CN217323789U - 一种用于小污染水体的一体化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于小污染水体的一体化装置，涉及水处理技术领域；本实用新型包括生物滤墙，其包括从进水端到出水端依次设置的硝化反应滤墙、反硝化反应滤墙、吸附滤墙和低渗透滤墙，且任意相邻的两个滤墙之间均设有多孔挡板；硝化反应滤墙远离反硝化反应滤墙的一侧设有进水区，进水区连接有排污管用于进水，低渗透滤墙远离吸附滤墙的一侧设有排水区，排水区连接有排水管用于出水；其中硝化反应滤墙的填充材料中包括亚硝酸细菌、硝化细菌，反硝化反应滤墙的填充材料中包括反硝化菌，吸附滤墙的填充材料中包括用于去除氨氮的沸石；本实用新型可通过外源微生物、土著微生物、植物、吸附材料协同作用，实现水体净化，建造和运营成本低。

Description

一种用于小污染水体的一体化装置

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，具体为一种用于小污染水体的一体化装置。

背景技术

随着经济的快速发展，许多未经处理的生活和工业废水直接排放至城市河流中，排入的废水远远超过了河流的自我净化能力，导致河流污染问题加剧。废水途径地区的地表水和地下水都受到了不同程度的污染，对工业生产和居民生活以及区域经济的发展产生了重大影响。

目前城市污水厂多采用污水处理厂集中处理的成熟方式，但是在农村等小污染水体中很多生活污水大都直排入河，对河道的自净能力造成一定的影响。小污染水体的污水处理中，施工一体化独立设备处理或者集中处理建造成本高、施工困难、维护费用高，使用一段时间后闲置甚至废弃，例如在农村污水治理工程中，由于排污口分散、离污水处理厂距离较远等原因从而使工程设施运行维护成本高，造成农村河道水环境问题得不到长期根本解决；因此，亟需一种用于小污染水体的一体化装置来解决这个问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于小污染水体的一体化装置，以解决上述背景技术中提到的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于小污染水体的一体化装置，包括生物滤墙，其包括从进水端到出水端依次设置的硝化反应滤墙、反硝化反应滤墙、吸附滤墙和低渗透滤墙，且任意相邻的两个滤墙之间均设有多孔挡板；硝化反应滤墙远离反硝化反应滤墙的一侧设有进水区，进水区连接有排污管用于进水，低渗透滤墙远离吸附滤墙的一侧设有排水区，排水区连接有排水管用于出水；其中硝化反应滤墙的填充材料中包括亚硝酸细菌、硝化细菌，反硝化反应滤墙的填充材料中包括反硝化菌，吸附滤墙的填充材料中包括用于去除氨氮的沸石。

优选的，硝化反应滤墙为透水材料，且内部填充有微生物材料和固体碳源，微生物材料为利用多孔物质直接吸附亚硝酸细菌和硝化细菌，或者为亚硝酸细菌和硝化细菌固定化微生物材料；固体碳源由聚乙烯醇、聚乳酸中的一种或者两种组成。

优选的，硝化反应滤墙设置有曝气装置，曝气装置通过管路将曝气头布置在硝化反应滤墙的下端或下部。

优选的，反硝化反应滤墙包括异氧反硝化区和自养反硝化区，二者之间通过多孔板隔开，且异氧反硝化区位于接近硝化反应滤墙的一侧，自养反硝化区位于接近吸附滤墙的一侧，其中异氧反硝化区内填充有好氧反硝化菌固定化菌和可生物降解固体碳源，自养反硝化区内填充有固定化氢自养反硝化菌和零价铁刨花。

优选的，吸附滤墙的填充材料为沸石和惰性填料石英砂，其中沸石粒径为3.0-5.0mm，石英砂粒径为2.0-3.0mm。

优选的，低渗透滤墙的填充材料为砾石和惰性填料石英砂，粒径均为2.0-3.0mm，用于增加水力停留时间。

优选的，生物滤墙上端设置有浮岛体，其内种植有包括芦苇、芦竹、灯心草、水生美人蕉中的一种或几种的水生植物。

优选的，曝气装置电性连接有太阳能电池板，太阳能电池板设置在上述一体化装置上方。

优选的，多孔挡板处设置有MBBR生物填料，用于土著微生物挂膜。

优选的，生物滤墙外部设有箱体，排污管和排水管分别位于箱体两端，硝化反应滤墙、反硝化反应滤墙、吸附滤墙、低渗透滤墙和多孔挡板均为可拆卸安装在箱体中，安装方式采用滑槽插接、螺栓连接或销定位。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、该用于小污染水体的一体化装置，通过微生物的生物降解、材料的物理吸附等多方式协同对生活污水进行净化，且尤其适用于距离污水处理厂较远的地区的生活污水处理，有利于美化环境。

