CN209923138U

CN209923138U - 一种地上式生活污水处理的一体化设备

Info

Publication number: CN209923138U
Application number: CN201920394148.6U
Authority: CN
Inventors: 陈细妹; 陈乐荣; 黄斌; 郭海鹏; 李传丰; 林仕派; 马跃; 杨卫国; 庞宏涛; 林超; 林辉
Original assignee: GUANGDONG LIANTAI ENVIRONMENTAL PROTECTION CO Ltd
Current assignee: GUANGDONG LIANTAI ENVIRONMENTAL PROTECTION CO Ltd
Priority date: 2019-03-26
Filing date: 2019-03-26
Publication date: 2020-01-10
Anticipated expiration: 2029-03-26

Abstract

本实用新型公开了一种地上式生活污水处理的一体化设备，包括反应池、沉淀池和管道，所述反应池之间通过管道连接；所述管道包括布水管和污泥管；所述布水管包括原水管、反应水管和混合液回流管，所述污泥管包括污泥排出管和污泥回流管；所述反应池为多级，所述反应池上级与次级之间通过所述反应水管顺次连接，所述混合液回流管连接在所述反应池最上级与末级之间，所述原水管设置多条支管分别连接每一级所述反应池；所述反应池末级通过所述反应水管与所述沉淀池连接；所述沉淀池同时与污泥排出管和污泥回流管连接，所述污泥回流管设置多条支管分别连接每一级所述反应池。

Description

一种地上式生活污水处理的一体化设备

技术领域

本实用新型属于生活污水处理领域，尤其是涉及一种地上式生活污水处理的一体化设备。

背景技术

近年来，随着城市经济快速发展，在大部分城市边缘地区以及旅游景区出现了新住宅区、宾馆、学校、医院、娱乐场所等地方市政污水处理滞后于城市的发展，短期内又无法建设完整的市政污水处理体系，甚至即使完整的污水管网收集体系，但是由于污水厂建设较早，规模跟工艺都满足不了现行要求。这类生活污水一般未经处理直接排入周边水体，对生态环境造成严重危害，更是导致直接使用天然饮用水的农村居民各种慢性病的产生，并增加了传染性疾病的传播速度及爆发概率，这种分散式生活污水污染源排水量不大，可生化性能好，几乎不含有有毒有害有机污染物和重金属离子，但是水量波动大，分布分散。从技术角度讲，采用SBR、氧化沟、A/O，甚至MBR等工艺都是比较成熟，可以满足污水处理要求，但是这些技术和工艺都比较复杂，需要的设备比较多，投资成本比较大，系统维护复杂，能耗及运行管理费用高，且会产生二次污染，这样的处理系统与分散式生活污水的特点不相符。现有技术中，由于水质特点，大多直接采用传统的A²O工艺，由于聚磷菌、反硝化菌与硝化菌同时存在，在同一活性污泥系统中，产生了对污水中基质的竞争；由于硝化菌世代长，需要长污泥龄及好氧环境，而聚磷菌则需要短污泥龄和厌氧环境，因此无法保证各种微生物能同时获得各自最佳的生长环境。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有生活污水处理设备投资成本比较大、系统维护复杂、能耗及运行管理费用高、会产生二次污染等的问题。

为了实现上述目的，本实用新型经过长期研究并结合分散式生活污水特点，设计出一种“多点进水，污泥多点回流”的改良A²O与生物接触法联合运行的地上式一体化设备，制造成本低、占地面积小，安装灵活、结构紧凑、工艺流程简单、处理系统稳定、出水水质好、便于管理。该技术方案如下：

