CN207958069U - 污水处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种污水处理设备，在一些实施例中，所述处理设备包括依次联通的缺氧池、好氧池、MBR(Membrane Bio‑Reactor)膜池、清水池，其中，好氧池末端设置有将经好氧池处理的硝化液回流到缺氧池前端的回流装置，缺氧池中设有若干个折流板将缺氧池分隔成若干个隔室，其中折流板上升流道的截面大于折流板下降流道的截面。本实用新型的技术效果是在确保产水优良的同时，简化产水设备，降低故障率及减小能耗。

Description

污水处理设备

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，尤其是涉及一种污水处理设备。

背景技术

根据《国家新型城镇化发展规划》(2014-2020)及新型城镇化的指标体系安排的现实任务要求：公共供水要“实现县城和重点镇公共供水普及率85％以上”，污水处理要“因地制宜建设集中污水处理厂或分散型生态处理设施，使所有县城和重点镇具备污水处理能力，实现县城污水处理率达85％左右，重点镇达70％左右”。此背景下，农村地区污水处理势在必行。然而，村镇水污染状况严峻，主要表现在村镇数量众多，地域较为分散，管网收集困难，村镇的经济水平总体偏低，生搬硬套大城市的污水处理技术，与村镇污水的实际情况不配套。

为了满足农村地区污水处理的实际需求，市场上出现了多种一体化污水处理设备，其中以缺氧-好氧(A/O)+膜生物反应器(MBR)为核心工艺的设备由于性能稳定而广受青睐。该工艺的一体化污水处理设备中，污水首先进入缺氧池，再进入好氧池，然后进入MBR膜池。为去除污水中的硝态氮，要将好氧池末端的混合液采用回流泵回流到缺氧池前端。缺氧池内需设置潜水搅拌机，使污水与污泥混合。好氧池末端的一部分出水进入MBR膜池，在MBR膜池中，清水由抽吸泵抽到清水池中，实现固液分离，完成污水净化处理。剩余的浓缩混合液，由MBR膜池回流泵输送到好氧池的前端。

整个处理过程中使用了潜水搅拌机、回流泵等较多的水下机械设备，运行能耗高，且实际长期运行过程中发现水下机械设备故障率高、可靠性差，而农村地区普遍缺乏专业维护检修人员，因此并不符合农村污水处理“低投资、低能耗、简便、高效”的原则。

实用新型内容

因此，为了更好的适应农村及偏远地区污水处理需求，在确保产水优良的同时，简化产水设备，降低故障率及减小能耗，本实用新型的实施例提出了一种折流板式MBR污水处理设备。

为了实现上述目标，本实用新型的实施方式采用的技术方案如下：

一种污水处理设备，包括依次联通的缺氧池、好氧池、MBR膜池、清水池，其中，好氧池末端设置有回流装置，用于将经好氧池处理的硝化液回流到缺氧池的前端，其特征在于，

缺氧池中设有折流板将缺氧池分隔成若干个隔室，污水经折流板形成下降流道和上升流道，其中折流板上升流道的截面大于折流板下降流道的截面。

进一步的，缺氧池的前端与好氧池的末端相邻，所述回流装置为硝化液气提回流装置，所述硝化液气提回流装置包括沿水平方向伸入缺氧池前端的第一排液管、伸入所述好氧池底部的第一吸液管，以及向第一吸液管内注入空气推动液体向上流动的第一进气管，所述第一吸液管与所述第一排液管相连通。

进一步的，缺氧池前端设有污水进水管，污水进水管下部设有用于过滤大颗粒杂质的提篮格珊，缺氧池末端上部设有第一出流口，经缺氧池处理后的污水经第一出流口流入好氧池的前端。

进一步的，好氧池的前端与MBR膜池的末端相邻，MBR膜池的末端设有浓缩液气提回流装置，用于将MBR膜池的浓缩液回流到好氧池的前端，所述浓缩液气提回流装置包括沿水平方向伸入好氧池前端的第二排液管、伸入所述MBR膜池底部的第二吸液管，以及向第二吸液管内注入空气推动液体向上流动的第二进气管，所述第二吸液管与所述第二排液管相连通。

进一步的，好氧池底部设置有若干微孔曝气头，用于将空气以微气泡形式导入好氧池，好氧池末端底部设有第二出流口，经好氧池处理的部分硝化液经第二出流口流入MBR膜池的前端。

