CN208394886U - 自动化农村污水一体化处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于环保设备，特别是指一种可应用于农村污水处理的自动化农村污水一体化处理设备。包括依次连通的厌氧池、缺氧池、好氧池、MBR膜池和产水池；MBR膜池设压力变送器与膜组件；好氧池设DO溶解氧测定仪、搅拌机及曝气盘，风机接MBR膜池并经气体调节阀及管路接好氧池，好氧池输出分别接MBR膜池及产水池，MBR膜池进水口高度低于产水池进水口；MBR膜池与产水池间设产水及反洗管路，产水池输出接出水口，自控系统接收DO溶解氧测定仪、负压表及压力变送器发出的信号并发出控制指令至各执行元件。本实用新型有效解决了现有技术膜易堵塞、节能效果差等技术难题，具有节能效果好、膜使用寿命长、有效应对水量冲击等优点。

Description

自动化农村污水一体化处理设备

技术领域

本实用新型属于环保设备，特别是指一种可应用于农村污水处理的自动化农村污水一体化处理设备。

背景技术

农村污水来源复杂，主要包括生活污水、畜禽散养废水、雨水等。具有排放分散、水质水量波动大、可生化性较高的特点。农村生活污水处理不当，对地表水和浅层地下水的污染，也成为威胁农村饮用水安全新的隐患。目前我国尚未制定针对农村生活污水处理的国家排放标准，但是地方性标准相继制定和实施，如河北省《农村生活污水排放标准》(DB13/2171-2015)。

农村污水的治理需遵循“低投资、低能耗、简便、高效”的原则，采用智能化、傻瓜化的运行方式。目前使用的技术中有资源化利用技术，例如净化沼气池，但该技术存在处理效率低、出水水质差的特点；其次是生态处理技术，例如人工湿地，通过植物净化水质，该技术同样存在处理效率低，并受季节影响很大的特点；最后是小型一体化污水处理设备，设备主体工艺为多个处理单元的组合，一体化设备具有可移动，节省占地、处理效果好的优点，弥补了以上两种技术的不足，但此种技术存在抗水力负荷能力差，能耗高，操作繁琐的特点。

申请人所检索到的背景技术包括：

申请号为201620408600.6的专利文献中公开了一种农村污水处理一体化装置，针对节省占地面积、出水水质稳定提出了以MBR膜为主体的反应装置，但该专利存在能耗高、MBR维护缺失的缺点，MBR膜系统的维护十分重要，膜容易造成污染堵塞，给稳定运行带来不便；

申请号为201711183690.9的专利文献中公开了一种北方农村生活污水小型一体化设备及其处理方法，针对北方冬季农村气温低，出水水质差的问题，提出了使用MBR膜设备，保证了低气温下出水稳定性，但忽视了水质水量波动造成的出水不达标的问题，MBR膜对水量波动承受能力差且造价高，使用数量是根据水质和水量进行设计计算，对农村污水水质、水量波动较大来说使用受限；

申请号为201420550578.X的专利文献中公开了一种低能耗农村生活污水处理系统，提出了一种通过污水自流节省水泵的能耗的方法，但该专利通过节省水泵的能耗几乎不能起到明显的节能作用，这主要是因为MBR膜系统产生的能耗主要来自曝气风机产生的电耗，水泵的能耗占比很小。

针对以上问题，开发一种节能降耗、耐水质水量冲击范围广、智能运行、操作简便的MBR膜技术来处理农村污水势在必行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动化农村污水一体化处理设备，采用本实用新型中的装置能够实现节能、抗冲击范围广、运行稳定的目的。

