CN211367334U - 一种自给式分散农村污水处理一体化节能设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种自给式分散农村污水处理一体化节能设备，包括：箱体和依次连通的沉淀池、厌氧池、兼氧池、MBR池及清水池。沉淀池内设进水管和进水波纹管，厌氧池及兼氧池设配水管、支撑板、卵石层和改性天然沸石填料层。MBR池设中空纤维膜组件、自吸泵、射流曝气器和曝气穿孔管。该设备节省占地，操作方便，厌氧池及兼氧池中添加的改性天然沸石填料，填装密度大，污水在流动过程中形成厌氧缺氧生化反应，有利于生物降解；MBR池出水采用自吸泵及射流曝气器为膜组件提供氧气及膜振动，出水经自吸泵进入清水池。该设备可用于农村污水处理，可采用地埋式安装，冬季正常运行，处理后出水可用于水冲厕所、自留地浇灌、院内清扫或直排雨水沟。

Description

一种自给式分散农村污水处理一体化节能设备

技术领域

本实用新型属于生活污水处理技术领域，涉及一种自给式分散农村污水处理一体化节能设备。

背景技术

农村生活污水主要来自农家的厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣机排水、淋浴排水及其他排水。由于人口数量较大，地池分散，污水收集难等原因造成农村污水成为水污染的主要因素，农村污水中含有大量的有机物和氮、磷等无机盐类，在厌氧菌的作用下易产生恶臭物质。随着国家对农村环境的日益重视，人居环境问题日渐突出。

目前农村污水处理方法主要有氧化塘、湿地技术等，氧化塘去除效率低，容易导致生态破坏变成黑臭水体，湿地处理效果较好，但污水处理占地面积较大，且基建费和污水处理运营费用较大，在北方地池过冬尚存在问题。因此需要寻找一种适合农村污水处理的方法，使农村污水处理效果稳定，运行成本相对较低，建设周期短，并通过合理的污水处理方法将农村污水最大化综合利用。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种自给式分散农村污水处理一体化节能设备，以解决缺少管网且分散的农村地区的生活污水处理问题。

本实用新型提供一种自给式分散农村污水处理一体化节能设备，包括：箱体和沿污水处理的水流方向设置于箱体内且依次连通的沉淀池、厌氧池、兼氧池、MBR池以及清水池；

所述沉淀池内设有进水管和进水波纹管，所述进水波纹管一端设于沉淀池内，另一端从箱体上端伸出；所述进水管一端与进水波纹管连通，另一端从箱体侧壁伸出与污水管道连接；在进水波纹管的进水端设有栅渣网，在进水管与进水波纹管连通口的下方也设有栅渣网；

所述沉淀池和厌氧池通过第一配水管连通，在沉淀池的上部设有第一溢水槽，所述第一溢水槽的底部连接第一配水管的入口端，第一配水管的出口端穿过所述沉淀池的下部侧壁伸入厌氧池底部；

所述厌氧池和兼氧池通过第二配水管连通，在厌氧池的上部设有第二溢水槽，所述第二溢水槽的底部连接第二配水管的入口端，第二配水管的出口端穿过所述厌氧池的下部侧壁伸入兼氧池底部；在第一配水管的出口端上方设有第一支撑板，第一支撑板上依次设置卵石层和改性天然沸石填料层，第二溢水槽设于改性天然沸石填料层的上方；

所述兼氧池和MBR池通过第三配水管连通，在兼氧池的上部设有第三溢水槽，所述第三溢水槽的底部连接第三配水管的入口端，第三配水管的出口端穿过所述兼氧池的下部侧壁伸入MBR池底部；在第二配水管的出口端上方设有第二支撑板，第二支撑板上依次设置卵石层和改性天然沸石填料层，第三溢水槽设于改性天然沸石填料层的上方，在兼氧池和MBR池之间的侧壁底部设有多个通气孔；

