CN217535603U - 一种农村污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种农村污水处理装置，包括进液端口、出液端口、兼氧区、主生化区和污水回流模块，兼氧区内设置有第一笼体，第一笼体内设置有第一悬浮填料，兼氧区通过过水孔与主生化区连通，主生化区内设置有第二笼体和曝气器，第二笼体内设置有第二悬浮填料，曝气器位于第二笼体下方，出液端口与主生化区连通；污水回流模块的两端分别与主生化区、兼氧区连通。本实用新型装置无二沉池，结构简单，机械设备少，制造和维护成本低；装置的运行方式灵活多变，通过污水回流模块和悬浮填料的配合，强化了装置的脱氮能力，使得装置具有较强的脱氮除磷的功能，出水水质能满足排放标准的要求。

Description

一种农村污水处理装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种农村污水处理装置。

背景技术

农村生活污水主要包括生活洗涤污水、厨房污水、冲厕污水以及养殖畜禽污水等，具有污染面广，来源多且分散不易收集，间歇排放，水质水量变化系数大，成分复杂，地区差异较显著，悬浮物、有机物、氮磷浓度较高等特性。而农村生活污水主要采用A/O+MBBR工艺、A/O+MBR工艺等连续式污水处理设备进行处理，短期可取得较好的污水处理效果，但随着污水处理时间增加，对于A/O+MBBR工艺，MBBR工艺填料易流失至管道和二沉池内，造成管段堵塞、二沉池填料堆积等问题，从而影响设备正常运行；对于A/O+MBR工艺，由于农村污水管网较短，无隔油池及化粪池等污水处理设施，污水中的油脂类物质未经隔油及厌氧处理，直接随管网进入污水处理站，造成MBR膜的污堵，进而影响MBR设备的出水量。

此外，农村污水夏季水量大、污水浓度低，冬季水量小而污水浓度高，而连续式污水处理设备一经制造安装，每小时进水量、缺氧池好氧池容积等已恒定，无法根据进水水量及水质进行灵活调整，进而导致现有连续式污水处理设备无法有效适用于农村污水处理。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种农村污水处理装置，来解决现有技术中存在的上述技术问题，主要包括以下方案：

本实用新型提供了一种农村污水处理装置，包括进液端口、出液端口、兼氧区、主生化区和污水回流模块，所述进液端口与兼氧区连通，兼氧区内设置有第一笼体，所述第一笼体内设置有第一悬浮填料，兼氧区和主生化区之间设有隔板，所述隔板上设有过水孔，兼氧区通过过水孔与主生化区连通，所述第一笼体位于进液端口和过水孔之间，所述主生化区内设置有第二笼体和曝气器，所述第二笼体内设置有第二悬浮填料，所述曝气器位于第二笼体下方，所述出液端口与生化区连通；所述污水回流模块的输入端与主生化区连通，污水回流模块的输出端与兼氧区连通。

