CN211570240U - Uasbr污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型专利提供了一种能够适应农村小规模污水处理、方便安装、运输的UASBR污水处理装置。该UASBR污水处理装置，包括反应池；所述反应池具有内腔；所述内腔内设置有多个处理单元；每个处理单元的底部均设置有均匀分布的曝气头；每个处理单元的内均设置有多级布水装置；所述反应池的上部设置有与处理单元连通的电动降水阀门；底部设置有与处理单元连通的排泥管；每个处理单元内均设置有提高反硝化效果的搅拌器。采用该UASBR污水处理装置具有处理效率高、占地面积小、管理方便等特点，适于小型生活污水处理以及类似水质有机污水处理。

Description

UASBR污水处理装置

技术领域

本实用新型属于污水处理领域，是一种污水处理设备，具体涉及一种UASBR污水处理装置。

背景技术

2019年2月19日，《中共中央、国务院关于坚持农业农村优先发展做好“三农”工作的若干意见》中，农村污水治理俨然已成为近年水污染治理领域的主战场。我国农村地区每年产生污水90多亿吨，处理率却仅为22％，远低于城镇污水90％以上的处理率。在《全国农村环境综合整治“十三五”规划》中则更为细化农村污水处理路径图：到2020年，新增完成环境综合整治的建制村13万个，农村污水处理率达到60％。

对于农村污水处理技术要求，结合农村污水处理站的管理水平、运行维护资金，行业普遍对农村污水处理装置的要求为：工艺简单易维护、抗水量负荷的冲击、低能耗。

现有的SBR主体工艺设备只有一个间歇运行的反应器，它与普通的活性污泥法工艺流程相比，不需设二沉池、污泥回流设备，还具备布置紧凑、节约占地面积，非常适合处理小城镇、农村污水处理。此外，SBR工艺还具备下列优点：

1工艺简单、运行费用低；

SBR由于不需要回流污泥而节省了能耗，SBR如采用限制性曝气方式运行，则在曝气反应之初，池内溶解氧浓度梯度大，氧气利用率也高；在缺氧条件段，微生物可以有效地从硝酸盐中获得氧，这也节省了充氧量。

2污泥活性强、污泥的重量浓度高；

据报道，SBR系统中微生物的核糖核酸(RNA)含量比连续流活性污泥系统高3～4倍， RNA是微生物生长的基础，RNA高预示SBR系统微生物具有较强的活性。

3对水量、水质变化的适应性强，有机物去除率高；

SBR有机物去除率高的主要原因是由于SBR系统对生长率高、适应性强的微生物生长有利，在SBR系统运行周期内微生物生存环境变化剧烈，它包括氧利用范围从厌氧经缺氧到高溶解氧状态，基质利用从饥饿到充足，合乎需要的微生物优先生长。

4静止沉淀效果好；

SBR的沉淀是在理想静沉条件下进行，没有进出水流的干扰，可以避免短流和异重流的出现，是一种理想的静态沉淀，因此固液分离效果好，容易获得澄清的出水。

5不易出现污泥膨胀；

限制曝气的SBR在反应阶段是时间上理想的推流状态，即底物的质量浓度梯度大，并且缺氧或厌氧与好氧状态交替出现，利于菌胶团细菌的增殖，抑制专性好氧丝状菌的过量繁殖，因此，限制曝气的SBR最不容易出现污泥膨胀。

6脱氮除磷效果好；

SBR工艺在时间序列上提供了缺氧、厌氧、好氧的环境条件下实现反硝化，厌氧条件下实现磷的释放和好氧条件下的硝化及磷的过度摄取，从而有效地脱氮除磷。

从1985年上海市政院为上海吴淞肉联厂设计投产了我国第一座SBR污水处理站，在几年的实际运行中表现出良好的处理效果，尽管SBR工艺具有上述优点及良好的处理处理效果，但该工艺在乡镇及农村污水处理中应用不广，主要原因有：