2、该用于小污染水体的一体化装置，不需要添加大型泵站等配套系统，通过装置中设置的多级生物滤墙，即可实现对水质的较好净化，另外唯一需要用电的曝气装置可以采用太阳能供电，有效降低了建造和运营成本。

3、该用于小污染水体的一体化装置，低渗透滤墙可以增加水力停留时间，有利于增加整体的氨氮污染去除效率。

4、该用于小污染水体的一体化装置，还能够通过植物的生长、MBBR生物填料，实现对水质的进一步净化，通过外源微生物、土著微生物、植物以及吸附材料的协同作用，实现水体的深度净化功能。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1、排污管；2、硝化反应滤墙；3、反硝化反应滤墙；4、吸附滤墙；5、低渗透滤墙；6、水生植物；7、浮岛体；8、太阳能电池板；9、曝气头；10、进水区；11、排水区；12、排水管，13、异氧反硝化区；14、自养反硝化区。

具体实施方式

如图1所示，一种用于小污染水体的一体化装置，包括生物滤墙，其包括从进水端到出水端依次设置的硝化反应滤墙2、反硝化反应滤墙3、吸附滤墙4和低渗透滤墙5，其中硝化反应滤墙2和反硝化反应滤墙3构成反应段，吸附滤墙4为吸附段用于吸附反应遗留的氨氮化合物，低渗透滤墙5则为低渗透段，生物滤墙由这三级处理单元构成，任意相邻的两个滤墙之间均设有多孔挡板，可以提高各单元的水停留时间，另外，多孔挡板处还可以设置有MBBR生物填料，用于土著微生物挂膜，具体的，可以设置在多孔挡板的各通孔处；硝化反应滤墙2远离反硝化反应滤墙3的一侧设有进水区10，进水区10连接有排污管1用于进水，低渗透滤墙5远离吸附滤墙4的一侧设有排水区11，排水区11连接有排水管12用于出水；其中硝化反应滤墙2的填充材料中包括亚硝酸细菌、硝化细菌，反硝化反应滤墙3的填充材料中包括反硝化菌，吸附滤墙4的填充材料中包括用于去除氨氮的沸石，较优的，吸附滤墙4的填充材料为沸石和惰性填料石英砂，其中沸石粒径为3.0-5.0mm，石英砂粒径为2.0-3.0mm；排放的污水通过排污管1进入进水区10，经渗透作用进入硝化反应滤墙2，在好氧硝化菌的作用下将氨氮转化为硝酸盐后进入反硝化反应滤墙3，在反硝化菌的作用下将氨氮转化为氮气，未经处理的污染物被吸附滤墙4吸附，可根据具体水质在多孔挡板添加MBBR生物填料，增加土著微生物处理能力，净化后的水体经低渗透滤墙5进入排水区11后经排水管12排出。

在一种较优的实施方式中，硝化反应滤墙2当然为透水材料，如两侧为可渗透壁面或多孔网等，硝化反应滤墙2内部填充有微生物材料和固体碳源，微生物材料可通过两种方式获得，一种是利用活性炭或者生物碳等多孔物质直接吸附亚硝酸细菌和硝化细菌，另一种是采用海藻糖、聚乙烯醇等材料制备的亚硝酸细菌和硝化细菌固定化微生物材料；固体碳源宜由可生物降解材料聚乙烯醇、聚乳酸中的一种或者两种组成，硝化反应滤墙2内的微生物材料在一定条件下，可将氨转化为硝酸，减少氨氮的含量；进一步地，硝化反应滤墙2设置有曝气装置，曝气装置通过管路将曝气头9布置在硝化反应滤墙2的下端或下部。

反硝化反应滤墙3当然也为透水材料，宜包括异氧反硝化区13和自养反硝化区14，二者之间可通过多孔板隔开，形成生态位协同作用，提高反硝化反应效率，且异氧反硝化区13位于接近硝化反应滤墙2的一侧，自养反硝化区14位于接近吸附滤墙4的一侧，其中异氧反硝化区13内填充有好氧反硝化菌固定化菌和可生物降解固体碳源，进行生物脱氮，自养反硝化区14内填充有固定化氢自养反硝化菌和零价铁刨花，为自养反硝化提供电子供体。

较优的，低渗透滤墙5的填充材料为砾石和惰性填料石英砂，粒径均为2.0-3.0mm，用于增加水力停留时间，从而增加污染物去除效率。

生物滤墙上端设置有浮岛体7，浮岛体7可以由浮力较大的高分子聚酯纤维材料搭建而成，其内种植有包括芦苇、芦竹、灯心草、水生美人蕉中的一种或几种的水生植物6，不仅能发挥植物对水体净化能力而且可以美化环境。

