CN1194241A - 污水处理装置 - Google Patents

Abstract

一种污水处理装置,包括:第二厌氧槽(10)、生物膜过滤槽(17)、处理水槽(29)以及溶解槽(16),还设置有将第二厌氧槽(10)内的污水经由溶解槽(16)输送至生物过滤膜(17)的输送机构,该装置具有高效的去除磷的性能以及高效的污水处理能力。

Description

污水处理装置

本发明涉及一种将污水净化的污水处理装置，特别涉及一种从污水中去除磷的污水处理装置。

近年来，在利用窄小用地面积而高效率地去除氮的方法之中，生物膜过滤法已受到瞩目。该生物膜过滤法系使微生物附着于生物膜过滤材料的表面，然后将污水通过配置有该生物膜过滤材料的生物膜过滤槽，而进行处理的方法。因为可高浓度地保持生物膜过滤槽内的微生物，所以生物膜过滤槽每单位体积的处理能力很高，具有可将装置设置于窄小用地面积的优点。

然而，使用生物膜过滤法无法充分地去除磷。因此，考虑添加用以与磷酸反应而将其凝集、沉淀的氯化铁等凝集剂。

但是，由于氯化铁溶解后产生铁离子和氯离子，所以等于向污水中添加氯离子这样的不需要的不纯物，具有对于生物膜过滤槽内的微生物产生不良影响之可能。再者，伴随生物膜过滤槽内的污水处理，污水逐渐变成酸性，具有生物膜过滤槽内微生物的活性度降低，以致处理能力降低的缺点。

有鉴于此，本发明是为解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种具有高度去除磷的能力以及污水处理能力的、使用生物膜过滤法的污水处理装置。

做为解决上述问题的第一种结构，包括：厌氧槽，用以将污水厌氧处理；生物膜过滤槽，其具有生物膜过滤机构，用以将该厌氧槽厌氧处理过的污水需氧处理；处理水槽，用以贮留该生物膜过滤槽处理过的污水；溶解槽，其具有以铁或铝所构成的电极，通过向该电极供给电流而溶解铁离子或铝离子，另外，还设有输送机构，用以将上述厌氧槽内的污水经由溶解槽输送至生物膜过滤槽。

做为解决上述问题的第二种结构，包括：厌氧槽，用以将污水厌氧处理；生物膜过滤槽，其具有生物膜过滤机构，用以将该厌氧槽厌氧处理过的污水需氧处理；处理水槽，用以贮留该生物膜过滤槽处理过的污水；溶解槽，其具有以铁或铝所构成的电极，通过向该电极供给电流而溶解铁离子或铝离子，另外，所述溶解槽配置于生物膜过滤槽的上方位置，在所述溶解槽的底面设置排出口；设置输送机构，以将厌氧槽内的污水供于所述溶解槽内，在由所述输送机构供给于溶解槽的厌氧槽内的污水中溶解出铁离子或铝离子，然后经由溶解槽底面的排出口，回流至生物膜过滤槽。

在所述第一或第二种结构之中，还包括：生物膜过滤槽内的检视用开口，其设置于所述生物膜过滤槽的上部；以及盖体，其可自由开闭地关闭该检视用开口，最好将所述溶解槽配置于检视用开口附近。

在所述第二种结构之中，最好设置控制机构，在所述输送机构停止时，停止向电极供给电流。

附图的简要说明如下：

图1为本发明一实施例涉及的污水处理装置的剖视图。

图2为该实施例中溶解槽的放大剖视图。

图3为该实施例中分水计量机构的立体图。

下面利用图1至图3所示的污水处理装置，以详述本发明一实施例。

1是埋设于地下的贮槽(tank)。其内部通过第一隔开壁2、第二隔开壁3、第三隔开壁4划分成后述的第一厌氧槽5、第二厌氧槽10、生物膜过滤槽17、处理水槽29以及消毒槽31。

5是具有供生活杂排水等污水流入的流入口6的第一厌氧槽，7是配置于所述第一厌氧槽5内的第一厌氧滤床，其可将流入第一厌氧槽5内的污水中所混入的难分解夹杂物沉淀分离，并且通过附着在第一厌氧滤床7的厌氧性微生物将有机物进行厌氧分解，同时将有机氮厌氧分解成氨氮。

