CN201834830U - 一体化污水处理装置 - Google Patents

Abstract

一体化污水处理装置涉及一种污水处理设备，特别涉及一种集活性污泥法与膜分离于一体的组合式污水处理设备，本实用新型主要由预处理池、好氧池、清水箱、设备间四单元构成，预处理池、好氧池、清水箱和设备间依次排列并位于同一罐体内，预处理池的进水口和出水口位置呈斜对角线布置，进水口位于预处理池的池底位置，预处理池的出水口与好氧池联通，两个池的池底均设有微孔曝气管，好氧池内有至少一个膜组件串联排列，在设备间内有出水系统，出水系统的产水泵与膜组件上的集水管联通，清水箱位于膜组件集水管的上方，清水箱液位高出好氧池水位0.5-1.0米。本实用新型工艺流程简单，实现了完全自控操作管理，两个反应器的设置节省了一套回流系统，简化了UCT工艺。

Description

一体化污水处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种污水处理设备，特别涉及一种集活性污泥法与膜分离于一体的组合式污水处理设备。

背景技术

日趋加剧的水污染，已对人类的生存安全构成重大威胁，实现污水零污染排放和污水资源化已迫在眉睫。MBR污水处理器是将活性污泥法和膜分离技术相结合，污水在生物反应器经过充分生物降解，经膜组件过滤实现泥水分离；排放出符合排放标准I级的再生回用水。相对于传统的生化水处理技术，MBR具有出水水质好，设备紧凑、占地面积小；易实现自动控制、运行管理简单等特点。但MBR工艺也存在一些不足之处，一是生化反应池的生化反应不稳定，生物降解程度有限，膜分离负荷大，出水水质的氮磷含量难以控制，提高生物降解是实际应用中必须解决的难题。二是结构和工艺流程固定，针对不同出水要求不易于进行工艺参数调控。

发明内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构紧凑，厌氧/缺氧、好氧区均组合在一个罐体内，实现生物脱氮、除磷，三者互为促进，提高污水处理能力和处理效率适于处理中小水量、浓度变化范围较大的城镇生活污水及分散点源的生活污水的一体化污水处理装置。

本实用新型所述的一体化污水处理装置，主要由预处理池、好氧池、清水箱、设备间四单元构成，预处理池、好氧池、清水箱和设备间依次排列并位于同一罐体内，预处理池的进水口和出水口位置呈斜对角线布置，进水口位于预处理池的池底位置，预处理池的出水口与好氧池联通，两个池的池底均设有微孔曝气管，好氧池内有至少一个膜组件串联排列，在设备间内有出水系统，出水系统的产水泵与膜组件上的集水管联通，清水箱位于膜组件集水管的上方，清水箱液位高出好氧池水位0.5-1.0米。

所述罐体底部呈夹角为170°-100°的两个斜面，斜面能加快污泥沉淀，缩短系统停机延时时间，提高污泥回流效率，污泥排放和放空口均布置在斜面交界线上，有利于排泥放空彻底。

所述的预处理池的进水口处设有砂石分离导流装置。导流装置为上粗下细的导流水管，导流管底部设有密集性孔，孔背向预处理池的出水方向且面向罐壁。好氧池内还设有污泥回流泵，好氧池的上部开有溢流口，底部开有排空口。

所述的预处理池的出水口处设有倾斜25-60°的30目滤网。在滤网处设有微孔曝气管，曝气管路上连接有阀门。

所述的好氧池内的膜组件为浸没式平板膜组件，过滤微孔呈倒喇叭口。膜组件下连接有与风机联通的曝气管路，曝气管路上连接有阀门。膜组件下方的穿孔曝气管，其管上均匀分布两排密集性且方向与垂直方向呈45°方向角的穿孔。

所述的出水系统由产水泵、电动阀、电接点真空压力表、液位控制传感器、转子流量计、紫外线杀菌器、水表、管道等组成，产水泵与电动阀连接，液位控制传感器、电接点真空压力表、转子流量计分别与出水系统通过信号传输连接，出水系统和清水箱之间通过管道联通，在管道上连接有水表和紫外线杀菌器。

