CN115353195A - 一种低能耗生态化污水处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种低能耗生态化污水处理装置，包括依次连通的前塘和后塘，所述前塘的底部设置有膜曝气及传热系统，所述后塘中种植水生经济植物，所述后塘中养殖鱼类鲢鳙和青虾。本发明降解负荷效率高、氧气利用率高、灵活性强、安装方便、无土建施工、操作简单、运行成本低、便于维修，能够实现农村污水低能耗低泥量的高效生态治理。

Description

一种低能耗生态化污水处理装置
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种低能耗生态化污水处理装置。
背景技术
污水排放成为河湖流域的主要氮磷污染来源，导致湖泊、河流水体污染和富营养化，严重破坏水生态环境。针对污水深度处理的生态化方式，目前主要有人工湿地、氧化塘处理方式等，但是这种处理方式都有着自身的缺点，人工湿地受纳的污染源负荷低，填料易堵塞，而且随着运行时间的增加，去除磷的能力越来越弱；氧化塘需占大量的土地，处理的效果受气候和季节的严重制约，景观效果差。现有氧化塘技术占地面积大；且当冬季水温降低时，微生物反应受到抑制，处理效率急剧下降。氧化塘处理后的水可但往往无处存放，造成应用推广较差。现有氧化塘技术只作为水处理功能性设施，无法形成较好的经济效益。并且上述处理方式采用的膜曝气技术采用中空纤维膜丝，中空纤维膜运行时在曝气的状态下膜丝始终处于一个抖动的状态，水中毛发容易使膜丝缠绕在一起，当污泥浓度达到一定程度，就会出现泥坨，使越来越多的膜丝缠绕在一起，大大减少了中空纤维丝的有效膜面积，引起膜通量的急剧下降，而且此类问题也很难修复，通常只能更换。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低能耗生态化污水处理装置，有效缩减污水自然处理面积，大幅度提升冬季处理效率，维持处理系统的处理平稳性、安全性。
根据本发明的目的，本发明提供一种低能耗生态化污水处理装置，包括依次连通的前塘和后塘，所述前塘的底部设置有膜曝气及传热系统，所述后塘中种植水生经济植物，所述后塘中养殖鱼类鲢鳙和青虾。
进一步地，所述前塘的数量为一个、两个或多个。
进一步地，所述前塘的数量为两个，所述前塘包括前塘I和前塘II，所述前塘I和所述前塘II之间连通，水流依次流过所述前塘I和所述前塘II流入到所述后塘中。
进一步地，所述前塘I和前塘II内分别设置有导流板。
进一步地，所述前塘I的入口处以及所述前塘II的入口处设置有潜流推流器。
进一步地，所述前塘I的入水口处设有分流井，所述分流井通过分流管道与所述后塘连接。
进一步地，所述膜曝气及传热系统包括供气设备和平板膜模块，所述供气设备设置在岸边，所述平板膜模块设置在所述前塘内，所述供气设备通过供气管路与所述平板膜模块连接。
进一步地，所述平板膜模块包括PVDF超滤平板膜元件和膜支架。
进一步地，所述供气设备为鼓风机或热风机。
进一步地，所述前塘和所述后塘的塘底为软底或硬底，所述前塘和所述后塘的塘底均设有滤料层。
本发明的技术方案降解负荷效率高、氧气利用率高、灵活性强、安装方便、无土建施工、操作简单、运行成本低、便于维修，能够实现农村污水低能耗低泥量的高效生态治理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例平板膜模块的结构示意图；
图3为本发明实施例膜元件的结构示意图；
图中，1、潜流推流器，2、平板膜模块，3、导流板，4、前塘I，5、供气设备，6、前塘II，7、分流井，8、分流管道，9、后塘，10、平板滤膜，11、支撑龙骨，12、卡扣，13、固定支架，14、固定螺栓，15、进气管，16、进水连接孔。
具体实施方式
下面将结合实施例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，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，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。
实施例1
如图1-图3所示：
一种低能耗生态化污水处理装置，包括依次连通的前塘和后塘，前塘的数量可以是一个也可以是多个。本实施例中，前塘的数量为两个，包括前塘I 4和前塘II 6，前塘I 4和前塘II 6之间连通，水流依次流过前塘I 4和前塘II 6进入到后塘9中。
前塘底部设置有膜曝气及传热系统，膜曝气及传热系统利用平板膜丝表面微生物膜的好氧/缺氧/厌氧结构，调节供气压力，新型膜曝气的DO溶氧浓度范围调节，DO溶氧浓度控制在0-2.0mg/L，调节DO溶氧浓度实现厌氧、缺氧或好氧状态的任何一种或几种兼而有之。同时通过平板膜进行热传导，将热量转移给膜附近的水分子，从而防止冬季微生物处理效率较低的问题。
