CN219341913U - 一种一体化污水处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一体化污水处理设备，包括立式罐体，其内腔设有两侧高、中间低的隔板，用于将内腔分成缺氧区和好氧区，缺氧区和好氧区内均填充有活性污泥，好氧区内填充生物悬浮填料，且好氧区位于缺氧区的上方，缺氧区连接有进水管路，缺氧区与所述好氧区连通；曝气装置，包括用于外接气源的第一曝气管路与用于向好氧区内充入空气并搅拌的曝气器组件，曝气器组件设于隔板的最低位置处，第一曝气管路穿过立式罐体的好氧区并连接于曝气器组件；过滤膜装置，设于好氧区并连接有出水管路，用于截留好氧区内的活性污泥。本申请能够减少搅拌死区，保证生物悬浮填料始终处于流化状态，从而提高生化反应速率，进而提高污水处理效率。

Description

一种一体化污水处理设备

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，更具体地说，涉及一种一体化污水处理设备。

背景技术

生化处理是城市污水处理最主要的处理方式，处理过程是使废水或固体废物与微生物(或称活性污泥)混合接触，利用微生物体内的生物化学作用分解废水中的有机物和某些无机毒物，将有机污染物转变成无害的气体产物(CO₂)、液体产物(水)以及富含有机物的固体产物，固体产物在沉淀池中经沉淀池固液分离，以从净化后的污水中除去。

目前，污水处理设备常采用AO(AnaerobicOxic，缺氧好氧)、MBR(MembraneBio-Reactor，膜生物反应器)、MBBR(MovingBedBio-Reactor，移动床生物膜反应器)等两种或多种工艺相结合进行污水处理，且污水处理设备常采用卧式罐体，卧式罐体分为缺氧区和好氧区，污水在缺氧区脱氮除磷后进入好氧区，好氧区的底部分布有曝气器，用于向好氧区充入空气，活性污泥与空气中的氧气结合，使污水中的有机污染物分解，但是，卧式罐体内的曝气器较难均匀布置，好氧区内的边缘处活性污泥缺乏生化反应所需的氧气而造成活性污泥堆积死角，相应的，活性污泥与污水混合效果差，生化反应速率低，进而污水处理效率低。

综上所述，如何提供一种一体化污水处理设备能够提高生化反应速率，进而提高污水处理效率，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种一体化污水处理设备能够提高生化反应速率，进而提高污水处理效率。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种一体化污水处理设备，包括：

立式罐体，其内腔设有两侧高、中间低的隔板，用于将所述内腔分成缺氧区和好氧区，所述缺氧区和所述好氧区内均填充有活性污泥，所述好氧区内填充生物悬浮填料，且所述好氧区位于所述缺氧区的上方，所述缺氧区连接有进水管路，所述缺氧区与所述好氧区连通；

曝气装置，包括用于外接气源的第一曝气管路与用于向所述好氧区内充入空气并搅拌的曝气器组件，所述曝气器组件设于所述隔板的最低位置处，所述第一曝气管路穿过所述立式罐体的好氧区并连接于所述曝气器组件；

过滤膜装置，设于所述好氧区并连接有出水管路，用于截留所述好氧区内的活性污泥。

优选的，所述曝气器组件包括曝气器，所述曝气器嵌入于所述隔板，且所述曝气器的曝气头靠近所述隔板并朝向所述好氧区设置。

优选的，所述曝气器组件还包括安装板，所述安装板卡接于所述隔板的最低位置处，所述安装板设有凹槽，所述曝气器设于所述凹槽内，且所述凹槽的槽口靠近所述隔板设置。

优选的，所述隔板上设有多个所述曝气器组件，且所述曝气器组件均匀设置。

优选的，所述过滤膜装置包括MBR膜组件和用于外接气源的第二曝气管路，所述第二曝气管路穿过所述立式罐体连接于所述MBR膜组件。

优选的，还包括控制装置，所述第一曝气管路与所述第二曝气管路均连接于曝气风机，所述第一曝气管路与所述第二曝气管路上均设有调节阀，且两个所述调节阀均与所述控制装置信号连接。

优选的，所述立式罐体上、位于所述好氧区处设有排污泥管路，用于排出所述好氧区内的活性污泥，且所述排污泥管路上设有与所述控制装置信号连接的电磁阀。

优选的，所述排污泥管路与所述缺氧区之间连接有回流管路，且所述回流管路上设有回流泵。

优选的，所述立式罐体上、位于所述好氧区处设有用于检测水内的氧气含量的溶解氧仪和用于检测水内的活性污泥浓度的污泥浓度计，所述溶解氧仪和所述污泥浓度计均信号连接于所述控制装置。

优选的，还包括呈空心筒状的设备舱，所述立式罐体套设于所述设备舱内，所述曝气风机设于所述设备舱，且所述进水管路、所述出水管路和所述排污泥管路均穿过所述设备舱与外界连接。