膜组件设置有膜片清洗管路，清洗管路主要由输送管道，截止阀，空气输入管道组成，清洗箱与清洗管路通过输送管道连接，输送管道上连接有截止阀和空气输入管道。利用水体液位压力差，清洗箱高位设计需清洗时，通过控制阀门，清洗水自动反灌回膜片中进行清洗。

预处理池和好氧池的连通采用下进上出的方式，两个池中均投放有活性污泥，好氧池中放置若干组抗污染能力强的浸没式平板膜，浸没式平板膜可以承受很高的污泥浓度MLSS，一般在8000-12000mg/L的范围内运行，在好氧池内的微生物将得到富集并能维持较高的浓度，更有利于对有机物的降解，板式膜使用寿命较长，且膜选取结构独特、过滤微孔呈倒喇叭口、抗污染能力强的板式纤维膜，减少清洗膜的运行成本。预处理池和好氧池构成了MBR反应池，两个池的池底均设有微孔曝气管，微孔曝气管上连接有阀门，可通过鼓风机分别给予氧份，就这样可先在预处理池进行培养、驯化活性污泥。两个池的设计有利于废水被均匀地抽吸出去，使废水在MBR反应池内不出现水短路现象，保持污水在预处理池的HRT为2-3h，能充分进行生化降解。此外本实用新型还能实现反应池的多功能化，根据进水水质和出水要求，决定预处理池的功能定型，如果需要增加好氧反应时间可以通过打开预处理池微孔曝气管路上的阀门就用成预曝气池。如果用户对出水总磷总氮要求较高时，可以关闭该阀门把预处理池用成缺氧或厌氧池水解酸化后，溢流到好氧池进行好氧反应，实现A/O厌氧-好氧除磷工艺或A/O缺氧-好氧脱氮工艺进行处理。在预处理池一侧设有进水口，另一侧设有出水口，进、出水口位置呈斜对角线布置，可有效延长水流向路线，所设的溢流管，区间内液面高于溢流口时污水可回流至旁边的污水池，顶部设有人孔，池内设有钢制直爬梯。预处理池进水采用底部进水，上部溢流方式。预处理池的进水口处设有砂石分离导流装置安装于预处理池内，污水进入上粗下细的导流水管，导流管底部设有密集性孔，密集孔背向预处理池的出水方向且面向罐壁，水从小孔流出，冲向内壁，这样使水流形成环流，延长了在预处理池的停留时间。同时在重力的作用下，砂石通过细管落至池底，污泥排放时排出。预处理池的出水口设有倾斜30°的30目滤网如图3所示，可以使污水自然流入好氧池，滤网结构及小孔径网孔能有效除去可能给膜带来损伤的大的固态物，如生活污水中的细小纤维屑、毛发等微小纤维状物质和油脂类物质。但小孔径网孔容易堵塞，在滤网处设有管式曝气装置，一是清洗滤网，二是吹开漂浮物及泡沫，汇集到一起从溢流管溢出，从而不用投加消泡剂。膜组件下方布有穿孔曝气管，其管上均匀分布两排密集性且方向与垂直方向呈45°方向角的穿孔，这样可以使水流随着曝气气泡流动方向产生旋流，在膜片之间形成自旋回流，提高了对膜冲洗的效率，也促进了充分搅拌混合的功能。膜组件靠近清水出水方向布置，产水泵通过膜组件上的集水管进行负压抽水，压差使好氧池中水流形成推流，先进的水先抽出，提高了生化反应程度。清水箱设置在高于膜组件集水管的上方，清水箱水位高出好氧池水位约1米以内，清水箱中设有曝气管，用于加药时曝气搅拌药液均匀。在线清洗膜片时，只需打开阀门，药液可利用水体液位压力差，依靠水体自身重力流动，清洗液从高位清水箱自然流出，反灌到膜组件中进行清洗。本发明具有成本低，工艺简单，安装灵活，无须动力在线清洗，大大减少了能耗。穿孔曝气管上的阀门为排空阀，可定时开启阀门B，同时关闭阀门A，污泥从阀门B大量排出，而不在曝气管回路中循环，防止污泥堵塞曝气孔。利用液位控制器和时间控制器控制进水产水泵等器件的开停方式和运行时间，实现厌氧和缺氧环境的交替；在膜生物反应器中通过时间控制器控制风机、产水泵和污泥泵等设备的开停方式和运行时间，实现好氧和缺氧环境的交替循环。本装置结构紧凑，厌氧/缺氧、好氧区均组合在一个罐体内，反应池内的厌氧/缺氧区和好氧区相对分开，便于进行运行工艺和操作参数的调控。该处理工艺基于厌氧/缺氧和好氧串联于一起，采用生化反应原理去除有机物和除磷脱氮，除完成生化需氧量(BOD)的去除外，还可实现生物脱氮、除磷，三者互为促进，提高污水处理能力和处理效率，本发明工艺流程简单，实现了完全自控操作管理，两个反应器的设置节省了一套回流系统，简化了UCT工艺。

