CN203999140U - 一种移动床式分散污水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种移动床式分散污水处理装置，包括壳体，壳体内部依次设为缺氧区、内环流式好氧区、全混流式好氧区和沉淀区，相邻各区之间设有隔板，由隔板将壳体分为相互联通的单元；其中，缺氧区通过内隔板将缺氧区分为混合室和填料室，内环流式好氧区内部设有悬浮填料，中心设有曝气导流筒，下方设有曝气器Ⅱ，全混流式好氧区内部填充有悬浮填料，下方设有曝气管Ⅰ，沉淀区左上方设有除磷极板，除磷极板下方设有曝气管Ⅱ，沉淀区右上方设有出水管，中部设有中孔隔板。本实用新型不仅能够连续运行，不发生堵塞，抗冲击负荷能力强，具有良好的脱氮除磷功能，而且占地少，污泥密度较高，在温度较低的环境下也能获得良好的处理效果。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种污水处理装置，尤其涉及一种移动床式分散污水处理装置，属于污水处理技术领域。
【背景技术】
随着国家对污水处理的投入不断加大，生活污水处理率已大幅增加，城镇污水处理率已经超过80%，但未接通市政污水管网地区的污水处理率还较低，远低于城镇地区，尤其是广大城郊和农村地区。在远离市政污水管网的城郊和农村地区，由于居住分散，地形复杂，大面积污水收集集中处理很难实现，同样也很难收集集中处理，采用小型分散式污水处理装置就地处理是一种污染治理的必由之路。我国农村已经出现了多种地埋式小型污水处理装置，取得了明显的成效。同时也引进了一些国外的分散污水处理设备，其中引进的一种小型净化槽采用厌氧-好氧接触氧化工艺，污水通过管道进入厌氧滤床，污水中的固体杂质大部分经过滤床过滤以后清除。厌氧滤床的主要功能是储存被分离的固体杂物和污泥，也兼备污染物分解和通过滤床里的厌氧微生物的厌氧消化来降低污泥产量的功能。在好氧接触氧化段中，好氧微生物将有机物降解，氨氮被氧化。曝气处理后的水，经过沉淀消毒以后排放。实践证明，这种形式的小型净化槽存在不少缺点，其中厌氧滤床采用大尺寸填料固定填装，长时间使用存在被污泥和杂物堵塞的风险，填料尺寸比较大而表面积有限，接触处理效率较低。在好氧接触氧化段，采用了上下两层填料重叠结构，上层填料曝气，下层填料过滤，这种分层结构的好氧段，减少了曝气区的有效高度，氧利用率很低；下层填料需要定时反冲，增加了操作复杂性。在中国多地的运行效果表明，这种形式的小型净化槽无法适应我国农村生活污水的特点，其结构和运行方式需要根据我国分散生活污水的特点进行改进。
【实用新型内容】
本实用新型的目的在于：针对现有技术的缺陷和不足，提供一种设计合理，使用方便的移动床式分散污水处理装置，不仅能够连续运行，不发生堵塞，无需反冲洗，污泥产生量极少，水头损失小，抗冲击负荷能力强，具有良好的生物脱氮除磷的功能，而且本装置占地少，耐负荷冲击，污泥密度较高，在温度较低的环境下也能获得良好的处理效果。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
本实用新型所述的一种移动床式分散污水处理装置，包括壳体，壳体内部依次设为缺氧区、内环流式好氧区、全混流式好氧区和沉淀区，相邻各区之间设有隔板，由隔板将壳体分为相互联通的单元；其中，所述的缺氧区通过内隔板将缺氧区分为混合室和填料室，所述的内环流式好氧区内部设有悬浮填料，中心设有圆筒形曝气导流筒，曝气导流筒下方设有曝气器Ⅱ，所述的全混流式好氧区内部填充有悬浮填料，下方设有曝气管Ⅰ，所述的沉淀区左上方设有除磷极板，除磷极板下方设有曝气管Ⅱ，沉淀区右上方设有出水管，中部设有中孔隔板。
在本实用新型中：所述的壳体为卧式圆柱形槽体，壳体的上端表面分布有相同的顶盖板，壳体内部设有气提回流管，气提回流管的一端从上而下穿插到沉淀区的下方，另一端从壳体上方延伸到缺氧区内，在各区均设有悬浮填料，气提回流管不断将沉淀区下方料斗中的填料提升到缺氧区，填料在各区间不断循环，形成移动床态。
