发明内容
为了解决上述背景技术中提到的问题,本发明提供一种高效深床罐及其污水处理系统。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种高效深床罐,包括罐体,所述罐体上端一侧设有第一进水管,且罐体上端另一侧设有第一排水管,所述罐体内部设有MBBR生物填料,且罐体底部设有曝气系统。
优选地,所述曝气系统包括曝气主管、曝气支管和板式曝气器,所述曝气主管固定安装在罐体底部,所述曝气支管设置在曝气主管两侧,且曝气支管与曝气主管相连通,所述板式曝气器为多个设置在相应的曝气分管上。
优选地,述罐体底部设有硝化液回流管,所述硝化液回流管的进口处以及出水管进口处均设有用于MBBR生物填料阻挡的拦截网。
一种污水处理系统,包括高效深床罐,还包括厌氧池、缺氧池、沉淀池和排泥罐,所述厌氧池和缺氧池底部之间连通,且厌氧池上端一侧设有污水进入的第二进水管,所述缺氧池输出端与第一进水管连通,所述沉淀池进水端与第一排水管连通,所述沉淀池底部设有排泥机构,所述排泥机构输出端与排泥罐进料端连通,所述沉淀池出水口处设有第二排水管。
优选地,所述沉淀池内设有多个均匀分布的第一挡流板和第二挡流板,所述第一挡流板和第二挡流板之间交错分布,且第一挡流板和第二挡流板使沉淀池内的水流呈底进上出的S形流向。
优选地,所述排泥机构包括收集箱、输送绞龙和排泥管,所述沉淀池下方中部设有收集箱,所述收集箱上端设有与沉淀池底部连接且呈八字形倾斜状的导流坡,所述收集箱与沉淀池底部连通,且收集箱内设有可转动的输送绞龙,所述排泥管设置在收集箱一端,且排泥管与收集箱输出端连通,所述排泥管延伸端与排泥罐连通。
优选地,所述排泥罐内设有可上下运动的过滤网板,所述过滤网板上方设有可上下运动的压滤板,所述过滤网板和压滤板均与排泥罐内壁滑动且密封连接,所述排泥罐上端侧壁上设有用于过滤后污泥收集的收集槽,且排泥罐底部设有用于滤液回流循环的循环管,所述循环管延伸端与沉淀池进水端连通。
优选地,所述排泥罐中部设有可转动的排泥轴,且排泥罐内壁呈多边形棱柱状,所述排泥轴均穿过压滤板和过滤网板中部,且排泥轴上设有第一往复螺纹,所述第一往复螺纹与压滤板中部之间相匹配连接,所述排泥轴上套设有可伸缩的连接管,所述连接管上端与压滤板固定连接,且连接管底部与过滤网板连接,位于排泥管下方的所述排泥罐内壁上设有可伸缩且用于过滤网板支撑的支撑杆。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1)节省占地面积。通过将反应器的深度提高至7-10米,可有效的节省生化段占地面积40%~70%。
2)降低池容。MBBR填料的处理负荷比活性污泥法高,通过在生化段投加MBBR填料,可以降低生化池容至50%。
3)降低能耗。7-10米的水深,配合进口的低压损板式曝气器、悬浮风机和填料的撞击,可以充分的提高氧气的利用率,总体降低曝气能耗40%~70%。
4)抗负荷冲击高。高浓度的微生物和附着生长方式可有效分散来水水质波动,出水稳定,抗冲击负荷能力显著高于传统活性污泥,对有毒物质具有很强的耐受性。
5)施工时间短。采用耐候钢、搪瓷或不锈钢拼装式结构,每块标准板材均由工厂直接加工成型。现场基础施工完成后,可在7-15日内完成设备拼装。
6)可回收。罐体、MBBR填料、曝气系统均免维护,使用寿命分别在30年、15年和10年以上。整个系统可进行拆卸和重新组装,可回收和转移利用。
7)将排泥罐设置为立式,能够进一步的减少了原有排泥装置的占地空间,并且排泥罐的设计,实现了污泥的自动化排泥出泥,进一步的降低了人工成本。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中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。
实施例1
参照图1-3,一种高效深床罐,包括罐体10,所述罐体10上端一侧设有第一进水管15,且罐体10上端另一侧设有第一排水管16,所述罐体10内部设有MBBR生物填料11,且罐体10底部设有曝气系统。
进一步,所述曝气系统包括曝气主管12、曝气支管17和板式曝气器18,所述曝气主管12固定安装在罐体10底部,所述曝气支管17设置在曝气主管12两侧,且曝气支管17与曝气主管12相连通,所述板式曝气器18为多个设置在相应的曝气分管上。
