CN213771721U - 一体化黑臭水体处理装置 - Google Patents

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戴捷
张竹青
刘君臣
刘喆
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Abstract

本实用新型提供一种一体化黑臭水体处理装置,它由一沉池,加药反应池,二沉池、曝气生物滤池和清水池构成,在一沉池左侧装有电控柜,所述电控柜与加药反应池和曝气生物滤池的机电设备电连接,各个池体上均安装有排空管,每相邻两个池体之间共用的池体侧壁上均设有开口,开口的设置高度按照水流方向逐渐降低,以保证废水在高度差的作用下从各反应池中依次流出。本实用新型的集成化程度较高,对水质适应能力强,可选择使用一个或多个反应池以适应不同水质的黑臭水体;同时以物理、化学、生物的协同作用可以实现水体的快速高效净化,多级沉淀可有效去除黑臭水体中的悬浮物和有机负荷,解决曝气生物滤池使用周期短,填料易堵塞的难题。

Description

一体化黑臭水体处理装置
技术领域
本实用新型涉及污水处理技术领域,具体地说是一种一体化黑臭水体处理装置。
背景技术
黑臭水体是城市可持续发展亟待解决的关键问题,由于城市发展速度过快,污染物排放超过环境容量,我国许多城市河流水质污染、生态退化问题十分严重,河流出现了季节性和常年性水体黑臭现象。据统计,全国295个地级及以上城市中,超过70%的城市存在黑臭水体,严重影响着居民的健康生活,是目前急需解决的城市环境问题。
黑臭水体水质净化按照作用原理可分为物理、化学、生物等方法,常见的物理法有控源截污、底泥疏浚、引水冲污、曝气富氧、活水循环等;化学法有投加絮凝沉淀剂、重金属固定剂、氧化剂等;生物法有好氧生物处理、厌氧生物处理,生物法,以及生态修复、微生物修复、生态浮床、景观植物等。但是,常规的一些污水处理工艺已不再适用于黑臭水体治理工程,主要原因为:第一,工艺建设周期长,构筑物占地面积大,水力停留时间长,运行操作繁琐;第二,污水处理系统处理流程分散,方式单一,对黑臭水体的净化效果有限;第三,城市黑臭水体的水量大,且河边可用的建设用地有限,处理效率和处理量存在不足,短时间内很难快速改善水体水质。因此必须提出针对城市黑臭水体水质作出应急改善的相应措施,以完成水体快速的污染消减任务,使水体水质得到改善和提高。
此外,由于黑臭水体的COD浓度偏低,氨氮含量偏高,河道底泥上浮导致水体悬浮物含量高,同时,有的水体还存在TP污染严重的现象,这就更增加了黑臭水体的治理难度。因此,研发一种高效、快速、紧凑的黑臭水体一体化治理技术是尤其必要的。
实用新型内容
针对上述现有技术存在的不足,本实用新型提出一种占地面积小、处理效率高的一体化黑臭水体处理装置。
本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种一体化黑臭水体处理装置,包括依次紧密连接的一沉池、加药反应池、二沉池、曝气生物滤池及清水池,所述一沉池的进水口与总进水管连接,所述清水池的出水口与总出水管连接,所述一沉池远离加药反应池的一侧设有电控柜,所述电控柜与所述加药反应池和曝气生物滤池上的机械设备电性连接,并且在所述电控柜中设有分别控制各个机械设备的开关按钮,所述一沉池、加药反应池、二沉池、曝气生物滤池及清水池上均设置有用于排空池内积水的排空管,每相邻两个池体之间共用的池体侧壁上均设有开口,所述开口的设置高度按照水流方向逐渐降低,以保证废水在高度差的作用下从各反应池中依次流出。
上述技术方案中,所述加药反应池由两个相互连通的区间格组成,分别为第一加药区间格和第二加药区间格,所述第一加药区间格通过PAC加药管连接有PAC加药桶和加药泵,所述第二加药区间格通过PAM加药管连接有PAM加药桶和加药泵,所述第一加药区间格和第二加药区间格的顶部均设置两根平行横条,每两根所述平行横条之间的间隙中分别设置第一搅拌机和第二搅拌机,所述加药泵、第一搅拌机和第二搅拌机分别与所述电控柜电连接。