进一步的，MBR膜池内设有若干MBR膜组器，MBR膜组器由中空纤维膜丝、底部曝气槽，上部集水装置构成，集水装置通过管道与清水池相连。

进一步的，所述污水处理设备设有鼓风机，鼓风机通过管道与好氧池的微孔曝气头、MBR膜组器中的曝气槽、硝化液气提回流装置中的第一进气管、浓缩液气提回流装置的第二进气管连接。

进一步的，在MBR膜组器的集水装置与清水池之间设有自吸泵，自吸泵用于向MBR膜组器提供清水分离所需的负压，并将分离出的清水输送到清水池。

进一步的，所述污水处理设备设有反洗泵和反洗加药装置，反洗泵用于从清水池内抽取清水，并注入到MBR膜组器的出水管，反洗加药装置用于向反洗泵的出水管的清水中注入氧化剂、酸、和/或碱。

进一步的，所述污水处理设备设有化学除磷装置，所述化学除磷装置包括除磷药剂贮存桶与投加计量泵，投加计量泵用于抽吸贮存桶中的除磷药剂，投加到MBR膜池的硝化液出流口处。

基于上述技术方案，本实用新型实施例至少产生如下技术效果：

通过在污水处理设备中采用多级折流板及气提回流技术，替换了现有技术中的潜水搅拌机、回流泵等水下机械设备，在确保产水优良的同时，减少了机械设备的使用，降低故障率和减小能耗；并通过优化处理设备中各组成部分的连接结构，简化设备结构，提升产水效能，非常适合农村及偏远地区污水处理市场。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1是本实用新型中污水处理设备的结构示意图。

图2是本实用新型中缺氧池的结构示意图。

图3本实用新型中硝化液气提回流装置的结构示意图。

图4是本实用新型中浓缩液气提回流装置的结构示意图。

图中：

1-缺氧池；11-污水进水管；12-提篮格栅；13-折流板；14-折流板下降流

道；15-折流板上升流道；16-第一出流口；

2-好氧池；21-微孔曝气头；22-第一回流装置；23-第二出流口；

3-MBR膜池：31-MBR膜组器；32-浓缩液气提回流装置；

4-清水池：41-清水出水管；42-紫外线消毒器；

5-设备间：51-鼓风机；52-自吸泵；53-反洗泵；531-反洗加药装置；

54-化学除磷装置；55-电气控制柜。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区分，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，除非另有明确规定和限定，术语“连接”、“相连”、“安装”应做广义理解，例如，可固定连接，也可以是可拆卸连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前端”是指水流进入端，“末端”是指水流流出端。

实施例一

如图1所示，一种污水处理设备，包括缺氧池1，好氧池2，MBR膜池3，清水池4，四者依次联通。

缺氧池1中前端设置有污水进水管11，进水管下部设有提篮格栅12，缺氧池中按照一定间距设有若干个折流板13，将缺氧池分割成若干个隔室，水流经过折流板形成折流板下降流道14和折流板上升流道15，其中折流板上升流道的截面明显大于折流板下降流道的截面，缺氧池末端上部设有第一出流口16，经缺氧池处理后的污水经第一出流口16流入好氧池2。

污水由缺氧池1前端的进水管11进入缺氧池1，在进水管11出口，设置提篮格珊12，将污水中的大颗粒物质截留分离，防止其进入后部的处理系统，特别是防止堵塞MBR膜系统。

经过提篮格珊12过滤的污水，在缺氧池1中与好氧池2经第一回流装置22回流的硝化液混合，然后进入缺氧池1的折流板下降流道14，向下流动。经过下部折流板转向，之后进入缺氧池1的折流板上升流道15，向上流动。由于折流板上升流道15截面大，上升流速低，污泥即反硝化菌在水流的带动下处于悬浮状态，而不至于沉淀到池底，可以在不使用搅拌机搅拌的情况下实现活性污泥充分混合的目的。