一种地上式生活污水处理的一体化设备，所述一体化设备包括反应池、沉淀池和管道，所述反应池之间通过管道连接；所述管道包括布水管和污泥管；所述布水管包括原水管、反应水管和混合液回流管，所述污泥管包括污泥排出管和污泥回流管；所述反应池为多级，所述反应池上级与次级之间通过所述反应水管顺次连接，所述混合液回流管连接在所述反应池最上级与末级之间，所述原水管设置多条支管分别连接每一级所述反应池；所述反应池末级通过所述反应水管与所述沉淀池连接；所述沉淀池同时与污泥排出管和污泥回流管连接，所述污泥回流管设置多条支管分别连接每一级所述反应池。

进一步的，所述反应水管为Z形结构，两端开孔，较高的一端为进水孔，较低的一端为出水孔；所述反应水管较高的一端连接所述反应池上级，所述反应水管较低的一端连接所述反应池次级；所述反应水管较高的一端连接所述反应池末级，所述反应水管较低的一端连接所述沉淀池；所述进水孔根据所在所述反应池级数的不同依级顺次降低。

管道设计采用过水管直联，减少管道水力损失，提高水池有效水深，增加有效容积；布水方式采用穿孔布水系统，利用穿孔管，使进水均匀，减小后续的扰动。

进一步的，所述反应池包括依级顺次设置的厌氧池、兼氧池、第一生物接触氧化池、第二生物接触氧化池，所述厌氧池为所述反应池最上级，所述第二生物接触氧化池为所述反应池末级。

厌氧池、兼氧池、第一生物接触氧化池、第二生物接触氧化池、沉淀池水面线依次降低，每个池子采用过水管直联，且穿孔布水，并通过自重流实现进出水，水流呈推流式。

进一步的，所述兼氧池、所述第一生物接触氧化池和所述第二生物接触氧化池分别设置组合填料。

组合填料是在软性填料和半软性填料的基础上发展而成的，它兼有两者的优点。其结构是将塑料圆片压扣改成双圈大塑料环，将醛化纤维或涤纶丝压在环的环圈上，使纤维束均匀分布；内圈是雪花状塑料枝条，既能挂膜，又能有效切割气泡，提高氧的转移速率和利用率。使水气生物膜得到充分交换，使水中的有机物得到高效处理。

其中兼氧池是脱氮处理而设置，兼氧池内设有组合填料，作为反硝化菌的载体，对氮、磷、硫化物去除效果好；生物接触氧化池内设有组合填料，该填料比表面积大，有利于微生物生长处理负荷(20-30)kgBOD₅/(m³·h)是一般软性填料的5-7倍，系统存储硝化和反硝化菌群，保证系统异常后恢复期脱氮菌群活性和数量，提高快速恢复正常运行的速率，减少总氮和氨氮超标排放时间。

进一步的，所述所述兼氧池、所述第一生物接触氧化池和所述第二生物接触氧化池底部设置曝气装置。

进一步的，所述第二生物接触氧化池底部所述曝气装置为曝气穿孔管；所述第一生物接触氧化池和所述第二生物接触氧化池底部所述曝气装置为膜片式曝气器。

兼氧池中采用曝气穿孔管曝气，主要的目的是一方面能使兼氧池中污泥处于悬浮状态，不至于沉淀；另一方面能维持兼氧池溶解氧在0.5～2mg/L，保证一定的反硝化功能。

生物接触氧化池底部安装膜片式曝气器，采用鼓风机为曝气装置供气。曝气管道安装电磁阀，电气控制电磁阀自动定时开启和关闭，自动充氧，调节DO＝4-5mg/l，保证反硝化功能稳定性；且生物接触氧化池安装内循环回流穿孔管道，管道安装位置接近出水管，保证生物接触氧化池有效容积利用，提高系统硝化反应程度、氨氮去除率、总氮回流量，保证系统脱氮稳定性。

经过生物接触氧化池处理后的污水与生物接触氧化池中上层悬浮污泥混合在一起，形成混合液。混合液回流从生物接触氧化池传输回流到厌氧池，主要目的是进一步脱氮。

进一步的，所述沉淀池包括竖流沉淀池和物化沉淀池，所述竖流沉淀池通过所述反应水管连接所述物化沉淀池；所述竖流沉淀池和所述物化沉淀池底部设置泥斗，所述泥斗上方设置气提器。