本实用新型的整体技术构思是：

自动化农村污水一体化处理设备，包括通过管路或开口依次连接的厌氧池、缺氧池、好氧池、MBR膜池和产水池；MBR膜池内设有压力变送器与膜组件；好氧池包括DO溶解氧测定仪、搅拌机以及曝气盘；风机通过管路接好氧池及MBR膜池，风机与好氧池的连接管路上设有气体调节阀；好氧池共有两路输出，其中一路输出经第二球阀接MBR膜池，另一路输出经第一球阀接产水池，MBR膜池进水口高度低于产水池进水口高度；MBR膜池与产水池之间设有产水管路和反洗管路，产水管路上设有产水泵、第一电动阀及负压表，反洗管路设有反洗泵和第二电动阀，产水池的输出接出水口；负压表及压力变送器及DO溶解氧测定仪的信号输出接自控系统，自控系统的控制输出分别接各执行元件。

申请人需要说明的是，因自控系统的信号反馈、控制指令的输出均为常规技术手段，申请人在此对其结构及详细工作原理不再赘述。

本实用新型的具体技术构思还有：

在满足各池体功能的基础上为便于制作及安装的需要，优选的技术实现手段是，厌氧池、缺氧池、好氧池、MBR膜池和产水池为钢结构，相邻池体之间通过隔板分隔，厌氧池出水通过第一出水口接缺氧池，缺氧池的水通过第二出水口接好氧池。

执行元件是便于自控系统通过电控手段对其实现自动化控制，优选的实施方式是，所述的执行元件包括但不局限于风机、反洗泵、第二电动阀、产水泵、第一电动阀及搅拌机和气体调节阀。更为优选的实施方式是，风机选用变频风机。

为便于实现布水的均匀，优选的技术实施方式是，厌氧池内设有布水管，布水管上开设布水孔。

为便于实现产水池的沉淀作用，优选的技术实施方式是，所述的产水池包括自上至下依次纵向设置溢流堰、中心筒、锥形斗，其中中心筒底部与锥形斗连通，溢流堰设置于中心筒顶部出口外侧，溢流堰的输出接出水口。

为便于对水箱内液体表面的漂浮物进行拦阻，优选的技术实施方式是，所述的溢流堰顶部边缘为锯齿形。

所述的好氧池的底部设有排水口。

为便于各相邻池体之间的连通，优选的技术实施方式是，所述的厌氧池与缺氧池之间通过第一出水口连通，缺氧池和好氧池之间通过第二出水口连通，厌氧池侧壁上设有进水口。

申请人需要说明的是：

在本实用新型的描述中，术语“纵向”指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于简化描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实用新型所取得的技术进步在于：

1、本实用新型根据DO溶解氧测定仪读数，通过自控系统控制风机、搅拌机及气体调节阀达到精确曝气，避免曝气量过大造成的能耗损失，实现设备的节能运行；在好氧池装搅拌机，既可以使污水混合均匀接触充分，同时打碎气泡提高曝气的氧利用率，避免传统设备氧利用率低，能耗浪费的问题。

2、针对农村污水水质、水量波动较大，处理后的水质不稳定有超标现象，本实用新型采用生化处理与MBR膜处理相结合，并设超越管路和阀门，使产水池具备沉淀功能，通过功能选择保证了不同情况下的出水水质均能稳定达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A出水以上，提高了出水水质并降低能耗。

3、本实用新型通过自控系统编程对执行元件进行全自动控制，自动调节曝气量，自动产水，自动反洗，操作简便，运行稳定，节省人力；通过仪表监测控制系统运行，使控制更为精确，避免了由于人工监测不到位或缺失维护对MBR膜造成的损坏，延长膜的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是图1的A-A向视图。

图3是图2中的B-B向视图。

图4是图1的C-C向视图。

附图中的附图标记如下：

1、出水口；2、自控系统；3、第一电动阀；4、负压表；5、好氧池出水管；5A、第一球阀；5B、第二球阀；6、第二电动阀；7、产水池；7A、溢流堰；7B、中心筒；7C、锥形斗；8、MBR膜池；8A、膜组件；9、好氧池；10A、第一出水口；10B、第二出水口；11、排水口；12、DO溶解氧测定仪；13、进水口；14、风机；15、压力变送器；16、反洗泵；17、产水管路；18、厌氧池；18A、布水管；19、缺氧池；20、搅拌机；21、气体调节阀；22、产水泵；23、曝气盘；24、反洗管路。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型做进一步描述，但不应理解为对本实用新型的限定，本实用新型的保护范围以权利要求记载的内容为准，任何依据说明书所做出的等效技术手段替换，均不脱离本实用新型的保护范围。