进一步地，所述兼氧区内设有穿孔曝气管，所述穿孔曝气管位于第一笼体下方。

进一步地，所述农村污水处理装置还包括曝气风机，所述曝气风机的输出端与穿孔曝气管、曝气器分别连通。

进一步地，所述污水回流模块的输出端位于第一笼体上方，来自主生化区的回流液进入兼氧区，在兼氧区内与新进污水充分混合反应。

进一步地，所述主生化区内设置有滗水器，所述出液端口通过滗水器与生化区连通，主生化区通过滗水器出水，将处理达标的污水排除处理装置。

进一步地，所述主生化区内设置有搅拌器，搅拌器位于主生化区底部。

进一步地，所述第一悬浮填料在第一笼体内的体积填充量为30％～60％，所述第二悬浮填料在第二笼体内的体积填充量为30％～60％。

进一步地，所述第一悬浮填料、第二悬浮填料分别为球形结构。

进一步地，所述第一悬浮填料、第二悬浮填料分别为内部填充聚氨酯海绵体填料的悬浮球形填料。

进一步地，所述第一悬浮填料、第二悬浮填料分别为内部填充蜂窝悬浮多孔填料的悬浮球形填料。

本实用新型相对于现有技术至少具有如下技术效果：

1)装置的主体工艺为SBBR反应器，无二沉池，结构简单，机械设备少，制造和维护成本低；

2)装置的反应阶段是一个理想的推流过程，生化反应推动力大，内置填料，生物量大且生物链长，处理效率高；

3)装置的运行方式灵活多变，通过污水回流模块和悬浮填料的配合，强化了装置的脱氮能力，使得装置具有较强的脱氮除磷的功能，出水水质能满足排放标准的要求；

4)装置在一个污水处理周期内好氧和缺氧状态交替出现，抑制丝状菌的过量繁殖，有效防止了污泥膨胀；

5)新引入的污水进入兼氧区即与装置内原混合液混合、稀释，使波动的进水水质得到均化，所以装置具有良好的耐冲击负荷的能力，能有效应对农村污水水质变化较大的问题；

6)第一悬浮填料、第二悬浮填料均采用球形结构，且放置于铁丝制成的笼体内，可避免悬浮填料堆积、阻塞等问题产生；

7)装置的剩余污泥的产量少：SBBR的生物膜上，较多栖息着原生动物、后生动物等微生物，食物链较SBR的长，剩余污泥量较SBR少；

8)装置的动力消耗少，由于填料的剪切作用，同时间歇曝气，水中溶解氧从缺氧状态进行曝气，溶解氧梯度更大，提高了氧的传输效率，故一般动力消耗较SBR小；

9)装置的工艺过程稳定：由于每次新引入污水都会与装置内原有污水进行混合均化，使得装置受有机负荷和水力负荷的波动影响较小，即使工艺遭到较大的负荷冲击，也能迅速恢复，启动亦快。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型农村污水处理装置的结构示意图；

图2是本实用新型农村污水处理装置的另一种结构示意图；

图3是本实用新型农村污水处理装置的使用工艺流程图。

图中：10、池体；100、进液端口；200、兼氧区；210、第一笼体；220、第一悬浮填料；230、穿孔曝气管；300、主生化区；310、第二笼体；320、第二悬浮填料；330、曝气器；340、污水回流模块；350、搅拌器；360、滗水器；400、出液端口；500、隔板；510、过水孔；600、曝气风机；700、调节池；800、进液泵。

具体实施方式

以下的说明提供了许多不同的实施例、或是例子，用来实施本实用新型的不同特征。以下特定例子所描述的元件和排列方式，仅用来精简的表达本实用新型，其仅作为例子，而并非用以限制本实用新型。

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

本实用新型实施例提供了一种农村污水处理装置，如图1所示，包括进液端口100、出液端口400、兼氧区200、主生化区300和污水回流模块340，所述进液端口100与兼氧区200连通，兼氧区200内设置有第一笼体210，所述第一笼体210内设置有第一悬浮填料220，兼氧区200和主生化区300之间设有隔板500，所述隔板500上设有过水孔510，兼氧区200通过过水孔510与主生化区300连通，所述第一笼体210位于进液端口100和过水孔510之间，所述主生化区300内设置有第二笼体310和曝气器330，所述第二笼体310内设置有第二悬浮填料320，所述曝气器330位于第二笼体310下方，所述出液端口400与主生化区300连通；所述污水回流模块340的输入端与主生化区300连通，污水回流模块340的输出端与兼氧区200连通。

