CN213112950U - 一种城市生活污水的一体化处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种城市生活污水的一体化处理装置，包括壳体，壳体与进水池连通，壳体的内部经隔墙分隔成污水处理室和设备室；污水处理室的内部通过隔板分隔成相互连通的两个池体，分别是生物滤池和膜生物反应池；内部由下至上依次设有配水区、反硝化过滤区、硝化过滤区和清水区；隔板上开有连通生物滤池和膜生物反应池的出水口；所述膜生物反应池的内部设有膜组件以及位于膜组件下方的脉冲曝气头。本实用新型将生物滤池和膜生物反应池集成在一个装置内，不仅集成度高、占地面积小，安装和维护方便，制备成本低，而且处理效率高，耐冲击负荷强，保证了出水中COD、氨氮、总氮和悬浮物的指标达标。

Description

一种城市生活污水的一体化处理装置

技术领域

本实用新型涉及城市污水处理技术领域，尤其涉及一种城市生活污水的一体化处理装置。

背景技术

我国经济的飞速发展，导致基础设施与人口、资源、环境和工业建设不协调，长期的超负荷承载使矛盾愈发明显。尤其是城市的环保基础设施建设，近些年才逐渐发展兴建，但全国大多数城市的污水处理能力远远满足不了实际需要。

目前，国内大多数城市生活污水由城市排水管网汇集并输送到污水处理厂进行处理，这些污水处理厂的建设和管网的铺设都会花费大量资金，消耗大量的人力物力。由于一体化设备集成度高，自动化程度较高，抗冲击负荷较强，运行维护成本也较低。因此，需要提供一种小型化的一体设备来缓解上述问题。

生物滤池是于二十世纪80年代开发的一种污水处理工艺，即通过在滤池中的填料上生长微生物形成生物膜，与污水接触从而净化污水的方法。生物膜上生长有多种微生物，可以对各种有机物，含氮类物质有效的去除。生物滤池会出现出水带泥，出水浑浊的情况，导致出水SS升高，超过排水的标准，且对于难降解生物有机物去除效率也较低。

MBR膜生物反应器是一种由活性污泥和膜分离装置结合的水处理技术，取代传统二沉池，能高效地去除氨氮和有机物，使得出水悬浮物和浊度接近于零，且出水中细菌病毒也能大量去除，具有高效净化污水的能力，且占地面积小，能耗低。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种城市生活污水的一体化处理装置，该装置不仅结构简单、维护方便、运行成本低、耐冲击负荷强，还能有效处理生活污水，保证出水中COD、氨氮、总氮和悬浮物的有效去除。

具体技术方案如下：

一种城市生活污水的一体化处理装置，包括壳体，壳体与进水池连通，其特征在于，所述壳体的内部经隔墙分隔成污水处理室和设备室；所述污水处理室的内部通过隔板分隔成相互连通的两个池体，分别是生物滤池和膜生物反应池；

所述生物滤池的底部设有布水管，内部由下至上依次设有配水区、反硝化过滤区、硝化过滤区和清水区；反硝化过滤区由下至上依次设有第一曝气层、第一承托层和反硝化填料层；硝化过滤区由下至上依次设有第二曝气层、第二承托层和硝化填料层；布水管设于配水区内；隔板上开有连通生物滤池和膜生物反应池的出水口；

所述膜生物反应池的内部设有膜组件以及位于膜组件下方的脉冲曝气头；

所述设备室内安装有曝气风机、出水泵和PLC控制系统；所述曝气风机通过管路与第一曝气层、第二曝气层和脉冲曝气头连通；所述出水泵通过管路与膜组件的出水端连通；所述PLC控制系统与出水泵和曝气风机电连接。

本实用新型的创新之处在于：将生物滤池和膜生物反应池以连通的方式设置于一个反应腔室内，实现了生物滤池和膜生物反应池的有效组合，让生物滤池内处理的污水无需经过管路，可直接进入膜生物反应池内进行进一步处理，有效缩短污水流通进程，减小装置面积；与此同时，生物滤池和膜生物反应池通过隔板分隔，并将生物滤池设置成底部进水，顶部与膜生物反应池连通的方式，不仅可以有效阻隔生物滤池中的活性污泥，避免膜组件的污染，还能够延长水力停留时间，提高污染物去除效果。除此之外，本实用新型将生物滤池由下至上分成配水区、反硝化过滤区、硝化过滤区和清水区，进一步将生物滤池内部空间合理化，提高污水处理效率。

进一步地，所述生物滤池的底部开有排泥口，底部外侧壁上设有与进水池连通的进水管，进水管上设有进水泵。

进一步地，所述反硝化填料层由负载有反硝化菌的2-5mm粒径的陶瓷材料构成；硝化填料层由负载有硝化菌的2-5mm粒径的陶瓷材料构成。

作为优选，所述反硝化填料层由三层不同粒径的陶瓷材料组合而成，由下至上粒径分别为5mm、3.5mm和3mm；所述硝化填料层由两层不同粒径的陶瓷材料组合而成，由下至上粒径分别为3.5mm和2mm。