附图说明

附图1是本实用新型的罐体侧视图。

附图2是本实用新型系统结构的立面示意图。

附图3是本实用新型系统结构的俯面示意图。

附图4是膜组箱底部管式曝气的立面示意图。

附图5是膜组箱曝气管路示意图。

图中，1-预处理池；2-曝气管路；3-好氧池；4-膜组件；5-产水泵；6-设备间；7-风机；8-清水箱；9-滤网；10-导流装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，但不限于实施例。

实施例1

预处理池1的进水口处设有砂石分离导流装置安装于预处理池内，污水经过导流沉砂，水流形成环流，延长了在预处理池的停留时间。停留时间为2-3h，预处理池1的出水经过斜置式滤网9过滤进入好氧池3，从预处理池1溢流过来的污水经活性污泥降解后，通过膜组件4，然后由产水泵5吸出进入清水箱8。好氧池3还设有污泥回流泵，可以把多余污泥提升到预处理池，上部开有溢流口，可以使污水溢流到箱外调节池，底部开有排空口，便于池内结构维护清理。

好氧池3内设置浸没式平板膜组件4，膜组件4下有曝气管路2与风机7联通，膜组件4上配套的集水管与产水泵5联通，从预处理池1溢流过来的污水经活性污泥降解后，通过膜组件4，然后由产水泵5吸出进入清水箱8。沉浸式平板膜组件采用恒流量间歇出水，抽吸出水时间为8分钟，空曝时间2分钟，并一直按这样的抽停时间循环往复。

为了保护膜组件4的膜片和维持好氧池3内的活性菌的正常生长，膜生物反应器运行的水位要在正常范围内，设有液位控制传感器进行液位控制，液位过低，出水泵将停止出水。

出水系统由产水泵5、电动阀、电接点真空压力表、液位控制传感器、转子流量计、紫外线杀菌器、水表、管道等组成，产水泵5与电动阀连接，液位控制传感器、电接点真空压力表、转子流量计分别与出水系统通过信号传输连接，出水系统和清水箱之间通过管道联通，在管道上连接有水表和紫外线杀菌器产水泵5与膜组件4上配套的集水管联通，污水经活性污泥降解后，产水泵5通过板式膜吸出清水进入清水箱8。压力表检测压力大小，膜压超出正常范围时可发出报警信号并停止出水。紫外杀菌器杀灭细菌、病毒。清水箱8内设有溢流管，箱内液面高于溢流口时清水流出，并由水表总计量出水量。

清洗管路主要由输送管道，截止阀，空气输入管道组成，清洗箱与清洗管路通过输送管道连接，输送管道上连接有截止阀和空气输入管道，清洗时关闭产水泵5，打开清洗管路的阀门，水箱内清水通过重力流入膜片进行清洗。若需加药清洗，则可将药水加入水箱，打开空气输入管道阀门，将药液与清水混合。

离线清洗从好氧池3中取出膜组件的膜片，在装满有药液的清洗箱中浸泡，分解附在膜表面的有机物等，之后用低压水枪冲洗干净。

如果出水有较高的脱氮除磷要求，工艺流程及控控制模块按以下流程执行；回流泵、产水泵和风机同步启动，好氧池曝气阀门打开，预处理池曝气阀门关闭，预处理池进水，在尽量短的时间内，使预处理池水位恢复到最高水位，此为厌氧阶段；同时膜生物反应器出水，膜生物反应器水位下降。2小时后，由时间继电器控制，产水泵停止运行，与此同时，污泥回流泵启动，在尽量短的时间内，污泥回流泵将污泥抽回到厌氧池中，含聚磷菌的回流污泥进入厌氧池，聚磷菌在厌氧的条件下，将菌体内贮积的磷分解、释放并摄取有机物，然后进入好氧池，在好氧条件下，聚磷菌可过量吸磷，同时，污水中大部分有机物也在该池内得到氧化降解。

