CN114804527A - 一种可移动式升流mbbr一体化污水处理设备及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可移动式升流MBBR一体化污水处理设备及系统，属于污水处理技术领域，该设备具有一体化、集约化、可移动性、易操作性等特点；其技术方案为：包括壳体，壳体内由下至上依次设置预处理区、MBBR反应区、沉淀消毒区，污水由底部进入预处理区，而后污水上流进行深度处理，再进行消毒灭菌；所述预处理区和MBBR反应区之间设置阻隔格栅，沉淀消毒区设置三相分离器，三相分离器具有喇叭口朝向MBBR反应区设置，沉淀消毒区对应于三相分离器喇叭口上方设置斜管区，斜管区设置多个依次排列的斜管以实现固液分离。

Description

一种可移动式升流MBBR一体化污水处理设备及系统
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种可移动式升流MBBR一体化污水处理设备及系统。
背景技术
这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
分散型污水包括农村污水、小型工厂污水、应急污水等。分散型污水的特点是用水量标准低，水量分散，变化幅度较大，分布较分散，涉及范围广，随机性也比较强。而在城乡结合部、小城镇、乡村和度假村等较分散的人群聚居地，污水收集和输送的费用之高，即使是经济发达国家也难以承受，因此污水分散处理作为城市污水集中处理的补充手段，受到了广泛的关注。
一体化污水处理设备作为污水分散处理手段的一种，得到了广泛的应用。现有一体化污水处理设备的技术种类较多，但这些一体化污水处理设备只是对污水处理厂的工艺进行缩放，未能根据分散型污水的特点进行针对性设计，难以实现小水量大波动废水的达标排放，并且这些一体化污水处理设备需要用到大量的机电设备来实现污水的搅拌和硝化液、污泥回流，增加了维护难度和运行成本。同时，大部分已经建设使用的小型污水处理设施(如小型工业污水一体化处理设备、农村污水大三格等)以使用活性污泥工艺为主，对于功能菌群的持留性能差，尽管设置沉淀池，但对功能菌的富集效果仍较差，价值自养菌群生长速率低，生长缓慢，系统需在较长的时间内方可达到稳定；生物膜法虽然生物富集能力强，但由于长期运行容易堵塞，且对微生物功能选择性差，从而很难实现达标排放。因此分散型污水处理急需简便、易操作的升级处理工艺设备。
MBBR(Moving Bed Biofilm Reactor，移动床生物膜反应器)是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，悬浮填料密度接近水，在挂膜前后与水体密度相近，使其可在水中悬浮，其实质是生物膜随载体按活性污泥方式运行，呈悬浮态，既保证了微生物的富集，也防止了堵塞和对微生物无选择性等问题。然而，MBBR工艺作为单一污水处理工艺很难实现污水达标，在现有污水处理设施上进行添加也较难操作。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种可移动式升流MBBR一体化污水处理设备及系统，该设备具有一体化、集约化、可移动性、易操作性等特点。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
第一方面，本发明提供了一种可移动式升流MBBR一体化污水处理设备，包括壳体，壳体内由下至上依次设置预处理区、MBBR反应区、沉淀消毒区，污水由底部进入预处理区，而后污水上流进行深度处理，再进行消毒灭菌；所述预处理区和MBBR反应区之间设置阻隔格栅，沉淀消毒区设置三相分离器，三相分离器具有喇叭口朝向MBBR反应区设置，沉淀消毒区对应于三相分离器喇叭口上方设置斜管区，斜管区设置多个依次排列的斜管以实现固液分离。