曝气装置电性连接有太阳能电池板8，太阳能电池板8设置在上述一体化装置上方，例如安装在浮岛体7上端，太阳能电池板8可采用市面常见的太阳能供电装置，例如配套电性连接有逆变器或充电控制器或DC-DC转换器等，还可电性连接有蓄电池储存多余电力夜间或阴天使用；另外曝气装置还可安装控制器，设置曝气时间段等。

另外，在一种较优的实施方式中，生物滤墙外部设有箱体，排污管1和排水管12分别位于箱体两端，硝化反应滤墙2、反硝化反应滤墙3、吸附滤墙4、低渗透滤墙5和多孔挡板均为可拆卸安装在箱体中，安装方式采用滑槽插接、螺栓连接或销定位，根据水质处理情况可以定期更换填充材料例如砾石和石英砂，还可以补充微生物等。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种用于小污染水体的一体化装置，其特征在于：包括生物滤墙，其包括从进水端到出水端依次设置的硝化反应滤墙(2)、反硝化反应滤墙(3)、吸附滤墙(4)和低渗透滤墙(5)，且任意相邻的两个滤墙之间均设有多孔挡板；硝化反应滤墙(2)远离反硝化反应滤墙(3)的一侧设有进水区(10)，进水区(10)连接有排污管(1)用于进水，低渗透滤墙(5)远离吸附滤墙(4)的一侧设有排水区(11)，排水区(11)连接有排水管(12)用于出水；其中硝化反应滤墙(2)的填充材料中包括亚硝酸细菌、硝化细菌，反硝化反应滤墙(3)的填充材料中包括反硝化菌，吸附滤墙(4)的填充材料中包括用于去除氨氮的沸石。

2.根据权利要求1所述的一种用于小污染水体的一体化装置，其特征在于：所述硝化反应滤墙(2)为透水材料，且内部填充有微生物材料和固体碳源，微生物材料为利用多孔物质直接吸附亚硝酸细菌和硝化细菌，或者为亚硝酸细菌和硝化细菌固定化微生物材料；固体碳源由聚乙烯醇、聚乳酸中的一种或者两种组成。

3.根据权利要求2所述的一种用于小污染水体的一体化装置，其特征在于：所述硝化反应滤墙(2)设置有曝气装置，曝气装置通过管路将曝气头(9)布置在硝化反应滤墙(2)的下端或下部。

4.根据权利要求1所述的一种用于小污染水体的一体化装置，其特征在于：所述反硝化反应滤墙(3)包括异氧反硝化区(13)和自养反硝化区(14)，二者之间通过多孔板隔开，且异氧反硝化区(13)位于接近硝化反应滤墙(2)的一侧，自养反硝化区(14)位于接近吸附滤墙(4)的一侧，其中异氧反硝化区(13)内填充有好氧反硝化菌固定化菌和可生物降解固体碳源，自养反硝化区(14)内填充有固定化氢自养反硝化菌和零价铁刨花。

5.根据权利要求1所述的一种用于小污染水体的一体化装置，其特征在于：所述吸附滤墙(4)的填充材料为沸石和惰性填料石英砂，其中沸石粒径为3.0-5.0mm，石英砂粒径为2.0-3.0mm。

6.根据权利要求1所述的一种用于小污染水体的一体化装置，其特征在于：所述低渗透滤墙(5)的填充材料为砾石和惰性填料石英砂，粒径均为2.0-3.0mm，用于增加水力停留时间。

7.根据权利要求1所述的一种用于小污染水体的一体化装置，其特征在于：所述生物滤墙上端设置有浮岛体(7)，其内种植有包括芦苇、芦竹、灯心草、水生美人蕉中的一种或几种的水生植物(6)。

8.根据权利要求3所述的一种用于小污染水体的一体化装置，其特征在于：所述曝气装置电性连接有太阳能电池板(8)，太阳能电池板(8)设置在所述一体化装置上方。

9.根据权利要求1所述的一种用于小污染水体的一体化装置，其特征在于：所述多孔挡板处设置有MBBR生物填料，用于土著微生物挂膜。

10.根据权利要求1所述的一种用于小污染水体的一体化装置，其特征在于：所述生物滤墙外部设有箱体，排污管(1)和排水管(12)分别位于箱体两端，硝化反应滤墙(2)、反硝化反应滤墙(3)、吸附滤墙(4)、低渗透滤墙(5)和多孔挡板均为可拆卸安装在箱体中，安装方式采用滑槽插接、螺栓连接或销定位。

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