上述技术方案中,所述一沉池和二沉池的进水口处均设有导流板,所述一沉池和二沉池的池体下方均设有排泥斗,所述排泥斗为倾斜锥形,所述排泥斗底部与所述排空管连通;所述导流板的顶部为矩形腔,所述导流板的底端连接有向内折叠的斜板,所述斜板与排泥斗的倾斜斜面平行,所述二沉池内填充有蜂窝填料层,所述蜂窝填料层以60°倾角可拆卸地安装在所述二沉池内。
上述技术方案中,所述曝气生物滤池为上向流生物滤池,所述曝气生物滤池内下部设有滤板,在所述滤板上按级配逐层铺设有第一级配滤料层、第二级配滤料层和第三级配滤料层,所述第一至第三级配滤料层的装填高度比例为1:2:7,所述滤板下方设有与供气鼓风机供气支管相连接的穿孔曝气管,所述曝气生物滤池的进水口处设有导流墙,所述滤板上还安装有多个用于均匀布水的长柄滤头。
另外,所述曝气生物滤池还包括有气水联合反冲洗装置,所述气水联合反冲洗装置包括供气鼓风机及供气支管、反冲洗水泵、反冲洗进水管及反冲洗废水回流管,所述反冲洗水泵设置在所述清水池内,所述反冲洗进水管的一端连通至清水池,另一端连通至曝气生物滤池,所述反冲洗废水回流管连通至二沉池,所述供气鼓风机和反冲洗水泵与所述电控柜电连接。
所述清水池中设有溢流堰,所述曝气生物滤池的出水通过溢流堰流入清水池中;所述反冲洗废水回流管与所述溢流堰连通,所述曝气生物滤池的出水或者通过反冲洗废水回流管回流至二沉池中;所述溢流堰的横截面轮廓呈三角形状,所述反冲洗废水回流管的开口位于所述溢流堰侧方,所述反冲洗废水回流管沿池体外侧向下延伸至少10m再水平连接至所述二沉池内。
与现有技术相比,本实用新型具有以下几点有益效果:
1、本实用新型装置的集成化程度较高,各个反应池之间结构紧凑,占地面积小,通过增加水流的折流而增加水体在单位区域内的停留时间,可提升絮凝效果、提高处理效率,减少系统占地面积,同时借助水体自身的重力沿着导流板、导流墙体前行,使黑臭水体依次进入各反应池,无需外加动力提升,能耗低,大大节约了能源;
2、本实用新型装置对水质适应能力强,并可以灵活选择使用一个或多个反应池,由于不同地域黑臭水体形成的原因不同,水体污染的种类和程度也不同,即便是同一水体在夏季和冬季的水质差异也很大,那么就可以根据水体污染程度选择使用某个工艺段,如某类黑臭水体总磷和悬浮物污染超标,可以进行絮凝沉淀后外排,某类水体COD、氨氮超标,可以节约絮凝剂的使用,直接进入曝气生物滤池进行生化处理,又或者只采用曝气充氧,以恢复水体中的溶解氧,也可以使反应池全部运行达到系统最佳的处理效果;
3、本实用新型装置连续运行的沉淀-絮凝-沉淀工艺可以大大降低水体中悬浮物,降低有机负荷,并能有效解决曝气生物滤池在运行过程中使用周期短,填料易堵塞的难题;由于曝气生物滤池进水SS一般要求低于100ppm,为保证处理效果通常会控制在50ppm以内,通过连续的沉淀-絮凝-沉淀工艺可有效解决上述问题,同时,曝气生物滤池填料由下到上的级配设置,极大的增强了滤池的纳污能力,延长了反冲洗周期,进一步降低了运行的成本;
4、本实用新型装置的废水处理工艺全面且高效,物理、化学、生物三者的协同作用可以实现黑臭水体的快速净化,本实用新型优化选择出一套效果最佳的处理工艺,并按顺序建立相应的反应池,使进入一沉池的水体通过物理作用去除粗大的颗粒,进入加药反应、沉淀池的水体通过物化作用迅速去除部分悬浮物、有机污染物以及大部分的磷,进入曝气生物滤池的水体通过物理截留吸附和生物氧化作用最终使水体达标排放。
附图说明
图1是本实用新型一体化黑臭水体处理装置的主视剖视结构示意图。
图2是本实用新型一体化黑臭水体处理装置的俯视剖视结构示意图。
图3是本实用新型一体化黑臭水体处理装置的外形结构主视图。
图中所示:
1-总进水管,2-一沉池,3-加药反应池,3A-第一加药区间格,3B-第二加药区间格,4-反冲洗废水回流管,5-二沉池,501-蜂窝填料层,502-导流板,6-曝气生物滤池,601-滤板,602-长柄滤头,603-第一级配滤料,604-第二级配滤料,605-第三级配滤料,606-导流墙,607-穿孔曝气管,7-清水池,8-总出水管,9-排空管,10-电控柜,11-加药装置,11A-加药桶,11B-加药泵,11C-加药管,12-搅拌装置,12A-第一搅拌机,12B-第二搅拌机,12C-平行横条,13-供气鼓风机,14-反冲洗水泵,15-溢流堰,16-排空阀。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,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,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。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。