本实施例的整体结构如图示，其中包括通过管路或开口依次连接的厌氧池18、缺氧池19、好氧池9、MBR膜池8和产水池7；厌氧池18内设有开设布水孔的布水管18A；MBR膜池8内设有压力变送器15与膜组件8A；好氧池9包括DO溶解氧测定仪12、搅拌机20以及曝气盘23，DO溶解氧测定仪12的信号输出接自控系统2；风机14通过管路接好氧池9及MBR膜池8，风机14与好氧池9的连接管路上设有气体调节阀21；好氧池9共有两路输出，其中一路输出经第二球阀5B接MBR膜池8，另一路输出经第一球阀5A接产水池7，MBR膜池8进水口高度低于产水池7进水口高度；MBR膜池8与产水池7之间设有产水管路17和反洗管路24，产水管路17上设有产水泵22、第一电动阀3及负压表4，反洗管路24设有反洗泵16和第二电动阀6，产水池7的输出接出水口1，负压表4及压力变送器15的信号输出接自控系统2；自控系统2的控制输出分别接各执行元件。

厌氧池18、缺氧池19、好氧池9、MBR膜池8和产水池7为钢结构，相邻池体之间通过隔板分隔，厌氧池18出水通过第一出水口10A接缺氧池19，缺氧池19的水通过第二出水口10B接好氧池9。

所述的执行元件包括风机14、反洗泵16、第二电动阀6、产水泵22、第一电动阀3、气体调节阀21及搅拌机20。更为优选的实施方式是，风机14选用变频风机。

厌氧池18内设有布水管18A，布水管18A上开设布水孔。

所述的产水池7包括自上至下依次纵向设置溢流堰7A、中心筒7B、锥形斗7C，其中中心筒7B底部与锥形斗7C连通，溢流堰7A设置于中心筒7B顶部出口外侧，溢流堰7A的输出接出水口1。

所述的溢流堰7A顶部边缘为锯齿形。

所述的好氧池9的底部设有排水口11。

所述的厌氧池18与缺氧池19之间通过第一出水口10A连通，缺氧池19和好氧池9之间通过第二出水口10B连通，厌氧池18侧壁上设有进水口13。

本实施例的工作原理是：

污水通过进水口13流入厌氧池18，经过布水管18A均匀布水，厌氧池18出水通过第一出水口10A进入缺氧池19，缺氧池19的水通过第二出水口10B进入好氧池9进行生化反应。本实施例设计进水负荷在设定范围之内，当进水负荷发生波动时，好氧池9的出水分为以下几种情况：

1、当进水负荷在MBR膜池8设计范围内时，第一球阀5A关闭，第二球阀5B打开。好氧池9的出水通过管路进入MBR膜池8，经过膜组件8A进行泥水分离，处理后的水通过产水泵22抽吸到产水池7备用；

2、当进水负荷高于MBR膜池8设计范围时，第一球阀5A和第二球阀5B打开，好氧池9出水首先经管路进入MBR膜池8，当MBR膜池8液位达到进水口高度时，好氧池9剩余出水流入产水池7进行沉淀，MBR膜池8出水通过产水管路17进入产水池7与产水池7处理后的水共同经溢流堰7A及出水口1排出；

3、当进水负荷低于MBR膜池8设计范围时，第二球阀5B关闭，第一球阀5A打开，好氧池9的出水通过管路流入产水池7沉淀达到泥水分离的目的，处理后的水通过溢流堰7A及出水口1排出；

好氧池9具有精确曝气功能，DO溶解氧测定仪12将信号反馈给自控系统2，自控系统2控制风机14频率和气体调节阀21以及搅拌机20，使DO溶解氧测定仪12读数稳定在(1-3mg/l)范围内；当DO溶解氧测定仪12读数低于设定值时，通过自控系统开启搅拌机20，高于设定值时关闭搅拌机20。

