CN114920420A - 一种处理分散式农村生活污水用移动床生物膜反应器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种处理分散式农村生活污水用移动床生物膜反应器，包括反应池池体，设置于反应池池体上的进液口、出水管和排泥管，以及为所述反应池池体提供氧气的曝气装置，所述反应池池体内从下到上依次设置有积泥区、污水处理区和沉淀区，所述污水处理区内设置有两个侧挡板，从而将所述污水处理区分隔为中部的好氧室和两侧的侧向回流通道，所述好氧室内设置有生物膜填料，所述好氧室的底部设置有与所述进液口相连通的布水装置，所述沉淀区内设置有溢流堰，所述出水管与所述溢流堰位置相对应。本发明体积小、能耗低，且内部流态好，无短流和死区问题，适用于分散式农村生活污水处理。

Description

一种处理分散式农村生活污水用移动床生物膜反应器

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种处理分散式农村生活污水用移动床生物膜反应器。

背景技术

农村生活污水量大面广，当前农村生活污水治理多采用以村落为最小单元的管网收集末端处理的模式，采用这种模式对建成村落的新增生活污水处理设施需要大规模破土破路，工程量大，建设成本主要耗费在管网建设上，以至于成本居高不下。因此，将村落化整为零，采用单户或相邻多户的模式进行生活污水的处理，大幅降低污水收集管网建设成本有着极大的必要性。

然而，目前市场上的污水处理装置，其通常是水平配置的各功能单元，占地面积极大，各单元污水回流等环节需要多个水泵完成，污水处理能耗高、而且需要专业人员定期维护，此外，这类污水处理装置通常采用卧式圆柱形生化反应器空间，污水处理流程中还存在短流和死区等问题；因此，其并不适用于单户或相邻多户模式的农村污水的处理，因此，研发一种节能、节地、内部流态好、污水处理效率高、且能够应用于分散式农村生活污水处理的移动床生物膜反应器显得至关重要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供了一种处理分散式农村生活污水用移动床生物膜反应器，其体积小、能耗低，且内部流态好，无短流和死区问题，适用于分散式农村生活污水处理。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案如下：

一种处理分散式农村生活污水用移动床生物膜反应器，包括顶部敞口的反应池池体，设置于反应池池体上的进液口、出水管和排泥管，以及为所述反应池池体提供氧气的曝气装置，所述反应池池体内从下到上依次设置有积泥区、污水处理区和沉淀区，所述污水处理区内设置有两个侧挡板，从而将所述污水处理区分隔为中部的好氧室和两侧的侧向回流通道，所述好氧室内设置有生物膜填料，所述好氧室的底部设置有与所述进液口相连通的布水装置，所述沉淀区内设置有溢流堰，所述出水管与所述溢流堰位置相对应。

进一步的，所述好氧室的顶部设置有上多孔板，所述好氧室的下部设置有下多孔板。

进一步的，所述沉淀区内还设置有2个挡气板，2个挡气板固定设置于反应池池体侧壁上，并与所述反应池池体侧壁围合形成排气通道，所述排气通道设置于所述好氧室的正上方，所述排气通道的进口端大、出口端小，所述排气通道进口端的外径大于等于所述好氧室的外径。

进一步的，2个挡气板的下部向外侧倾斜，从而使2个挡气板呈八字形；

上多孔板的中部向上凸出，形成倒V字形上多孔板，从而使排气通道呈倒Y字形。

进一步的，所述侧向回流通道的正上方还设置有横截面为三角形的挡泥板，所述挡泥板的内侧面为斜面，所述挡泥板与相对应挡气板之间设置有第一通道口，所述挡泥板与所述侧挡板之间设置有第二通道口，所述第一通道口与所述第二通道口均与所述排气通道相连通。

进一步的，所述曝气装置包括设置于好氧室内、且位于所述生物膜填料下方的曝气管，所述曝气管上设置有若干曝气头，所述曝气管通过曝气管道设置有微气泵。

进一步的，所述布水装置和所述积泥区之间还设置有防扩散板，所述排泥管设置于所述积泥区的侧壁上。

进一步的，所述防扩散板由若干V形板依次连接而成，所述V形板的最低处开设有漏泥口。

进一步的，所述进液口通过进液口道连通有调节池。

进一步的，所述调节池包括调节池池体，设置于调节池池体内的挡油板，所述挡油板将所述调节池池体分隔成挡油区和溢流区，所述挡油板的底部设置有连通所述挡油区和所述溢流区的流体通道，所述挡油区的上部设置有污水进口，所述溢流区内设置有浮动溢流堰，所述浮动溢流堰的排水管延伸至所述调节池池体外。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明集好氧区、沉淀区、积泥区于一体，且各单元采用竖向布置，多单元共壁的建设模式，相较于传统的污水处理装置而言，极大了缩小了反应器的体积，降低了反应器安装所需的占地面积，实现了节地的要求。