作为进一步的技术方案，所述MBBR反应区内由下至上设置厌氧填料、分离格栅、曝气盘和MBBR，厌氧填料设置在阻隔格栅顶部，MBBR中充填MBBR填料。
作为进一步的技术方案，所述三相分离器喇叭口通过气管连通至沉淀消毒区顶部出气孔。
作为进一步的技术方案，所述三相分离器喇叭口的两侧和沉淀消毒区侧壁之间具有间隙。
作为进一步的技术方案，所述MBBR反应区顶部和沉淀消毒区之间的两侧壁设置挡板，挡板和三相分离器喇叭口两侧之间设置缝隙，且挡板可覆盖三相分离器喇叭口两侧和沉淀消毒区侧壁之间的间隙。
作为进一步的技术方案，所述斜管区上方设置消毒曝气盘，消毒曝气盘顶部设置储水空间，储水空间侧部设置出水口。
作为进一步的技术方案，所述斜管倾斜与壳体轴向呈锐角设置，沉淀消毒区顶部还设置排气孔。
作为进一步的技术方案，所述预处理区一侧设置入水口，另一侧设置污泥口，污泥口与污泥泵连通，污泥泵设置在预处理区内下部；壳体分为下壳体和上壳体两部分，上壳体和下壳体之间设置锁扣进行连接。
第二方面，本发明还提供了一种污水处理系统，包括如上所述的MBBR一体化污水处理设备和污水一级处理设备，污水一级处理设备包括相连通的沉砂池和沉淀池，MBBR一体化污水处理设备设置在沉淀池内部。
第三方面，本发明还提供了一种污水处理系统，包括如上所述的MBBR一体化污水处理设备和玻璃钢三格罐体，MBBR一体化污水处理设备置于玻璃钢三格罐体内。
上述本发明的有益效果如下：
本发明的污水处理设备，由下至上依次设置预处理区、MBBR反应区、沉淀消毒区，污水由底部进入预处理区进行初级固液分离，而后污水上流进行深度处理，再进行消毒灭菌，且在沉淀消毒区通过斜管区对固体进行拦截，从而进一步实现固液分离，其可大幅提升对污水的处理效果。
本发明为圆柱体一体化式处理设备，内部结构分为预处理区、MBBR区以及沉淀消毒区，同时外部构造中还可以将其分为上下两部分，具有模块化和可移动性的特点，便于实现原有污水处理设施的技术改造和效率提升。
本发明为升流式的污水处理设备，不管是进水还是曝气，都由系统操作，不会过分依赖操作人员，并且MBBR区中由于工艺性能稳定运行可靠，操作方便维护简单，而且填料不会轻易堵塞且使用寿命长，也减少了劳动强度，为自动化设计，工程自动运行。
本发明主要针对农村污水、小型工厂污水、应急污水等分散型污水处理，MBBR工艺结合一体化设计解决了原有工艺中活性污泥法自养菌群生长速率低，生长缓慢，系统需在较长的时间内方可达到稳定以及生物膜法中长期运行容易堵塞，且对微生物功能选择性差的问题；耗能低，不需要用到大量的机电设备来实现污水的搅拌和硝化液、污泥回流等过程，较一般一体化污水处理机节约60％的耗电量，可实现小型分散式污水的低成本处理。
本发明可作为单独的处理工艺埋入地下实现小型分散式污水处理，也可以设置在一级处理设施之后或放入玻璃钢三格罐体内，占地面积小，模块化处理，施工简单，节约土地资源。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明根据一个或多个实施方式的污水处理设备的结构示意图；
图2是本发明根据一个或多个实施方式的污水处理设备的外部示意图；
图3是本发明实施例1污水处理设备单独使用的示意图；
图4是本发明实施例2污水处理设备和污水一级处理设备结合使用的示意图；
图5是本发明实施例3污水处理设备和玻璃钢罐体结合使用的示意图；
图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用；