本实施例具有应对水质水量冲击的功能选择，好氧池9出水管分别与MBR膜池8和产水池7进水口连接，MBR膜池8进水口高度低于产水池7进水口高度，MBR膜池8和产水池7的水管分别装有第一球阀5A和第二球阀5B，产水池7包括锥形斗7C、中心筒7B和溢流堰7A，具备沉淀功能。

MBR膜池8具有自动运行和维护的功能，延长了设备的使用寿命降低维护成本。MBR膜池8到产水池7的产水管路17上装有负压表4、第一电动阀3和产水泵22，MBR膜池8底部装有压力变送器15，产水池7与MBR膜池8之间的反洗管路24上装有反洗泵16和第二电动阀6，与自控系统2联动控制，实现自动运行和维护。

当压力变送器或负压表的读数超出正常范围时，产水管路17停止，系统自动开启反洗管路24反洗，从而有效避免膜的堵塞，延长使用寿命。

Claims (8)

1.自动化农村污水一体化处理设备，包括通过管路或开口依次连接的厌氧池(18)、缺氧池(19)、好氧池(9)、MBR膜池(8)和产水池(7)；MBR膜池(8)内设有压力变送器(15)与膜组件(8A)；其特征在于好氧池(9)包括DO溶解氧测定仪(12)、搅拌机(20)以及曝气盘(23)；风机(14)通过管路接好氧池(9)及MBR膜池(8)，风机(14)与好氧池(9)的连接管路上设有气体调节阀(21)；好氧池(9)共有两路输出，其中一路输出经第二球阀(5B)接MBR膜池(8)，另一路输出经第一球阀(5A)接产水池(7)，MBR膜池(8)进水口高度低于产水池(7)进水口高度；MBR膜池(8)与产水池(7)之间设有产水管路(17)和反洗管路(24)，产水管路(17)上设有产水泵(22)、第一电动阀(3)及负压表(4)，反洗管路(24)设有反洗泵(16)和第二电动阀(6)，产水池(7)的输出接出水口(1)；负压表(4)及压力变送器(15)及DO溶解氧测定仪(12)的信号输出接自控系统(2)，自控系统(2)的控制输出分别接各执行元件。

2.根据权利要求1所述的自动化农村污水一体化处理设备，其特征在于厌氧池(18)、缺氧池(19)、好氧池(9)、MBR膜池(8)和产水池(7)为钢结构，相邻池体之间通过隔板分隔，厌氧池(18)出水通过第一出水口(10A)接缺氧池(19)，缺氧池(19)的水通过第二出水口(10B)接好氧池(9)。

3.根据权利要求1所述的自动化农村污水一体化处理设备，其特征在于所述的执行元件包括风机(14)、反洗泵(16)、第二电动阀(6)、产水泵(22)、第一电动阀(3)、气体调节阀(21)及搅拌机(20)。

4.根据权利要求1所述的自动化农村污水一体化处理设备，其特征在于厌氧池(18)内设有布水管(18A)，布水管(18A)上开设布水孔。

5.根据权利要求1或2中任一项所述的自动化农村污水一体化处理设备，其特征在于所述的产水池(7)包括自上至下依次纵向设置溢流堰(7A)、中心筒(7B)、锥形斗(7C)，其中中心筒(7B)底部与锥形斗(7C)连通，溢流堰(7A)设置于中心筒(7B)顶部出口外侧，溢流堰(7A)的输出接出水口(1)。

6.根据权利要求5所述的自动化农村污水一体化处理设备，其特征在于所述的溢流堰(7A)顶部边缘为锯齿形。

7.根据权利要求1或2所述的自动化农村污水一体化处理设备，其特征在于所述的好氧池(9)的底部设有排水口(11)。

8.根据权利要求2中所述的自动化农村污水一体化处理设备，其特征在于所述的厌氧池(18)与缺氧池(19)之间通过第一出水口(10A)连通，缺氧池(19)和好氧池(9)之间通过第二出水口(10B)连通，厌氧池(18)侧壁上设有进水口(13)。