其中板式曝气器18单个通气量范围较大,通常为:0~20Nm3/h,氧转移率(6m,清水)>35%,具有超大的服务面积。
根据试验,不同的水深,气水比不同。
2米水深时,气水比20:1;
3米水深时,气水比12:1;
5米水深时,气水比6:1;
6米水深时,气水比4.8:1;
7米水深时,气水比4:1
9米水深时,气水比3:1
由上述试验可知,水越深,需要的气量越小,也就越节约能耗。按照1000吨污水处理量,每小时可节约气量80方。
进一步,所述MBBR生物填料11附着有菌种。
进一步,所述罐体10底部设有硝化液回流管14,所述硝化液回流管14的进口处以及出水管进口处均设有用于MBBR生物填料11阻挡的拦截网13。
进一步,所述罐体10底部还设有放空管。
普通污水处理厂土建生化池高度一般4~6米,一体化污水处理设备的高度一般考虑到运输,也就3~3.5米。本发明的目的是提供一种独特的深床环保产品及其技术,高度上可达10米,宽度上没有大小限制。罐体1为铆钉拼接结构,无需焊接,材质为双相不锈钢,耐用30年不腐蚀;占地面积小,可减小50%的占地面积;践行双碳目标,可节能60%;污水站不用时,该产品可拆卸回收利用。
工艺上采用高效生物载体填料,它是为微生物提供附着生长空间的微生物固定化载体,具有独特的墙体结构,增加了载体的比表面积,同时是载体的耐磨性增强;同时,载体具有亲水性凝胶,弹性好且微生物更易挂膜。
在5000吨/天的污水处理厂,主要构筑物有提升泵站、综合用房、缺氧池、好氧池、斜管沉淀池、气浮设备、污泥浓缩池、巴氏计量槽。采用深床MBBR拼装罐后,污水厂总占地尺寸75×36米。缺氧、好氧池占地面积减少了40%以上。原本设计应使用2台30KW的风机,风机实际采用变频控制,运行1台15KW风机即可满足要求。进水水质指标如下:COD≤300mg/L;氨氮≤28mg/L;TN≤30mg/L;TP≤4mg/L;出水达《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级A排放标准。
实施例2
与实施例1相同之处不再描述,与实施例1不同之处在于:
参照图4,一种污水处理系统,包括高效深床罐,还包括厌氧池3、缺氧池2、沉淀池5和排泥罐4,所述厌氧池3和缺氧池2底部之间连通,且厌氧池3上端一侧设有污水进入的第二进水管31,所述缺氧池2输出端与第一进水管15连通,所述沉淀池5进水端与第一排水管16连通,所述沉淀池5底部设有排泥机构,所述排泥机构输出端与排泥罐4进料端连通,所述沉淀池5出水口处设有第二排水管53。其中沉淀池5底部设有用于支撑的支架57。
参照图4-5,所述沉淀池5内设有多个均匀分布的第一挡流板51和第二挡流板52,所述第一挡流板51和第二挡流板52之间交错分布,且第一挡流板51和第二挡流板52使沉淀池5内的水流呈底进上出的S形流向。
第一挡流板51和第二挡流板52的设计,能够有效的增加了污水在沉淀池5内的停留时间,从而有效的提高了污泥的沉淀效率。
参照图4-5,所述排泥机构包括收集箱55、输送绞龙56和排泥管42,所述沉淀池5下方中部设有收集箱55,所述收集箱55上端设有与沉淀池5底部连接且呈八字形倾斜状的导流坡58,所述收集箱55与沉淀池5底部连通,且收集箱55内设有可转动的输送绞龙56,所述排泥管42设置在收集箱55一端,且排泥管42与收集箱55输出端连通,所述排泥管42延伸端与排泥罐4连通。其中,收集箱55一侧设有输送电机54,所述输送电机54输出端与输送绞龙56连接。
收集箱55和导流坡58能够实现了污泥能够更好的进入收集箱55内,输送绞龙56能够使污泥能够有效的输送至排泥管42,从而进入排泥罐4内。
参照图6-7,所述排泥罐4内设有可上下运动的过滤网板43,所述过滤网板43上方设有可上下运动的压滤板431,所述过滤网板43和压滤板431均与排泥罐4内壁滑动且密封连接,所述排泥罐4上端侧壁上设有用于过滤后污泥收集的收集槽46,且排泥罐4底部设有用于滤液回流循环的循环管44,所述循环管44延伸端与沉淀池5进水端连通。