其中，1预处理区，2MBBR反应区，3沉淀消毒区，4入水口，5污泥泵，6污泥口，7阻隔格栅，8厌氧填料，9分离格栅，10曝气盘，11第一气泵，12MBBR，13挡板，14三相分离器，15斜管，16消毒曝气盘，17第二气泵，18出水口，19出气孔，20排气孔，21下壳体，22上壳体，23锁扣，24地下，25沉砂池，26沉淀池，27MBBR一体化污水处理设备，28玻璃钢三格罐体，29MBBR一体化污水处理设备，30观察口。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
实施例1：
本发明的一种典型的实施方式中，如图1所示，提出一种可移动式升流MBBR一体化污水处理设备，其适用于农村改厕污水净化处理回用。
该MBBR一体化污水处理设备在整体外观上为圆柱体，其包括壳体31，壳体内由下至上分为预处理区1、MBBR反应区2、沉淀消毒区3，污水由底部进入该污水处理设备的预处理区，而后污水上流进行深度处理，再进行消毒灭菌。
如图2所示，为方便MBBR一体化污水处理设备的运输、安装和维修，该设备壳体分为下壳体21和上壳体22两部分，上壳体和下壳体之间设置锁扣23进行连接。
具体设置时，可将预处理区1、MBBR反应区2均设置于下壳体内，将沉淀消毒区3设置于上壳体内。
预处理区1一侧设置入水口4，预处理区另一侧设置污泥口6，污泥口6通过污泥管与污泥泵5连通，污泥泵5设置在预处理区1内下部，预处理区1和MBBR反应区2之间设置阻隔格栅7以对大颗粒物质进行阻隔；
污水从入水口4进入预处理区1进行初次沉淀，沉淀污泥通过污泥泵5经污泥口6排出，污水上流经阻隔格栅7阻隔大颗粒物质实现污水的预处理。
MBBR反应区2内由下至上设置厌氧填料8、分离格栅9、曝气盘10和MBBR 12，厌氧填料8设置在阻隔格栅7顶部，曝气盘10和第一气泵11连接，由第一气泵为曝气盘提供气源；MBBR 12中充填MBBR填料；
污水由预处理区1进入MBBR反应区2后，依次经过厌氧填料8、分离格栅9、曝气盘10和MBBR12，实现污水的深度处理。
沉淀消毒区3内设置三相分离器14，三相分离器具有喇叭口，喇叭口朝向MBBR 12设置，喇叭口通过气管连通至沉淀消毒区3顶部出气孔19，使污水处理过程中产生的气体由三相分离器上升后由出气孔溢出。
三相分离器设置于MBBR 12上方，且三相分离器喇叭口的两侧和沉淀消毒区3侧壁之间具有间隙，为了更好的阻挡MBBR填料的上浮，在MBBR反应区2顶部和沉淀消毒区3之间的两侧壁设置挡板13，挡板13和三相分离器14喇叭口两侧之间设置缝隙，且挡板13可覆盖三相分离器喇叭口两侧和沉淀消毒区3侧壁之间的间隙，使得MBBR填料在流动上浮时会收到挡板和三相分离器阻挡而返回底部，污水则经三相分离器和挡板之间的缝隙向上溢出。
挡板13可设置为三角板，其尖端朝向壳体内侧设置，进而与三相分离器侧部之间形成足够可供污水溢出的缝隙。
沉淀消毒区3内对应于三相分离器喇叭口上方由下至上依次设置斜管区、消毒曝气盘16，斜管区设置多个依次排列的斜管15，斜管15倾斜与壳体轴向呈锐角设置，消毒曝气盘顶部设置储水空间，储水空间侧部设置出水口18，污水在经过沉淀消毒区后由储水空间侧部的出水口溢出。
消毒曝气盘16与第二气泵17连接，由第二气泵为消毒曝气盘提供气源。
沉淀消毒区3顶部还设置排气孔20，对污水处理后多余的气体进行排出。
污水经MBBR处理后上流至沉淀消毒区3，MBBR填料在流动上浮时受到三相分离器14阻挡返回底部，气体经喇叭口上升至出气孔19溢出，污水经三相分离器14和挡板13之间的缝隙向上溢出，污水上流至斜管15处经自身重力实现固液分离，固体沉入底部，液体继续上升至消毒曝气盘16进行消毒灭菌，最后经出水口18溢出。