回流泵、产水泵和风机同步启动，好氧池曝气阀门打开，预处理池曝气阀门关闭，预处理池匀速进水，进水起到搅拌污水的作用，此为缺氧阶段；同时膜生物反应器出水。1小时后，由时间继电器控制，产水泵停止运行，与此同时，污泥回流泵启动，在短时间内，原污水、回流污泥、已进行充分反应的一部分硝化液三者同步进入厌氧池，完成反硝化反应，之后进入好氧池完成硝化反应，从而完成脱氮工作。

本工艺优点是流程简单，无需外加碳源，运行费用较低，加上使用板式膜过滤完全避免了该工艺容易产生的污泥上浮影响出水水质的缺点，保证了出水水质要求。

实施例2

本实用新型所述的一体化污水处理装置，主要由预处理池1、好氧池3、清水箱8、设备间6四单元构成，预处理池1、好氧池3、清水箱8和设备间6依次排列并位于同一罐体内，罐体底部呈夹角为135°的两个斜面，污泥排放和放空口均位于斜面交界线上，预处理池1的进水口和出水口位置呈斜对角线布置，进水口位于预处理池1的池底位置，进水口处设有砂石分离导流装置10，导流装置10为上粗下细的导流水管，导流管底部设有密集性孔，孔背向预处理池的出水方向且面向罐壁，预处理池1的出水口处设有倾斜42.5°的30目滤网9。在滤网9的底端处设有曝气管路2，曝气管路2上连接有阀门，预处理池1的出水口与好氧池3联通，两个池的池底均设有曝气管路2，好氧池3内有至少一个膜组件4串联排列，所述的好氧池3内的膜组件4为浸没式平板膜组件，过滤微孔呈倒喇叭口，膜组件4下方位置连接有与风机联通的曝气管路2，其管上均匀分布两排密集性且方向与垂直方向呈45°方向角的穿孔，曝气管路2上连接有阀门，好氧池3内设有污泥回流泵，好氧池3的上部开有溢流口，底部开有排空口，在设备间6内有出水系统，出水系统的产水泵5与膜组件4上的集水管联通，清水箱8位于膜组件集水管的上方，清水箱水位高出好氧池3水位1米。

实施例3

本实用新型所述的一体化污水处理装置，主要由预处理池1、好氧池3、清水箱8、设备间四6单元构成，预处理池1、好氧池3、清水箱8和设备间6依次排列并位于同一罐体内，罐体底部呈夹角为170°的两个斜面，污泥排放和放空口均位于斜面交界线上，预处理池1的进水口和出水口位置呈斜对角线布置，进水口位于预处理池1的池底位置，进水口处设有砂石分离导流装置10，导流装置10为上粗下细的导流水管，导流管底部设有密集性孔，孔背向预处理池的出水方向且面向罐壁，预处理池1的出水口处设有倾斜60°的30目滤网9。在滤网9的底端处设有曝气管路2，曝气管路2上连接有阀门，预处理池1的出水口与好氧池3联通，两个池的池底均设有曝气管路2，好氧池3内有至少一个膜组件4串联排列，所述的好氧池3内的膜组件4为浸没式平板膜组件，过滤微孔呈倒喇叭口，膜组件4下方位置连接有与风机联通的曝气管路2，其管上均匀分布两排密集性且方向与垂直方向呈45°方向角的穿孔，曝气管路2上连接有阀门，好氧池3内设有污泥回流泵，好氧池3的上部开有溢流口，底部开有排空口，在设备间6内有出水系统，出水系统的产水泵5与膜组件4上的集水管联通，清水箱8位于膜组件集水管的上方，清水箱水位高出好氧池3水位0.8米。

