一种集成化生活污水处理装置
技术领域
本实用新型涉及一种生活污水处理技术;特别是涉及一种集成化生活污水处理装置。
背景技术
生活污水包括有城市生活中的各种洗涤用水、污水以及粪便等,多为无毒的无机盐类,成分比较固定,主要含有碳水化合物、蛋白质、氨基酸、脂肪等有机物,比较适合细菌、病毒的生长且具有一定的肥效,可用来灌溉农田。同时,生活污水中氮、磷等植物营养物质含量较多,容易造成水体的富营养化,是水体的主要污染源之一,故需对生活污水进行处理并使其达标后,才能将其排放至江河湖泊中去,从而克服因生活污水造成的水体污染。
如今,随着我国城镇人口快速增加,城镇需水量也随之递增。预计到2015年,我国城镇年需水量将增加到6500亿立方米以上,但现有供水水平却较难满足要求。然而,有关统计数据表明,我国城市人均每天排出的生活污水量为150至400L(该量与生活水平密切相关),如能更好地对生活污水进行处理并进行再利用,就能够缓解水资源短缺的问题。基于此,“党的十八届三中全会”规划及有关精神提出,到2015年,全国城市生活污水处理率要达到85%以上。但要实现到这一目标,我国还需新增污水处理厂近千座,总投资高达千亿元。此外,相应配套的管网建设投资和原有污水厂改扩建费用也非常巨大,并且原有污水处理厂运行费用和维修保养费用较高。上述费用的使用势必给我国财政造成一定的经济负担。因此,污水处理系统需要从大规模集中式向中小规模分散式转变,充分的利用社会闲散资金,形成“以大型为主,中小型互补”的布局是符合我国国情和发展形势,这也为集成式一体化生活污水处理设备的应用和发展提供了新的契机。
申请人曾设计过的一种一体化生活污水处理设备,包括整体水平布置且呈长筒形的罐体,罐体内部分隔形成了进水水解区、好氧区和沉淀区等几大部分,能够比较高效地实现对城市污水的处理,但经试验发现该设备出水中氨氮含量仍然较高,对氨氮处理效果相对较低。
我国专利申请号201410203394.0的专利曾公开了一种MBR膜技术一体化污水处理设备,该设备包括罐体、以及设置于罐体中的厌氧生化区、缺氧生化区和好氧及MBR膜生物反应区;厌氧生化区、好氧及MBR膜生物反应区和缺氧生化区沿着罐体横截面分左中右分布;厌氧生化区与好氧及MBR膜生物反应区之间仅底部相通,好氧及MBR膜生物反应区的顶部液面高于缺氧生化区的顶部液面,好氧及MBR膜生物反应区的顶部设有与伸入到好氧及MBR膜生物反应区的出水管和与缺氧生化区连通的溢流堰;缺氧生化区的上部液面高于与厌氧生化区的上部液面,缺氧生化区的底部通过自流管路与厌氧生化区的上部连通;罐体上设有与其内部的厌氧生化区连通的进水管。
该设备中分区较为科学,同时采用了MBR膜生物反应区,能够更好地实现对氨氮的处理。但仍然存在以下问题:即该罐体中,厌氧生化区、好氧及MBR膜生物反应区和缺氧生化区是沿着罐体横截面分左中右分布,这样,各个区域的位置形状和处理工艺不够匹配,造成各区域水力停留和反应时间难以和工艺要求配合,进而极大地限制了污水的处理效果,也影响了污水处理效率。
实用新型内容
针对上述现有技术的不足,本实用新型所要解决的技术问题是:如何提供一种能够实现更优的处理工艺,提高对污水氨氮去除效果,同时自身结构更科学,使得各分区结构和工艺更加匹配,进而让污水处理效果更好的集成化生活污水处理装置。
为了解决上述技术问题,本实用新型采用了如下的技术方案:
一种集成化生活污水处理装置,包括水平布置且整体呈长筒形的罐体,罐体上设置有进水口和出水口,所述进水口位于罐体前端位置,出水口位于罐体后端,其特征在于,罐体的内腔中分隔形成一个沿水平绕罐体内壁一周的外层空间和一个沿长度方向布置在罐体中部的内部空间,所述外层空间中悬挂设置有若干组填料串形成厌氧区,厌氧区前端位置竖向设置有进水隔板,进水隔板一侧的壳体上具有所述进水口并形成厌氧区的进水端,进水隔板另一侧的厌氧区连通到内部空间并形成厌氧区的出水端;内部空间中位于后半部位置竖向设置有第一区域隔板,第一区域隔板上设置有开口使得前后连通,第一区域隔板前方的内部空间底部设置有若干曝气装置形成曝气区域,第一区域隔板后方的内部空间中设置有MBR膜生物反应器并形成MBR反应区,MBR膜生物反应器的出口和罐体出水口相通。
