CN202022825U - 一种污水处理设施 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种利用生化技术提高污水处理效果的设施，由依次相邻的缺氧反应室、过滤澄清室、好氧反应室三部分共同组成一长方体池。过滤澄清室的纵向切面的形状为梯形。缺氧反应室和好氧反应室由之间的通道连通。在过滤澄清室的第二界面下方设有污泥入口，在过滤澄清室的第一界面底部内设有一通向缺氧反应室的污泥回流管。在过滤澄清室内，净水经过上方的清水溢出堰流出，完成污水净化工序；吸附和沉淀后的活性污泥回流到缺氧反应室，作新一轮循环生物反应。本ASBF污水处理设施成本低、投资小、占地小、垃圾量生成少，污水处理时不需添加任何化学成分；更可以更新、改造现有许多老式传统设备。本ASBF污水处理设施可用于污水处理后的回收和水再利用的各种行业。

Description

一种污水处理设施

技术领域

本实用新型涉及一种用于污水处理方面的设施，具体地说，是一种利用生化技术提高污水处理效果的ASBF污水处理设施(活性污泥生化污水处理设施)。

背景技术

在环保工程方面，中国成功地实现了过去十一五的发展目标，而且根据中国要实现未来十二五的宏伟目标：可持续性发展和节能减排的规划，中国在水资源管理、污水处理和水再利用方面规划和制定了一系列的切实可行的发展纲要。但是，目前有太多的庞大的老化污水处理厂需要节能改造和提升，全国大中小城市的飞速发展使得污水处理行业远远落后于发展的速度，广大的农村和乡镇几乎没有污水处理厂和污水处理设施作配套，目前在污水处理行业普遍存在的主要问题为：

·现有老化的污水处理厂设备老化，需技术改造和设备更新；

·面临庞大的占地面积和不切国情的太高的运行费用；

·国家新出台的污水排放要求更高；

·需要添加化学药物来提高硝化、反硝化和高效降氮除磷效果；

·活性污泥浓度低，降解有机物能力低，TSS(总颗粒悬浮物)洁净水度和COD(化学需氧量)浓度等排放指标高；

·污泥垃圾生成量大，增加后续的污泥处理成本；

·缺少经济实用型，特别是应用在中小城市、开发区、乡镇和偏远的旅游景点和地区

·水再回收利用率差和水管网的不健全

·缺少更节能减排，更容易模块化、系列化、规模化、结构紧凑的新型技术典范

·不能彻底满足对现有老化，耗能的污水处理厂进行节能技术改造

·缺少高效、新型、建投资少、设备投入少、占地小和运行成本低的实用技术

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提出一种新的利用生化技术进行污水处理的设施。

本实用新型是一种ASBF污水处理设施，由依次相邻的缺氧反应室、过滤澄清室、好氧反应室共同组成一长方体池；所述缺氧反应室的上方安有输入污水的污水进水管；其特征在于：过滤澄清室与两旁的缺氧反应室、好氧反应室之间分别由第一界面和第二界面隔开，第一界面和第二界面均从上至下向内倾斜，使过滤澄清室的纵向截面呈梯形；过滤澄清室一侧的与第一界面和第二界面纵向垂直的第三界面与长方体池外壳之间隔开距离，构成连通缺氧反应室和好氧反应室之间的通道；在过滤澄清室的第二界面下方设有污泥入口，在好氧反应室底部靠近所述污泥入口处固定设有气泡挡板；在过滤澄清室的第一界面底部内设有一通向缺氧反应室的污泥回流管；在过滤澄清室顶部固定设置一挡板导流槽，挡板导流槽当中隔有一清水溢出堰。

本实用新型ASBF污水处理设施的优点在于：

1.高效除氮降磷，不需要添加任何化学药物。用活性污泥降低COD化学需氧量，清除TSS总颗粒悬浮物和生物脱氮除磷法去除氮(N)，氨氮(NH3)，磷(P)的污水处理方法，可以在硝化和反硝化的污水处理方式中去除这些营养物。在好气反映室的硝化过程中，以微生物群作为催化剂，将氮，氨转换成硝酸盐和亚硝酸盐；在缺氧反应室的反硝化的过程中，同样以微生物群作为催化剂，将硝酸盐，亚硝酸盐转化成氮气，同时，也达到了降磷的效果。污水在曝气和充足的停留时间下的处理过程中，COD也就降下来了，TSS在过滤澄清室中被过滤出来了。一些排放指标为：COD≤25mg/L，TSS为≤10mg/L，TN(总氮)＜10mg/L，TP(总磷)＜1mg/L，NH3＜10mg/L。