8是经由贯通所述第一隔开壁2上部的贯通孔9，而连通第一厌氧槽5底部与后述的第二厌氧槽10底部的移流管。

10是与被所述第一隔开壁2划分成第一厌氧槽5相对的第二厌氧槽。11则是配置于第二厌氧槽10内的第二厌氧滤床，利用该第二厌氧滤床11，可捕捉浮游物质，且通过厌氧性微生物，将有机物厌氧分解，同时将有机氮厌氧分解成氨氮。

12是配置于所述第二厌氧滤床11上方的污水中的定量压送室。13为连通于所述定量压送室12、且将第二厌氧槽10内的污水取至定量压送室12内，同时具有图未显示的止回阀的取水管。14为向定量压送室12供给空气的第一鼓风机(blower)。15为连通所述定量压送室12与后述的溶解槽16，而且将第二厌氧槽10内的污水供给溶解槽16的供给管。通过从第一鼓风机14供给空气于定量压送室12，可从取水管13压送预定量的污水流入定量压送室12内，然后从供给管15供给于溶解槽16。

16为配置于同被所述第二隔开壁3划分成第二厌氧槽10相对的生物膜过滤槽17的上方位置的溶解槽，其设置于面对后述的第二检视用开口50的位置。18为设置于所述溶解槽16底部的排出口。经由排出口18输送从供给管15供给于溶解槽16的污水至生物膜过滤槽17。19为设置于溶解槽16的上部，用以排出溶解槽16内的空气的排气口。

20为具有由配置于溶解槽16内的铁材料构成的电极21，并且用以关闭溶解槽16的绝缘体制成的电极盖。22为由后述的控制电路56控制，且供给直流恒定电流于电极21之间的电源机构。通过将由电源机构22供给直流恒定电流于所述电极21之间，而在溶解槽16内的污水中溶解出铁离子。

23为配置于所述溶解槽16底部的所述电极21之间的第一散气管，其形成有复数个空气吹出口，同时与第二鼓风机24连接。通过从空气吹出口吹出由第二鼓风机24供给的空气，以洗净电极21且防止污泥的附着，同时将由电极21溶解的二价铁离子氧化成可与正磷酸反应的三价铁离子。

25为配置于所述生物膜过滤槽17内的生物膜过滤材料，用以促进需氧性微生物的培养。26为配置于所述生物膜过滤槽17底部的第二散气管，其形成有复数个空气吹出口，同时与第二鼓风机24连接。通过从空气吹出口吹出由第二鼓风机24供给的空气，将生物膜过滤槽17内维持在需氧状态，且通过需氧性微生物将污水进行需氧分解，同时利用硝酸菌与亚硝酸菌的作用，将氨氮分解成硝酸性与亚硝酸性氮。

27为经由贯通所述第三隔开壁4上部的连通口28，而连通生物膜过滤槽17底部与后述的处理水槽29的连通管。29为与被所述第三隔开壁4划分成所述生物膜过滤槽17相对的处理水槽，其底部具有连接所述连通管27的泵30。通过泵30的动作，可贮留从连通管27供给的、在生物膜过滤槽17处理过的污水。

31为设置于处理水槽29上部的消毒槽，其供处理水槽29内的污水流入。32为设置于所述消毒槽31内的杀菌机构，通过该杀菌机构32内所备的氯类等药品，将流入消毒槽31的污水消毒。33为连通所述消毒槽31的排出口，用以将消毒槽31之中消毒过的处理水排出于贮槽1之外。

34为连通所述处理水槽29上部与后述的分水计量机构37的流入室38的第一回流管。35为配置于所述第一回流管34内的第三散气管35，其形成有复数个空气吹出口，同时与第三鼓风机36连接。通过从第三散气管35的空气吹出口吹出由第三鼓风机36所供给的空气，以将处理水槽29内的污水经由第一回流管34输送至后述的分水计量机构37的流入室38。

37为配置于所述处理水槽29上部的矩形箱状的分水计量机构，可将由第一回流管34输送的污水向第一厌氧槽5回流的量调整为预定量，用以在第一厌氧槽5进行稳定的脱氮。所述分水计量机构37可划分为与第一回流管34连接的流入室38；通过下部侧形成有与流入室38连通之开口的分隔壁39相隔开的中间室40；供该中间室40内的污水流入的第一分水室41；以及第二分水室42。