本实用新型中,在罐体内部周围设置了一圈厌氧区,污水进入罐体后先进入厌氧区进行厌氧反应,然后再进入曝气区域进行曝气处理,完成需氧反应,然后再进入到MBR反应区,靠MBR膜生物反应器进行污水处理,这样处理工艺更加科学,污水处理效果特别是对氨氮的处理效果更好。同时设置的各分区结构和工艺流程更加匹配,由于厌氧反应耗时较长,故设置了绕罐一周的厌氧区,而MBR膜生物反应器对污水处理比较高效,故只在内部空间中后半部设计了较小的一块区域进行MBR反应;内部空间前部的曝气区域长度相对较长,可以方便曝气后进行好氧反应,同时可以方便进一步将曝气区域进一步分隔为耗氧较小的水解酸化区,和耗氧量较大的接触氧化区,只需控制不同的曝气量即可实现该控制。这样就使得罐体中污水流动情况和各区域水力停留情况和处理工艺更加一致,极大地保证了污水处理的效果以及效率。
作为优化,所述曝气装置包括沿长度方向铺设在曝气区域底部的曝气总管,沿横向设置且均匀分布连通在曝气总管上的曝气分管,均匀分布安装在曝气分管上的曝气头,所述曝气总管通过管道和位于罐体顶部的曝气机相连,所述曝气区域沿长度方向的中间位置还竖向设置有第二区域隔板,第二区域隔板将曝气区域分隔为前方的水解酸化区和后方的接触氧化区。
这样优化后,通过对曝气头的控制,可以实现对第二区域隔板前后不同曝气量的控制,进而将曝气区域进一步分为了耗氧较小的水解酸化区,和耗氧量较大的接触氧化区,使得污水处理工艺更好,污水处理效果更高。
作为优化,MBR膜生物反应器包括位于MBR反应区上部的过水管道,连通并悬挂在过水管道上的若干管型的反应膜,过水管道向上连接到罐体外部的出水水泵,出水水泵的出水端连接到位于罐体上表面端部的一个溢流槽,溢流槽设置有溢流管道形成罐体的出水口。
这样,污水进入MBR反应区后,和反应膜反应,并透过反应膜进入到过水管道,经出水水泵外排到溢流槽,保证了MBR反应的可靠性和有效性,保证污水处理效果;同时使得MBR反应区水流舒缓,产生沉淀区的效果,污泥沉淀到MBR反应区底部,保证出水效果。沉淀的污泥可以抽走外排或者部分作为活性污泥回流到前方曝气区域,提高曝气区域污水处理效果。
作为优化,所述罐体顶部还设置有封闭式结构的设备间,所述曝气机、出水水泵及其电控装置和溢流槽均位于设备间内。这样,对各电器和控制装置具有更好的保护效果。
作为优化,所述厌氧区中,顺水流方向均匀间隔设置有多快隔片,每块隔片端部具有一个供水流通过的缺口,相邻隔片的缺口为相互倒置并能够形成S形的水流形态。
这样,进一步延长污水在厌氧区中停留时间,保证厌氧反应的处理效果。
作为优化,曝气区域中,位于曝气装置上方空间内还悬挂设置有若干组填料串。这样,利于好氧反应菌的附着,提高好氧反应效果。
作为优化,罐体底部水平并列设置有一根具有开关阀的放空管,放空管通过管道分别和罐体内的厌氧区、MBR反应区和曝气区域底部连通。这样,可以方便排空检修,以及污泥累积后的外排。
作为优化,所述MBR反应区底部还设置有污泥回流泵,污泥回流泵出口通过污泥回流管道连接到曝气区域前方位置。这样,方便部分污泥携带有益菌种回流到曝气区域,提高曝气区域反应效果。
综上所述,相比于现有技术,本实用新型能够实现更优的处理工艺,提高了对污水氨氮去除效果,同时自身结构更科学,使得各分区结构和工艺更加匹配,进而让污水处理效果和效率大大提高。
附图说明
图1为本实用新型的一种优选实施方式的剖视结构示意简图。
图2为图1中取消罐体顶部结构后的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