斜管沉淀池是根据平流式沉淀原理，在池内增加许多斜管后，分割成一系列浅层沉淀层，被处理的和沉降的沉泥在各沉淀浅层中相互运动并分离，由于加大水池过水断面的湿周，同时减小水力半径，为此在同样的水平流速V时，可以大大降低雷诺数Re，从而减少水的紊动，促进沉淀。
本实施例的MBBR一体化污水处理设备可作为单独的处理设备，可将其埋入地下24，从而实现小型分散式污水处理。
该污水处理设备占地面积小，模块化处理，施工简单，节约土地资源。
实施例2：
本实施例中提出一种污水处理系统，其包括如上所述的MBBR一体化污水处理设备27和污水一级处理设备。
污水一级处理设备包括沉砂池25和沉淀池26，沉砂池25和沉淀池26相连通，MBBR一体化污水处理设备27可设置在污水一级处理设备的末端，即沉淀池26内部对污水进行处理。
实施例3：
本实施例中提出一种污水处理系统，其包括如上所述的MBBR一体化污水处理设备29和玻璃钢三格罐体28。
玻璃钢三格罐体28一般应用于化粪池或中水池，MBBR一体化污水处理设备29可通过观察口30放入进罐体内，实现污水的深度处理。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可移动式升流MBBR一体化污水处理设备，其特征是，包括壳体，壳体内由下至上依次设置预处理区、MBBR反应区、沉淀消毒区，污水由底部进入预处理区，而后污水上流进行深度处理，再进行消毒灭菌；所述预处理区和MBBR反应区之间设置阻隔格栅，沉淀消毒区设置三相分离器，三相分离器具有喇叭口朝向MBBR反应区设置，沉淀消毒区对应于三相分离器喇叭口上方设置斜管区，斜管区设置多个依次排列的斜管以实现固液分离。
2.如权利要求1所述的MBBR一体化污水处理设备，其特征是，所述MBBR反应区内由下至上设置厌氧填料、分离格栅、曝气盘和MBBR，厌氧填料设置在阻隔格栅顶部，MBBR中充填MBBR填料。
3.如权利要求1所述的MBBR一体化污水处理设备，其特征是，所述三相分离器喇叭口通过气管连通至沉淀消毒区顶部出气孔。
4.如权利要求1所述的MBBR一体化污水处理设备，其特征是，所述三相分离器喇叭口的两侧和沉淀消毒区侧壁之间具有间隙。
5.如权利要求4所述的MBBR一体化污水处理设备，其特征是，所述MBBR反应区顶部和沉淀消毒区之间的两侧壁设置挡板，挡板和三相分离器喇叭口两侧之间设置缝隙，且挡板可覆盖三相分离器喇叭口两侧和沉淀消毒区侧壁之间的间隙。
6.如权利要求1所述的MBBR一体化污水处理设备，其特征是，所述斜管区上方设置消毒曝气盘，消毒曝气盘顶部设置储水空间，储水空间侧部设置出水口。
7.如权利要求1所述的MBBR一体化污水处理设备，其特征是，所述斜管倾斜与壳体轴向呈锐角设置，沉淀消毒区顶部还设置排气孔。
8.如权利要求1所述的MBBR一体化污水处理设备，其特征是，所述预处理区一侧设置入水口，另一侧设置污泥口，污泥口与污泥泵连通，污泥泵设置在预处理区内下部；壳体分为下壳体和上壳体两部分，上壳体和下壳体之间设置锁扣进行连接。
9.一种污水处理系统，其特征是，包括如权利要求1-8任一项所述的MBBR一体化污水处理设备和污水一级处理设备，污水一级处理设备包括相连通的沉砂池和沉淀池，MBBR一体化污水处理设备设置在沉淀池内部。
10.一种污水处理系统，其特征是，包括如权利要求1-8任一项所述的MBBR一体化污水处理设备和玻璃钢三格罐体，MBBR一体化污水处理设备置于玻璃钢三格罐体内。
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