在本实用新型中：所述的缺氧区通过内隔板将缺氧区分为混合室和填料室，混合室的左上方设有进水管和气提回流管的移料管，进水和回流的填料及混合液在混合室混合，所述的填料室的右下方设有曝气器Ⅰ。
在本实用新型中：所述的内环流式好氧区中心设有圆筒形曝气导流筒，曝气导流筒下方设有曝气器Ⅱ，所述的全混流式好氧区内部填充有悬浮填料，下方设有曝气管Ⅰ，所述的内环流式好氧区和全混流式好氧区之间设有导流槽Ⅰ，全混流式好氧区和沉淀区之间设有导流槽Ⅱ。
在本实用新型中：所述沉淀区的中部设有多孔挡板，沉淀区的下方还设有水平倾斜50°～55°的料斗，使悬浮填料截留在沉淀区的下方的料斗中。
在本实用新型中：所述悬浮填料的形状为圆柱形，直径为10-20mm，高为10-20mm，悬浮填料的比重为0.92～0.98，悬浮填料的四周设有外翼，填料内部设有十字内筋，填料内壁分布有褶皱。
在本实用新型中：所述除磷极板由铁板和铝板组合而成，铁板和铝板之间设有防水接线端口，电极板的上端设有挂架，电极板和挂架之间通过连接架进行连接，电极板下方设有曝气管路。
在本实用新型中：所述的气提回流管包括进料管和移料管，进料管上设有气体调节阀，进料管的上端设有检查口，移料管上设有排气口。
采用上述结构后，本实用新型有益效果为：
(1) 能够连续运行，填料层不会发生堵塞，无需反冲洗，污泥产生量极少，水头损失小，抗冲击负荷能力强，具有良好的生物脱氮除磷的功能；
(2)采用尺寸较小的填料，填料的比表面积大，挂膜后具有较高的生物量，在冬季气温较低时也良好运行；
(3)填料表面已经衰老死亡的微生物有机会在进入缺氧区时被冲击脱落而实现更新，脱落的生物膜自动沉降到底部污泥层，通过曝气器推动水流和悬浮填料不断对除磷极板表面冲刷，实现自动除垢；
(4)通过气提回流管不断将沉淀区的填料回流到缺氧区，实现填料在壳体各功能区中的移动。
【附图说明】
此处所说明的附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型中填料的结构示意图；
图3是本实用新型中除磷极板的结构示意图;
图4是本实用新型中气提回流管的结构示意图。
图中：A、缺氧区；B 、内环流式好氧区；C 、全混流式好氧区；D、沉淀区；
1、 进水管；2、 内隔板；3、顶盖板；4、曝气器Ⅰ；5、悬浮填料；6 、曝气导流筒；7、曝气器Ⅱ；8 、导流槽Ⅰ；9 、曝气管Ⅰ；10 、导流槽Ⅱ；11、除磷极板；12、曝气管Ⅱ；13、出水管；14、气提回流管；15、多孔挡板；16 、料斗；17、壳体；18、隔板；19、中孔隔板；5-1 、外翼；5-2、十字内筋；5-3、 褶皱；11-1 、铁板；11-2 、铝板；11-3 、防水接线端口；11-4、挂架；11-5 、连接架；14-1、气体调节阀；14-2 、进料管；14-3、检查口；14-4、 排气口；14-5、移料管。
【具体实施方式】
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
如图1至4所示，一种移动床式分散污水处理装置，包括壳体17，壳体17内部依次设为缺氧区A、内环流式好氧区B、全混流式好氧区C和沉淀区D，相邻各区之间设有隔板18，由隔板18将壳体17分为相互联通的单元；其中，所述的缺氧区A通过内隔板2将缺氧区A分为混合室和填料室，所述的内环流式好氧区B内部设有悬浮填料5，中心设有圆筒形曝气导流筒6，曝气导流筒6下方设有曝气器Ⅱ7，所述的全混流式好氧区C内部填充有悬浮填料5，下方设有曝气管Ⅰ9，所述的沉淀区D左上方设有除磷极板11，除磷极板11下方设有曝气管Ⅱ12，沉淀区D右上方设有出水管13，中部设有中孔隔板19。所述的壳体17为卧式圆柱形槽体，壳体17的上端表面分布有距离相等的顶盖板3，壳体17内部设有气提回流管14，气提回流管14的一端从上而下穿插到沉淀区D的下方，另一端从壳体17上方延伸到缺氧区A内。所述的混合室的左上方设有进水管1，填料室内填充有悬浮填料5，填料室下方设有曝气器Ⅰ4。所述的内环流式好氧区B和全混流式好氧区C之间设有导流槽Ⅰ8，全混流式好氧区C和沉淀区D之间设有导流槽Ⅱ10。所述沉淀区D的中部设有多孔挡板15，使悬浮填料5拦截在沉淀区D的下方，沉淀区D的下方还设有料斗16。