CN207828060U - 一种分散式微型污水处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分散式微型污水处理设备；属于污水处理设备技术领域；其技术要点包括筒体，筒体内中部设有隔离环，在隔离环外壁上沿周向分布有若干隔板，隔离环和隔板均沿筒体轴向设置，所述隔离环与筒体配合形成预处理室，在预处理室内填充有活性填料；隔离环与隔板和筒体配合在预处理室外沿周向形成若干封闭腔室，在各封闭腔室内设有填料；预处理室和各封闭腔室依序导通，在筒体侧壁上设有进水接头和出水接头，进水接头通过管路与预处理室底部导通，出水接头通过管路与最末端的封闭腔室导通；在筒体底部设有曝气装置；本实用新型旨在提供一种体积小巧、结构紧凑且使用效果好、使用成本较低的分散式微型污水处理设备；用于家庭污水处理。

Description

一种分散式微型污水处理设备

技术领域

本实用新型涉及一种小型污水处理器，更具体地说，尤其涉及一种分散式微型污水处理设备。

背景技术

长期以来，经济相对落后的农村地区由于缺乏科学规划和指导，农村住房建设分散无序，导致农村生活污水的排放也是无组织，随意排放的，这就导致农村污水横流、蚊蝇乱飞的脏乱现象。

目前，大多数农村都没有专门的排污管区渠和污水处理系统，大部分污水都随意排放，直接进入河流或排出室外空地后任意渗入地下，少部分污水则经化粪池简单处理后渗入地下，导致地下水体污染。而农村仍旧有就近打井取水的生活习惯，这些渗入地下的生活污水携带着大量的污染物和致病微生物最终流入井内，给农村居民带来严重的健康威胁。

随着生活水平的提高，农村对居住环境有越来越高的要求，饮用水源的保护和生活污水的治理已越来越受到重视，但农村住房分散，村与村之间、户与户之间距离遥远，单户污水排放量少，建设污水集中收集管网和污水处理设施的投资费用、运营费用高，给农村污水处理带来不少困难。

而目前农村污水处理实用技术包括普通曝气池、序批式生物反应器、氧化沟、生物接触氧化池、人工湿地、土地处理和生态塘等工艺。此类污水处理工艺的设施容易实现小型化，占用土地面积相对小，投入成本低、运行管理相对方便，虽然能够满足农村生活污水集中处理的经济和技术的要求，但此类污水处理设施为提高利用效率和节省投资，一般也建设在农村住房相对集中的区域，且建设集中网管的费用往往也占整个污水处理投资的30～40％左右。而对于单家独户的、分散的住房则难以采用这类污水处理工艺和建设模式。

鉴于上述客观现状，本实用新型旨在为分散居住的农村住宅创设的一种微型、有效、投资费用低廉的污水处理装置，以期改善农村生活环境，降低水污染带来的健康风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种体积小巧、结构紧凑且使用效果好、使用成本较低的分散式微型污水处理设备。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种分散式微型污水处理设备，包括筒体，其中所述筒体内中部设有隔离环，在隔离环外壁上沿周向分布有若干隔板，隔离环和隔板均沿筒体轴向设置，所述隔离环与筒体配合形成预处理室，在预处理室内下部设有第一网板，在第一网板上端的预处理室内填充有活性填料；

隔离环与隔板和筒体配合在预处理室外沿周向形成若干封闭腔室，在各封闭腔室内设有支架，在支架上设有填料；预处理室和各封闭腔室依序导通，在筒体侧壁上设有进水接头和出水接头，进水接头通过管路与预处理室底部导通，出水接头通过管路与最末端的封闭腔室导通；在筒体底部设有曝气装置。

上述的一种分散式微型污水处理设备中，所述隔离环与隔板和筒体配合在预处理室外沿周向至少依序分布有水解酸化室、缺氧接触室、好氧接触室和过滤消毒室；曝气装置的曝气头位于水解酸化室、缺氧接触室和好氧接触室底部；

位于水解酸化室、缺氧接触室和好氧接触室内的支架由相互配合的上支架和下支架组成，位于水解酸化室、缺氧接触室和好氧接触室内的填料为生物填料，所述生物填料设置在上、下支架之间；

位于过滤消毒室内的支架为设置在过滤消毒室下部的第二网板，所述填料为填充在第二网板上端的过滤消毒室内的过滤填料；

在支架上侧的水解酸化室侧壁上设有与预处理室相导通的第一溢流孔，在支架下侧的水解酸化室侧壁上设有与缺氧接触室相导通的第一出水孔；在支架上侧的好氧接触室侧壁上设有与缺氧接触室相导通的第二溢流孔，在支架下侧的好氧接触室侧壁上设有与过滤消毒室相导通的第二出水孔；所述出水接头位于过滤填料上侧的过滤消毒室对应的筒体侧壁上。