请一并参阅图1-3所示,本实施例涉及一种一体化黑臭水体处理装置,包括依次紧密连接的总进水管1、一沉池2、加药反应池3、二沉池5、曝气生物滤池6、清水池7及总出水管8,所述一沉池2远离加药反应池3的一侧设有电控柜10,所述电控柜10与所述加药反应池3和曝气生物滤池6上的机械设备电性连接,并且在所述电控柜10中设有分别控制各个机械设备的开关按钮,通过电控柜10可控制整个装置同时工作或选择性工作;所述一沉池2、加药反应池3、二沉池5、曝气生物滤池6及清水池7上均设置有用于排空池内积水的排空管9,每个池体的所述排空管9上均设有一个排空阀16,每相邻两个池体之间共用的池体侧壁上均设有开口,所述开口的设置高度按照水流方向逐渐降低,以保证废水在高度差的作用下从各反应池中依次流出。
具体的,所述加药反应池3由两个相互连通的区间格组成,分别为第一加药区间格3A和第二加药区间格3B,所述第一加药区间格3A和第二加药区间格3B分别连接有加药装置11,所述加药装置11包括加药桶11A、加药泵11B和加药管11C;进一步地,所述第一加药区间格3A通过PAC加药管11C连接有PAC加药桶11A和加药泵11B,所述第二加药区间格3B通过PAM加药管11C连接有PAM加药桶11A和加药泵11B;并且在所述第一加药区间格3A和第二加药区间格3B的顶部分别设置搅拌装置12使得混凝剂和絮凝剂与水充分混合进行反应。
优选的,所述搅拌装置12包括第一搅拌电机12A、第二搅拌电机12B和平行横条12C,其设置方式为将两根平行横条12C设置在所述第一加药区间格3A和第二加药区间格3B的顶部,每两根所述平行横条12C之间的间隙中分别设置第一搅拌12A和第二搅拌机12B,所述加药泵11B、第一搅拌机12A和第二搅拌机12B分别与所述电控柜10电连接,由电控柜10控制其开启与关闭。
所述总进水管1、电控柜10、加药桶11A和加药泵11B设置在所述一沉池2外部远离加药反应池3的一侧,所述加药泵11B与加药桶11A通过加药管11C连接,所述加药管11C固定在所述加药反应池3上。
具体的,所述一沉池2和二沉池5的进水口处均设有导流板502,所述一沉池2和二沉池5的池体下方均设有排泥斗,所述排泥斗为倾斜锥形,所述排泥斗底部与所述排空管9连通;进一步地,所述导流板502的顶部为矩形腔,所述导流板502的底端连接有向内折叠的斜板,所述斜板与排泥斗的倾斜斜面平行,形成絮凝区;所述二沉池5内填充有蜂窝填料层501,所述蜂窝填料层501以60°倾角通过池体内两侧的平板卡装可拆卸地安装在所述二沉池5内,方便检修;根据浅池原理,所述蜂窝填料501可提高沉淀效率,流入二沉池5中的污水通过所述蜂窝填料层501上的填料进行高效沉淀,清洗也更加便捷。
具体的,所述曝气生物滤池6为上向流生物滤池,水流进入上向流生物滤池后由下至上从顶部流出,所述曝气生物滤池6内下部设有滤板601,在所述滤板601上按级配逐层铺设有第一级配滤料层603、第二级配滤料层604和第三级配滤料层605,所述第一至第三级配滤料层的装填高度比例为1:2:7,所述滤板601下方设有与供气鼓风机13供气支管相连接的穿孔曝气管607,工艺空气通过安装在池底的多重供气穿孔曝气管607均匀的分配在整个过滤面上。
进一步地,所述第一级配滤料层603铺设卵石,第二级配滤料层604铺设石英砂,所述第三级配滤料层605为陶粒填料。
进一步地,所述曝气生物滤池6的进水口处设有导流墙606,所述滤板601上还安装有多个用于均匀布水的长柄滤头602。