所述MBR池内设有中空纤维膜组件，在MBR池顶部箱体外侧设有自吸泵和射流曝气器，所述自吸泵的进水口通过管路与中空纤维膜组件连通，自吸泵的出水口通过管路连接清水池，清水池侧壁设有排水口；所述自吸泵的出水口分别与射流曝气器和回用水阀门连接，射流曝气器连接曝气穿孔管，所述曝气穿孔管伸入MBR池内且其位于中空纤维膜组件下方的管体上设有多个曝气孔，回用水阀门连接回用水管路供回水利用。

在本实用新型的自给式分散农村污水处理一体化节能设备中，所述进水波纹管采用高密度聚乙烯双壁波纹管，进水波纹管的外壁为环状结构，进水波纹管的内壁平滑。

在本实用新型的自给式分散农村污水处理一体化节能设备中，所述栅渣网采用5mm网状不锈钢丝制成，两个栅渣网的直径都与进水波纹管的直径相同。

在本实用新型的自给式分散农村污水处理一体化节能设备中，所述第一配水管、第二配水管和第三配水管都为PVC聚氯乙烯塑料管，第一配水管、第二配水管和第三配水管都包括竖直管和水平管，在水平管的底部侧壁上且沿水平管的轴线方向设有两排配水孔。

在本实用新型的自给式分散农村污水处理一体化节能设备中，所述改性天然沸石填料层中天然沸石粒径为2-4cm，所述卵石层中卵石粒径为4-7cm。

在本实用新型的自给式分散农村污水处理一体化节能设备中，所述中空纤维膜组件材质为聚丙烯。

在本实用新型的自给式分散农村污水处理一体化节能设备中，所述第一支撑板和第二支撑板都采用PVC板。

在本实用新型的自给式分散农村污水处理一体化节能设备中，所述箱体顶部对应厌氧池、兼氧池、MBR池以及清水池部位设有检修口。

在本实用新型的自给式分散农村污水处理一体化节能设备中，所述设备采用地埋式安装，埋设于地面下。

在本实用新型的自给式分散农村污水处理一体化节能设备中，所述进水波纹管的进水口设于地面上，所述检修孔设于地面上。

本实用新型的一种自给式分散农村污水处理一体化节能设备，首先经栅渣网及沉淀池去除水中浮渣及无机物，出水进入厌氧池及兼氧池，实现自养生物脱氮厌氧氨氧化，有效去除水中氨氮、总氮、总磷等，兼氧池出水通过连接配水管进入MBR池，通过MBR池的悬挂式中空纤维膜组件去除水中有机物，自吸泵及射流器为中空纤维膜组件提供氧气及膜振动，出水经自吸泵后进入清水池排出，同时出水也可通过回用水阀门和回用水管路排出供用户回水利用。一体化设备通过太阳能实现能量自给，实现系统节能。经该一体化设备后的出水可回用于水冲厕所、自留地浇灌、院内清扫或直排雨水沟。

附图说明

图1是本实用新型的一种自给式分散农村污水处理一体化节能设备的内部结构图；

图2是本实用新型的一种自给式分散农村污水处理一体化节能设备的俯视图；

图3是本实用新型的射流曝气器的结构示意图。

具体实施方式

如图1和2所示，本实用新型的一种自给式分散农村污水处理一体化节能设备，包括：箱体100和沿污水处理的水流方向设置于箱体100内且依次连通的沉淀池4、厌氧池10、兼氧池11、MBR池20以及清水池17。

所述沉淀池4内设有进水管1和进水波纹管3，所述进水波纹管3一端设于沉淀池4内，另一端从箱体100上端伸出。所述进水管1一端与进水波纹管3连通，另一端从箱体侧壁伸出与污水管道连接。在进水波纹管3的进水端设有栅渣网2，在进水管1与进水波纹管3连通口的下方也设有栅渣网2。所述进水波纹管3采用高密度聚乙烯双壁波纹管，进水波纹管3的外壁为环状结构，进水波纹管的内壁平滑。所述栅渣网2采用5mm网状不锈钢丝制成，两个栅渣网的直径都与进水波纹管3的直径相同。上层的栅渣网2用于用户从进水波纹管3倾倒废水时除渣，下层栅渣网2用于污水管道排废水时除渣。