进一步地，所述生物滤池上部侧壁上还设有溢流管和回流管，溢水管延伸至壳体外部，回流管与进水池连通，回流管上安装有控制阀门，通过控制阀门开度来调节回流比。溢流管设置的入口端位置高于出水口，回流管设置的入口端位置低于出水口；回流管的设置主要用于将硝化后废水中的硝态氮重新进入反硝滤池中进行反硝化脱氮，使得出水总氮更低。通过阀门可调节回流的大小，达到控制回流比的效果。

进一步地，所述生物滤池的顶部安装有与PLC控制系统电连接的溶解氧仪和pH计；用于检测生物滤池反硝化过滤区、硝化过滤区和清水区内的溶解氧浓度，以及清水区内的pH值。

进一步地，所述膜生物反应池7的顶部安装有与PLC控制系统电连接的液位计；用于检测膜生物反应池的液位高度，并根据液位高度，来控制出水泵的启停，低液位时，出水泵停止，到达高液位时，出水泵开启。

进一步地，所述设备室内还安装有反冲洗风机和反洗泵；所述反冲洗风机通过管路分别与第一曝气层和第二曝气层连通，反洗泵通过管路分别与膜组件和进水管连通，实现生物滤池和膜组件的反洗。

进一步地，所述隔板的出水口处设置成锯齿状，构成出水三角堰，使得溢流水能均匀出水。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型将生物滤池和膜生物反应池集成在一个装置内，不仅集成度高、占地面积小，安装和维护方便，制备成本低，而且处理效率高，耐冲击负荷强，保证了出水中COD、氨氮、总氮和悬浮物的指标达标。

(2)本实用新型通过带出水口的隔板设计，既将生物滤池和膜生物反应池分隔开，又保证彼此独立，使得废水经过生物滤池之后出水的污染程度相对较小，降低膜生物反应池的膜污染情况，延长膜的使用寿命。

(3)本实用新型装置系统可自动运行，且程序设置灵活，减少了人力资源投入。

附图说明

图1为本实用新型城市生活污水的一体化处理装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，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。所描述地实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部地实施例。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。

如图1所示，一种城市生活污水的一体化处理装置，该装置包括与进水池1连通的一体化处理装置的壳体2，壳体2的内部经隔墙分隔成污水处理室3和设备室4；污水处理室3的内部通过隔板5分隔成相互连通的两个池体，分别是生物滤池6和膜生物反应池7。

其中，生物滤池6的底部开有排泥口8，底部外侧壁上设有进水管32，进水管32与进水池1连通，进水管32上设有进水泵9。生物滤池6的内部由下至上依次设有配水区10、反硝化过滤区、硝化过滤区和清水区。配水区10内设有多组布水管14。反硝化过滤区由下至上依次设有第一曝气层15、第一承托层16和反硝化填料层17；硝化过滤区由下至上依次设有第二曝气层18、第二承托层19和硝化填料层20；第一曝气层15和第二曝气层18均由若干根曝气管构成，曝气管上安装有曝气盘，第一承托层16和第二承托层19均由鹅卵石构成，反硝化填料层17由负载有反硝化菌的陶瓷材料构成，硝化填料层20由负载有硝化菌的陶瓷材料构成，反硝化填料层17和硝化填料层20均可以由2-5mm粒径的陶瓷材料构成，也可以由不同粒径大小的陶瓷材料垛堞而成；本实施例提供一种优选的方案，即：反硝化填料层17由三层不同粒径的陶瓷材料组合而成，由下至上分别为5mm、3.5mm和3mm；硝化填料层20由两层不同粒径的陶瓷材料组合而成，由下至上分别为3.5mm和2mm。承托层以及填料层均是通过固定支架和支撑网进行固定。

在用于分隔生物滤池6和膜生物反应池7的隔板上开有出水口13，使位于清水区的水能够溢流至膜生物反应池7内。生物滤池6的顶部安装有溶解氧仪21和pH计22。生物滤池6的上部侧壁上还设有溢流管11和回流管12，溢水管11延伸至装置壳体外部，回流管12与进水池1连通，溢流管11和回流管12上均安装有控制阀门。

膜生物反应池7的底部开有排泥口23，下部设有脉冲曝气头24，脉冲曝气头24的上方设有膜组件25，膜组件25由中空纤维膜组成，膜孔径为0.2μm。膜生物反应池7的顶部安装有液位计26。

设备室4的内部安装有曝气风机27、反冲洗风机28、出水泵29、反洗泵30和PLC控制系统31。其中，曝气风机27通过管路分别与第一曝气层15的曝气管、第二曝气层18的曝气管、脉冲曝气头连通。反冲洗风机28也通过管路分别与第一曝气层15的曝气管、第二曝气层18的曝气管连通。出水泵29通过管路与膜组件25连通，用于排出处理后的水。反洗泵30通过管路分别与膜组件25和进水管32连通。PLC控制系统31与进水泵9、出水泵29、曝气风机27、反冲洗风机28、发冲洗泵30、液位计26、溶解氧仪21和pH计22电连接，用于控制进水泵9、出水泵29、曝气风机27、反冲洗风机28、发冲洗泵30的启停，并在面板上显示液位值、溶解氧值和pH值。