所述悬浮填料5的形状为圆柱形，直径为10-20mm，高为10-20mm，悬浮填料5的比重为0.92～0.98。所述除磷极板11的正反两面由铁板11-1和铝板11-2组合而成的电极板，铁板11-1和铝板11-2之间设有防水接线端口11-3，电极板的上端设有挂架11-4，电极板和挂架11-4之间通过连接架11-5进行连接。：所述的气提回流管14包括进料管14-2和移料管14-5，进料管14-2上设有气体调节阀14-1，进料管14-2的上端设有检查口14-3，移料管14-5上设有排气口14-4。所述悬浮填料5的四周设有外翼5-1，填料的内部设有十字内筋5-2，填料内壁分布有褶皱5-3。
具体实施时，污水从进水管1进入壳体5中，与气提回流管14回流的混合液一起在缺氧区A的混合室混合后向下流动，缺氧区A填充悬浮填料5，悬浮填料5的比重是0.92～0.98，悬浮填料5呈圆柱形，外壁带有外翼5-1，使悬浮填料5在随水流流动过程中不断摩擦，防止悬浮填料上的生物膜积累过厚。悬浮填料5内部带有十字内筋5-2，强化悬浮填料5的整体强度，防止悬浮填料5变形；悬浮填料5内外壁上均带有褶皱5-3，使悬浮填料5表面粗糙，易附着生长生物膜，增加悬浮填料5的比表面积。在微生物挂膜前后，悬浮填料5始终保持悬浮状态，不会完全下沉，在静态的水体中，悬浮填料5上浮密集拥挤排列在水平面以下，当水流扰动时，悬浮填料5会跟随水流扰动而同向移动。
混合后的污水在缺氧区A发生缺氧反硝化反应，部分悬浮填料5上的生物膜因内部厌氧而发生生物膜脱落，在此实现脱膜，防止生物膜生长过厚过多，使悬浮填料5上的生物膜始终处于最佳厚度状态。
在缺氧区A底部隔板18处设有曝气器Ⅰ4，间歇适量曝气，防止悬浮填料5聚积在水流流速较小的区域。缺氧区A中污水溶解氧含量控制在0.5 mg/L～1mg/L，通过控制气提回流管14的回流量和曝气器Ⅰ4的曝气量进行调节，根据经验缺氧区A曝气的气水比控制在1：(1～5)。
污水在缺氧区A中混合发生缺氧反应后，和部分悬浮填料5一起进入内环流式好氧区B中，内环流式好氧区B中间设有曝气导流筒6，采用分流式曝气方式。曝气导流筒6的上沿比水平面低5 cm～10cm，曝气导流筒6的下沿比壳体17下底部高约15 cm～20cm。当曝气器Ⅱ7启动后，气体进入曝气导流筒6内部，形成气、水和悬浮填料5的混合体。由于气、水的推力，悬浮填料5向上运动到达水平面以后向四周分散，拥挤堆积的悬浮填料5依次从上而下向下移动，底层的悬浮填料5到达曝气导流筒6的周边即被上升的气水流夹带上行，整个悬浮填料5层以一定速度在内环流式好氧区B中不断循环。悬浮填料5循环的周期取决于曝气导流筒6与内环流式好氧区B的截面积之比。
内环流式好氧区B中污水溶解氧含量控制在2 mg/L～3mg/L，通过控制曝气器Ⅱ7的曝气量进行调节，根据经验内环流式好氧区B曝气的气水比控制在(10～15):1。
经过内环流式好氧区B处理后的污水，和部分悬浮填料5一起经导流槽Ⅰ8流入全混流式好氧区C，当曝气管Ⅰ9启动后，使污水和悬浮填料5不断流动，污水和悬浮填料5在气体的推动下，在全混流式好氧区C中呈全混流式运行，在此发生好氧生化反应，去除污水中的有机物。全混流式好氧区C中污水溶解氧含量控制在2～4mg/L，通过控制曝气器Ⅱ7的曝气量进行调节，根据经验全混流式好氧区C曝气的气水比控制在(10～15):1。
在内环流式好氧区B和全混流式好氧区C中，通过曝气器Ⅱ7和曝气管Ⅱ12在运行过程中产生一定的负压，将从下方的污泥吸引向上，随着悬浮填料5和水流一起向上运行，当悬浮填料5下行时，这一部分污泥又逐步沉降返回到壳体17底部，使壳体17底部的污泥层保持较平衡的厚度。
经过全混流式好氧区C处理后的污水，和部分悬浮填料5一起经导流槽Ⅱ10流入沉淀区D，在沉淀区D的上部设有除磷极板11，除磷极板11通过防水接线端口11-3可连接直流供电电源，当接通电源后，除磷极板11上便会释放出铁离子、铝离子与污水中的磷结合形成磷酸盐沉淀物而沉降，整个除磷极板通过挂架11-4悬挂在沉淀区D的上部。