所述沉淀池4和厌氧池10通过第一配水管51连通，在沉淀池4的上部设有第一溢水槽61，所述第一溢水槽61的底部连接第一配水管51的入口端，第一配水管51的出口端穿过所述沉淀池4的下部侧壁伸入厌氧池10底部。所述厌氧池10和兼氧池11通过第二配水管52连通，在厌氧池10的上部设有第二溢水槽62，所述第二溢水槽62的底部连接第二配水管52的入口端，第二配水管52的出口端穿过所述厌氧池10的下部侧壁伸入兼氧池11底部。在第一配水管51的出口端上方设有第一支撑板91，第一支撑板91上依次设置卵石层8和改性天然沸石填料层7，第二溢水槽62设于改性天然沸石填料层7的上方。所述兼氧池11和MBR池20通过第三配水管53连通，在兼氧池11的上部设有第三溢水槽63，所述第三溢水槽63的底部连接第三配水管53的入口端，第三配水管53的出口端穿过所述兼氧池11的下部侧壁伸入MBR池20底部。在第二配水管52的出口端上方设有第二支撑板92，第二支撑板92上依次设置卵石层8和改性天然沸石填料层7，第三溢水槽63设于改性天然沸石填料层8的上方，在兼氧池11和MBR池20之间的侧壁底部设有多个通气孔实现对兼氧池11充氧。

具体实施时，所述第一配水管51、第二配水管52和第三配水管53都为PVC聚氯乙烯塑料管，第一配水管51、第二配水管52和第三配水管53都包括竖直管和水平管，在水平管的底部侧壁上且沿水平管的轴线方向设有两排配水孔，保证均匀的配水。

具体实施时，所述改性天然沸石填料层7中天然沸石是一种具有较好吸附和离子交换等性质的多孔非金属矿物质，不但具有较大的比表面积(400-800m2/g)和良好的离子交换性能和吸附性能，同时天然沸石具有电负性，能够去除水体中的铵态氮等阳离子型污染物。反应过程不用添加有机碳源进行反硝化。

所述MBR池20内设有中空纤维膜组件12，在MBR池20顶部箱体外侧设有自吸泵13和射流曝气器14，所述自吸泵13的进水口通过管路与中空纤维膜组件12连通，自吸泵13的出水口通过管路连接清水池17，清水池17侧壁设有排水口18将处理后的水排出。所述自吸泵13的出水口分别与射流曝气器14和回用水阀门21连接，射流曝气器14连接曝气穿孔管15，所述曝气穿孔管15伸入MBR池20内且其位于中空纤维膜组件14下方的管体上设有多个曝气孔。回用水阀门21连接回用水管路，开启回用水阀门21以便于用户使用经处理后的水。MBR池20利用自吸泵13及射流曝气器14实现充氧，溶解氧保证1-2mg/l，可代替或减少鼓风机工作时长，节省能源。

所述中空纤维膜组件2材质为聚丙烯。膜组件机械强度好，在高强度的空气擦洗状态下不容易断裂。化学性能稳定，抗氧化性强，可以采用强酸强碱清洗。在实际使用时，膜丝平行于水面，可以被生化池中的曝气系统对膜表面进行充分的擦洗，减轻膜表面的污染，保持稳定的产水量。