所述曝气生物滤池6还包括有气水联合反冲洗装置,所述气水联合反冲洗装置包括供气鼓风机13及供气支管、反冲洗水泵14、反冲洗进水管及反冲洗废水回流管4,所述反冲洗水泵14设置在所述清水池7内,所述反冲洗进水管的一端连通至清水池7,另一端连通至曝气生物滤池6,以清水池7内的水流进行反冲洗,所述反冲洗水泵14安装在反冲洗进水管上,所述反冲洗废水回流管4连通至二沉池5,此气水联合反冲洗装置反冲洗效果好,并能节约反冲洗用水,所述供气鼓风机13和反冲洗水泵14分别与所述电控柜10电连接。
再有,所述清水池7中设有溢流堰15,所述曝气生物滤池6的出水通过溢流堰15流入清水池7中;所述反冲洗废水回流管4与所述溢流堰15连通,所述曝气生物滤池6的出水或者通过反冲洗废水回流管4回流至二沉池5中;优选的,所述溢流堰15的横截面轮廓呈三角形状,所述反冲洗废水回流管4的开口位于所述溢流堰15侧方,所述反冲洗废水回流管4沿池体外侧向下延伸至少10m再水平连接至所述二沉池5内。
上述实施例最优选的工艺流程如下:
黑臭水体收集通过总进水管1流至一沉池2中,污水中粗大的颗粒物在此阶段沉淀下来,再通过池体开口处分别流入第一加药区间格3A和第二加药区间格3B,同时加药泵11B分别通过PAC加药管11C、PAM加药管11C依次加入PAC、PAM,在第一搅拌机12A和第二搅拌机12B的搅拌下充分混合反应,形成的絮团再经过导流板502进入二沉池5内进行高效沉淀,去除水体中的大部分总磷(TP)、悬浮物(SS)、胶体及有机污染物,絮凝出的上清液从二沉池5底部进入曝气生物滤池6,通过长柄滤头601均匀布水,与供气鼓风机13通入的工艺气混合并均匀的分配在整个过滤面,污水流经生物填料层时,分别被从下至上装填的第一级配滤料层603、第二级配滤料层604和第三级配滤料层605截留吸附,并被填料上附着的微生物进行降解转化,COD、NH3-N、TP等污染物被大幅度降解,经曝气生物滤池6处理后的水通过出水堰15流入清水池7内,清水池7中一部分水作为反冲洗水通过反冲洗泵14对滤池滤料进行定期反冲洗,一部分水经总出水管8排出。
上述工艺中所述曝气生物滤池6内按级配装填的第一级配滤料层603、第二级配滤料层604和第三级配滤料层605填料增加了滤池的纳污能力,可有效避免滤池滤池堵塞问题,进而延长了反冲洗周期,反冲洗周期可以达到12d,反冲洗时采用气水联合反冲洗,空气冲洗强度为10L/(m2·s),水冲洗强度为5L/(m2·s),反冲洗废水通过反冲洗废水回流管4重新进入污水处理前段进行处理。
所述电控柜10与加药泵11B、第一搅拌机12A和第二搅拌机12B、供气鼓风机13,反冲洗水泵14的电控单元联接,可快速启动、关闭整套污水处理装置以及各反应单元电力装置,有效提高了装置的自动化水平。检修时,可通过电控柜10关闭整套污水处理装置,再将各池体底部的排空管9打开排水,排空积水后即可开始检修。
下表为湖北潜江市某黑臭水体基于本发明实施例,一体化黑臭水体运行稳定后的具体实验数据:
实验一 COD(mg/L) NH3-N(mg/L) TP(mg/L) SS(mg/L)
原水 105.4 15.4 1.12 262
二沉池 84.2 15.6 0.72 54
清水池 21.6 2.4 0.42 8
实验二 COD(mg/L) NH3-N(mg/L) TP(mg/L) SS(mg/L)
原水 142.4 22.4 1.21 207
二沉池 121.6 23.3 0.71 48
清水池 27.4 3.5 0.45 7
由上表可以看出,黑臭水体经过该一体化污水处理装置运行处理后,出水完全满足GB18918-2002一级A标准要求,处理效果优异、系统稳定性强,且曝气生物滤池的反冲洗后短时间可恢复至较好处理效果。由此可见,本实施例涉及的一种一体化黑臭水体处理装置的设备简便、成本低、处理方式简单,可明显改善恢复水体环境,相对其他黑臭水体废水处理设备具有较大优势。
说明书中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。本实施例仅用于说明该实用新型,而不用于限制本实用新型的范围,本领域技术人员对于本实用新型所做的等价置换等修改均认为是落入该实用新型权利要求书所保护范围内。

Claims (9)