过滤网板43和压滤板431的设计,能够将污泥不断的通过排泥管42输送至过滤网板43和压滤板431之间,即可使污泥在过滤网板43上进行过滤,污泥中的水分能够分离通过过滤网板43上的网孔过滤分离,而且压滤板431的可上下运动,当污泥填充一定量后,即可通过压滤板431的向下运动,即可将过滤网板43上的污泥进行压滤,能够使污泥中的水分能够更彻底的压滤分离,提高污泥的分离效率,收集槽46的设计能够使污泥在压滤完成后,通过过滤网板43和压滤板431的向上运动,即可带动污泥运动至收集槽46处,即可将污泥通过收集槽46排出,实现了污泥的自动排出,循环管44的设计,能够使压滤后的水分能够及时的回流,保证了沉淀池5内的水量不变。
参照图7,所述排泥罐4中部设有可转动的排泥轴45,且排泥罐4内壁呈多边形棱柱状,所述排泥轴45均穿过压滤板431和过滤网板43中部,且排泥轴45上设有第一往复螺纹451,所述第一往复螺纹451与压滤板431中部之间相匹配连接,所述排泥轴45上套设有可伸缩的连接管,所述连接管上端与压滤板431固定连接,且连接管底部与过滤网板43连接,位于排泥管42下方的所述排泥罐4内壁上设有可伸缩且用于过滤网板43支撑的支撑杆432。
排泥轴45、第一往复螺纹451、连接管的设计,能够通过排泥轴45的持续转动,加上第一往复螺纹451的特性能够使压滤板431在排泥罐4内上下运动,而连接管的伸缩设计,能够使压滤板431在压滤的时候,连接管能够收缩,不影响压滤板431对过滤网板43的压滤,同时连接管能够在压滤板431上下运动的时候,连接管能够同步带动过滤网板43自动向上运动,实现了过滤网板43的上下运动,同时支撑杆432的设计,能够使过滤网板43在进行压滤的时候,支撑杆432能够有效的对过滤网板43进行支撑,保证了过滤网板43在压滤时候的稳定性。
参照图8和图10,所述过滤网板43包括连接环板434和过滤支板430,所述连接环板434滑动连接在排泥轴45上,所述过滤支板430为多个,且过滤支板430可转动的设置在连接环板434外侧,所述过滤支板430旋转闭合后能够形成一个完整的圆环形过滤网板43。
将原有的一体式过滤网板43拆分为多个过滤支板430组合而成,并且过滤支板430可转动的设置在过滤网板43,使过滤支板430在过滤压滤的时候,能够保证过滤压滤的稳定性,而在压滤完成后,污泥分离的时候,只需要将过滤支板430进行旋转,即可将过滤支板430上端的污泥与过滤支板430分离,使污泥能够更好的分离。
参照图9,所述连接环板434底部设有固定连接的固定板435,所述固定板435上设有转动连接的第一液压杆433,所述第一液压杆433延伸端与相应的过滤支板430转动连接。
第一液压杆433能够实现了过滤支板430的旋转调节,而且可以通过控制第一液压杆433收缩的长度不同,控制过滤支板430以不同的角度进行旋转。
在本实施例中,所述过滤支板430外侧均设有固定连接且用于密封和缓冲的橡胶层。橡胶层的设计,既能够有效的保证了整体的密封性,同时橡胶层的设计,能够有效的防止了过滤支板430在旋转的时候,相互之间产生干涉,使过滤支板430能够更好的旋转。
参照图9,所述连接管包括第一管437和第二管436,所述第二管436上端设有呈环形的收缩槽438,所述第一管437滑动且密封连接的在收缩槽438内,所述第一管437上端与压滤板431固定连接,所述第二管436底部与连接环板434固定连接,所述收缩槽438内设有多个固定连接且可弯曲的连接件,所述连接件延伸端与第一管437连接固定。
第一管437、第二管436和连接件的设计,既实现了连接管的伸缩,同时能够有效的防止了第一管437和第二管436的分离,使压滤板431在向上运动的同时,能够带动过滤网板43同步向上运动,同时也能够保证了过滤网板43和压滤板431之间的密封性。
参照图7-8,所述收集槽46呈环形,且收集槽46底部设有呈环形且可拉伸形变的收集环板462,所述收集环板462上端设有固定连接且可收缩的定位环板,所述收集槽46内壁上设有多个用于带动定位环板朝着过滤网板43下方运动的第二液压杆461,所述第二液压杆461延伸端与相应的定位环板连接,位于收集环板462外侧的所述收集槽46底部设有用于污泥排出的排出槽463。