2、本发明仅仅具有1个曝气的能耗环节，利用曝气的过程中气泡的上升推动污水的流动，相较于传统技术中采用多个回流泵和推流设备来推动污水流动的技术而言，极大的减少了能耗设备的数量，不仅降低了生产成本，还降低了设备能耗，达到了节能的目的；

3、本发明在好氧室的外侧设置侧向回流通道，其不仅可用于污水的向下回流，还可同步作为上部沉淀区落泥的落泥通道，避免落泥经过好氧区，干扰好氧区的生化反应。

4、本发明在好氧室底部设置有布水装置，其也正好位于侧向回流通道的出口端，更有利于回流水与进水混合力度，此外，好氧室环形挡板的设置还提高了生物膜的抗冲击负荷能力。

5、本发明通过设置防扩散板将污水处理区与积泥区进行分隔，降低了上部曝气的气体进入积泥区的气体量，为积泥区提供了厌氧环境，实现了积泥区的污泥的厌氧消化减量。

6、本发明从好氧室的下部进入污水，污水在曝气头的气流推动作用下，向上流动，经过好氧室，污水中的污染物被生物膜填料上生长的生物膜吸附、转化、降解，从而使污水得到净化，本发明生物膜填料采用可移动的悬浮填料，其内部存在局部的微氧或缺氧微环境，可实现好氧硝化之外的同步缺氧反硝化过程，增强污染物的去除效果。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构示意图；

图2为图1沿A-A的剖视图；

图3为图1沿B-B的断面图；

在图中：1、反应池池体，2、进液口，3、出水管，4、排泥管，5、积泥区，6、沉淀区，7、侧挡板，8、侧向回流通道，9、生物膜填料，10、好氧室，11、布水管，12、布水口，13、溢流堰，14、上多孔板，15、下多孔板，16、挡气板，17、排气通道，18、挡泥板，19、第一通道口，20、第二通道口，21、曝气管，22、曝气头，23、曝气管道，24、微气泵，25、防扩散板，26、漏泥口，27、调节池，28、调节池池体，29、挡油板，30、挡油区，31、溢流区，32、流体通道，33、污水进口，34、浮动溢流堰，35、排水管。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖 直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第 一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连， 可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术 语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明进行进一步详细的叙述。

如图1-3所示的本发明一种处理分散式农村生活污水用移动床生物膜反应器的一个实施例，能够用于分散式农村生活污水处理；所述移动床生物膜反应器包括反应池池体1，设置于反应池池体1上的进液口2、出水管3和排泥管4，以及为所述反应池池体1提供氧气的曝气装置，所述反应池池体1内从下到上依次设置有积泥区5、污水处理区和沉淀区6，所述污水处理区内设置有两个侧挡板7，从而将所述污水处理区分隔为中部的好氧室10和两侧的侧向回流通道8，所述好氧室10内设置有生物膜填料9，所述好氧室10的底部设置有与所述进液口2相连通的布水装置，所述沉淀区6内设置有溢流堰13，所述出水管3与所述溢流堰13位置相对应。本发明集好氧区、沉淀区6、积泥区5于一体，且各单元采用竖向布置，多单元共壁的建设模式，相较于传统的污水处理装置而言，极大了缩小了反应器的体积，降低了反应器安装所需的占地面积，实现了节地的要求。本发明仅仅具有1个曝气的能耗环节，利用曝气的过程中气泡的上升推动污水的流动，相较于传统技术中采用多个回流泵和推流设备来推动污水流动的技术而言，极大的减少了能耗设备的数量，不仅降低了生产成本，还降低了设备能耗，达到了节能的目的；本发明在好氧室10的外侧设置侧向回流通道8，其不仅可用于污水的向下回流，还可同步作为上部沉淀区6落泥的落泥通道，避免落泥经过好氧区，干扰好氧区的生化反应。本发明在好氧室10底部设置有布水装置，其也正好位于侧向回流通道8的出口端，不仅有利于回流水与进水混合力度，还提高了反应器的抗冲击负荷能力。

进一步的，所述反应池池体1的顶部敞口。

进一步的，所述溢流堰13设置于所述反应池池体1的内壁上。

进一步的，所述布水装置包括与所述进液口2相连通的布水管11，开设于所述布水管11上的布水口12；相邻布水口12之间的间距为15mm，所述布水口12的孔径为5mm，所述布水口12开设于所述布水管11的下表面，所述布水口12倾斜设置，所述布水口12与水平面的夹角为45度；该设置能够提高配水的均匀性。