所述第一分水室41经由第二回流管43连通于第一厌氧槽5，同时利用壁上部开放呈V字状的缺口部44，与中间室40连通。所述第二分水室42通过回流口45与所述处理水槽29的上部连通，同时，通过形成于可调整高度的溢流堰板46上部之开口，连通于中间室40。

利用调整所述溢流堰板46的高度，且改变形成于溢流堰板46上部的开口大小，而设定从第二分水室42回流于处理水槽29的污水量，以调节从第一分水室41流入第一厌氧槽5的污水量。47为连通所述第一厌氧槽5的上部与生物膜过滤槽17的上部，将堆积于生物膜过滤材料25上的污泥等回流至第一厌氧槽5的污泥回流管。

48为设置于同所述第一隔开壁2上部的第一厌氧槽5以及第二厌氧槽10相对面的位置的第一检视用开口。49为可自由开闭地关闭所述第一检视用开口48的第一盖体，其在吸引排除堆积于第一厌氧槽5以及第二厌氧槽10底部的污泥等情况时，成为关闭状态。

50为设置于同所述生物膜过滤槽17以及溶解槽16相对的位置的第二检视用开口。51为设置于第二检视用开口50的导引开关，其通过设置于可自由开闭地关闭第二检视用开口50的第二盖体52的磁石53，而检测出开闭状态。第二盖体52通过图未显示的定位装置，将所述第二盖体52的磁石53定位成为与导引开关51相对的位置。

上述第一盖体52在检查生物膜过滤槽17以及溶解槽16时关闭，在第二盖体52打开时，导引开关51关闭(OFF)。根据此信号，后述的控制电路56只使电源机构22停止，并且通过安装第二盖体52，使电源机构22动作。54为设置于同所述杀菌机构32相对位置的第三检视用开口。55为可自由开闭地关闭上述第三检视用开口54的第三盖体，其在向杀菌机构32补给氯类等药品时成关闭状态。

56为用以控制所述第一鼓风机14、第二鼓风机24、第三鼓风机36、电源机构22以及泵30等的控制电路。

再者，从家庭排出的污水由流入口6流入第一厌氧槽5。然后，利用配置于第一厌氧槽5内的第一厌氧滤床7将污水中例如卫生纸等较粗大的固形物、夹杂物除去，且进行为使后续流入各处理槽的处理程序更为顺畅的预备性处理，同时通过厌氧性微生物的作用将去除的固形物、夹杂物、以及通过第一厌氧滤床7的污水进行厌氧分解，以降低BOD，同时因污水分解所产生的污泥被堆积于第一厌氧槽5的底部。且，将有机性氮厌氧分解成氨氮。

新的污水流入第一厌氧槽5，然后在第一厌氧槽5中厌氧分解过的污水，经由移流管8流入第二厌氧槽10。新的污水流入第二厌氧槽10而后通过第二厌氧滤床11的污水，通过栖息于第二厌氧滤床11的厌氧性微生物的作用，将SS成分等的有机物进行厌氧分解，以降低BOD，同时因污水分解所产生的污泥被堆积于第二厌氧槽10的底部，且，通过厌氧性微生物将有机性氮厌氧分解成氨氮。

通过栖息于第二厌氧滤床11的厌氧性微生物的作用而厌氧分解的污水，从取水管13流入第二厌氧滤床11上方的定量压送室12。一旦从第一鼓风机14将空气供给于定量压送室12内，则取水管13通过止回阀而关闭，且通过气压可压送定量压送室12内的污水，经由供给管15供给于溶解槽16。第一鼓风机14的动作经过预定时间后，控制电路56使第一鼓风机14停止，而伴随定量压送室12内的压力降低，再从取水管13将污水流入定量压送室12。通过后述的控制电路56使第一鼓风机14间歇运转，每经预定时间可将第二厌氧槽10内的预定量的污水供于溶解槽16。

通过向由铁材料构成的电极21之间供给直流恒定电流，可通过电极21从定量压送室12经由供给管15流入溶解槽16的污水中溶解出铁离子。溶解出的铁离子与正磷酸反应而生成非水溶性的磷化合物，然后供给于生物膜过滤槽17。供给于溶解槽16的第二厌氧槽10内的污水含SS成分较多，而且，因为铁离子与正磷酸反应所产生的磷化合物通过SS成分而块状化，所以可促进磷化合物的凝集。而凝集后的磷化合物，被生物膜过滤槽17内的生物膜过滤材料15所捕捉。