2.过滤澄清室提供的活性污泥浓度高，增大了污泥的过滤面积，提高了过滤效果和泥水分离效果，延长了污泥的寿命达25-35天。

3.由于过滤澄清室的梯形界面设计，提高了缺氧反应室和好氧反应室的处理面积，创造了更多的活性污泥和更多的清净的水。过滤澄清室内上部的废渣收集设施收集了所有可能漂浮在水面上的杂物。过滤澄清室本身独有的梯型设计，提供液压灵活，很容易容纳高峰时的污水循环和处理自我调节的灵活流动方式和适应变化较高的流量。当在高峰流量的时候，污泥床提高，对污水进行过滤和澄清；当在低流量的时候，污泥床将自动落低，对污水进行过滤和澄清。

4.ASBF污水处理设施向上流污泥床过滤式污水处理工艺一改传统的重力沉淀方式，是向上流强化活性污泥而形成的过滤床工艺。由于梯形纵向向上逐渐加宽的结构，由过滤澄清室底部导入污泥纵向向上递减水流冲击污泥过滤床的力量，同时提高污泥全力、快速向下沉淀、吸附的速度，而形成越来越厚的污泥床。其自我控制而形成的最佳的、理想的、纵向向下沉淀过滤澄清流程，再加上梯形纵向切面面积向上增宽的设计又增大了泥水分离空间的形成。从而达到更清澈的净水经过滤澄清室上方的溢水堰流出；

5.ASBF污水处理设施工艺和传统的污水处理方法上，不要求做更多的预处理，只在此装置前放置一过滤网即可，如果对于大的污水处理厂，也只是在上游反应装置前，增加除砂系统。

6.ASBF污水处理设施自有的模块化使得能够根据发展规划来设计和建造，大大节省了资金的早期投入。而且可以根据现场的大小，项目的具体情况和需要，选择多种不同的材料来设计和安装，可在工厂预制，更容易在现场快速安装，节约和简化减少了土建面积。更可以利用现有的反应池，对老化，不有效工作和正常运转的污水处理厂更新改造，节省时间和投入，建成后又可节省后续的运行费用。

7.ASBF污水处理设施操作过程中，不需要添加任何化学药物，并大大减少了人工的投入。实例证明，污水处理厂可以在自然气温的很大区间内自行良好运营，温度可以在零下30多度至30多度。设备的投入少，节省能源。

8.ASBF污水处理设施产生很少的异味和臭味。由于自我控制和自动调节循环系统的一体化，活性污泥的反复循环和利用，污泥龄可达25-35天之久，不光可以减少污泥垃圾的生成量，而且污水处理厂可以建在离居民很近的地方，更适合边远的地区，农村，乡镇和广大的中小城市的污水处理。

总之，ASBF污水处理设施集三个生物反应室为一体，具有节约型，有效性，经济性，简易性，紧凑性，可移动性，容易操作的特点，其成本低、投资小、占地面积小、设备利用少、运行成本低、垃圾量生成少、运行费用低、维护保养费用低。ASBF污水处理设施过滤澄清区容积小，特殊梯形具有较高的泥水分离效果和加速的重心沉淀效果、不需添加任何化学成分、基本的材料和设备均可国内采购、更有效地与昂贵的膜设备结合，减少膜设备的投入和降低运行成本；更可以更新、改造现有的许多老式传统技术和设备。ASBF污水处理设施将是未来我国可持续发展、节能减排的重要发明，其模块化使污水处理厂占地面积小，便于系列化生产。可用于污水处理后的回收和水再利用的各种行业，更适用于我国经济的迅猛发展，解决了行业的诸多难点问题，将为我国未来资源节省提供一个无可估量的空间，给水的再生利用带来新的生命。

附图说明

图1：本实用新型污水处理设施的纵向剖视示意图(图2的A-A剖视图)；

图2：本实用新型污水处理设施的俯视图；

图3：本实用新型污水处理设施三维立体内部示意图。

图中：

1.外壳，2.缺氧反应室，3.搅拌器，4.好氧反应室，5.曝气器，6.过滤澄清室，7.污泥入口，8.清水溢出堰，9.污泥回流管，10.污水进水管，11.混合液体液面，12.挡板导流槽，13.气泡挡板，14.第一界面，15.第二界面，16.第三界面，17.导入污泥阀门，18.导出污泥阀门，19.污泥出口。