如图3所示，所述射流曝气器14用于实现空气与水强烈接触，射流曝气器14包括：进水管141、喷嘴142、吸气管143和扩散管144。喷嘴142内设有吸入室145，吸气管143与吸入室145连通，进水管141和扩散管144分别与吸入室145的入口端和出口端连接。进水管141内部为锥形通道，沿着水流方向内径逐渐减小，扩散管144内设有混合部146和扩散部147，混合部146连通吸入室145和扩散部147。混合部146为内径相同的通道，扩散部147为锥形通道，沿着水流方向扩散部147的内径逐渐增大。射流在混合部内形成的穿透段，具有卷吸作用而带入大量空气，射流在混合部内形成的充满段，由于剧烈的混掺作用，将空气破碎成微小气泡，使水中溶解氧值瞬间达到饱和。

自吸泵13属离心泵，它具有结构紧凑、操作方便、运行平稳、维护容易、效率高、寿命长，并有较强的自吸能力等优点。工作前只需保证泵体内储有定量引液即可。

具体实施时，所述箱体顶部对应厌氧池10、兼氧池11、MBR池20以及清水池17的部位设有检修口19。所述设备采用地埋式安装，埋设于地面200下。所述进水波纹管3的进水口设于地面上，所述检修口19设于地面200上。

具体实施时，本实用新型的一种自给式分散农村污水处理一体化节能设备，污水通过进水管1和进水波纹管3进入设备，各个处理池之间通过配水管连接，底部配水，上部溢流出水。沉淀池4、进水波纹管3以及设置的上下两层栅渣网2可以实现进水缓冲及栅渣截留，沉淀池4底部沉积后的无机物等泥沙定期抽吸。厌氧池10和兼氧池11内均设有改性天然沸石填料层7和卵石层8。其中第一支撑板91和第二支撑板92都采用厚度为100mm的PVC塑料板，距离池底500mm。卵石层8的粒径为4-7cm，填料高度为300mm，改性天然沸石填料层7填充高度为1500-2000mm。污水自下而上，流经填料层，上部溢流出水。MBR池20内安装悬挂式中空纤维膜组件12，经自吸泵13、射流曝气器14、曝气穿孔管22的部分出水返回MBR池20，水中充氧后实现好氧曝气。同时射流曝气过程可以抖动膜组件，防止膜污染。设备采用太阳能光伏板16自给发电，供自吸泵13排水及曝气。部分出水进入清水池17后通过排水口18排出，可回用于农村水冲厕、院内清扫、自留地浇灌，多余污水直接排入雨水沟。

本发明污水可以通过管道连接，也可以按照农村的生活习惯直接通过进水波纹管3倒入沉淀池4，可以最大限度的处理农村生活污水，设备规模可设为一户至三户共同使用，安装地点就近在户与户之间。厌氧池10、兼氧池11及MBR池20生物环境：厌氧及兼性菌比例为60％，好氧菌比例为15％，其它菌属比例为25％，设备大部分池域处于低溶解氧状态，溶解氧浓度小于0-1.0mg/L，设备中兼性微生物处于优势地位，形成以兼性菌为主，好氧菌与兼性菌共存的多菌相形态。膜组件下方，利用射流曝气保持对膜的冲刷效果，在膜池中下部形成局部好氧环境，溶解氧浓度为1-2mg/L，加快微生物好氧分解、好氧硝化与好氧吸磷；通过射流曝气控制曝气量。

本设备通过厌氧-好氧-兼氧交替分布形态，可完成微生物好氧硝化、吸磷以及厌氧释磷与反硝化生化反应，对总氮的去除率大于70％，对总磷的去除率大于60％，运行能耗为0.3-0.5Kw·h/m3，较常规好氧膜生物反应器工艺降低55％以上能耗。

装置稳定运行后，污水中的SS，COD，TN，NH3-N及TP去除率均达到城市污水处理厂水污染物排放一级A标准。该设备应用方式简单，无需外加碳源，节省能量，且其处理效果良好，在未来生活污水及其他低碳氮比废水处理领域上应用前景良好。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型的思想，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自给式分散农村污水处理一体化节能设备，其特征在于，包括：箱体和沿污水处理的水流方向设置于箱体内且依次连通的沉淀池、厌氧池、兼氧池、MBR池以及清水池；