上述的一种分散式微型污水处理设备中，所述预处理室上部设有水位控制器。

上述的一种分散式微型污水处理设备中，所述曝气装置由充气泵、与充气泵出气口相连接的若干曝气管、与各曝气管自由端相连接的曝气头、设置在各曝气管上的第一电磁阀及与第一电磁阀电路连接的控制器组成。

上述的一种分散式微型污水处理设备中，所述预处理室上方的筒体端面上设有检修孔，在检修孔处设有密封盖；在密封盖下侧的筒体内设有安装架，所述控制器设置在安装架上，所述第一电磁阀和充气泵设置在控制器侧边。

上述的一种分散式微型污水处理设备中，所述过滤填料上方的过滤消毒室内设有紫外线消毒器。

上述的一种分散式微型污水处理设备中，所述水解酸化室、缺氧接触室、好氧接触室和过滤消毒室下部近端部对应的筒体侧壁上均设有排空口。

上述的一种分散式微型污水处理设备中，所述过滤消毒室底部设有气提污泥组件，所述气提污泥组件由与曝气装置的压缩空气源管路连接的供气管、沿竖向设置在消毒过滤室内的污泥提升管、水平设置在消毒过滤室底部且与污泥提升管下端连接的污泥吸收管及通过转换接头与供气管连接的喷气嘴组成；在供气管上设有第二电磁阀，第二电磁阀与控制器电路连接；所述污泥提升管的出泥端位于水解酸化室内；所述喷气嘴的内径小于供气管的内径，所述喷气嘴延伸至污泥提升管内且朝出泥端方向喷气；所述污泥吸收管外壁上分布有若干吸泥孔。

上述的一种分散式微型污水处理设备中，所述预处理室、水解酸化室、缺氧接触室、好氧接触室和过滤消毒室的体积比为1：1.4-1.6：2.8-3.5：2.8-3.5：0.9-1.3。

本实用新型采用上述结构后，与现有技术相比，具有下述的优点：

(1)通过隔离环和隔板将筒体巧妙地分隔成若干个独立腔室，并通过溢流孔和出水孔依序导通，结构紧凑；

(2)通过合理分配各封闭腔室的大小，使得本实用新型的污水处理设备实现对污水的连续处理；

(3)本实用新型体积小，可安装于户外地下，也可安装于地面；既可单独安装使用，也可以并联组团使用，适用场景广；其投资、安装费用小，运行费用低，无需人工管理，无需配套长距离的集污管道，可将产生的生活污水就近处理达标，从而改善农村环境和保障饮用水安全。

(4)本实用新型采用了可编程的控制器，污水处理过程可实现自动运行，并可实现适时调整曝气量和曝气时长，保证污水处理效果的同时降低运行能耗，且无需人工管理。

(5)本实用新型是一种微型的污水处理设备，适合处理10人以下产生的污水量，每台每日处理污水量2m³/d。并且，本实用新型电源采用36V以下安全电压，不限于采用直流电或交流电，电源可采用蓄电池、市电变压电源、太阳能电池板等多种供电方式；当采用太阳能电池板蓄电电源时，本实用新型更具有环保节能特性。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不构成对本实用新型的任何限制。

图1是本实用新型的外部结构示意图；

图2是本实用新型的内部结构示意图；

图3是本实用新型内部的俯视结构示意图；

图4是本实用新型的平面展示图。

图中：筒体1、隔离环1a、隔板1b、进水接头1c、出水接头1d、密封盖1e、排空口1f、预处理室2、第一网板2a、活性填料2b、水位控制器2c、支架3、曝气装置4、充气泵4a、曝气管4b、曝气头4c、第一电磁阀4d、控制器4e、水解酸化室5、第一溢流孔5a、第一出水孔5b、缺氧接触室6、好氧接触室7、第二溢流孔7a、第二出水孔7b、过滤消毒室8、第二网板8a、过滤填料8b、紫外线消毒器8c、供气管9a、污泥提升管9b、污泥吸收管9c、转换接头9d、喷气嘴9e、第二电磁阀9f、吸泥孔9g。

具体实施方式

参阅图1至图4所示，本实用新型的一种分散式微型污水处理设备，包括筒体1，所述筒体1内中部设有隔离环1a，在隔离环1a外壁上沿周向分布有若干隔板1b，隔离环1a和隔板1b均沿筒体轴向设置，所述隔离环1a与筒体1配合形成预处理室2。