1、间歇周期运行，对自控要求高；

2、排水时要求不搅动沉淀污泥层，因而需要专门的排水设备(滗水器)，且对滗水器的要求很高。

3、SBR工艺对反应池高度要求比一般一体化污水处理装置高，受运输的影响(限高、限宽)，限制了其运用。

目前，一体化污水处理装置广泛应用于农村污水处理及小规模污水处理，但处理效果不尽如人意，主要原因有：

1、为了便于污水处理设备的运输，一体化装置在二沉池的高度方向进行了压缩，不能完全满足二沉池的规范设计要求，导致二沉池出水效果不理想。

2、在连续流(连续进水、连续出水)的活性污泥处理系统中，二沉池的沉淀效果取决于污泥的性质(沉降性能、污泥活性)，这需要专业人员进行精心操作才能使污泥状态良好，而农村、乡镇、景区的污水处理装置往往缺乏专业人员管理，导致处理后出水水质达不到标准。

3、由于处理水量小，连续流污水处理装置中的设备，如水泵、风机难以选择合适的型号，为了调节好运行过程的水量、风量，需增加变频装置，即便如此，污水处理的能耗偏高，难以确保农村污水处理装置的长期运行。

对污水处理装置来说，决定出水效果的两个单元，即生化处理单元(好氧、厌氧、缺氧) 和二沉池。二沉池的沉淀效果在很大程度上取决于污泥的性质(沉降性能、污泥活性)，这需要专业人员进行精心操作才能使污泥状态良好，而农村、乡镇、景区的污水处理装置往往缺乏专业人员管理，导致处理后出水水质达不到标准。

专利内容

本实用新型解决的问题是提供一种能够适应农村小规模污水处理、方便安装、运输的 UASBR污水处理装置。

为了达到上述目的，本实用新型专利所采用的技术方案是：UASBR污水处理装置，包括反应池；所述反应池具有内腔；所述内腔内设置有多个处理单元；

所述反应池上方的中间位置设置有走道；所述走道两侧设置有围栏；所述走道下方设置有进水主管和进气主管；所述进水主管上设置有进水侧支管；所述进气主管上设置有进气侧支管；

每个处理单元的底部均设置有进气导管；所述进气导管上设置有均匀分布的曝气头；所述进气导管与进气侧支管连通，所述进气侧支管上设置有电动进气阀；

每个处理单元的内均设置有多级布水装置；所述多级布水装置与进水侧支管连通，所述进水侧支管上设置有电动进水阀；

所述反应池的上部设置有与处理单元连通的电动降水阀门；底部设置有与处理单元连通的排泥管；所述反应池的上部设置有固定出水溢流堰；所述固定出水溢流堰位于反应池排水高度处；所述电动降水阀门位于固定出水溢流堰的下方；每个处理单元内均设置有提高反硝化效果的搅拌器。

进一步的，所述反应池采用拼装式结构，所述反应池采用多个拼装单元组成；各拼装单元之间通过焊接连接。

进一步的，所述反应池内设置有立柱、水平拉筋以及斜拉筋；所述立柱在反应池内均匀分布；所述水平拉筋设置在相邻两根立柱之间，以及反应池内壁与立柱之间；所述斜拉筋设置在反应池内壁与水平拉筋之间；所述立柱、水平拉筋、斜拉筋以及拼装单元固定为一整体。

进一步的，所述固定出水溢流堰的堰上水力负荷q≤1.7L/s/m；所述固定出水溢流堰的堰槽符合矩形流水槽设计要求。

进一步的，所述进水主管的进水端设置有进水泵；所述进水泵的进水流量确保反应池的面积负荷≤1.0m³/m².h的设计要求。

进一步的，所述反应池的一侧设置有楼梯；所述楼梯位于走道的一端。

进一步的，所述多级布水装置包括主进水管、一级布水管以及二级布水管；所述主进水管一端与进水侧支管连通，另一端设置有至少两根竖向布置的一级布水管；一根一级布水管的下端至少设置有两根竖向布置的二级布水管；且二级布水管下端的每个布水点的服务面积为1～2m²。