进一步的，所述好氧室10的外径为反应池池体1内径的2/3。

进一步的，所述进液口2、所述布水管11和所述排泥管4均采用UPVC材质的管道。

所述排泥管4设置于积泥区5的中间，定期进行排泥。

作为本发明一种移动床生物膜反应器的一个实施例，所述生物膜填料9采用亲水性聚氨酯海绵悬浮填料，密度略低于水，粒径为2 mm×2 mm×2 mm，填充率为35%～50%。由于生物膜填料9由外向内溶解氧浓度分布不均匀，生物膜填料9外侧为好氧环境，生物膜填料9内部因缺乏溶解氧而形成缺氧环境，创造了同步硝化反硝化的有益环境，避免了硝化反应的产物硝酸根积累过多而对硝化反应产生抑制，从而加速了硝化反应的速度，并且反硝化反应中所释放出的碱度可部分补偿硝化反应所消耗的碱，能使系统中的pH值相对稳定。

作为本发明一种处理分散式农村生活污水用移动床生物膜反应器的一个实施例，所述好氧室10内的溶解氧浓度为3~5 mg/L。

作为本发明一种处理分散式农村生活污水用移动床生物膜反应器的一个实施例，所述好氧室10的顶部设置有上多孔板14，所述好氧室10的下部设置有下多孔板15。

进一步的，所述上多孔板14和下多孔板15均采用玻璃钢材质，所述上多孔板14和下多孔板15上孔的孔径<20 mm，能够防止填料11外溢。

作为本发明一种处理分散式农村生活污水用移动床生物膜反应器的一个实施例，所述沉淀区6内还设置有2个挡气板16，2个挡气板16固定设置于反应池池体1侧壁上，并与所述反应池池体1侧壁围合形成排气通道17，所述排气通道17设置于所述好氧室10的正上方，所述排气通道17的进口端大、出口端小，所述排气通道17进口端的外径大于等于所述好氧室10的外径。

进一步的，2个挡气板16的下部向外侧倾斜，从而使2个挡气板16呈八字形；上多孔板14的中部向上凸出，形成倒V字形上多孔板，从而使排气通道17呈倒Y字形。所述挡气板16的斜面与水平方向的夹角为60度；本发明挡气板16的设置不仅能避免气体排出时对两侧沉淀区6的水流产生扰动，影响沉淀效果及出水的稳定性，还能够避免沉淀区6的污泥进入好氧室10内。

作为本发明一种处理分散式农村生活污水用移动床生物膜反应器的一个实施例，所述侧向回流通道8的正上方还设置有横截面为三角形的挡泥板18，所述挡泥板18的内侧面为斜面，所述挡泥板18与相对应挡气板16之间设置有第一通道口19，所述挡泥板18与所述侧挡板7之间设置有第二通道口20，所述第一通道口19与所述第二通道口20均与所述排气通道17相连通。

作为本发明一种处理分散式农村生活污水用移动床生物膜反应器的一个实施例，所述曝气装置包括设置于好氧室10内、且位于所述生物膜填料9下方的曝气管21，所述曝气管21上设置有若干曝气头22，所述曝气管21通过曝气管道23设置有微气泵24。

进一步的，所述曝气头22采用微孔曝气头22。所述微孔曝气头22的数量为8-12个，8-12微孔曝气头22分成2组，左右对称设置。

作为本发明一种处理分散式农村生活污水用移动床生物膜反应器的一个实施例，所述布水装置和所述积泥区5之间还设置有防扩散板25，所述排泥管4设置于所述积泥区5的侧壁上。

进一步的，所述防扩散板25由若干V形板依次连接而成，所述V形板的最低处开设有漏泥口26。

进一步的，所述V形板的两个斜板与水平方向的夹角均为60度。本发明通过防扩散板25将污水处理区与积泥区5进行分隔，降低了上部曝气的气体进入积泥区5的气体量，为积泥区5提供了厌氧环境，实现了积泥区5的污泥的厌氧消化减量，防扩散板25有效防止了上方的曝气气流对积泥区5的稳定产生不利影响。

作为本发明一种处理分散式农村生活污水用移动床生物膜反应器的一个实施例，所述进液口2通过进液口2道连通有调节池27。所述调节池27的有效调节时间为24h。

作为本发明一种处理分散式农村生活污水用移动床生物膜反应器的一个实施例，所述调节池27包括调节池池体28，设置于调节池池体28内的挡油板29，所述挡油板29将所述调节池池体28分隔成挡油区30和溢流区31，所述挡油板29的底部设置有连通所述挡油区30和所述溢流区31的流体通道32，所述挡油区30的上部设置有污水进口33，所述溢流区31内设置有浮动溢流堰34，所述浮动溢流堰34的排水管35延伸至所述调节池池体28外。

