CN207567066U - 基于接触氧化组合复合介质过滤系统的污水处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于接触氧化组合复合介质过滤系统的污水处理设备，包括箱体，在箱体上设置进水口和出水口，在箱体内部设置自动化控制模块与主反应器模块，主反应器模块包括除杂模块、高效生化反应池模块、复合介质过滤吸附模块及清水池模块，进水口连接除杂模块，除杂模块、高效生化反应池模块、复合介质过滤吸附模块及清水池模块依次连接，清水池模块连接出水口，复合介质过滤吸附模块包括储水池、动态膜、支撑柱体、真空泵及曝气装置。本实用新型的污水处理设备，初步除杂后，生化反应和过滤吸附步骤分开进行，过滤吸附采用动态的复合介质膜过滤效果好，并且动态膜不易堵塞，易于清理。

Description

基于接触氧化组合复合介质过滤系统的污水处理设备

【技术领域】

本实用新型涉及城市生活污水处理技术领域，特别涉及基于接触氧化组合复合介质过滤系统的污水处理设备。

【背景技术】

城市生活污水的无序排放是现阶段国内城市水体受污染的一个重要因素，也是城市黑臭河道形成过程中一个主要的外污染源。生活污水主要来自于城市生活中使用的各种洗涤剂和污水、垃圾、粪便等，含有大量有机物，如纤维素、淀粉、糖类和脂肪蛋白质等。有机物的共同特点是这些物质直接进入水体后，通过微生物的生物化学作用而分解为简单的无机物质二氧化碳和水，在分解过程中需要消耗水中的溶解氧，在缺氧条件下污染物就发生腐败分解、恶化水质水体中需氧有机物越多，耗氧也越多，水质也越差，说明水体污染越严重。

接触氧化过滤分离一体化生物反应器(CFBR)技术，将接触氧化过程和过滤分离过程在同一反应区中完成。反应区中的滤料具有双重功能，即接触氧化处理污水时，滤料起微生物载体作用；过滤分离时，滤料起过滤作用。在该滤料具有双重作用的同时，其每项的单体作用却遭到了削弱，作为微生物载体的性能低于一些高性能的异形载体；作为滤料的过滤吸附性能又低于活性炭、陶粒等具有巨大表面积的多孔填料。因此，接触氧化过滤分离一体化生物反应器(CFBR)技术整体污水处理效果偏低。

膜生物反应器(MBR)是现阶段较成熟的一项污水处理技术，因固液分离效果优异已成功应用于水处理领域。该技术将膜分离技术与生物处理技术有机结合，主要利用沉浸于好氧生物池内之膜分离设备截留槽内的活性污泥与大分子有机物；以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池，在生物反应器中保持高活性污泥浓度，提高生物处理有机负荷，从而减少污水处理设施占地面积，并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。但MBR工艺中的微滤/超滤膜成本高、运行能耗高，且膜易堵塞，尚没有有效的清洗技术，维护成本较高。

【实用新型内容】

本实用新型的目的是提供一种高处理性能，易于清理，并且生产成本低、运行能耗低的污水处理设备，该设备基于接触氧化组合复合介质过滤系统，过滤效果好，并且动态膜不易堵塞，易于清理。

为实现上述目的，本实用新型提供了基于接触氧化组合复合介质过滤系统的污水处理设备，包括箱体，在箱体上设置进水口和出水口，在箱体内部设置自动化控制模块与主反应器模块，自动化控制模块设置在主反应器模块一侧，其中主反应器模块包括除杂模块、高效生化反应池模块、复合介质过滤吸附模块及清水池模块，进水口连接除杂模块，除杂模块、高效生化反应池模块、复合介质过滤吸附模块及清水池模块依次连接，清水池模块连接出水口，复合介质过滤吸附模块包括储水池、动态膜、支撑柱体、真空泵及曝气装置，在储水池中设置支撑柱体，支撑柱体设置为中空的，支撑柱体侧壁设置为细微孔网状，真空泵连接支撑柱体，并将支撑柱体内侧抽真空，在支撑柱体外侧设置水溶液，在水溶液中设置复合介质，复合介质在真空压力的作用下紧贴支撑柱体形成动态膜，在动态膜下方设置曝气装置，曝气装置连接鼓风机，在储水池上设置出口，出口连接支撑柱体中间的中空部分。本实用新型的基于接触氧化组合复合介质过滤系统的污水处理设备，初步除杂后，生化反应和过滤吸附步骤分开进行，生化反应采用高性能载体下接触氧化反应系统使得出水水质优良，有机污染物及氮、磷去除率更高；过滤吸附采用高效复合介质系统过滤和吸附能力有效去除悬浮物、易沉固体颗粒等等，动态的复合介质膜过滤效果好，并且动态膜不易堵塞，易于清理。