为方便控制水位，在预处理室2上部设有水位控制器2c。本实施例中的水位控制器优选为浮球阀。

隔离环1a与隔板1b和筒体1配合在预处理室2外沿周向形成若干封闭腔室，在各封闭腔室内设有支架3，在支架3上设有填料；预处理室2和各封闭腔室依序导通，在筒体1侧壁上设有进水接头1c和出水接头1d，进水接头1c通过管路与预处理室2底部导通，出水接头1d通过管路与最末端的封闭腔室导通；在筒体1底部设有曝气装置4，所述曝气装置4由充气泵4a、与充气泵4a出气口相连接的若干曝气管4b、与各曝气管4b自由端相连接的曝气头4c、设置在各曝气管4b上的第一电磁阀4d及与第一电磁阀4d电路连接的控制器4e组成。通过对控制器设定预定的程序和参数，实现自动控制充气泵的开、停时机和运转时长，以控制污水溶解氧浓度，使污水处在水解酸化、厌氧、缺氧、好氧的工艺状态，以达到稳定的除磷、脱氮效果。

为方便检修操作，在预处理室2上方的筒体1端面上设有检修孔，在检修孔处设有密封盖1e；在密封盖1e下侧的筒体1内设有安装架，所述控制器4e设置在安装架上，所述第一电磁阀4d和充气泵4a设置在控制器4e侧边。

在本实施例中，隔离环1a与隔板1b和筒体1配合在预处理室2外沿周向至少依序分布有水解酸化室5、缺氧接触室6、好氧接触室7和过滤消毒室8；为实现处理设备的连续工作，所述预处理室2、水解酸化室5、缺氧接触室6、好氧接触室7和过滤消毒室8的体积比为1：1.4-1.6：2.8-3.5：2.8-3.5：0.9-1.3。通过合理分配体积比，实现污水在各腔室内停留足够的时间以完成相应的反应处理过程。

曝气装置4的曝气头位于水解酸化室5、缺氧接触室6和好氧接触室7底部；为方便反冲清洗，在水解酸化室5、缺氧接触室6、好氧接触室7和过滤消毒室8下部近端部对应的筒体1侧壁上均设有排空口1f。

位于水解酸化室5、缺氧接触室6和好氧接触室7内的支架3由相互配合的上支架和下支架组成，位于水解酸化室5、缺氧接触室6和好氧接触室7内的填料为生物填料，所述生物填料设置在上、下支架之间；生物填料表面附着微生物形成的活性生物膜，污水流经生物膜表面时，污水中的有机物被生物膜利用、分解，转化为N₂、H₂O、CO₂等气体，或者形成生物膜污泥，经过滤分离后，污水得到净化。

位于过滤消毒室8内的支架为设置在过滤消毒室8下部的第二网板8a，所述填料为填充在第二网板8a上端的过滤消毒室8内的过滤填料8b；同时，在过滤填料8b上方的过滤消毒室8内设有紫外线消毒器8c。

在支架3上侧的水解酸化室5侧壁上设有与预处理室2相导通的第一溢流孔5a，在支架3下侧的水解酸化室5侧壁上设有与缺氧接触室6相导通的第一出水孔5b；在支架3上侧的好氧接触室7侧壁上设有与缺氧接触室6相导通的第二溢流孔7a，在支架3下侧的好氧接触室7侧壁上设有与过滤消毒室8相导通的第二出水孔7b；所述出水接头1d位于过滤填料8b上侧的过滤消毒室8对应的筒体1侧壁上。

在预处理室2内下部设有第一网板2a，在第一网板2a上端的预处理室2内填充有活性填料2b。第一网板下侧形成配水区，污水通过进水接头及相应管路进入配水区，再自下而上均匀流过活性填料；当污水流经活性填料时，活性填料与污水中的硫、磷、氨，有机物、无机盐等发生电化学、氧化-还原、物理吸附、絮凝等共同作用，抑制和减少后续生化处理产生的恶臭气味，并提高污水的可生化性。

进一步地，在过滤消毒室8底部设有气提污泥组件9，所述气提污泥组件9由与曝气装置4的压缩空气源管路连接的供气管9a、沿竖向设置在消毒过滤室8内的污泥提升管9b、水平设置在消毒过滤室8底部且与污泥提升管9b下端连接的污泥吸收管9c及通过转换接头9d与供气管9a连接的喷气嘴9e组成；在供气管9a上设有第二电磁阀9f，第二电磁阀9f与控制器4e电路连接；所述污泥提升管9b的出泥端位于水解酸化室8内；所述喷气嘴9e的内径小于供气管9a的内径，所述喷气嘴9e延伸至污泥提升管9b内且朝出泥端方向喷气；所述污泥吸收管9c外壁上分布有若干吸泥孔9f。