结合已有工程实践，选择悬浮填料作为本污水处理装置的生物载体，利用第一笼体210对第一悬浮填料220进行约束保护，让第一悬浮填料220处于兼氧区200的中部，位于进液端口100和过水孔510之间，利用第二笼体310对第二悬浮填料320进行约束保护，让第二悬浮填料320处于主生化区300的中部，且第一悬浮填料220能够在第一笼体210内全方位自由活动，第二悬浮填料320能够在第二笼体210内全方位自由活动，无死区，不会发生堆积现象，且一直存在于曝气器330上方，不会造成悬浮填料的浪费，有效提高填料的利用率，并避免因填料而带来的管道堵塞的问题；在需要对农村污水进行处理时，如图3所示，进液阶段，将污水从进水端口100引入到兼氧区200，此时，启动污水回流模块340工作，将主生化区300的泥、水混合液提升到兼氧区200，并与兼氧区200、以及新引入的污水混合，对新引入污水进行稀释，使得水质波动的农村污水得到均化，有效解决农村污水水质变化较大的问题，同时利用混合液中的有机物进行脱氮处理，由于混合液必须流经约束于第一笼体210内的第一悬浮填料220才能进入到过水孔510，因此，即使不进行曝气和搅拌，污水也能通过第一悬浮填料220进行反硝化反应；待引入装置内的污水到达预设液位后，关闭进液端口100，开始反应阶段，保持污水回流模块340的回流工作状态，控制曝气器330开始进行曝气，控制曝气量，营造稳定的同步硝化反硝化环境，实现氨氮、TN及COD的去除；反应阶段结束后，停止曝气，并关闭污水回流模块340，开始沉降阶段，让污水混合液在兼氧区200和主生化区300同时进行污泥沉淀；待沉淀完成后，就可以将上清液从出液端口400排出，完成一个批次的农村污水处理工作；本装置由于在兼氧区200和主生化区300中投加了大量的悬浮填料，配合第一笼体210和第二笼体310的约束，使得悬浮填料始终处于曝气器330上方，有效提高填料的利用率，同时基于上述结构，有助于世代周期短的微生物，如硝化细菌等自养型细菌在悬浮填料上附着生长，增强装置对氨氮的去除效率。

具体地，所述兼氧区200内设有穿孔曝气管230，所述穿孔曝气管230位于第一笼体210下方。通过在兼氧区200设置穿孔曝气管230，可使兼氧区200保持缺氧阶段，即使在反应阶段无外来碳源进入，由于新进污水首先进入兼氧区200，在兼氧区200仍存在大量的有机物可供微生物脱氮使用。

具体地，所述农村污水处理装置还包括曝气风机600，所述曝气风机600的输出端与穿孔曝气管230、曝气器330分别连通。装置在使用过程中采用限制性曝气，在污水完成进入到装置后，再进行曝气，使得有机物的浓度高，污泥的絮体大而密实，有利沉降；同时，由于装置采用序批式运行，进水阶段不曝气可使大量有机物、氨氮等污染物进入反应池内，前期曝气量不足以满足微生物需要，因此在前期反应池内溶解氧较低，微生物可利用进水中的有机物将反应池内已有混合液中的硝态氮转化为氮气去除；随着反应阶段的进行，装置中溶解氧开始上升，硝化细菌将废水中的氨氮转化为硝态氮，实现氨氮的去除。

具体地，所述污水回流模块340的输出端位于第一笼体210上方。通过将污水回流模块340的输出端设置在第一笼体210上方，在向装置引入新的农村污水时，污水回流模块340工作，将主生化区泥、水混合液提升到兼氧区200，让装置内原有的污水与新引入的污水在通过第一悬浮填料220前混合，对新引入污水进行稀释，使得水质波动的农村污水得到均化，然后再通过第一悬浮填料220进行硝化反应，有效解决农村污水水质变化较大的问题，提高对污水的脱氮效率。

具体地，所述主生化区300内设置有滗水器360，所述出液端口400通过滗水器360与主生化区300连通，主生化区300通过滗水器360出水，将处理达标的污水排除处理装置。污水在装置内依次完成进水、反应和沉降后，利用滗水器360进行滗水，让达标后的污水通过滗水器360从出水端口400排出。优选地，滗水器360采用浮筒型滗水器360，浮筒型滗水器360主要针对小型SBR装置，最小出水量可达5m³/h。