进一步的，所述竖流沉淀池内设置中心筒，通过所述中心筒辅助沉淀污泥；所述气提器为第一气提器，通过所述第一气提器将污泥气提排出。

进一步的，所述物化沉淀池内设置蜂窝斜板，通过所述蜂窝斜板沉淀污泥；所述气提器为第二气提器，通过所述第二气提器将污泥气提排出。

竖流沉淀池将生物接触氧化池的混合液泥水分离，污泥部分回流到厌氧池、兼氧池和生物接触氧化池。水流从第二生物接触氧化池出来，如果直接自上而下进入竖流沉淀池，容易冲散池底沉淀的污泥，因此竖流沉淀池内安装中心筒，减少水流冲击。设计表面负荷为(0.7-1.0)m³/m²·h，采用中间进水，悬浮物沉降进入池底锥形的泥斗中，澄清水液面到达穿孔管高度出水，剩余污泥通过气提排放污泥消化池；竖流沉淀池与气提器与污泥泵连接，互为备用排泥和回流，保证污泥泵事故停机时反硝化污泥正常回流，保证系统脱氮功能稳定性。气提器由生物接触氧化池鼓风机供气，无需耗能。

物化沉淀池内设有斜板沉淀，有利于提高沉降速率，提高出水质量，剩余污泥通过气提排放污泥消化池。采用蜂窝斜板，主要用于各种沉淀和除砂作用。是近十年来在给排水工程中采用最广泛而且成为一项水处理装置。它适用范围广，处理效果高，占地面积小等优点。气提器由生物接触氧化池鼓风机供气，无需耗能。

进一步的，所述一体化设备还包括鼓风机间和设备间，所述鼓风机间和所述设备间并排设置；所述管道还包括进气管和加药管；所述鼓风机间内设置鼓风机，所述鼓风机通过所述进气管分别连接所述曝气装置和所述气提器；所述设备间设置混合液回流泵、污泥回流泵、紫外消毒器和药桶，药桶上设置电磁隔膜泵；所述混合液回流泵连接所述混合液回流管，所述污泥回流泵连接所述污泥回流管；所述物化沉淀池通过所述反应水管连接所述紫外消毒器；所述加药管通过所述电磁隔膜泵连接于所述物化沉淀池和所述药桶之间。

与现有技术相比，使用本实用新型有如下有益效果：

1、采用A²O与生物接触法联合运行方式，利用A²O工艺以及多点进水和多点回流特性，进行高效脱氮除磷；并在厌氧池、兼氧池和好氧池分别挂填料，以稳定和提高系统的硝化和反硝化效果，使系统兼具生物膜和悬浮污泥法的特点，且耐冲击，产泥量少；

2、采用多点进水方式，一方面，实现全程低营养状态，有利于硝化反应的进行；另一方面，采用原水为反硝化补充碳源，促进了反硝化的进行，同时节省了外加碳源的费用；

3、在处理系统中，菌群出现异常时，采用多点进水能有效对池内优势菌群的驯化，提高处理系统稳定性，保证系统正常运行；且厌氧池与兼氧池同步进水，以解决反硝化细菌与聚磷菌固有基质竞争问题，强化工艺脱氮除磷能力。

4、采用推流式二段生物接触氧化池，其处理效果优于完全混合式或二级串联混合式生物接触氧化池，可充分发挥同类微生物种群的协同作用，克服不同微生物种群间的拮抗作用，大大提高处理效率，缩短生物氧化时间，适应原水水质变化，使处理水水质趋于稳定。