本实用新型的有益效果：本实用新型所述的UASBR污水处理装置污泥活性强、污泥的重量浓度高、静止沉淀效果好是该装置的工艺特点，较好地解决了农村污水处理装置出水水质的问题。其次，流程紧凑、技术先进、具有处理效率高、占地面积小、管理方便等特点,尤其适于小型生活污水处理以及类似水质有机污水处理。

再次，能够确保处理后的水质达《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918—2002)》的一级A标准，同时具有能耗低、处理效率高、运行管理方便、维护工作量小的特性，具有良好的社会效益和环境效益。

附图说明

图1为本实用新型实施例中UASBR污水处理装置的侧面拼装单元布置图；

图2为实用新型实施例中反应池的俯视图；

图3为图2中的A-A剖视图；

图4为本实用新型实施例中UASBR污水处理装置的俯视图；(在附图4中每个处理单元内均只标示出了部分设备部件；)

图5为图2中的B-B剖视图；在附图5中一个处理单元内只标示了曝气装置，另一个处理单元内只标示了多级布水装置。

图6为本实用新型实施例中反应池内多级布水装置的布置图；

图7为本实用新型实施例中反应池内曝气装置的布置图；

图中标示：1-反应池，2-进水主管，3-进气主管，4-电动进气阀，5-进水侧支管，6-电动进水阀，7-进气导管，8-曝气头，9-多级布水装置。10-电动降水阀门，11-立柱，12-水平拉筋， 13-斜拉筋，14-走道，15-围栏，16-楼梯，17-固定出水溢流堰，18-搅拌装置，19-排泥管，20- 处理单元，21-拼装单元。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型专利的具体实施方式做详细的说明。

本实用新型专利的实施例中，本实用新型所述的UASBR污水处理装置，包括反应池1；所述反应池1具有内腔；所述内腔内设置有多个处理单元20；

所述反应池1上方的中间位置设置有走道14；所述走道14两侧设置有围栏15；所述走道下方设置有进水主管2和进气主管3；所述进水主管2上设置有进水侧支管5；所述进气主管3上设置有进气侧支管；

每个处理单元20的底部均设置有进气导管7；所述进气导管7上设置有均匀分布的曝气头8；所述进气导管7与进气侧支管连通，所述进气侧支管上设置有电动进气阀4；

每个处理单元20的内均设置有多级布水装置9；所述多级布水装置9与进水侧支管5连通，所述进水侧支管5上设置有电动进水阀6；

所述反应池1的上部设置有与处理单元20连通的电动降水阀门10；底部设置有与处理单元20连通的排泥管19；所述反应池1的上部设置有固定出水溢流堰17；所述固定出水溢流堰17位于反应池排水高度处；所述电动降水阀门10位于固定出水溢流堰17的下方；每个处理单元20内均设置有提高反硝化效果的搅拌器18。

上述UASBR污水处理装置的主体工艺设备为SBR工艺设备只有一个间歇运行的反应器，它与普通的活性污泥法工艺流程相比，不需设二沉池、污泥回流设备，还具备布置紧凑、节约占地面积，非常适合处理小城镇、农村污水处理。此外，SBR工艺还具备下列优点：

1、工艺简单、运行费用低；

SBR由于不需要回流污泥而节省了能耗，SBR如采用限制性曝气方式运行，则在曝气反应之初，池内溶解氧浓度梯度大，氧气利用率也高；在缺氧条件段，微生物可以有效地从硝酸盐中获得氧，这也节省了充氧量。

2、污泥活性强、污泥的重量浓度高；

据报道，SBR系统中微生物的核糖核酸RNA含量比连续流活性污泥系统高3～4倍，RNA 是微生物生长的基础，RNA高预示SBR系统微生物具有较强的活性。

3、对水量、水质变化的适应性强，有机物去除率高；

SBR有机物去除率高的主要原因是由于SBR系统对生长率高、适应性强的微生物生长有利，在SBR系统运行周期内微生物生存环境变化剧烈，它包括氧利用范围从厌氧经缺氧到高溶解氧状态，基质利用从饥饿到充足，合乎需要的微生物优先生长。