具体实施方式

结合图示与具体实施方法，对本实用新型作进一步的详细描述如下：

参见图1-图3，本实用新型的污水处理设施，由依次相邻的缺氧反应室2、过滤澄清室6、好氧反应室4三部分共同组成一长方体池。其结构主要为：a)在缺氧反应室2的上方安有输入污水的污水进水管10，废水或污水通过污水进水管10进入缺氧反应室2。b)好氧反应室4与缺氧反应室2连通。c)过滤澄清室6纵向截面呈梯形，介于缺氧反应室2和好氧反应室4之间；好氧反应室4的污水、污泥可从过滤澄清室6下部的入口进入过滤澄清室6，过滤澄清室6中的污泥可回流到缺氧反应室2内。

在缺氧反应室2中装配有一个或数个搅拌器3。搅拌器3需要置于混合液水位11之下来搅拌混合污水，使污水与活性污泥较充分混合。过滤澄清室6与两旁的缺氧反应室2、好氧反应室4之间分别由第一界面14和第二界面15隔开，第一界面14和第二界面15均从上至下向内倾斜，使过滤澄清室6的纵向截面呈梯形；第一界面14和第二界面15之间的角度区间为50度到80度。滤澄清室6一侧的纵向垂直面与相邻的长方体池的外壳1之间由过滤澄清室6的第三界面16隔开，构成一连通缺氧反应室2和好氧反应室4的通道，提供了一个导流空间来疏导从缺氧反应室2到好氧反应室4的混合污水。过滤澄清室6的三个界面与过滤澄清室6底部结为一体。缺氧反应室2与好氧反应室4之间的连通也可以不必采用图中通道的形式，即过滤澄清室6可以不设第三界面16，缺氧反应室2与好氧反应室4之间可以采用水管件相连。在过滤澄清室6的第二界面15的下方根据设施的规模及水量，有一个或数个污泥入口7，用于将好氧反应室4的污水导入过滤澄清室6，并控制污水从好氧反应室4进入到过滤澄清室6的入水量，使污水平均导入过滤澄清室6。在好氧反应室4的底面上设置有通入气体的曝气器5，曝气器5的数量根据污水处理设施的大小为一个或数个，以帮助氧化反应及除碳和硝化反应。在好氧反应室4中，本实用新型曝气器5的气体来源方式有很多。例如，周围空气，用吹气泵曝气。此曝气器5可以是大小不同的曝气装置。可根据污水处理设施的大小，来选择一个或数个不同尺寸的曝气器5来使系统好氧反应室4达到DO(溶解氧)的比率。曝气器5外端连有外接的空气入口管线(图中未画)用以向曝气器5输送气体。如果需要还要考虑到节能装置和如何搭配来达到曝气作用，同时要考虑到高峰期污水流量的问题。在好氧反应室4底部靠近过滤澄清室6的污泥入口7处设有气泡挡板13，用于阻挡从曝气器5喷出的气泡通过污泥入口7进入到过滤澄清室6中。过滤澄清室6的第一界面14底部内设有一通入缺氧反应室2的污泥回流管9，导流管9上接有一个泵(图中未画)，用来打出污泥。在活性污泥回流管9上并联安有导入污泥阀门17及导出污泥阀门18；活性污泥回流管9通过导入污泥阀门17控制，用来循环输入从过滤澄清室6流入缺氧反应室2的回流污泥，以及通过导出污泥阀门18控制，同时导出多余污泥到外部污泥储藏室(图中未画)。在过滤澄清室6顶部固定设置一挡板导流槽12，挡板导流槽12当中隔有一清水溢出堰8。本设施中，污水的最高水位是图中所示的混合液体液面11，它不会超过挡板导流槽12的高度；挡板导流槽12用于将混合液体液面11的浮渣和杂物收集起来并清除；清水溢出堰8提供一个净水输出通道，通过清水溢出堰8将过滤澄清室6内澄清后的净水向外输送出去。

本实用新型的外壳1可根据水处理厂的规模，用不同的建筑材料制成。例如，可采用钢板，不绣钢板，PVC，玻璃钢，预制水泥板或是其它非腐蚀材料制作，而且长方体外壳1可放在施工现场地上或是地下的水泥基础上，或是根据实际情况制作成半掩埋的长方体设施。三个界面14，15，16组成的三道墙可以是提前预制的置入长方体1中，也可以是现场制作的与长方体为一体的装置。

本实用新型利用上述污水处理设施处理污水处理过程为：

在污水处理设施的过滤澄清室6中装入活性污泥。将需要处理的污水从污水进水管10注入缺氧反应室2，此时过滤澄清室6下部的活性污泥通过污泥回流管9也被泵入缺氧反应室2，与污水进水管10注入的污水汇合在一起，通过搅拌器3搅拌混合，污水在缺氧反应室2中经过活性污泥的初步处理。混合污水通过缺氧反应室2和好氧反应室4之间的通道，从缺氧反应室2流入到好氧反应室4。好氧反应室4的底面上设置的曝气器5向污水中通入空气，大量细菌、真菌和微(原)生(动)物在曝气的作用下，迅速吞食大量有机物，快速通过好氧新陈代谢而形成悬浮絮泥，也就是细菌分泌后形成的黏性状的多糖类物质，即具有巨大表面积的活性污泥。悬浮絮泥和污水通过设置在过滤澄清室6下的污泥入口7导入过滤澄清室6内。