5、本工艺主要以生物降解为基础，辅助采用化学处理工艺，确保出水水质达到排放标准。

6、排泥系统采用气提器，用于沉淀池备用排泥设备，做到随时能给系统排泥，采用全自动排泥装置，按设定时间程序进行(排泥时间可调)系统排泥，提高整个系统处理效率。

7、整个设备处理系统配有全自动电气控制系统和设备故障报警系统，运行安全可靠，无需专人管理，适当对设备进行维护和保养。

附图说明

图1是本实用新型的内部结构示意图；

图2是本实用新型的1-1剖面结构示意图；

图3是本实用新型的2-2剖面结构示意图；

图4是本实用新型的外部顶面管道图；

图5是本实用新型的外部侧面管道图；

图6是本实用新型的局部结构示意图；

图7是本实用新型的应用连接示意图。

其中，A反应池，A1厌氧池，A2兼氧池、A201组合填料、A202曝气穿孔管，A3第一生物接触氧化池、A301组合填料、A302膜片式曝气器，A4第二生物接触氧化池、A401组合填料、A402膜片式曝气器；B沉淀池，B1竖流沉淀池、B101中心筒，B102泥斗、B103第一气提器，B2物化沉淀池、B201蜂窝斜板、B202泥斗、B203第二气提器；C管道，C1布水管、C101原水管、C102反应水管、C103混合液回流管，C2污泥管、C201污泥排出管、C202污泥回流管，C3进气管，C4加药管；D鼓风机间，鼓风机D1；E设备间，E1混合液回流泵，E2污泥回流泵，E3紫外消毒器，E4药桶，E5电磁隔膜泵。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

如图1至图6所示，本实用新型是一种地上式生活污水处理的一体化设备，包括反应池A、沉淀池B、管道C、鼓风机间D和设备间E。反应池A包括依级顺次设置的厌氧池A1、兼氧池A2、第一生物接触氧化池A3、第二生物接触氧化池A4。兼氧池A2中设置组合填料A201和曝气穿孔管A202，第一生物接触氧化池A3中设置组合填料A301和膜片式曝气器A302，第二生物接触氧化池A4中设置组合填料A401和膜片式曝气器A402。沉淀池B包括竖流沉淀池B1和物化沉淀池B2。竖流沉淀池B1设置中心筒B101，底部设置泥斗B102，泥斗B102上方设置第一气提器B103。竖流沉淀池B2设置蜂窝斜板B201，底部设置泥斗B202，泥斗B202上方设置第二气提器B203。管道C包括布水管C1、污泥管C2、进气管C3和加药管C4，布水管C1包括原水管C101、反应水管C102和混合液回流管C103，污泥管C2包括污泥排出管C201和污泥回流管C202。在实际使用中，布水管C1和污泥管C2之间若存在同段管路，可以做合管处理。鼓风机间D中设置鼓风机D1，设备间E中设置混合液回流泵E1、污泥回流泵E2、紫外消毒器E3、药桶E4和电磁隔膜泵E5。

原水管C101设置多条支管分别连接厌氧池A1、兼氧池A2、第一生物接触氧化池A3、第二生物接触氧化池A4。一方面，实现全程低营养状态，有利于硝化反应的进行；另一方面，采用原水为反硝化补充碳源，促进了反硝化的进行，同时节省了外加碳源的费用。反应水管C102为Z形结构，两端开孔，较高的一端为进水孔，较低的一端为出水孔。多条反应水管C102顺次连接于厌氧池A1与兼氧池A2之间、兼氧池A2与第一生物接触氧化池A3之间、第一生物接触氧化池A3与第二生物接触氧化池A4之间、第二生物接触氧化池A4与竖流沉淀池B1之间、竖流沉淀池B1与物化沉淀池B2之间，物化沉淀池B2与紫外消毒器E3之间，每条反应水管C102的进水孔顺次降低，通过自重流实现进出水，使水流呈推流式。污水经过各个反应池净化后通过紫外消毒器E3消毒排出。混合液回流管C103连接在厌氧池A1与第二生物接触氧化池A4之间，通过混合液回流泵E1提供动力，从第二生物接触氧化池A4往厌氧池A1输水。竖流沉淀池B1同时连接污泥排出管C201和污泥回流管C202，污泥回流管C202设置多条支管分别连接厌氧池A1、兼氧池A2、第一生物接触氧化池A3、第二生物接触氧化池A4，由污泥回流泵E2提供动力，往各级反应池送泥。鼓风机D1通过进气管C3连接第一气提器B103、第二气提器B203，为污泥排出管C201提供动力，使得泥斗B102、泥斗B202中的污泥得以气提排出；又连接连接曝气穿孔管A202、膜片式曝气器A302、膜片式曝气器A402，为其供气，为兼氧池A2、第一生物接触氧化池A3、第二生物接触氧化池A4中的净水反应提供必要的氧气。加药管C4通过电磁隔膜泵E5连接与物化沉淀池B2和药桶E4之间，由电磁隔膜泵E5提供动力并控制加药量。