再者，因为溶解槽16的排出口18设置于溶解槽16的底部，所以即使将SS成分较多的第二厌氧槽10内的污水供给溶解槽16，亦不会积存污泥于溶解槽16。因此，可防止因污泥积存于溶解槽16内与电极21之间相接触，所导致的铁离子溶解效率降低。

而且，后述的控制电路56可使第一鼓风机14停止，在停止污水从第二厌氧槽10往溶解槽16供给时，停止电源机构22，不供给电极21电流，因此，通过停止无用的通电而可节电。

溶解槽16为面朝第二检视用开口50而配置，可通过打开第二盖体52而容易地进行溶解槽16的检查以及电极21的交换。

因电极21的电解从电极21所产生的氢气比空气还轻，所以容易积存于溶解槽16的上部，一旦溶解槽16内的氢气浓度上升，则有爆炸之危机。因此，在本实施例中，在溶解槽16上部设置排气口19，并且通过将溶解槽16内的氢气、以及从第一散气管23供给于溶解槽16内污水的空气同时高效率地排出溶解槽16之外，可预防溶解槽16内的氢气浓度上升，而防止爆炸。

从溶解槽16的排出口18流入生物膜过滤槽17的污水，由于复数附着于生物膜过滤材料25的需氧性微生物的作用，将污水进行需氧分解，同时将有机磷酸盐等分解成正磷酸，而且将氨氮分解成硝酸性与亚砂酸性氮。再者，因污水的分解所产生的污泥被保持于生物膜过滤材料25处。

虽然有伴随生物膜过滤槽17内的污水处理，污水逐渐变成酸性，且因在生物膜过滤材料25繁殖的需氧性微生物的活性度降低，致使污水处理能力降低的缺点，但是，由溶解槽16供给的污水经过电极21的电解变成碱性，通过从溶解槽16供给污水，可防止生物膜过滤槽17的污水处理能力的降低。

通过控制电路56控制泵30，使通过生物膜过滤材料25而经生物膜过滤材料25处理过的污水，经由连通管27流入处理水槽29。流入处理水槽29的污水流入消毒槽31，利用备有氯类药物的杀菌机构32消毒，而杀死病原菌等细菌，再利用排出口33往贮槽1外排水。

为了防止附着于生物膜过滤材料25上的非水溶性的磷化合物、污泥以及生物膜等造成生物膜过滤材料25的阻塞，控制电路56定期地将泵30反转，使处理水槽29内的污水经由连通管27供给于生物膜过滤材料25，而洗净生物过滤材料25，使磷化合物、污泥以及生物膜等从生物膜过滤材料25剥离，再经由污泥回流管47回流于第一厌氧槽5。

通过由第三散气管35的空气吹出口吹出由第三鼓风机36所供给的空气，可使处理水槽29内的污水流入分水计量机构37的流入室38，并且在中间室40中整流而流入第一分水室41与第二分水室42。

流入第一分水室41的污水经由第二回流管43回流至第一厌氧槽5，而回流至第一厌氧槽5的污水中的硝酸性及亚硝酸性氮通过第一厌氧槽5中存在的众多的脱氮菌还原，以氮气形式分散于空气之中而被除去。

在本发明实施例中，由铁材料所构成的电极21如长期浸渍于溶解槽16内的污水中，在电极表面会产生氧化被覆膜，而成为钝态化状态，铁离子的溶解会慢慢减少，且脱磷功能降低。

因此，最好采用在由铁材料所构成的一对电极之间供应直流恒定电流，将其电流每经过预定时间施以极性转换的结构。在阳极侧的铁材料表面长期使用会产生氧化被覆膜，而阴极侧的铁材料表面，则被阴极侧铁材料产生的氢气所洗净而不会产生氧化被覆膜。因此，依照阳极铁材料表面产生氧化被覆膜而使铁离子的溶解量减少的时间间隔，将极性转换，从而使铁离子的溶解量保持大致固定，并使脱磷功能保持固定。

再者，按照所述结构，两个电极是以铁材料构成，因为可时常从构成阳极侧电极的铁材料中溶解出铁离子，以供给于处理水，所以可时常保持固定的脱磷功能的状态。

再者，也可采用在电极的至少阳极侧使用铁材料，在两个电极之间供给直流恒定电流，且每经过预定时间将供给电流增大为脉冲状的结构。在上述结构中，利用使电流增大为脉冲，可使在阳极侧铁材料表面所产生的氧化被覆膜剥离，可通过使铁离子的溶解保持为相对固定，而使脱磷功能保持固定。