实施例4

本实用新型所述的一体化污水处理装置，主要由预处理池1、好氧池3、清水箱8、设备间四6单元构成，预处理池1、好氧池3、清水箱8和设备间6依次排列并位于同一罐体内，罐体底部呈夹角为100°的两个斜面，污泥排放和放空口均位于斜面交界线上，预处理池1的进水口和出水口位置呈斜对角线布置，进水口位于预处理池1的池底位置，进水口处设有砂石分离导流装置10，导流装置10为上粗下细的导流水管，导流管底部设有密集性孔，孔背向预处理池的出水方向且面向罐壁，预处理池1的出水口处设有倾斜25°的30目滤网9。在滤网9的底端处设有曝气管路2，曝气管路2上连接有阀门，预处理池1的出水口与好氧池3联通，两个池的池底均设有曝气管路2，好氧池3内有至少一个膜组件4串联排列，所述的好氧池3内的膜组件4为浸没式平板膜组件，过滤微孔呈倒喇叭口，膜组件4下方位置连接有与风机联通的曝气管路2，其管上均匀分布两排密集性且方向与垂直方向呈45°方向角的穿孔，曝气管路2上连接有阀门，好氧池3内设有污泥回流泵，好氧池3的上部开有溢流口，底部开有排空口，在设备间6内有出水系统，出水系统的产水泵5与膜组件4上的集水管联通，清水箱8位于膜组件集水管的上方，清水箱水位高出好氧池3水位0.5米。

实施例5

一体化污水处理装置，膜组件4上设置有膜片清洗管路，清洗管路主要由输送管道，截止阀，空气输入管道构成，清洗箱与清洗管路通过输送管道连接，输送管道上连接有截止阀和空气输入管道。需清洗时，关闭附图中阀门M2，开启阀门H，清洗水就反灌到膜片中进行清洗。其余同实施例2。

实施例6

所述的一体化污水处理装置，所述的出水系统由产水泵、电动阀、电接点真空压力表、液位控制传感器、转子流量计、紫外线杀菌器、水表、管道等组成，产水泵与电动阀连接，液位控制传感器、电接点真空压力表、转子流量计分别与出水系统通过信号传输连接，出水系统和清水箱之间通过管道联通，在管道上连接有水表和紫外线杀菌器。其余同实施例5。

Claims (10)

1.一体化污水处理装置，主要由预处理池、好氧池、清水箱、设备间四单元构成，其特征在于，预处理池、好氧池、清水箱和设备间依次排列并位于同一罐体内，预处理池的进水口和出水口位置呈斜对角线布置，进水口位于预处理池的池底位置，预处理池的出水口与好氧池联通，两个池的池底均设有微孔曝气管，好氧池内有至少一个膜组件串联排列，在设备间内有出水系统，出水系统的产水泵与膜组件上的集水管联通，清水箱位于膜组件集水管的上方，清水箱液位高出好氧池水位0.5-1.0米。

2.根据权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于，所述罐体底部呈夹角为170°-100°的两个斜面，污泥排放和放空口均位于斜面交界线上。

3.根据权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于，所述的预处理池的进水口处设有砂石分离导流装置。

4.根据权利要求3所述的一体化污水处理装置，其特征在于，导流装置为上粗下细的导流水管，导流管底部设有密集性孔，孔背向预处理池的出水方向且面向罐壁。

5.根据权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于，好氧池内设有污泥回流泵，好氧池的上部开有溢流口，底部开有排空口。

6.根据权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于，所述的预处理池的出水口处设有倾斜25-60°的30目滤网。在滤网处设有微孔曝气管，微孔曝气管路上连接有阀门。

7.根据权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于，所述的好氧池内的膜组件为浸没式平板膜组件，过滤微孔呈倒喇叭口，膜组件下连接有与风机联通的曝气管路，曝气管路上连接有阀门。

8.根据权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于，膜组件设置有膜片清洗管路，清洗管路主要由输送管道，截止阀，空气输入管道构成，清洗箱与清洗管路通过输送管道连接，输送管道上连接有截止阀和空气输入管道。

9.根据权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于，好氧池内的膜组件下方的穿孔曝气管，其管上均匀分布两排密集性且方向与垂直方向呈45°方向角的穿孔。

10.根据权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于，所述的出水系统由产水泵、电动阀、电接点真空压力表、液位控制传感器、转子流量计、紫外线杀菌器、水表、管道等组成，产水泵与电动阀连接，液位控制传感器、电接点真空压力表、转子流量计分别与出水系统通过信号传输连接，出水系统和清水箱之间通过管道联通，在管道上连接有水表和紫外线杀菌器。

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