本实用新型的污水处理工艺包括以下步骤：

步骤1：待处理污水进入本实用新型设备前，需进行隔渣和沉砂处理，去除污水中浮渣、砂砾和其他杂物，以防止堵塞管道和滤层，保证后续污水处理正常运行。然后，污水通过进水管与进水接头连接，流入预处理室底部的配水区，污水进入预处理室时，控制器根据水位控制器测得的水位变化开始工作。此处新进入的污水依靠水流搅动，与停留在配水区的原有污水做短暂的混合，形成预处理混合污水，而后水流自下而上均匀通过活性填料。此处的活性填料与污水中的硫、磷、氨，有机物、无机盐等发生电化学、氧化-还原、物理吸附、絮凝等共同作用，并起到调节pH值作用，使污水pH调整至7.0～8.5，抑制和减少后续生化处理产生的恶臭气味，并提高污水的可生化性；活性填料在水流搅动和化学反应作用下，逐步缓慢崩解，形成小颗粒并释放在污水中，并使悬浮物、菌胶团与之发生凝聚、絮凝等作用，形成絮凝体沉降在配水区底部，从而减轻后续生化处理负荷。

步骤2：经预处理室处理后的污水进入水解酸化室。污水通过附着在生物填料上的厌氧菌和兼性菌的作用，不断发生水解、酸化、产气的过程，将水中复杂的、高分子有机污染物降解、转化为简单的、小分4子有机物，去除约8-10％的BOD。

在本步骤中，装置经运行一定周期后，控制器自动打开第一电磁阀，曝气装置对水解酸化室内的生物填料进行曝气冲刷2-3min，使老化的生物膜从生物填料上适时脱落，以露出新的生物膜和污水充分接触，以保持生物膜的活性。同时，短时间的曝气可以使生物膜污泥与污水得到充分混合搅拌，提高水解酸化的效果。

步骤3：经过步骤2处理后的污水依序流经缺氧接触室和好氧接触室。在缺氧接触室，污水自下而上流经填充的生物填料，由于污水中溶解氧浓度低，生物膜表层处于缺氧状态，适合兼性菌生长，附着的反硝化菌进行硝态氮的反硝化反应，去除污水中的含氮有机物，聚磷菌则在缺氧条件下的吸收部分磷，使污水中的部分磷得到去除。控制器通过第一电磁阀适时调整、控制曝气装置的曝气时间和时长，使生物膜保持处于缺氧状态，同时使生物膜抖动脱落而形成污泥。在好氧接触室，生物膜好氧菌处于优势状态，聚磷菌在好氧下过量吸收水中磷，有机污染物则经好氧微生物代谢为H₂O、CO₂等。本步骤中，污水中的污染物主要在此阶段得到处理，污水中的有机碳和有机氮被转化为CO₂、N₂等气体散逸到空气中，磷等物质则被微生物利用，而生物膜内层微生物因不能得到足够的营养而失去黏性，从生物膜上脱落下来形成悬浮污泥并随水流走。

步骤4：经步骤3处理的污水最后流入过滤消毒室。污水自下而上流经级配的过滤填料，水中带有的生物膜悬浮污泥在流经过滤填料时被截留在填料的底部，清水则从过滤填料上部滤出，经过滤消毒室上部安装的紫外线消毒器杀菌消毒后通过出水接头达标排出。本步骤中，底部截留的污泥则由气提污泥组件提升，经污泥提升管回流至水解酸化室，此处回流污泥作为活性污泥参与前述的处理步骤，以使水解酸化室、缺氧接触室、好氧接触室内保持一定的微生物浓度，提高生化效率，同时，回流的污泥混合液有利于反硝化作用，提高脱氮作用。而经一定周期循环后的少量剩余污泥则通过排空口经吸污车抽吸运走处理。

以上所举实施例为本实用新型的较佳实施方式，仅用来方便说明本实用新型，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。

Claims (9)

1.一种分散式微型污水处理设备，包括筒体（1），其特征在于，所述筒体（1）内中部设有隔离环（1a），在隔离环（1a）外壁上沿周向分布有若干隔板（1b），隔离环（1a）和隔板（1b）均沿筒体轴向设置，所述隔离环（1a）与筒体（1）配合形成预处理室（2），在预处理室（2）内下部设有第一网板（2a），在第一网板（2a）上端的预处理室（2）内填充有活性填料（2b）；