在折流板上升流道15中，污水和好氧池硝化液流过悬浮活性污泥，反硝化菌以硝态氮为电子受体，以污水中有机物碳源C为电子供体，进行无氧呼吸，从而将水中的硝态氮去除。

污水在缺氧池1内的折流板所形成的各个隔室内作上下翻腾和沉淀运动，而缺氧池1内的水流整体是以较慢的速度作水平向后流动。折流板下降流道14中设计流速高，其下降冲击力使底部污泥翻腾悬浮。折流板上升流道15中设计流速低，使大颗粒的活性污泥悬浮，保留在本隔室中，而小粒径污泥上浮，被冲洗到下一个隔室。水流绕折流板流动，每一级的悬浮活性污泥都去除一部分硝态氮，在缺氧池尾部将回流的硝化液中的大部分硝态氮去除，污水由缺氧池1的第一出流口16进入好氧池2。

好氧池2内设置有微孔曝气头21；第一回流装置22；第二出流口23，所述微孔曝气头21设置于好氧池2底部，用于将空气以微气泡形式导入好氧池2中；第一回流装置22用于将好氧池2处理后的部分硝化液从好氧池2的末端回流到缺氧池1的前端；第二出流口23设置于好氧池2的末端底部，经好氧池2处理后的部分硝化液由第二出流口23进入MBR膜池3。

缺氧池1的第一出流口16流出的污水进入好氧池2，在好氧池2底部设置了若干个微孔曝气头21，空气透过微孔曝气头21表面的微孔，呈微气泡形式进入好氧池2，微孔曝气头21可与鼓风机51进行连接，以加速空气的进入。微气泡由底部上升，在上升的过程中，氧气扩散到污水中，成为溶解氧，活性污泥以有机物与氨氮为电子供体，进行有氧呼吸，将有机物同化为活性污泥，将氨氮氧化为硝态氮，从而在好氧池2中去除污水中的COD和氨氮污染物。在好氧池2末端，通过第一回流装置22将好氧池2的硝化液回流到缺氧池1的前端，在缺氧池1内利用污水的有机物碳源C进行反硝化脱硝，回流流量为3Q，其中Q为污水的进水流量。同时，好氧池2末端另一部分硝化液由底部第二出流口23进入MBR膜池3。

MBR膜池3内设置至少一个MBR膜组器31，MBR膜组器31主要由底部曝气槽、中空纤维膜丝、以及上部集水装置构成，曝气槽用于向膜池内送入空气，推动液体向上流动，中空纤维膜丝用于过滤污水中的各种杂质，实现固液分离，集水装置的上部通过自吸泵52与清水池4的上部联通。

从好氧池2过来的污水，在MBR膜组器31底部的曝气槽出流气体的提升作用下，污水向上流动进入MBR膜组器31内部的中空纤维膜丝布置区域，其中，曝气槽通过管道与鼓风机51相连。在自吸泵52的抽吸作用，使中空纤维膜外表面处于负压状态，在负压的抽吸下，通过膜丝表面的微孔进入中空纤维膜丝内腔的为清水，而活性污泥颗粒大，不能通过膜丝表面的微孔，被拦截在中空纤维膜丝的外面，从而实现固液分离。分离的清水被自吸泵52输送到清水池4内。活性污泥在气流水流的带动下，继续向上流动，流出MBR膜组器31，进入MBR膜池3内。

好氧池2末端硝化液通过好氧池2末端底部的第二出流口23进入MBR膜池3，其流量为设计流量的5倍，即5Q。在MBR膜池3中，5Q中的1Q进入MBR膜组器31内部，处理后成为清水。剩余的4Q浓缩液沿MBR膜池3向末端流动。

清水池4中设有紫外消毒器42和清水出水管41。进入清水池4中的清水，经过清水池4中的紫外消毒器42的消毒处理之后，由清水池4顶部的清水出水管41排出。出水水质可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A。

本实施例中，由于在缺氧池1中采用折流板将水流通道分成折流板下降流道和上升流道，而且上升流道的截面大，流速较慢，下降流道截面小，流速较快，从而使得大部分生物固体在缺氧池1水流的带动下处于悬浮状态，能够实现污水与活性污泥的密切接触，充分混合，从而可以不使用故障率很高的水下搅拌机就能满足设计要求，减少了机械设备的使用，降低了故障率和能耗。