如图7所示，在实际使用中，本实用新型通过管道配合其他辅助装置进行使用。将生活污水排入格栅过滤后进入调节池，调节池安装超声波液位计控制调节池水量，调节池有调节水量和均化水质的作用，通过提升泵将污水提升到本实用新型的地上式生活污水处理一体化设备进行生化处理，采用电磁流量计控制进入生活污水处理一体化设备的流量。调节后生活污水通过原水管C101进入厌氧池A1，在厌氧池A1中停留2h左右，进行反硝化聚磷菌完成释磷。厌氧池A1释磷后的污水与调节池支管污水混合后进入兼氧池A2，兼氧池A2中停留3h左右，且兼氧池A2内设有组合填料A201，进行反硝化，对氮、磷、硫化物去除效果好，能实现脱氮；兼氧池A2脱氮后污水与调节池支管污水混合后进入第一生物接触氧化池A3，再进入第二生物接触氧化池A4，生物接触氧化池A3A4内设有组合填料A301和A401，该填料比表面积大，生物接触氧化池A3A4底部安装膜片式曝气器A302和A402，采用鼓风机D1为曝气装置供气，曝气管道安装电磁阀(EV1)，电气控制电磁阀自动定时开启和关闭，自动充氧。在生物接触氧化池A3A4进行硝化反应，将氨转化为硝酸盐氮，实现吸磷，生物接触氧化池硝化作用后的污水与生物接触氧化池A3A4中上层悬浮污泥混合形成混合液，按一定回流比，通过混合液回流泵E1回流至厌氧池A1，进一步脱氮；剩余污水流入竖流沉淀池B1中，竖流沉淀池B1内安装中心筒B101，采用中间进水，穿孔管出水，完成污泥沉淀，竖流沉淀池B1污泥在泥斗B102中收集，污泥按一定回流比通过污泥回流泵E2回流到厌氧池A1、兼氧池A2和生物接触氧化池A3A4，采用电气控制电磁阀(EV2、EV4)自动定时开启和关闭控制气提器B103和B203，使剩余污泥自动定时排入污泥消化池和调节池，为了保证除磷效果更好，在竖流沉淀池后污水进入物化沉淀池B2，可以通过电磁隔膜泵E5定量加药处理，物化沉淀池B2内设有斜板B201沉淀，有利于提高沉降速率，提高出水质量，出水后进行紫外消毒器E3消毒后达标排放到集水井，采用电气控制电磁阀(EV3)自动定时开启和关闭控制气提器B103和B203，使剩余污泥自动定时排入污泥消化池。

采用PLC集中自动控制，提升水泵由超声波液位计自动控制，调节池中水位到达一定高度时，自动启动整个设备，水位到达一定低位，整个设备自动停机，处于待机状态。当水位超出报警水位(即水量特别大时)可以自动开启两台提升水泵同时工作。设备内各电机的缺相、欠压、过压等故障的保护并有声光报警。整个设备处理系统配有全自动电气控制系统和设备故障报警系统，运行安全可靠，无需专人管理，适当对设备进行维护和保养。