隔离环（1a）与隔板（1b）和筒体（1）配合在预处理室（2）外沿周向形成若干封闭腔室，在各封闭腔室内设有支架（3），在支架（3）上设有填料；预处理室（2）和各封闭腔室依序导通，在筒体（1）侧壁上设有进水接头（1c）和出水接头（1d），进水接头（1c）通过管路与预处理室（2）底部导通，出水接头（1d）通过管路与最末端的封闭腔室导通；在筒体（1）底部设有曝气装置（4）。

2.根据权利要求1所述的一种分散式微型污水处理设备，其特征在于，所述隔离环（1a）与隔板（1b）和筒体（1）配合在预处理室（2）外沿周向至少依序分布有水解酸化室（5）、缺氧接触室（6）、好氧接触室（7）和过滤消毒室（8）；曝气装置（4）的曝气头位于水解酸化室（5）、缺氧接触室（6）和好氧接触室（7）底部；

位于水解酸化室（5）、缺氧接触室（6）和好氧接触室（7）内的支架（3）由相互配合的上支架和下支架组成，位于水解酸化室（5）、缺氧接触室（6）和好氧接触室（7）内的填料为生物填料，所述生物填料设置在上、下支架之间；

位于过滤消毒室（8）内的支架为设置在过滤消毒室（8）下部的第二网板（8a），所述填料为填充在第二网板（8a）上端的过滤消毒室（8）内的过滤填料（8b）；

在支架（3）上侧的水解酸化室（5）侧壁上设有与预处理室（2）相导通的第一溢流孔（5a），在支架（3）下侧的水解酸化室（5）侧壁上设有与缺氧接触室（6）相导通的第一出水孔（5b）；在支架（3）上侧的好氧接触室（7）侧壁上设有与缺氧接触室（6）相导通的第二溢流孔（7a），在支架（3）下侧的好氧接触室（7）侧壁上设有与过滤消毒室（8）相导通的第二出水孔（7b）；所述出水接头（1d）位于过滤填料（8b）上侧的过滤消毒室（8）对应的筒体（1）侧壁上。

3.根据权利要求1所述的一种分散式微型污水处理设备，其特征在于，所述预处理室（2）上部设有水位控制器（2c）。

4.根据权利要求1或2所述的一种分散式微型污水处理设备，其特征在于，所述曝气装置（4）由充气泵（4a）、与充气泵（4a）出气口相连接的若干曝气管（4b）、与各曝气管（4b）自由端相连接的曝气头（4c）、设置在各曝气管（4b）上的第一电磁阀（4d）及与第一电磁阀（4d）电路连接的控制器（4e）组成。

5.根据权利要求4所述的一种分散式微型污水处理设备，其特征在于，所述预处理室（2）上方的筒体（1）端面上设有检修孔，在检修孔处设有密封盖（1e）；在密封盖（1e）下侧的筒体（1）内设有安装架，所述控制器（4e）设置在安装架上，所述第一电磁阀（4d）和充气泵（4a）设置在控制器（4e）侧边。

6.根据权利要求2所述的一种分散式微型污水处理设备，其特征在于，所述过滤填料（8b）上方的过滤消毒室（8）内设有紫外线消毒器（8c）。

7.根据权利要求2所述的一种分散式微型污水处理设备，其特征在于，所述水解酸化室（5）、缺氧接触室（6）、好氧接触室（7）和过滤消毒室（8）下部近端部对应的筒体（1）侧壁上均设有排空口（1f）。

8.根据权利要求2所述的一种分散式微型污水处理设备，其特征在于，所述过滤消毒室（8）底部设有气提污泥组件（9），所述气提污泥组件（9）由与曝气装置（4）的压缩空气源管路连接的供气管（9a）、沿竖向设置在过滤消毒室（8）内的污泥提升管（9b）、水平设置在过滤消毒室（8）底部且与污泥提升管（9b）下端连接的污泥吸收管（9c）及通过转换接头（9d）与供气管（9a）连接的喷气嘴（9e）组成；在供气管（9a）上设有第二电磁阀（9f），第二电磁阀（9f）与控制器（4e）电路连接；所述污泥提升管（9b）的出泥端位于水解酸化室（5）内；所述喷气嘴（9e）的内径小于供气管（9a）的内径，所述喷气嘴（9e）延伸至污泥提升管（9b）内且朝出泥端方向喷气；所述污泥吸收管（9c）外壁上分布有若干吸泥孔（9g）。

9.根据权利要求2所述的一种分散式微型污水处理设备，其特征在于，所述预处理室（2）、水解酸化室（5）、缺氧接触室（6）、好氧接触室（7）和过滤消毒室（8）的体积比为1：1.4-1.6：2.8-3.5：2.8-3.5：0.9-1.3。