在过滤澄清室6内，由于其特有的V型重力作用，本身就具好氧化、分解有机物和良好的凝聚、沉淀性能的活性污泥在短时间内快速吸附污水中的悬浮物和过滤沉淀。其由水流垂直速度上升力控制。漂浮体之间或漂浮絮状物聚集在一起生成团。当团状物的重量大于垂直速度上升力，由于过滤澄清室6在向上的剖面逐渐加大，团状物向上随之逐渐减少，它们降到过滤澄清室6的底部；从而，达到的更清澈的净水经过滤澄清室6上方的清水溢出堰8流出，完成污水净化工序。吸附和沉淀后的大部分活性污泥通过污泥回流管9回流到缺氧反应室2，与从污水进水管10注入缺氧反应室2的污水再作新一轮的循环生物反应，而一小部分污泥则被从污泥回流管9旁路，输出到外部的污泥储藏室储存。

此污水处理设施的技术方法可广泛应用于工业污水处理，城市市政污水处理，农业污水处理和各种污水混合液，特别是原有老城市混合污水的高浓度COD污水处理行业；或是去除含有各种有机氨、氮、磷等多种污染物的不同水平的污水处理行业。而且能够达到中国国家标准(GB18918-2002)的有关基本要求。这种工艺设施可用于对于小到每天污水处理5立方米到大到没有上线限制。

这种污水处理工艺方法还可用于对现有污水处理设施的改造、提升。比如，为提高污水处理技术和节省造价和运行费用，完全根据现有的处理厂进行工艺改造和设计出新的更加高效的出水效果的工艺设施。

总结以上说明，均为演示而陈述，此工艺设施可用任何一种尺寸、任何一种可操作的品牌的泵、搅拌机、提升泵或是其它设备和材料。其所反映的技术创新、实用新型，均在权利要求范围内。此发明的核心技术是为达到更清净的水和减少污泥排放量。降氮除磷是在缺氧反应室和好痒反应室的共同合作来完成的硝化和反硝化过程。高效和稳定的活性污泥寿命可达到35天之久。此发明的集三个反应室为一体的紧凑性、灵活性、高效性、经济性、简易性、节能性达到了投资更小、运行费用更低、维护保养费用更佳的最佳设计和最少的设备投入。此设施将是未来中国可持续发展、节能减排的不可缺少的原动力。

本实用新型可用于污水处理后的回收和水再利用的各种行业。更适用于中国日前经济迅猛发展的今天和明天。将为中国未来资源节省提供一个无限的空间。水——是我们生命的源泉，给水带来新的生命。

Claims (7)

1.一种污水处理设施，由依次相邻的缺氧反应室、过滤澄清室、好氧反应室共同组成一长方体池；所述缺氧反应室的上方安有输入污水的污水进水管；其特征在于：过滤澄清室与两旁的缺氧反应室、好氧反应室之间分别由第一界面和第二界面隔开，第一界面和第二界面均从上至下向内倾斜，使过滤澄清室的纵向截面呈梯形；过滤澄清室一侧的与第一界面和第二界面纵向垂直的第三界面与长方体池外壳之间隔开距离，构成连通缺氧反应室和好氧反应室之间的通道；在过滤澄清室的第二界面下方设有污泥入口，在好氧反应室底部靠近所述污泥入口处固定设有气泡挡板；在过滤澄清室的第一界面底部内设有一通向缺氧反应室的污泥回流管；在过滤澄清室顶部固定设置一挡板导流槽，挡板导流槽当中隔有一清水溢出堰。

2.根据权利要求1所述的污水处理设施，其特征在于：所述第一界面和第二界面之间的角度区间为50度到80度。

3.根据权利要求1所述的污水处理设施，其特征在于：在所述的好氧反应室的底面上设置有通入气体的曝气器。

4.根据权利要求3所述的污水处理设施，其特征在于：所述曝气器为一个或数个。

5.根据权利要求1所述的污水处理设施，其特征在于：所述污泥入口为一个或数个。

6.根据权利要求1所述的污水处理设施，其特征在于：在所述缺氧反应室中安装有置于污水中的搅拌器。

7.根据权利要求6所述的污水处理设施，其特征在于：在所述缺氧反应室中安装的搅拌器为一个或数个。

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