基于本设备水处理工艺对COD、TP和TN的处理效果较好，各项出水水质指标均达到并高于《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准。

以上所展示的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims

1.一种地上式生活污水处理的一体化设备，其特征在于，所述一体化设备包括反应池、沉淀池和管道，所述反应池之间通过管道连接；所述管道包括布水管和污泥管；所述布水管包括原水管、反应水管和混合液回流管，所述污泥管包括污泥排出管和污泥回流管；所述反应池为多级，所述反应池上级与次级之间通过所述反应水管顺次连接，所述混合液回流管连接在所述反应池最上级与末级之间，所述原水管设置多条支管分别连接每一级所述反应池；所述反应池末级通过所述反应水管与所述沉淀池连接；所述沉淀池同时与污泥排出管和污泥回流管连接，所述污泥回流管设置多条支管分别连接每一级所述反应池。

2.根据权利要求1所述地上式生活污水处理的一体化设备，其特征在于，所述反应水管为Z形结构，两端开孔，较高的一端为进水孔，较低的一端为出水孔；所述反应水管较高的一端连接所述反应池上级，所述反应水管较低的一端连接所述反应池次级；所述反应水管较高的一端连接所述反应池末级，所述反应水管较低的一端连接所述沉淀池；所述进水孔根据所在所述反应池级数的不同依级顺次降低。

3.根据权利要求1所述地上式生活污水处理的一体化设备，其特征在于，所述反应池包括依级顺次设置的厌氧池、兼氧池、第一生物接触氧化池、第二生物接触氧化池，所述厌氧池为所述反应池最上级，所述第二生物接触氧化池为所述反应池末级。

4.根据权利要求3所述地上式生活污水处理的一体化设备，其特征在于，所述兼氧池、所述第一生物接触氧化池和所述第二生物接触氧化池分别设置组合填料。

5.根据权利要求3所述地上式生活污水处理的一体化设备，其特征在于，所述兼氧池、所述第一生物接触氧化池和所述第二生物接触氧化池底部设置曝气装置。

6.根据权利要求5所述地上式生活污水处理的一体化设备，其特征在于，所述第二生物接触氧化池底部所述曝气装置为曝气穿孔管；所述第一生物接触氧化池和所述第二生物接触氧化池底部所述曝气装置为膜片式曝气器。

7.根据权利要求5所述地上式生活污水处理的一体化设备，其特征在于，所述沉淀池包括竖流沉淀池和物化沉淀池，所述竖流沉淀池通过所述反应水管连接所述物化沉淀池；所述竖流沉淀池和所述物化沉淀池底部设置泥斗，所述泥斗上方设置气提器。

8.根据权利要求7所述地上式生活污水处理的一体化设备，其特征在于，所述竖流沉淀池内设置中心筒，通过所述中心筒辅助沉淀污泥；所述气提器为第一气提器，通过所述第一气提器将污泥气提排出。

9.根据权利要求7所述地上式生活污水处理的一体化设备，其特征在于，所述物化沉淀池内设置蜂窝斜板，通过所述蜂窝斜板沉淀污泥；所述气提器为第二气提器，通过所述第二气提器将污泥气提排出。

10.根据权利要求7所述地上式生活污水处理的一体化设备，其特征在于，所述一体化设备还包括鼓风机间和设备间，所述鼓风机间和所述设备间并排设置；所述管道还包括进气管和加药管；所述鼓风机间内设置鼓风机，所述鼓风机通过所述进气管分别连接所述曝气装置和所述气提器；所述设备间设置混合液回流泵、污泥回流泵、紫外消毒器和药桶，药桶上设置电磁隔膜泵；所述混合液回流泵连接所述混合液回流管，所述污泥回流泵连接所述污泥回流管；所述物化沉淀池通过所述反应水管连接所述紫外消毒器；所述加药管通过所述电磁隔膜泵连接于所述物化沉淀池和所述药桶之间。