所述沉淀池内设有进水管和进水波纹管，所述进水波纹管一端设于沉淀池内，另一端从箱体上端伸出；所述进水管一端与进水波纹管连通，另一端从箱体侧壁伸出与污水管道连接；在进水波纹管的进水端设有栅渣网，在进水管与进水波纹管连通口的下方也设有栅渣网；

所述沉淀池和厌氧池通过第一配水管连通，在沉淀池的上部设有第一溢水槽，所述第一溢水槽的底部连接第一配水管的入口端，第一配水管的出口端穿过所述沉淀池的下部侧壁伸入厌氧池底部；

所述厌氧池和兼氧池通过第二配水管连通，在厌氧池的上部设有第二溢水槽，所述第二溢水槽的底部连接第二配水管的入口端，第二配水管的出口端穿过所述厌氧池的下部侧壁伸入兼氧池底部；在第一配水管的出口端上方设有第一支撑板，第一支撑板上依次设置卵石层和改性天然沸石填料层，第二溢水槽设于改性天然沸石填料层的上方；

所述兼氧池和MBR池通过第三配水管连通，在兼氧池的上部设有第三溢水槽，所述第三溢水槽的底部连接第三配水管的入口端，第三配水管的出口端穿过所述兼氧池的下部侧壁伸入MBR池底部；在第二配水管的出口端上方设有第二支撑板，第二支撑板上依次设置卵石层和改性天然沸石填料层，第三溢水槽设于改性天然沸石填料层的上方，在兼氧池和MBR池之间的侧壁底部设有多个通气孔；

所述MBR池内设有中空纤维膜组件，在MBR池顶部箱体外侧设有自吸泵和射流曝气器，所述自吸泵的进水口通过管路与中空纤维膜组件连通，自吸泵的出水口通过管路连接清水池，清水池侧壁设有排水口；所述自吸泵的出水口分别与射流曝气器和回用水阀门连接，射流曝气器连接曝气穿孔管，所述曝气穿孔管伸入MBR池内且其位于中空纤维膜组件下方的管体上设有多个曝气孔，回用水阀门连接回用水管路供回水利用。

2.如权利要求1所述的自给式分散农村污水处理一体化节能设备，其特征在于，所述进水波纹管采用高密度聚乙烯双壁波纹管，进水波纹管的外壁为环状结构，进水波纹管的内壁平滑。

3.如权利要求1所述的自给式分散农村污水处理一体化节能设备，其特征在于，所述栅渣网采用5mm网状不锈钢丝制成，两个栅渣网的直径都与进水波纹管的直径相同。

4.如权利要求1所述的自给式分散农村污水处理一体化节能设备，其特征在于，所述第一配水管、第二配水管和第三配水管都为PVC聚氯乙烯塑料管，第一配水管、第二配水管和第三配水管都包括竖直管和水平管，在水平管的底部侧壁上且沿水平管的轴线方向设有两排配水孔。

5.如权利要求1所述的自给式分散农村污水处理一体化节能设备，其特征在于，所述改性天然沸石填料层中天然沸石粒径为2-4cm，所述卵石层中卵石粒径为4-7cm。

6.如权利要求1所述的自给式分散农村污水处理一体化节能设备，其特征在于，所述中空纤维膜组件材质为聚丙烯。

7.如权利要求1所述的自给式分散农村污水处理一体化节能设备，其特征在于，所述第一支撑板和第二支撑板都采用PVC板。

8.如权利要求1所述的自给式分散农村污水处理一体化节能设备，其特征在于，所述箱体顶部对应厌氧池、兼氧池、MBR池以及清水池部位设有检修口。

9.如权利要求8所述的自给式分散农村污水处理一体化节能设备，其特征在于，所述设备采用地埋式安装，埋设于地面下。

10.如权利要求9所述的自给式分散农村污水处理一体化节能设备，其特征在于，所述进水波纹管的进水口设于地面上，所述检修口设于地面上。

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