上述一种城市生活污水的一体化处理装置的运行过程如下：

(1)经过过滤处理的污水通入至进水池中，再通过进水泵进入生物滤池底部，通过布水管进入配水区；

(2)污水进入生物滤池之后，自下向上流动，首先经过反硝化过滤区，废水与反硝化填料上的微生物充分接触反应，进行反硝化反应，将废水中的硝态氮转化为氮气，并消耗有机物，从而降低总氮和COD。保持反硝化过滤区的溶解氧低于0.3mg/L，pH保持在6.5-9之间；

(3)污水向上流入硝化过滤区中，曝气风机一直曝气，空气经过曝气装置均匀进入硝化过滤区，期间保持硝化过滤区的溶解氧在1-4mg/L之间，pH保持在6.5-9之间，该阶段将去除废水中有机物，将有机氮转化为氨氮，将氨氮转化为硝态氮，处理后的污水在清水区溢流至膜生物反应池；部分回流至进水池25，回流比控制在50％-300％；

(4)硝化过滤区处理后的水流入膜生物反应池中，膜生物反应池中曝气风机的空气进入池子中由脉冲曝气头曝气，将生物滤池处理后的水中剩余的有机物去除，出水通过出水管连接至出水泵，出水进入清水池，出水泵出水时控制开8分钟，停止2分钟，脉冲曝气一直曝气，能有效减缓膜的污染情况，延长膜的使用寿命；通过液位控制出水泵的启停，低液位时，出水泵停止，到达高液位时出水泵开启；

(5)生物滤池和膜组件都需要进行反洗，生物滤池采用：气洗-汽水洗-水洗的流程进行反洗。气洗时，反洗风机开启，空气从曝气层的曝气管进入生物滤池，使滤料松动；汽水洗时，保持反洗进气，同时反洗泵打开，清水池的水进入生物滤池，将滤料上的悬浮物和老化微生物冲洗出去；水洗时，关闭反洗风机，反洗泵继续进水，将滤料上的悬浮物和老化微生物冲洗出去。膜组件每周用清水进行一次反洗，每月进行一次氯酸钠和盐酸在线清洗。

Claims (9)

1.一种城市生活污水的一体化处理装置，包括壳体，壳体与进水池连通，其特征在于，所述壳体的内部经隔墙分隔成污水处理室和设备室；所述污水处理室的内部通过隔板分隔成相互连通的两个池体，分别是生物滤池和膜生物反应池；

所述生物滤池的底部设有布水管，内部由下至上依次设有配水区、反硝化过滤区、硝化过滤区和清水区；反硝化过滤区由下至上依次设有第一曝气层、第一承托层和反硝化填料层；硝化过滤区由下至上依次设有第二曝气层、第二承托层和硝化填料层；布水管设于配水区内；隔板上开有连通生物滤池和膜生物反应池的出水口；

所述膜生物反应池的内部设有膜组件以及位于膜组件下方的脉冲曝气头；

所述设备室内安装有曝气风机、出水泵和PLC控制系统；所述曝气风机通过管路与第一曝气层、第二曝气层和脉冲曝气头连通；所述出水泵通过管路与膜组件的出水端连通；所述PLC控制系统与出水泵和曝气风机电连接。

2.如权利要求1所述的城市生活污水的一体化处理装置，其特征在于，所述生物滤池的底部开有排泥口，底部外侧壁上设有与进水池连通的进水管，进水管上设有进水泵。

3.如权利要求1所述的城市生活污水的一体化处理装置，其特征在于，所述反硝化填料层由负载有反硝化菌的2-5mm粒径的陶瓷材料构成；硝化填料层由负载有硝化菌的2-5mm粒径的陶瓷材料构成。

4.如权利要求3所述的城市生活污水的一体化处理装置，其特征在于，所述反硝化填料层由三层不同粒径的陶瓷材料组合而成，由下至上粒径分别为5mm、3.5mm和3mm；所述硝化填料层由两层不同粒径的陶瓷材料组合而成，由下至上粒径分别为3.5mm和2mm。

5.如权利要求1所述的城市生活污水的一体化处理装置，其特征在于，所述生物滤池上部侧壁上还设有溢流管和回流管，溢水管延伸至壳体外部，回流管与进水池连通，回流管上均安装有控制阀门。

6.如权利要求1所述的城市生活污水的一体化处理装置，其特征在于，所述生物滤池的顶部安装有与PLC控制系统电连接的溶解氧仪和pH计。

7.如权利要求1所述的城市生活污水的一体化处理装置，其特征在于，所述膜生物反应池的顶部安装有与PLC控制系统电连接的液位计。

8.如权利要求2所述的城市生活污水的一体化处理装置，其特征在于，所述设备室内还安装有反冲洗风机和反洗泵；所述反冲洗风机通过管路分别与第一曝气层和第二曝气层连通，反洗泵通过管路分别与膜组件和进水管连通。

9.如权利要求1所述的城市生活污水的一体化处理装置，其特征在于，所述隔板的出水口处设置成锯齿状，构成出水三角堰。

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