具体的，本实施例中，膜曝气及传热系统包括供气设备5、供气管路、阀门和平板膜模块2，供气设备5设置在前塘I和前塘II之间的地面上，平板膜模块2放置在前塘I 4和前塘II 6内，供气设备5通过供气管路与平板膜模块2连接，向前塘I 4和前塘II 6内供气。供气管路上设有压力计，用于时间供气压力的监测。
本实施例中，平板膜模块2是由PVDF超滤平板膜元件和膜支架组成。PVDF超滤平板膜元件由两片平板滤膜10和支撑龙骨11组成，平板滤膜10上设有进气管15。支撑龙骨11和两片平板滤膜10之间形成气腔，支撑龙骨11上设有贯通的导气孔，支撑龙骨11上设有进水连接孔16，进水连接孔16用于连接安装进气管15。
超滤平板膜元件之间通过卡扣12连接，超滤平板膜元件两侧分别设置固定支架13，固定支架13与膜组件之间通过固定螺栓14连接，形成一个膜组件。
本实施例中，超滤平板膜组件的宽度为0.2-3.0m，间距为2m，距离塘底部10cm，组件之间通过气体管路相连接。供气设备5可以采用鼓风机进行供气。在冬季时，供气设备5还可以采用热风机，安装在氧化塘岸边，或安装在岸上，空气通过热风机加热至50-60℃，热空气通入平板膜模块2中。通过膜传热，将热量转移给水体，从而使水体升温，提高微生物的反应效率。所述控制阀定期开启。
本实施例中，前塘I 4和前塘II 6内分别设置有导流板3，通过导流板3控制前塘的水力条件，增加水力停留时间。在前塘I 4的入口处、前塘II 6的入口处还设置有潜流推流器1，通过潜流推流器1和导流板3，改善塘体的水力条件。
本实施例还具有预处理装置，预处理装置包括格栅、消毒池和超深厌氧池，需要处理的污水从处置系统的进水口进入，经过预处理装置净化后进入本发明的前塘，净化后的水体进入后塘，后塘进行水生植物培育及鱼虾养殖。
前塘I 4的入水口处设有分流井7，通过分流井7将预处理后的水倒入到前塘I 4中，分流井7还通过分流管道8与后塘9连接。
本实施例中的前塘后后塘组成氧化塘，前塘的设计水深为2.5m-3.0m，长宽比不小于1:1且不大于3:1；后塘的设计水深为0.1m-0.6m，长宽比不小于1:1且不大于3:1；前塘与后塘的水域面积比为1-3:1。
前塘、后塘的塘底为软底或硬底均可，优选软底，塘底均设有滤料层。滤料层为蛭石、陶粒、沸石和玉米芯混合滤料，体积比为3:3:3:1，滤料层的厚度可以是但不限于0.3m-0.5m(上述后塘的设计水深是不含有该滤料层的深度)。
后塘中种植浮水型、兼具观赏和经济价值的水生经济植物，品种为包括莲藕、茭白、荸荠、慈姑、菱、水芹、芋等，可根据不同的气候条件和污染物的性质进行适宜的选栽。后塘中养殖鱼类鲢鳙，青虾。青虾放养为规格800-1200尾/公斤，密度80-100克/平方米；放养不同规格的鲢鳙鱼,每2平方米放养230-270克的鲢鱼和鳙鱼各一条，40-60克的鲢鱼和鳙鱼各2条。
本发明降解负荷效率高、氧气利用率高、灵活性强、安装方便、无土建施工、操作简单、运行成本低、便于维修，能够实现农村污水低能耗低泥量的高效生态治理。
本发明膜组件由平板膜组成，较传统的中空纤维膜有不宜堵塞、可以在线清洗的优势。通过平板膜模块进行传热，通过曝气温度有效控制水体温度。能耗只有定期开启的鼓风机，能耗低。塘体由前塘、后塘组成，后塘可以储水，并种植水生经济作物，养殖鱼类等，有较好的经济效益。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种低能耗生态化污水处理装置，其特征在于，包括依次连通的前塘和后塘，所述前塘的底部设置有膜曝气及传热系统，所述后塘中种植水生经济植物，所述后塘中养殖鱼类鲢鳙和青虾。
2.根据权利要求1所述的低能耗生态化污水处理装置，其特征在于，所述前塘的数量为一个、两个或多个。
3.根据权利要求1所述的低能耗生态化污水处理装置，其特征在于，所述前塘的数量为两个，所述前塘包括前塘I和前塘II，所述前塘I和所述前塘II之间连通，水流依次流过所述前塘I和所述前塘II流入到所述后塘中。
4.根据权利要求3所述的低能耗生态化污水处理装置，其特征在于，所述前塘I和前塘II内分别设置有导流板。
5.根据权利要求4所述的低能耗生态化污水处理装置，其特征在于，所述前塘I的入口处以及所述前塘II的入口处设置有潜流推流器。
6.根据权利要求5所述的低能耗生态化污水处理装置，其特征在于，所述前塘I的入水口处设有分流井，所述分流井通过分流管道与所述后塘连接。
7.根据权利要求1所述的低能耗生态化污水处理装置，其特征在于，所述膜曝气及传热系统包括供气设备和平板膜模块，所述供气设备设置在岸边，所述平板膜模块设置在所述前塘内，所述供气设备通过供气管路与所述平板膜模块连接。
8.根据权利要求7所述的低能耗生态化污水处理装置，其特征在于，所述平板膜模块包括PVDF超滤平板膜元件和膜支架。
9.根据权利要求7所述的低能耗生态化污水处理装置，其特征在于，所述供气设备为鼓风机或热风机。
10.根据权利要求1所述的低能耗生态化污水处理装置，其特征在于，所述前塘和所述后塘的塘底为软底或硬底，所述前塘和所述后塘的塘底均设有滤料层。
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