1.一种一体化黑臭水体处理装置,包括依次紧密连接的一沉池(2)、加药反应池(3)、二沉池(5)、曝气生物滤池(6)及清水池(7),所述一沉池(2)的进水口与总进水管(1)连接,所述清水池(7)的出水口与总出水管(8)连接,其特征在于:所述一沉池(2)远离加药反应池(3)的一侧设有电控柜(10),所述电控柜(10)与所述加药反应池(3)和曝气生物滤池(6)上的机械设备电性连接,并且在所述电控柜(10)中设有分别控制各个机械设备的开关按钮,所述一沉池(2)、加药反应池(3)、二沉池(5)、曝气生物滤池(6)及清水池(7)上均设置有用于排空池内积水的排空管(9),每相邻两个池体之间共用的池体侧壁上均设有开口,所述开口的设置高度按照水流方向逐渐降低,以保证废水在高度差的作用下从各反应池中依次流出。
2.根据权利要求1所述的一种一体化黑臭水体处理装置,其特征在于:所述加药反应池(3)由两个相互连通的区间格组成,分别为第一加药区间格(3A)和第二加药区间格(3B),所述第一加药区间格(3A)通过PAC加药管连接有PAC加药桶和加药泵,所述第二加药区间格(3B)通过PAM加药管连接有PAM加药桶和加药泵,所述第一加药区间格(3A)和第二加药区间格(3B)的顶部均设置两根平行横条(12C),每两根所述平行横条(12C)之间的间隙中分别设置第一搅拌机(12A)和第二搅拌机(12B),所述加药泵、第一搅拌机(12A)和第二搅拌机(12B)分别与所述电控柜(10)电连接。
3.根据权利要求1所述的一种一体化黑臭水体处理装置,其特征在于:所述一沉池(2)和二沉池(5)的进水口处均设有导流板(502),所述一沉池(2)和二沉池(5)的池体下方均设有排泥斗,所述排泥斗为倾斜锥形,所述排泥斗底部与所述排空管(9)连通。
4.根据权利要求3所述的一种一体化黑臭水体处理装置,其特征在于:所述导流板(502)的顶部为矩形腔,所述导流板(502)的底端连接有向内折叠的斜板,所述斜板与排泥斗的倾斜斜面平行,所述二沉池(5)内填充有蜂窝填料层(501),所述蜂窝填料层(501)以60°倾角可拆卸地安装在所述二沉池(5)内。
5.根据权利要求1所述的一种一体化黑臭水体处理装置,其特征在于:所述曝气生物滤池(6)为上向流生物滤池,所述曝气生物滤池(6)内下部设有滤板(601),在所述滤板(601)上按级配逐层铺设有第一级配滤料层(603)、第二级配滤料层(604)和第三级配滤料层(605),所述第一至第三级配滤料层的装填高度比例为1:2:7,所述滤板(601)下方设有与供气鼓风机(13)供气支管相连接的穿孔曝气管(607)。
6.根据权利要求5所述的一种一体化黑臭水体处理装置,其特征在于:所述曝气生物滤池(6)的进水口处设有导流墙(606),所述滤板(601)上还安装有多个用于均匀布水的长柄滤头(602)。
7.根据权利要求6所述的一种一体化黑臭水体处理装置,其特征在于:所述曝气生物滤池(6)还包括有气水联合反冲洗装置,所述气水联合反冲洗装置包括供气鼓风机(13)及供气支管、反冲洗水泵(14)、反冲洗进水管及反冲洗废水回流管(4),所述反冲洗水泵(14)设置在所述清水池(7)内,所述反冲洗进水管的一端连通至清水池(7),另一端连通至曝气生物滤池(6),所述反冲洗废水回流管(4)连通至二沉池(5),所述供气鼓风机(13)和反冲洗水泵(14)与所述电控柜(10)电连接。
8.根据权利要求7所述的一种一体化黑臭水体处理装置,其特征在于:所述清水池(7)中设有溢流堰(15),所述曝气生物滤池(6)的出水通过溢流堰(15)流入清水池(7)中;所述反冲洗废水回流管(4)与所述溢流堰(15)连通,所述曝气生物滤池(6)的出水或者通过反冲洗废水回流管(4)回流至二沉池(5)中。
9.根据权利要求8所述的一种一体化黑臭水体处理装置,其特征在于:所述溢流堰(15)的横截面轮廓呈三角形状,所述反冲洗废水回流管(4)的开口位于所述溢流堰(15)侧方,所述反冲洗废水回流管(4)沿池体外侧向下延伸至少10m再水平连接至所述二沉池(5)内。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113816567A (zh) * 2021-10-21 2021-12-21 广州市香港科大霍英东研究院 一种用于总氮深度去除的反硝化生物滤池

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