，通过取料管和回流管，采用简易的管路结构设计，设置厌氧区、缺氧区回流点，形成多点回流体系，由此实现生化反应区域的柔性可控和工艺调整，可充分利用原水碳源，强化脱氮除磷效果，管控和提高污染物指标的达标率，设备的工艺运行能适应农村水质特性，实现较好应对水质变化的目的；且本套装备辅助配套设施简单，不增加占地面积，工艺流程简洁流畅，节约成本；

其次，可以将进水口开设置格栅池上，格栅池通过格栅阻拦液固混合区的杂质进入污水区内，防止杂质进入厌氧池；

另外，格栅池底壁安装有传动机构，传动机构的丝杠驱动格栅竖直地上下升降，从而将格栅池的液固混合区内的杂质推入杂质存储区内、并形成饼状存储，同时，格栅在格栅池内上下位移还有利于避免杂质堵塞格栅孔，格栅池具有下池体和上池体，上池体内形成有杂质存储区，且上池体内壁周向均匀阵列有若干变形体，以使上池体内径变径，从而阻挡饼状杂质下移，能够有效防止饼状杂质回落。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (9)

1.一种具备可调节区域柔性设计的农村污水处理装置，其特征在于，包括：

生化箱（1），其内部沿着水流方向具有依次连通的厌氧池（2）、缺氧池（3）、好氧池（4）以及沉淀池（5）；

污水回流泵（13），其入口安装有用于与所述好氧池（4）连通的取料管（6），其出口安装有回流管（7）；

所述回流管（7）开设有与所述缺氧池（3）和所述厌氧池（2）连通的通道，所述通道安装有能够选择性地打开或关闭的流量阀，从而使所述好氧池（4）内的污水能够选择性地回流至所述缺氧池（3）和所述厌氧池（2）；

还包括：

格栅池，其内部通过格栅（45）分隔成液固混合区以及污水区，所述污水区通过主管路（43）与厌氧池（2）连通，所述液固混合区开设有进水口；

还包括用于驱动格栅竖直方向运动的驱动机构以及传动机构，传动机构安装于格栅池底壁，传动机构包括与格栅池旋转连接的丝杠和与格栅池固连的导向杆，格栅上安装有与丝杠螺旋传动的丝母，且格栅与导向杆滑动连接，在导向杆的作用下，引导格栅竖直地上下升降，从而将液固混合区内的杂质推入杂质存储区内、挤压、并形成饼状存储；

格栅池具有下池体和上池体；下池体和上池体通过螺栓能够拆卸连接，且下池体和上池体通过密封垫密封，其中，上池体内形成有所述杂质存储区，且上池体内壁周向均匀阵列有若干变形体，若干变形体以使上池体的内径为变径，从而阻挡饼状杂质下移，当丝杠顺时针旋转，格栅上升将固体杂质滤出，并将其推入杂质存储区，在上池体顶壁提供的反作用力下，杂质被挤压并形成饼状，当丝杠逆时针旋转，格栅下降，饼状杂质触动变形体，变形体使上池体内径缩小，从而变形体阻挡饼状杂质下落。

2.根据权利要求1所述的一种具备可调节区域柔性设计的农村污水处理装置，其特征在于；

所述回流管（7）上连接有插入厌氧池（2）中的第一支管（8）、插入缺氧池（3）中的第二支管（9），所述第一支管（8）和所述第二支管（9）均安装有所述流量阀。

3.根据权利要求2所述的一种具备可调节区域柔性设计的农村污水处理装置，其特征在于；

所述第一支管（8）和所述第二支管（9）均朝向所述生化箱（1）底壁延伸，且末端均与所述生化箱（1）底壁形成有间隙。

4.根据权利要求2所述的一种具备可调节区域柔性设计的农村污水处理装置，其特征在于；

所述污水回流泵（13）设置于所述沉淀池（5）内，所述回流管（7）依次贯穿所述缺氧池（3）和所述厌氧池（2），从而使污水依次流经所述缺氧池（3）、所述厌氧池（2）。

5.根据权利要求1所述的一种具备可调节区域柔性设计的农村污水处理装置，其特征在于；

所述生化箱（1）包括下箱体（14）和通过紧固件安装在所述下箱体（14）上的上箱体（15）；

其中，所述上箱体（15）与下箱体（14）之间夹有密封圈（16）。

6.根据权利要求5所述的一种具备可调节区域柔性设计的农村污水处理装置，其特征在于；

所述下箱体（14）还包括多个隔板，用于将所述下箱体（14）间隔成厌氧池（2）、缺氧池（3）、好氧池（4）、沉淀池（5），且所述隔板开设有污水能够流通的过水口（20），所述下箱体（14）的侧壁上设有与沉淀池（5）相连通的出水口（21）。

7.根据权利要求5所述的一种具备可调节区域柔性设计的农村污水处理装置，其特征在于；

所述上箱体（15）对应所述厌氧池（2）、所述缺氧池（3）、所述好氧池（4）、所述沉淀池（5）位置均开设有检修口，且所述上箱体（15）对应所述厌氧池（2）还布设有进水口（23）。

8.根据权利要求7所述的一种具备可调节区域柔性设计的农村污水处理装置，其特征在于；

所述检修口以能够移除的方式连接有封堵件。

9.根据权利要求8所述的一种具备可调节区域柔性设计的农村污水处理装置，其特征在于；

所述封堵件为检修盖，所述检修口具有外螺纹，所述检修盖与所述检修口螺纹连接。

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