其中，复合介质为活性炭、粉煤灰和沸石粉中一种或者几种的混合介质。以活性炭、粉煤灰、沸石粉等为主的复合介质具有巨大比表面积、发达孔隙结构以及优良的吸附性能。

高效生化反应池模块包括储水池、生物带和曝气装置，在储水池中设置生物带，在生物带下方设置曝气装置，曝气装置连接鼓风机。

除杂模块包括储水池和格栅，在储水池中设置格栅，格栅水平或者倾斜设置。

进一步的，在箱体下方设置垫层；在箱体内还设置设备检修操作区。箱体下方的垫层起到防震和防滑的作用；由于箱体内各个模块可直接组装，因而在箱体内预留设备检修操作区，方便后续的检修。

复合介质过滤吸附模块中，在水中翻腾的以活性炭、粉煤灰和沸石粉为主要基质的复合介质在真空压力下，在中空的支撑柱体表面形成的一种平衡状态的过滤膜，过滤膜既包含活性炭、粉煤灰和沸石粉的吸附功能，又有表面过滤的特点，同时活性炭、粉煤灰和沸石粉作为一种微生物载体，在污水中翻滚，还有一定的微生物反应功能。流入复合介质过滤池的水，经动态膜流入支撑柱体中间，并连接到储水池的侧壁出口，真空泵将支撑柱体中间抽真空，使得活性炭、粉煤灰和沸石粉等复合介质紧紧的贴在支撑柱体上，与翻滚的复合介质形成动态膜。

本实用新型的基于接触氧化组合复合介质过滤系统的污水处理设备，解决现有污水处理一体化技术在强调多重作用、简化工艺而导致的处理效果偏低的技术问题，解决现有MBR生物反应器等一体化生物技术，在拥有高处理性能同时，带来的生产成本高、运行能耗高，维护成本较高等经济问题。

具体有益效果如下：

(1)采用高性能载体下接触氧化反应系统使得出水水质优良，有机污染物及氮、磷去除率更高；采用高效复合介质系统过滤和吸附能力有效去除悬浮物、易沉固体颗粒，以活性炭、粉煤灰、沸石粉等为主的复合介质具有巨大比表面积、发达孔隙结构以及优良的吸附性能等特点。

(2)排放标准可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A类标准，或地表水水质更高要求。

(3)设备处理核心由除杂模块(格栅)、高效生化反应池模块(接触氧化反应)、复合介质过滤吸附模块及清水池模块等组装而成，各模块之间独立运行，互不干扰，使得稳定性由于一般的集成化设备。

(4)设备综合运行费用经济，仅为一般活性污泥工艺费用的50％～60％。

(5)设备集成安装、占地少，工艺简洁。可以地面上安装也可以地下安装。安装调试简单，到场1-3天就可以完成安装调试，正常运行。

(6)设备自动化程度高。系统采用PLC+GPRS控制，可以实现远程监控。设备运行信息集中显示。能够少人集中值守，及时发现异常，人员迅速到现场解决。

【附图说明】

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的污水处理流程示意图；

图3是本实用新型的立体图；

其中，1-箱，2-进水口，3-出水口4-自动化控制模块，5-除杂模块，6-高效生化反应池模块，7-复合介质过滤吸附模块，8-清水池模块，9-设备检修操作区。

【具体实施方式】

下面结合附图详细说明本实用新型的优选技术方案。

如图所示，本实用新型的基于接触氧化组合复合介质过滤系统的污水处理设备，包括箱体1，在箱体1上设置进水口2和出水口3，在箱体1内部设置自动化控制模块4与主反应器模块，自动化控制模块4设置在主反应器模块一侧，其中主反应器模块包括除杂模块5、高效生化反应池模块6、复合介质过滤吸附模块7及清水池模块8，进水口2连接除杂模块5，除杂模块5、高效生化反应池模块6、复合介质过滤吸附模块7及清水池模块8依次连接，清水池模块8连接出水口3，复合介质过滤吸附模块7包括储水池、动态膜、支撑柱体、真空泵及曝气装置，在储水池中设置支撑柱体，支撑柱体设置为中空的，支撑柱体侧壁设置为细微孔网状，真空泵连接支撑柱体，并将支撑柱体内侧抽真空，在支撑柱体外侧水溶液，在水溶液中设置复合介质，复合介质在真空压力的作用下紧贴支撑柱体形成动态膜，在动态膜下方设置曝气装置，曝气装置连接鼓风机，在储水池上设置出口，出口连接支撑柱体中间的中空部分。