在除磷极板11的下方10-20cm处设有可调节气量大小的曝气管Ⅱ12，当曝气管Ⅱ12启动后，使污水和悬浮填料5不断流动，污水和悬浮填料5在气体的推动下，不断摩擦铁板11-1和铝板11-2 的表面，使除磷极板11表面的结垢物质破碎而沉降，使铁板11-1和铝板11-2的表面不会积累结垢物质，能不断释放出铁离子和铝离子。
在沉淀区D的下方设有料斗16，悬浮填料5在经过全混流式好氧区C后，汇集到料斗16。在沉淀区D中部设有多孔挡板15，使悬浮填料5拦截在料斗16，实现悬浮填料5和水分离，使悬浮填料5不会随出水流出。
气提回流管14的进料管14-2从上而下穿插于沉淀区D中，移料管14-5从壳体17顶部延伸到缺氧区A。当给气提回流管14供气时，通过调节气体调节阀14-1的大小，实现对气体回流管14进气量的调节，从而调节混合液回流比。根据经验气提回流管14的回流比控制在(1～3):1。在气提回流管14还设有检查口14-3，用于检查进料管14-2中的状况，一旦进料管14-2中发生悬浮填料5或污泥堆积时，可通过检查口14-3及时清理；在移料管14-5上设有多个排气口14-4，排气口14-4用于及时排出因气提而进入进料管14-2中的气体，同时还用于观察移料管14-5中的水位高度，以判断混合液的回流量。
以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。
Claims (8)
1.一种移动床式分散污水处理装置，包括壳体，其特征在于：壳体内部依次设为缺氧区、内环流式好氧区、全混流式好氧区和沉淀区，相邻各区之间设有隔板，由隔板将壳体分为相互联通的单元；其中，所述的缺氧区通过内隔板将缺氧区分为混合室和填料室，所述的内环流式好氧区内部设有悬浮填料，中心设有曝气导流筒，下方设有曝气器Ⅱ，所述的全混流式好氧区内部填充有悬浮填料，下方设有曝气管Ⅰ，所述的沉淀区左上方设有除磷极板，除磷极板下方设有曝气管Ⅱ，沉淀区右上方设有出水管，中部设有中孔隔板。
2.根据权利要求1所述的一种移动床式分散污水处理装置，其特征在于：所述的壳体为卧式圆柱形槽体，壳体的上端表面分布有相同的顶盖板，壳体内部设有气提回流管，气提回流管的一端从上而下穿插到沉淀区的下方，另一端从壳体上方延伸到缺氧区内，在各区均设有悬浮填料，气提回流管不断将沉淀区下方料斗中的填料提升到缺氧区，填料在各区间不断循环，形成移动床态。
3. 根据权利要求1所述的一种移动床式分散污水处理装置，其特征在于：所述的缺氧区通过内隔板将缺氧区分为混合室和填料室，混合室的左上方设有进水管和气提回流管的移料管，进水和回流的填料及混合液在混合室混合，所述的填料室的右下方设有曝气器Ⅰ。
4.根据权利要求1所述的一种移动床式分散污水处理装置，其特征在于：所述的内环流式好氧区中心设有圆筒形曝气导流筒，曝气导流筒下方设有曝气器Ⅱ，所述的全混流式好氧区内部填充有悬浮填料，下方设有曝气管Ⅰ，所述的内环流式好氧区和全混流式好氧区之间设有导流槽Ⅰ，全混流式好氧区和沉淀区之间设有导流槽Ⅱ。
5.根据权利要求1所述的一种移动床式分散污水处理装置，其特征在于：所述沉淀区的中部设有多孔挡板，沉淀区的下方还设有水平倾斜50°～55°的料斗，使悬浮填料截留在沉淀区的下方的料斗中。
6.根据权利要求1所述的一种移动床式分散污水处理装置，其特征在于：所述悬浮填料的形状为圆柱形，直径为10-20mm，高为10-20mm，悬浮填料的比重为0.92～0.98，悬浮填料的四周设有外翼，填料内部设有十字内筋，填料内壁分布有褶皱。
7.根据权利要求1所述的一种移动床式分散污水处理装置，其特征在于：所述除磷极板由铁板和铝板组合而成，铁板和铝板之间设有防水接线端口，电极板的上端设有挂架，电极板和挂架之间通过连接架进行连接，电极板下方设有曝气管路。
8.根据权利要求1所述的一种移动床式分散污水处理装置，其特征在于：所述的气提回流管包括进料管和移料管，进料管上设有气体调节阀，进料管的上端设有检查口，移料管上设有排气口。
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