收集环板462、定位环板和第二液压杆461的设计,能够通过第二液压杆461的伸缩,从而带动收集环板462能够朝着排泥罐4中心处运动,这样的设计,能够将过滤支板430在旋转后掉落的污泥进行统一收集,实现了污泥的自动化收集,收集环板462可拉伸形变的设计,既保证了收集环板462能够有效的形成锥形,将污泥更好的收集并导流至排出槽463内,并且收集环板462回收后,也不影响过滤网板43和压滤板431的正常上下运动。
进一步,所述排出槽463呈环形,且排出槽463呈倾斜状,所述排泥罐4侧壁上设有出料孔,所述出料孔与排出槽463底部连通。
排出槽463的设计,能够使污泥更能够更好更快的从排出槽463内滑落掉落,使污泥更好的排出。
参照图11,所述排泥罐4底部设有调节箱441,所述排泥轴45底部活动且密封穿过调节箱441中部,位于调节箱441内的所述排泥轴45上设有第二往复螺纹452,所述调节箱441内设有滑动且密封连接的调节板442,所述排泥轴45穿过调节板442中部,且调节板442中部与第二往复螺纹452相匹配连接,所述调节箱441底部一侧设有单向进水孔443,且调节箱441底部侧壁上还设有单向排水孔444,所述单向排水孔444与循环管44进水端连通,所述单向进水孔443和单向排水孔444内均设有单向阀。
调节箱441、调节板442、第二往复螺纹452、单向排水孔444和单向进水孔443的设计,能够使排泥轴45在转动压滤的同时,能够通过排泥轴45的转动,通过第二往复螺纹452的特性,实现了调节板442的周期性上下运动,并且配合单向排水孔444和单向进水孔443,能够使调节箱441自动将排泥罐4底部过滤后的污水自动抽吸,并且通过循环管44输送至沉淀池5内,使污水及时的排出。
本实施例在使用的时候:
(1)污水通过第二进水管31进入厌氧池3,然后进入缺氧池2内;
(2)接着通过缺氧池2上端的提升泵21,将缺氧池2排出的污水通过第一进水管15进入高效深床罐1内,然后启动高效深床罐1内的曝气系统,进行曝气;
(3)通过高效深床罐1处理后的污水通过第一排水管16进入沉淀池5内,进行污泥的沉淀分离,分离后的水通过第二排水管53排出,而污泥通过第一挡流板51和第二挡流板52的挡流,能够更好的沉淀在收集箱55上端,然后通过启动输送电机54,带动输送绞龙56转动,并且开启排泥管42上的阀门,使污泥通过输送绞龙56输送至排泥罐4内;
(4)进入排泥罐4内的污泥铺设在过滤网板43上端,污水通过过滤网板43过滤后掉落至排泥罐4底部,
(5)当污泥输送完成后,关闭排泥管42上的阀门,然后通过启动排泥电机41,带动排泥轴45持续转动,随着排泥轴45的转动,能够通过第一往复螺纹451,带动压滤板431向下运动,从而使压滤板431将过滤网板43上的污泥进行压滤,当污泥压滤干燥后,既污泥很难被压缩的时候,使支撑杆432收缩,此时压滤板431和过滤网板43同步向下运动,当压滤板431运动至第二往复螺纹452最底部后,会自动向上运动,带动过滤网板43自动向上运动,并运动至收集槽46;
(6)当过滤网板43运动至收集槽46上端的时候,停止排泥电机41,此时,启动第二液压杆461,带动收集环板462呈圆台形铺设在过滤网板43下方,此时启动第一液压杆433,带动多个过滤支板430以不同的角度向下旋转,使过滤支板430上的污泥能够自动掉落至收集环板462上端,实现了污泥的自动回收,并且通过收集环板462能够自动滑落至排泥槽内,并且滑落至出料孔,自动排出;
(7)当污泥排出后,使第二液压杆461收缩,带动收集环板462恢复初始位置,然后启动第一液压杆433,先后使过滤支板430旋转至水平状,接着启动排泥电机41,带动排泥轴45再次转动,带动过滤网板43和压滤板431恢复初始位置,并且使支撑杆432伸出,将过滤网板43进行支撑限位。
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”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的控制方式是通过控制器来自动控制,控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现,电源的提供也属于本领域的公知常识,并且本发明主要用来保护机械装置,所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。