而且，还可采用供给直流恒定电流于由铁材料构成的一对电极之间，且将其电流每经预定时间作极性转换，同时使供给电流增大成为脉波状的结构。极性转换的时间较长时，阳极侧的铁材表面会产生氧化被覆膜，通过极性转换可用氢气洗净，将氧化被覆膜剥离，但是直到氧化被覆膜被剥离为止，需要若干时间，由于直到氧化被覆膜剥离为止的期间内的电气阻抗很大，有增加消耗电力之顾虑。

因此，上述结构通过将供给电流增大为脉波状，使由阳极转换成阴极之铁材料表面的氧化被覆膜可在短时间内被去除，故可防止消费电力的增大。

而且，在本发明实施例中，供给直流恒定电流而溶解出铁离子的电极在两极皆使用铁材料，但是，采用阳极侧的电极使用铁材料，而阴极侧的电极使用钛或白金等不溶性材料的结构也可以。

再者，在本发明的实施例中，供给直流恒定电流而溶解出铁离子的电极在两极皆使用铁材料，但是，采用使用铝的结构也可以。

根据本发明的第一种结构，通过在从厌氧槽往生物膜过滤槽的污水供给经过管路上设置溶解槽，可使构造简化，同时利用厌氧槽内的SS成分可将非水溶性的磷化合物块状化，而促进凝集，且可提高磷的去除效率。

再者，通过供给从溶解槽流出的碱性污水于生物膜过滤槽，可达到防止生物膜过滤槽的污水处理能力降低等效果。

根据本发明的第二种结构，通过在从厌氧槽往生物膜过滤槽的污水供给经过管路上设置溶解槽，可使构造简化，同时利用厌氧槽内的SS成分可将非水溶性的磷化合物块状化，而促进凝集，且可提高磷的去除效率。

再者，通过供给从溶解槽流出的碱性污水于生物膜过滤槽，可达到防止生物膜过滤槽的污水处理能力降低的效果，同时可通过防止溶解槽内的污泥堆积，达到防止从电极溶解离子效率降低等效果。

根据本发明的第三种结构，可达到经由检视用开口，容易地进行溶解槽之保养维修等效果。

根据本发明的第四种结构，可达到防止电极无用的通电，而节省电费等效果。

Claims (4)

1.一种污水处理装置，包括：

厌氧槽，用以将污水厌氧处理；

生物膜过滤槽，其具有生物膜过滤机构，用以将在所述厌氧槽内厌氧处理过的污水需氧处理；

处理水槽，用以贮留在所述生物膜过滤槽内处理过的污水；

溶解槽，其具有以铁或铝所构成的电极，且通过供给电流于所述电极，溶解出铁离子或铝离子；

其特征在于：

设置输送机构，用以将所述厌氧槽内的污水经由溶解槽输送至生物膜过滤槽。

2.一种污水处理装置，包括：

厌氧槽，用以将污水厌氧处理；

生物膜过滤槽，其具有生物膜过滤机构，用以将在所述厌氧槽内厌氧处理过的污水需氧处理；

处理水槽，用以贮留在所述生物膜过滤槽内处理过的污水；

溶解槽，其具有以铁或铝的构成的电极，且通过供给电流于所述电极，溶解出铁离子或铝离子；

其特征在于：

将所述溶解槽配置于生物膜过滤槽的上方位置，同时在所述溶解槽的底面设置排出口；

设置将厌氧槽内的污水供给于所述溶解槽内的输送机构，在由所述输送机构供给于溶解槽的厌氧槽内的污水中溶解出铁离子或铝离子，然后经由溶解槽底面的排出口，回流至生物膜过滤槽。

3.如权利要求1或2所述的污水处理装置，其特征在于，还包括：

生物膜滤槽内的检视用开口，其设置于所述生物膜过滤槽的上部；以及盖体，其可自由开闭地关闭所述检视用开口，所述溶解槽配置于检视用开口附近。

4.如权利要求2所述的污水处理装置，其特征在于，还包括：

控制机构，在所述输送机构停止时，停止向电极供给电流。