进一步的，所述挡油区30和溢流区31的宽度比为1:9。

本发明的使用方法：

本发明进行污水处理时，农村排出的污水从污水进口33进入调节池27的挡油区30，在挡油区30污水中的油层漂浮于水面，水层经流体通道32流入溢流区31，并经浮动溢流堰34排入进液口2，然后进入布水管11，经布水口12排入好氧室10；水流在好氧室10的曝气气流的推动下，沿好氧室10向上流动，经好氧室10内生物膜填料9的吸附、转化、降解后，从好氧室10的上部向外侧流动，然后在挡泥板18的作用下，分成两部分，一部分经第二通道口20进入侧向回流通道8，然后回流至好氧室10的底部与新进的污水混合，再次进入好氧室10，另一部分经第一通道口19向上进入两侧的沉淀区6，然后进入溢流堰13经出水管3排出；而曝气的气体则经好氧室10向上触碰到挡气板16后，沿排气通道17排出反应池池体1；

沉淀区6降落的污泥沿挡气板16下滑，然后依次经第一通道口19、第二通道口20、侧向回流通道8、漏泥口26进入积泥区5，在积泥区5进行厌氧消化减量后经排泥管4定期排出生物膜反应器。

以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种处理分散式农村生活污水用移动床生物膜反应器，其特征在于，包括反应池池体（1），设置于反应池池体（1）上的进液口（2）、出水管（3）和排泥管（4），以及为所述反应池池体（1）提供氧气的曝气装置，所述反应池池体（1）内从下到上依次设置有积泥区（5）、污水处理区和沉淀区（6），所述污水处理区内设置有两个侧挡板（7），从而将所述污水处理区分隔为中部的好氧室（10）和两侧的侧向回流通道（8），所述好氧室（10）内设置有生物膜填料（9），所述好氧室（10）的底部设置有与所述进液口（2）相连通的布水装置，所述沉淀区（6）内设置有溢流堰（13），所述出水管（3）与所述溢流堰（13）位置相对应。

2.根据权利要求1所述的一种处理分散式农村生活污水用移动床生物膜反应器，其特征在于，所述好氧室（10）的顶部设置有上多孔板（14），所述好氧室（10）的下部设置有下多孔板（15）。

3.根据权利要求2所述的一种处理分散式农村生活污水用移动床生物膜反应器，其特征在于，上多孔板（14）的中部向上凸出，形成倒V字形上多孔板。

4.根据权利要求1所述的一种处理分散式农村生活污水用移动床生物膜反应器，其特征在于，所述沉淀区（6）内还设置有2个挡气板（16），2个挡气板（16）固定设置于反应池池体（1）侧壁上，并与所述反应池池体（1）侧壁围合形成排气通道（17），所述排气通道（17）设置于所述好氧室（10）的正上方，所述排气通道（17）的进口端大、出口端小，所述排气通道（17）进口端的外径大于等于所述好氧室（10）的外径。

5.根据权利要求4所述的一种处理分散式农村生活污水用移动床生物膜反应器，其特征在于，所述侧向回流通道（8）的正上方还设置有横截面为三角形的挡泥板（18），所述挡泥板（18）的内侧面为斜面，所述挡泥板（18）与相对应挡气板（16）之间设置有第一通道口（19），所述挡泥板（18）与所述侧挡板（7）之间设置有第二通道口（20），所述第一通道口（19）与所述第二通道口（20）均与所述排气通道（17）相连通。

6.根据权利要求1所述的一种处理分散式农村生活污水用移动床生物膜反应器，其特征在于，所述曝气装置包括设置于好氧室（10）内、且位于所述生物膜填料（9）下方的曝气管（21），所述曝气管（21）上设置有若干曝气头（22），所述曝气管（21）通过曝气管道（23）设置有微气泵（24）。

7.根据权利要求1所述的一种处理分散式农村生活污水用移动床生物膜反应器，其特征在于，所述布水装置和所述积泥区（5）之间还设置有防扩散板（25），所述排泥管（4）设置于所述积泥区（5）的侧壁上。

8.根据权利要求7所述的一种处理分散式农村生活污水用移动床生物膜反应器，其特征在于，所述防扩散板（25）由若干V形板依次连接而成，所述V形板的最低处开设有漏泥口（26）。

9.根据权利要求1所述的一种处理分散式农村生活污水用移动床生物膜反应器，其特征在于，所述进液口（2）通过进液口（2）道连通有调节池（27）。

10.根据权利要求9所述的一种处理分散式农村生活污水用移动床生物膜反应器，其特征在于，所述调节池（27）包括调节池池体（28），设置于调节池池体（28）内的挡油板（29），所述挡油板（29）将所述调节池池体（28）分隔成挡油区（30）和溢流区（31），所述挡油板（29）的底部设置有连通所述挡油区（30）和所述溢流区（31）的流体通道（32），所述挡油区（30）的上部设置有污水进口（33），所述溢流区（31）内设置有浮动溢流堰（34），所述浮动溢流堰（34）的排水管（35）延伸至所述调节池池体（28）外。

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