4、静止沉淀效果好；

SBR的沉淀是在理想静沉条件下进行，没有进出水流的干扰，可以避免短流和异重流的出现，是一种理想的静态沉淀，因此固液分离效果好，容易获得澄清的出水。

5、不易出现污泥膨胀；

限制曝气的SBR在反应阶段是时间上理想的推流状态，即底物的质量浓度梯度大，并且缺氧或厌氧与好氧状态交替出现，利于菌胶团细菌的增殖，抑制专性好氧丝状菌的过量繁殖，因此，限制曝气的SBR最不容易出现污泥膨胀。

6、脱氮除磷效果好；

SBR工艺在时间序列上提供了缺氧、厌氧、好氧的环境条件下实现反硝化，厌氧条件下实现磷的释放和好氧条件下的硝化及磷的过度摄取，从而有效地脱氮除磷。

其次，工作过程中，本实用新型所述的UASBR污水处理装置，由于在一体化反应池1内集成固定出水溢流堰17，多级布水系统9，污水在整个池底均匀布水。因此，在静止沉淀后，通过多级布水系统9进水，同时将沉淀后的上清液通过固定出水溢流堰17溢出，实现典型SBR工艺进水、排水两个过程合二为一。

为了降低成本，进一步的，所述反应池1采用拼装式结构，所述反应池1采用多个拼装单元21组成；各拼装单元21之间通过焊接连接。具体的，所述反应池1采用拼装式结构，拼装单元21在工厂制作，拼装工作在污水处理现场完成，根据污水处理规模的大小，反应池 1可分为2或4个处理单元。

为了便于安装，保证结构稳定性，进一步的，所述反应池1内设置有立柱11、水平拉筋 12以及斜拉筋13；所述立柱11在反应池1内均匀分布；所述水平拉筋12设置在相邻两根立柱11之间，以及反应池1内壁与立柱11之间；所述斜拉筋13设置在反应池1内壁与水平拉筋12之间；所述立柱11、水平拉筋12、斜拉筋13以及拼装单元21固定为一整体。

具体的，每一拼装单元21通过反应池1内设置的立柱11、水平拉筋12、斜拉筋13固定为一个整体，各拼装单元21之间通过焊接连接，确保反应池1内密封不漏水及整体的稳定性。

为了使得设备能够符合废水处理要求，进一步的，所述固定出水溢流堰17的堰上水力负荷q≤1.7L/s/m；所述固定出水溢流堰17的堰槽符合矩形流水槽设计要求。

具体的，在反应池排水高度处设固定溢流堰17，根据堰上水力负荷q≤1.7L/s/m、处理规模、运行周期、排水时间确定固定溢流堰17的长、宽、高尺寸；固定溢流堰5两端固定在反应池1的池壁上，同时应保证固定溢流堰17水平，确保均匀出水。

为了保证设备的处理污水的效果和能力，进一步的，所述进水主管2的进水端设置有进水泵；所述进水泵的进水流量确保反应池的面积负荷≤1.0m3/m2.h的设计要求。

为了便于工作人员走上走道，进一步的，所述反应池1的一侧设置有楼梯16；所述楼梯 16位于走道14的一端。

为了便于多级布水装置9将废水均匀分布在反应池底部，进一步的，所述多级布水装置 9；包括主进水管、一级布水管以及二级布水管；所述主进水管一端与进水侧支管5连通，另一端设置有至少两根竖向布置的一级布水管；一根一级布水管的下端至少设置有两根竖向布置的二级布水管；且二级布水管下端的每个布水点的服务面积为1～2m2。

上述污水处理装置进行污水处理的方法，包括以下步骤：

S1、进水和排水：开启进水泵，将待处理的新污水通过进水主管2、多级布水装置9从反应池1底部打入反应池1，同时将池中已处理达标的水向上挤出，通过固定出水溢流堰17 排出池外，直至投加的新污水达到设计水量；