其中，复合介质为活性炭、粉煤灰和沸石粉中一种或者几种的混合介质。

高效生化反应池模块6包括储水池、生物带和曝气装置，在储水池中设置生物带，在生物带下方设置曝气装置，曝气装置连接鼓风机。

除杂模块5包括储水池和格栅，在储水池中设置格栅，格栅水平或者倾斜设置。

进一步的，在箱体1下方设置垫层；在箱体1内还设置设备检修操作区9。

本实用新型的基于接触氧化组合复合介质过滤系统的污水处理设备，初步除杂后，生化反应和过滤吸附步骤分开进行，生化反应采用高性能载体下接触氧化反应系统使得出水水质优良，有机污染物及氮、磷去除率更高；过滤吸附采用高效复合介质系统过滤和吸附能力有效去除悬浮物、易沉固体颗粒等等，动态的复合介质膜过滤效果好，并且动态膜不易堵塞，易于清理。

以活性炭、粉煤灰、沸石粉等为主的复合介质具有巨大比表面积、发达孔隙结构以及优良的吸附性能。动态膜即由动态分布的复合介质形成，动态膜由复合介质在真空压力的作用下，紧贴支撑柱体而形成。

箱体下方的垫层起到防震和防滑的作用；由于箱体内各个模块可直接组装，因而在箱体内预留设备检修操作区，方便后续的检修。

其中，自动化控制模块中设置智能控制系统。

复合介质过滤吸附模块中，在水中翻腾的以活性炭、粉煤灰和沸石粉为主要基质的复合介质在真空压力下，在中空的支撑柱体表面形成的一种平衡状态的过滤膜，过滤膜既包含活性炭、粉煤灰和沸石粉的吸附功能，又有表面过滤的特点，同时活性炭、粉煤灰和沸石粉作为一种微生物载体，在污水中翻滚，还有一定的微生物反应功能。流入复合介质过滤池的水，经动态膜流入支撑柱体中间，并连接到储水池的侧壁出口，真空泵将支撑柱体中间抽真空，使得活性炭、粉煤灰和沸石粉等复合介质紧紧的贴在支撑柱体上，与翻滚的复合介质形成动态膜。

本实用新型的基于接触氧化组合复合介质过滤系统的污水处理设备，解决现有污水处理一体化技术在强调多重作用、简化工艺而导致的处理效果偏低的技术问题，解决现有MBR生物反应器等一体化生物技术，在拥有高处理性能同时，带来的生产成本高、运行能耗高，维护成本较高等经济问题。

具体有益效果如下：

(1)采用高性能载体下接触氧化反应系统使得出水水质优良，有机污染物及氮、磷去除率更高；采用高效复合介质系统过滤和吸附能力有效去除悬浮物、易沉固体颗粒，以活性炭、粉煤灰、沸石粉等为主的复合介质具有巨大比表面积、发达孔隙结构以及优良的吸附性能等特点。

(2)排放标准可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A类标准，或地表水水质更高要求。

(3)设备处理核心由除杂模块(格栅)、高效生化反应池模块(接触氧化反应)、复合介质过滤吸附模块及清水池模块等组装而成，各模块之间独立运行，互不干扰，使得稳定性由于一般的集成化设备。

(4)设备综合运行费用经济，仅为一般活性污泥工艺费用的50％～60％。

(5)设备集成安装、占地少，工艺简洁。可以地面上安装也可以地下安装。安装调试简单，到场1-3天就可以完成安装调试，正常运行。

(6)设备自动化程度高。系统采用PLC+GPRS控制，可以实现远程监控。设备运行信息集中显示。能够少人集中值守，及时发现异常，人员迅速到现场解决。

本设备采用模块化形式进行生产直接组装，包括自动化控制模块与主反应器模块。主反应器模块是进行污水处理的核心模块，由除杂模块、高效生化反应池模块、复合介质过滤吸附模块及清水池模块串联组合而成。

除杂模块由储水池与格栅构成，通过机械方法(隔栅或滤网)进行固液分离后除去粗颗粒的悬浮物。

高效生化反应池模块由储水池、生物带、曝气装置组成。初步除杂后的污水，通过生物接触氧化反应，将有机污染物转化成无害的气体产物(二氧化碳)、水和含有大量有机物的固体物质(生物污泥)。