实施例二

本实施例涉及一种污水处理设备，与实施例一的区别在于，缺氧池1的前端与好氧池2的末端相邻，所述第一回流装置22是一种硝化液提气回流装置22，如图3所示，所述硝化液气提回流装置22设置于好氧池的末端，包括伸入缺氧池前端的第一排液管221、伸入所述好氧池底部的第一吸液管222，以及向第一吸液管222内注入空气的第一进气管223，所述第一吸液管222与所述第一排液管221相连通。第一进气管223与鼓风机51相连，向第一吸液管222底部注入空气，大量气泡上升，带动第一吸液管222底部的硝化液向上流动，并进入第一排液管221，通过第一排液管222流向缺氧池1的前端。调节第一进气管223上的阀门，可以控制进气量，同时控制好氧池2回流到缺氧池1的回流量。

本实施例中，好氧池2末端与缺氧池1前端靠在一起，大幅缩短了回流装置回流的距离，有利于降低能耗；而且通过采用结构简单的硝化液气提回流装置22进行液体回流，减少了水下运动部件，降低了故障率和能耗。

实施例三

本实施例涉及一种污水处理设备，与实施例二的区别在于，好氧池2的前端与MBR膜池3的末端相邻，在MBR膜池3的末端设有浓缩液气提回流装置32，用于将MBR膜池3的浓缩液回流到好氧池2的前端。如图4所示，所述浓缩液气提回流装置32包括伸入所述MBR膜池底部的第二吸液管321，以及向第二吸液管内注入空气的第二进气管322，以及伸入好氧池前端的第二排液管323，且所述第二吸液管321与所述第二排液管323相连通。第二进气管322与鼓风机51相连，向第二吸液管321底部注入空气，大量气泡上升，带动第二吸液管321底部的浓缩液向上流动，并进入第二排液管322，通过第二排液管323流向好氧池2的前端。调节第二进气管322上的阀门，可以控制进气量，同时控制MBR膜池3回流到好氧池2的回流量。

本实施例中，好氧池2前端与MBR膜池3末端靠在一起，大幅缩短了回流装置回流的距离，有利于降低能耗；而且通过采用结构简单的浓缩液气提回流装置22进行液体回流，减少了水下运动部件，降低了故障率和能耗。

实施例四

本实施例涉及一种污水处理设备，与实施例三的区别在于，该处理设备还设有一个设备间5，设备间5内设置鼓风机51；自吸泵52；反洗泵53；反洗加药装置531；化学除磷装置54；电气控制柜55。

鼓风机51可通过管道与好氧池2的微孔曝气头21、MBR膜组器31中的曝气槽、硝化液气提回流装置22中的第一进气管223、浓缩液气提回流装置32的第二进气管322连接，加速这些装置中空气的流通和传输。

自吸泵52通过管道分别与MBR膜组器31中集水装置的出水管以及清水池连接，一方面向MBR膜组器31提供清水分离所需的负压，另一方面将分离出的清水输送到清水池4。

反洗泵53与MBR膜组器31和清水池4相连接，用于对MBR膜组器31进行反冲洗。设备运行一段时间后，MBR膜组器31中的中空纤维膜的跨膜压差会升高，当达到设定值时，设备启动在线反冲洗系统。反冲洗时，自吸泵52停止运行，反洗泵53启动，反洗泵53从清水池4内抽取清水，注入到MBR膜组器31的出水管，清水进入中空纤维膜丝的内腔，由内向外从膜丝表面的微孔流出，将堵塞膜孔的污染物冲出。

反冲洗加药装置531用于在清水反冲洗的同时，向反冲洗水中注入氧化剂(次氯酸钠溶液)、酸和/或碱。反冲洗加药装置531由贮存桶与投加计量泵构成。反冲洗时，启动投加计量泵，抽取贮存桶内的次氯酸钠溶液，其浓度为500～1000mg/L，将次氯酸钠溶液注入到反洗泵53的出水管上，与出水管内的清水混合，一起注入中空纤维膜丝内部，次氯酸钠将膜孔内部的胞外聚合物氧化掉。反冲洗历时30～50min。反冲洗结束后，设备重新投入运行。

设备间5中设有化学除磷装置54，包括除磷药剂贮存桶与投加计量泵。除磷药剂采用聚合氯化铝。投加计量泵抽吸贮存桶中的除磷药剂，投加到MBR膜池3的硝化液出流口23处。在MBR膜池3中，除磷药剂与污水中的磷酸盐反应，生成颗粒较大的絮体，该絮体不能透过膜丝表面的微孔，从而与清水分离，实现除磷的目标。