具体地，所述主生化区300内设置有搅拌器350，搅拌器350位于主生化区底部。由于第一悬浮填料220被约束于第一笼体210内，第二悬浮填料320被约束于第二笼体310内，不会对搅拌器350的运行产生干扰，若污水中氨氮浓度较高，或者出水对总氮要求较高(＜15mg/L)，可在进水阶段及反应阶段前期启动搅拌器350进行缺氧搅拌，利用废水中的有机物去除总氮。在一个优选实施例中，在进水阶段，将污水从进水端口100引入到兼氧区200，同时启动污水回流模块340和搅拌器350工作，通过对主生化区300的泥、水进行搅拌混合，提高装置在进水阶段的反硝化速率，进而增强装置在进水阶段对总氮的去除。优选地，可以选择在兼氧区200底部增设搅拌器350，进一步增强装置在进水阶段的反硝化速率。

需要说明的是，所述搅拌器350可以采用潜水搅拌机，所述污水回流模块340可以采用潜水排污泵或气体回流，所述第一笼体210、第二笼体310为铁丝笼。

具体地，所述农村污水处理装置还包括池体10，所述兼氧区200和主生化区300分别设置在池体10内。优选地，所述第一笼体210与兼氧区200所在池体10内壁固定连接，所述第二笼体210与主生化区300所在池体10内壁固定连接。

具体地，所述第一悬浮填料220在第一笼体210内的体积填充量为30％～60％，所述第二悬浮填料320在第二笼体310内的体积填充量为30％～60％。通过将第一悬浮填料220在第一笼体210内的体积填充量控制在30％～60％，将第二悬浮填料320在第二笼体310内的体积填充量控制在30％～60％，使得第一笼体210、第二笼体310既能分别对第一悬浮填料220、第二悬浮填料320进行活动空间的约束，又给第一悬浮填料220、第二悬浮填料320预留充分的自由活动空间，配合曝气和搅拌工作，促使第一悬浮填料220、第二悬浮填料320能够在对应的第一笼体210、第二笼体310中实现全方位自由活动，并始终保持在曝气器330上方，有效提高悬浮填料的利用效率；此外，在反应阶段，装置进行曝气时，由于悬浮填料的剪切作用，水中溶解氧从缺氧状态进行曝气，溶解氧梯度更大，提高了氧的传输效率，减小装置的动力消耗。

具体地，所述第一悬浮填料220、第二悬浮填料320分别为球形结构。通过将第一悬浮填料220、第二悬浮填料320设置为球形结构，防止堆积，便于第一悬浮填料220、第二悬浮填料320在对应的第一笼体210、第二笼体220中全方位自由活动。本装置不同于SBR工艺，在本装置中，DO浓度控制在0.8～4mg/L，即可取得较好的同步脱氮效果，在实际应用过程中，对于新进污水的COD为200～260mg/L、TN为30～40mg/L的情况下，将装置在反应阶段的溶解氧控制在1～2mg/L，COD去除率90％以上，氨氮去除85％以上，TN去除67％～80％；因此，在本装置SBBR工艺中，好氧条件下也能实现可观的TN去除率。

具体地，所述第一悬浮填料220、第二悬浮填料320分别为内部填充聚氨酯海绵体填料的悬浮球形填料。

第一悬浮填料220、第二悬浮填料320也可以选择设置为内部填充蜂窝悬浮多孔填料的悬浮球形填料。当前应用于污水处理设备的填料主要包括聚氨酯海绵填料、组合填料、弹性填料、蜂窝悬浮多孔填料、悬浮球填料等；组合填料及弹性填料价格便宜，在生物接触氧化工艺中应用较多，组合填料中纤维束易于结团，在SBBR工艺中应用时，由于水位变化易造成部分填料暴露于空气中，填料支架需承担较大重量，设计不合适时，易造成填料坍塌；而蜂窝悬浮多孔填料及聚氨酯海绵填料需要空气搅拌实现悬浮，因此曝气量较大，同时，随着设备运行，曝气器易发生阻塞，脱落等现象，在设备内形成曝气死区，蜂窝悬浮多孔填料易于在曝气死区堆积，且易发生阻塞进出水管道等现象，因此单独使用蜂窝悬浮多孔填料及聚氨酯海绵填料均无法保证设备的长期稳定运行。结合已有工程实践，选择悬浮球形填料作为本污水处理装置的生物载体，利用第一笼体210对第一悬浮填料220进行约束保护，让第一悬浮填料220处于兼氧区200的中部，位于进液端口100和过水孔510之间，利用第二笼体310对第二悬浮填料320进行约束保护，让第二悬浮填料320处于主生化区300的中部，且第一悬浮填料220能够在第一笼体210内全方位自由活动，第二悬浮填料320能够在第二笼体310内全方位自由活动，无死区，不会发生堆积现象，且第二悬浮填料320一直存在于曝气器330上方，第一悬浮填料220一直存在于穿孔曝气管230上方，不会造成悬浮填料的浪费。