复合介质过滤吸附模块由储水池、复合介质、支撑柱体、真空泵及曝气装置组成。污水经过高效生化反应池发生接触氧化反应后，进入复合介质吸附过滤系统，过滤吸附装置将水中的剩余的污染物有效的除去。

清水池模块是处理后水体的一个储存调节池，最后由此池排出。

本实用新型的基于接触氧化组合复合介质过滤系统的污水处理设备，进水口连接除杂模块储水池(除杂池)上端的进口，储水池(除杂池)下端的出口通过控制阀连接高效生化反应池模块储水池(生化池)上端的进口，储水池(生化池)下端的出口通过控制阀连接复合介质过滤吸附模块储水池(过滤池)上端进口，储水池(过滤池)下端出口通过控制阀连接清水池模块储水池(清水池)上端进口，储水池(清水池)下端出口通过控制阀连接出水口。

具体实施步骤如下：

(1)生活污水在采用提升泵提升入一体化设备的除杂池中，通过机械方法(隔栅或滤网)进行固液分离后除去粗颗粒的悬浮物。

(2)初步除杂后的污水，进入高效生化反应池进行生物接触氧化反应，通过引进高密度复合菌，大规模提高水体中的起始微生物浓度，加快系统启动进程，影响生物膜中的微生物群落结构、提高系统去污能力；同时采用特殊结构的、具有巨大比表面积的新型生物带作为填料，提高微生物的附着表面、改善载体对细菌的吸附固着能力；打开池底的微孔曝气装置增加水体中的溶解氧从而促进微生物的生长繁殖。最终，将有机污染物转化成无害的气体产物(二氧化碳)、水和含有大量有机物的固体物质(生物污泥)。

(3)生化反应后的污水流入复合介质过滤吸附池。复合介质过滤吸附处理技术采用活性炭、粉煤灰和沸石粉等作为滤料，采用1800目不锈钢网作为支撑材料，结构形式以圆柱体为主。打开池底曝气装置，污染水体与滤料充分混合，利用复合介质的巨大比表面积、发达孔隙结构以形成优良的吸附效果；打开真空泵，滤料围绕支撑柱体形成死端过滤，同时通过过滤达到污染水体中细微颗粒的二次固液分离。

(4)最后，处理后的水体流入清水池这个储存调节池，由此池排出。

Claims (6)

1.基于接触氧化组合复合介质过滤系统的污水处理设备，其特征在于：包括箱体，在箱体上设置进水口和出水口，在箱体内部设置自动化控制模块与主反应器模块，自动化控制模块设置在主反应器模块一侧，其中主反应器模块包括除杂模块、高效生化反应池模块、复合介质过滤吸附模块及清水池模块，进水口连接除杂模块，除杂模块、高效生化反应池模块、复合介质过滤吸附模块及清水池模块依次连接，清水池模块连接出水口，复合介质过滤吸附模块包括储水池、动态膜、支撑柱体、真空泵及曝气装置，在储水池中设置支撑柱体，支撑柱体设置为中空的，真空泵连接支撑柱体，并将支撑柱体内侧抽真空，在支撑柱体外侧设置水溶液，在水溶液中设置复合介质，复合介质在真空压力的作用下紧贴支撑柱体形成动态膜，在动态膜下方设置曝气装置，曝气装置连接鼓风机，在储水池上设置出口，出口连接支撑柱体中间的中空部分。

2.如权利要求1所述的基于接触氧化组合复合介质过滤系统的污水处理设备，其特征在于：复合介质为活性炭、粉煤灰和沸石粉中一种或者几种的混合介质。

3.如权利要求1或2所述的基于接触氧化组合复合介质过滤系统的污水处理设备，其特征在于：高效生化反应池模块包括储水池、生物带和曝气装置，在储水池中设置生物带，在生物带下方设置曝气装置，曝气装置连接鼓风机。

4.如权利要求3所述的基于接触氧化组合复合介质过滤系统的污水处理设备，其特征在于：除杂模块包括储水池和格栅，在储水池中设置格栅，格栅水平或者倾斜设置。

5.如权利要求4所述的基于接触氧化组合复合介质过滤系统的污水处理设备，其特征在于：在箱体下方设置垫层。

6.如权利要求5所述的基于接触氧化组合复合介质过滤系统的污水处理设备，其特征在于：在箱体内还设置设备检修操作区。