设备间5中还设有电气控制柜55，用于实现该污水处理设备的PLC控制自动运行功能。

以上实施例中，采用多级折流板实现了污水与活性污泥的密切接触，充分混合，替换了故障率很高的水下搅拌机，简化了设备的机械结构，降低了故障率和能耗；采用气提回流装置进行液体回流，减少了水下机械部件，降低了故障率和能耗；同时通过优化缺氧池、好氧池、MBR膜池间的连接关系，并通过鼓风机、自吸泵、反洗泵等组件严格保障了出水质量，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A；而且该设备采用一体化撬装式结构，质量可靠，安装便捷，全自动控制，无人值守，运行管理方便，特别适合广大农村城镇污水处理的实际需求。

以上实施例仅是对本实用新型的进一步详细说明，而非对本实用新型的限制，相关技术领域以及非相关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的思想和精神的前提下，可以做出可能的改造，因此，所有等同的技术方案均应该归入本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种污水处理设备，包括依次联通的缺氧池、好氧池、膜生物反映器MBR膜池、清水池，其中，好氧池末端设置有用于将经好氧池处理的硝化液回流到缺氧池前端的回流装置，其特征在于，

缺氧池中设有折流板将缺氧池分隔成若干个隔室，污水经折流板形成下降流道和上升流道，其中折流板上升流道的截面大于折流板下降流道的截面。

2.根据权利要求1所述的污水处理设备，其特征在于，缺氧池的前端与好氧池的末端相邻，所述回流装置为硝化液气提回流装置，所述硝化液气提回流装置包括伸入缺氧池前端的第一排液管、伸入所述好氧池底部的第一吸液管，以及向第一吸液管内注入空气推动液体向上流动的第一进气管，所述第一吸液管与所述第一排液管相连通。

3.根据权利要求2所述的污水处理设备，其特征在于，缺氧池前端设有污水进水管，污水进水管下部设有用于过滤大颗粒杂质的提篮格珊，缺氧池末端上部设有第一出流口，经缺氧池处理后的污水经第一出流口流入好氧池的前端。

4.根据权利要求3所述的污水处理设备，其特征在于，好氧池的前端端与MBR膜池的末端相邻，MBR膜池的末端设有浓缩液气提回流装置，用于将MBR膜池的浓缩液回流到好氧池的前端，所述浓缩液气提回流装置包括伸入好氧池前端的第二排液管、伸入所述MBR膜池底部的第二吸液管，以及向第二吸液管内注入空气推动液体向上流动的第二进气管，所述第二吸液管与所述第二排液管相连通。

5.根据权利要求4所述的污水处理设备，其特征在于，好氧池底部设置有若干微孔曝气头，用于将空气以微气泡形式导入好氧池，好氧池末端底部设有第二出流口，经好氧池处理的部分硝化液经第二出流口流入MBR膜池的前端。

6.根据权利要求5所述的污水处理设备，其特征在于，MBR膜池内设有若干MBR膜组器，MBR膜组器由中空纤维膜丝、底部曝气槽，上部集水装置构成，集水装置通过管道与清水池相连。

7.根据权利要求6所述的污水处理设备，其特征在于，所述污水处理设备设有鼓风机，鼓风机通过管道与好氧池的微孔曝气头、MBR膜组器中的曝气槽、硝化液气提回流装置中的第一进气管、浓缩液气提回流装置的第二进气管连接。

8.根据权利要求7所述的污水处理设备，其特征在于，在MBR膜组器与清水池之间设有自吸泵，自吸泵用于向MBR膜组器提供清水分离所需的负压，并将分离出的清水输送到清水池。

9.根据权利要求8所述的污水处理设备，其特征在于，所述污水处理设备设有反洗泵和反洗加药装置，反洗泵用于从清水池内抽取清水，并注入到MBR膜组器的出水管，反洗加药装置用于向反洗泵的出水管的清水中注入氧化剂、酸、或碱。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的污水处理设备，其特征在于，所述污水处理设备设有化学除磷装置，所述化学除磷装置包括除磷药剂贮存桶与投加计量泵，投加计量泵用于抽吸贮存桶中的除磷药剂，投加到MBR膜池的硝化液出流口处。