具体实施时:如图1和图2所示,一种集成化生活污水处理装置,包括水平布置且整体呈长筒形的罐体1,罐体1上设置有进水口2和出水口18,所述进水口2位于罐体1前端位置,出水口18位于罐体1后端,罐体1的内腔中分隔形成一个沿水平绕罐体内壁一周的外层空间和一个沿长度方向布置在罐体中部的内部空间,所述外层空间中悬挂设置有若干组填料串3形成厌氧区4,厌氧区4前端位置竖向设置有进水隔板5,进水隔板5一侧的壳体1上具有所述进水口并形成厌氧区4的进水端,进水隔板5另一侧的厌氧区4连通到内部空间并形成厌氧区4的出水端;内部空间中位于后半部位置竖向设置有第一区域隔板6,第一区域隔板6上设置有开口使得前后连通,第一区域隔板6前方的内部空间底部设置有若干曝气装置形成曝气区域,第一区域隔板6后方的内部空间中设置有MBR膜生物反应器并形成MBR反应区22,MBR膜生物反应器的出口和罐体出水口相通。
其中,所述曝气装置包括沿长度方向铺设在曝气区域底部的曝气总管7,沿横向设置且均匀分布连通在曝气总管7上的曝气分管8,均匀分布安装在曝气分管上的曝气头9,所述曝气总管7通过管道和位于罐体顶部的曝气机10相连,所述曝气区域沿长度方向的中间位置还竖向设置有第二区域隔板11,第二区域隔板11将曝气区域分隔为前方的水解酸化区12和后方的接触氧化区13。这样可以实现对第二区域隔板前后不同曝气量的控制,进而将曝气区域进一步分为了耗氧较小的水解酸化区,和耗氧量较大的接触氧化区,使得污水处理工艺更好,污水处理效果更高。
其中,MBR膜生物反应器包括位于MBR反应区上部的过水管道14,连通并悬挂在过水管道14上的若干管型的反应膜15,过水管道14向上连接到罐体外部的出水水泵16,出水水泵16的出水端连接到位于罐体1上表面端部的一个溢流槽17,溢流槽17设置有溢流管道形成罐体的出水口18。这样,污水进入MBR反应区后,和反应膜反应,并透过反应膜进入到过水管道,经出水水泵外排到溢流槽,保证了MBR反应的可靠性和有效性,保证污水处理效果;同时使得MBR反应区水流舒缓,产生沉淀区的效果。
其中,所述罐体1顶部还设置有封闭式结构的设备间24,所述曝气机10、出水水泵16及其电控装置19和溢流17槽均位于设备间24内。这样,对各电器和控制装置具有更好的保护效果。
其中,所述厌氧区4中,顺水流方向均匀间隔设置有多快隔片(图中未显示),每块隔片端部具有一个供水流通过的缺口,相邻隔片的缺口为相互倒置并能够形成S形的水流形态。这样可以延长污水在厌氧区中停留时间,保证厌氧反应的处理效果。
其中,曝气区域中,位于曝气装置上方空间内还悬挂设置有若干组填料串20。这样,利于好氧反应菌的附着,提高好氧反应效果。
其中,罐体1底部水平并列设置有一根具有开关阀的放空管21,放空管21通过管道分别和罐体内的厌氧区、MBR反应区和曝气区域底部连通。这样,可以方便排空检修,以及污泥累积后的外排。
其中,所述MBR反应区22底部还设置有污泥回流泵23,污泥回流泵23出口通过污泥回流管道连接到曝气区域前方位置。这样,方便部分污泥携带有益菌种回流到曝气区域,提高曝气区域反应效果。
另外,具体实施时,还可以在所述罐体上邻近所述厌氧区前端进水口位置设置溢流口,所述溢流口的高度高于所述进水口的高度且低于所述罐体顶部的高度。这样可以利用连通器原理来防止罐体内部的污水过量时造成罐体内的污水处理不充分并使得出水不达标的情况,能够更好的保证该一体化生活污水处理设备的污水处理效果。
本实用新型中,设置的各分区结构和工艺流程更加匹配,由于厌氧反应耗时较长,故设置了绕罐一周的厌氧区,而MBR膜生物反应器对污水处理比较高效,故只在内部空间中后半部设计了较小的一块区域进行MBR反应;内部空间前部的曝气区域长度相对较长,可以方便曝气后进行好氧反应,同时进一步将曝气区域分隔为了耗氧较小的水解酸化区,和耗氧量较大的接触氧化区,只需控制不同的曝气量即可实现该控制。这样就使得罐体中污水流动情况和各区域水力停留情况和处理工艺更加一致,极大地保证了污水处理的效果以及效率。