具体地，所述兼氧区200与主生化区300的容积比为1:3～4。通过将兼氧区200与主生化区300的容积比设置为1:3～4，有效保证设备对污水的处理效率和处理效果。

具体地，如图2所示，所述农村污水处理装置还包括调节池700和进液泵800，所述进液泵800的输入端与调节池700连通，进液泵800的输出端与进液端口100连通。在实际应该过程中，如图3所示，由于农村污水的水量变化大，因此先利用调节池700对农村污水进行收集，当调节池700内收集的污水到达预定液位后，启动进液泵800，将调节池700内污水引入兼氧区200进行污水处理，进而有效应对农村污水水量波动较大的技术问题。优选地，所述农村污水处理装置还包括第一液位检测单元和第二液位检测单元，所述第一液位检测单元用于检测调节池700内液位高度，所述第二液位检测单元用于检测兼氧区200或主生化区300的液位高度。

由于农村生活污水难免有部分畜禽养殖污水，而畜禽养殖污水中氨氮浓度较高，针对该部分农村污水，本装置在该类水进入时可增加缺氧搅拌时间，进水完成后，先进行搅拌，强化脱氮效果，然后再进入曝气反应阶段。

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

Claims (10)

1.一种农村污水处理装置，包括进液端口、出液端口、兼氧区、主生化区和污水回流模块，其特征在于，所述进液端口与兼氧区连通，兼氧区内设置有第一笼体，所述第一笼体内设置有第一悬浮填料，兼氧区和主生化区之间设有隔板，所述隔板上设有过水孔，兼氧区通过过水孔与主生化区连通，所述第一笼体位于进液端口和过水孔之间，所述主生化区内设置有第二笼体和曝气器，所述第二笼体内设置有第二悬浮填料，所述曝气器位于第二笼体下方，所述出液端口与主生化区连通；所述污水回流模块的输入端与主生化区连通，污水回流模块的输出端与兼氧区连通。

2.如权利要求1所述的农村污水处理装置，其特征在于，所述兼氧区内设有穿孔曝气管，所述穿孔曝气管位于第一笼体下方。

3.如权利要求2所述的农村污水处理装置，其特征在于，所述农村污水处理装置还包括曝气风机，所述曝气风机的输出端与穿孔曝气管、曝气器分别连通。

4.如权利要求1所述的农村污水处理装置，其特征在于，所述污水回流模块的输出端位于第一笼体上方。

5.如权利要求1所述的农村污水处理装置，其特征在于，所述主生化区内设置有滗水器，所述出液端口通过滗水器与主生化区连通。

6.如权利要求1所述的农村污水处理装置，其特征在于，所述主生化区内设置有搅拌器，搅拌器位于主生化区底部。

7.如权利要求1～6任意一项所述的农村污水处理装置，其特征在于，所述第一悬浮填料在第一笼体内的体积填充量为30％～60％，所述第二悬浮填料在第二笼体内的体积填充量为30％～60％。

8.如权利要求1～6任意一项所述的农村污水处理装置，其特征在于，所述第一悬浮填料、第二悬浮填料分别为球形结构。

9.如权利要求8所述的农村污水处理装置，其特征在于，所述第一悬浮填料、第二悬浮填料分别为内部填充蜂窝悬浮多孔填料的悬浮球形填料。

10.如权利要求8所述的农村污水处理装置，其特征在于，所述第一悬浮填料、第二悬浮填料分别为内部填充聚氨酯海绵体填料的悬浮球形填料。

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