S2、曝气、搅拌：曝气阶段内不进水也不排水，开启曝气系统为反应池充氧，使COD、NH3-N进行生化分解；曝气时间为3至6小时，搅拌时间为1至2小时；然后进行搅拌，搅拌阶段不曝气，开启搅拌机8，使硝态氮NO3-N进行反硝化反应。

S3、沉淀和排泥：该阶段段内不进水或排水，也不曝气，反应池处于静止沉淀状态，确保泥水分离；在需要排泥时，在该时段内将沉淀的污泥通过排泥泵10排出池外；

排水周期完成后，反应池1内的水位处于最高水位，为了避免曝气时活性污泥进入固定出水溢流堰17内，影响出水水质，在反应池1的池壁上设置降水口，降水管道上安装电动阀门10，降水排入调节池内，使运行水位不得超过固定出水溢流堰17堰高的三分之一。具体的，在步骤S1中排水完成时，开启电动降水阀10，将反应池内的水位降低，运行水位不得超过固定出水溢流堰17堰高的三分之一。

Claims (7)

1.UASBR污水处理装置，其特征在于：包括反应池(1)；所述反应池(1)具有内腔；所述内腔内设置有多个处理单元(20)；

所述反应池(1)上方的中间位置设置有走道(14)；所述走道(14)两侧设置有围栏(15)；所述走道下方设置有进水主管(2)和进气主管(3)；所述进水主管(2)上设置有进水侧支管(5)；所述进气主管(3)上设置有进气侧支管；

每个处理单元(20)的底部均设置有进气导管(7)；所述进气导管(7)上设置有均匀分布的曝气头(8)；所述进气导管(7)与进气侧支管连通，所述进气侧支管上设置有电动进气阀(4)；

每个处理单元(20)的内均设置有多级布水装置(9)；所述多级布水装置(9)与进水侧支管(5)连通，所述进水侧支管(5)上设置有电动进水阀(6)；

所述反应池(1)的上部设置有与处理单元(20)连通的电动降水阀门(10)；底部设置有与处理单元(20)连通的排泥管(19)；所述反应池(1)的上部设置有固定出水溢流堰(17)；所述固定出水溢流堰(17)位于反应池排水高度处；所述电动降水阀门(10)位于固定出水溢流堰(17)的下方；每个处理单元(20)内均设置有提高反硝化效果的搅拌器(18)。

2.根据权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于：所述反应池(1)采用拼装式结构，所述反应池(1)采用多个拼装单元(21)组成；各拼装单元(21)之间通过焊接连接。

3.根据权利要求2所述的污水处理装置，其特征在于：所述反应池(1)内设置有立柱(11)、水平拉筋(12)以及斜拉筋(13)；所述立柱(11)在反应池(1)内均匀分布；所述水平拉筋(12)设置在相邻两根立柱(11)之间，以及反应池(1)内壁与立柱(11)之间；所述斜拉筋(13)设置在反应池(1)内壁与水平拉筋(12)之间；所述立柱(11)、水平拉筋(12)、斜拉筋(13)以及拼装单元(21)固定为一整体。

4.根据权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于：所述固定出水溢流堰(17)的堰上水力负荷q≤1.7L/s/m；所述固定出水溢流堰(17)的堰槽符合矩形流水槽设计要求。

5.根据权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于：所述进水主管(2)的进水端设置有进水泵；所述进水泵的进水流量确保反应池的面积负荷≤1.0m³/m².h的设计要求。

6.根据权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于：所述反应池(1)的一侧设置有楼梯(16)；所述楼梯(16)位于走道(14)的一端。

7.根据权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于：所述多级布水装置(9)；包括主进水管、一级布水管以及二级布水管；所述主进水管一端与进水侧支管(5)连通，另一端设置有至少两根竖向布置的一级布水管；一根一级布水管的下端至少设置有两根竖向布置的二级布水管；且二级布水管下端的每个布水点的服务面积为1～2m²。

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