相较于上述背景技术，本实用新型提供的一体化污水处理设备在使用时，污水通过进水管路进入立式罐体内的缺氧区，在水流的带动下，活性污泥与污水混合进行缺氧反应，污水中的氨氮，在好氧区转化为硝态氮并回流于缺氧区，在缺氧条件下，反硝化细菌利用氧化态氮和污水中的有机碳进行反硝化反应，使化合态氮变为分子态氮，获得同时去碳和脱氮的效果，同时，外界空气依次通过第一曝气管路充入曝气器组件，曝气器组件向好氧区充气并搅拌，由于曝气器组件设于两侧高、中间低的隔板的最低位置处，且好氧区位于缺氧区的上方，相应的，曝气器组件位于好氧区的最低位置处，且由于活性污泥附着于生物悬浮填料，活性污泥和生物悬浮填料的密度均大于水，活性污泥和生物悬浮填料易下沉堆积，故在两侧高、中间低的隔板的作用下，活性污泥和生物悬浮填料会流向隔板的最低位置处，即流向好氧区的最低位置处，并经过曝气器组件搅拌再次混合于污水中，避免活性污泥和生物悬浮填料堆积，生物悬浮填料始终处于流化状态，使得大量活性污泥附着于生物悬浮填料，以使污水与附着于生物悬浮填料上的活性污泥、部分悬浮的活性污泥充分进行好氧反应，将污水中的小分自有机物进一步氧化分解，氧化分解后的污水经过滤膜装置从出水管路排出，剩余活性污泥截留于好氧区内，排出清水。

因此，本申请的曝气器组件与两侧高、中间低的隔板结合设计，使得曝气器组件设置在好氧区最低位置处，减少曝气器组件的搅拌死区，保证生物悬浮填料始终处于流化状态，使得生物悬浮填料与污水充分混合，从而提高生化反应速率，进而提高污水处理效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的一体化污水处理设备的立式罐体的结构示意图；

图2为本实用新型所提供的一体化污水处理设备的设备舱的结构示意图。

图中：

1为立式罐体、2为隔板、3为缺氧区、4为好氧区、5为曝气器、6为安装板、7为过滤膜装置、8为第一曝气管路、9为第二曝气管路、10为进水管路、11为出水管路、12为排污泥管路、13为除磷剂加药管路、14为好氧排空管路、15为缺氧排空管路、16为溶解氧仪、17为污泥浓度计、18为过流孔、19为人孔、20为曝气风机、21为回流泵、22为产水泵、23为碳源加药系统、24为除磷剂加药系统、25为反洗加药系统、26为设备舱、27为回流管路。

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。

本实用新型的核心是提供一种一体化污水处理设备能够提高生化反应速率，进而提高污水处理效率。

需要说明的是，活性污泥是是微生物群体及它们所附着的有机物质和无机物质的总称，活性污泥可分为好氧活性污泥(用于好氧区)和缺氧颗粒活性污泥(用于缺氧区)。

AO工艺是前缺氧区和后好氧区串联在一起，在缺氧区异养菌将污水中难溶解有机物转化为可溶解性有机物，将大分子有机物水解成小分子有机物，以利于进入后好氧区进一步氧化分解，同时通过回流的硝炭氮在硝化菌的作用下，可进行部分硝化和反硝化，去除氨氮；在好氧区充足供氧条件下，通过附着于填料上的大量不同种属的微生物群落共同参与下的生化降解和吸附作用，去除污水中的各种有机物质，使污水中的有机物含量大幅度降低。

MBR工艺是利用MBR膜组件用于替代沉淀池，具有高效固液分离性能，利用膜的特性，使活性污泥不随出水流失，保持在生化池中较高的活性污泥浓度。

MBBR工艺是向曝气池内投加一定数量的生物悬浮填料，依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用而处于流化状态，使微生物附着在悬浮填料上，从而提高反应器的处理效率。

请参考图1，本申请提供了一种一体化污水处理设备，包括立式罐体1、曝气装置和过滤膜装置7。

立式罐体1的内腔设有两侧高、中间低的隔板2，用于将内腔分成缺氧区3和好氧区4，且好氧区4位于缺氧区3的上方，以使好氧区4的底部形成倒锥形结构或弧形结构，缺氧区3和好氧区4内均填充有活性污泥，好氧区4内填充生物悬浮填料，缺氧区3连接有用于向立式罐体1充入污水的进水管路10，隔板2上设有若干个过流孔18，以使缺氧区3与好氧区4连通。

曝气装置包括用于外接气源的第一曝气管路8与用于向好氧区4内充入空气并搅拌的曝气器组件，曝气器组件设于隔板2的最低位置处，相应的，曝气器组件设于好氧区4的最低位置处，即位于倒锥形结构或弧形结构的最低位置处，使得堆积在好氧区4侧部的活性污泥和生物悬浮填料流向曝气器组件，第一曝气管路8穿过立式罐体1的好氧区4并连接于曝气器组件。

过滤膜装置7设于好氧区4并连接有出水管路11，用于截留好氧区4内的活性污泥。

本申请在使用时，污水通过进水管路10进入立式罐体1内的缺氧区3，在水流的带动下，活性污泥与污水混合进行缺氧反应，污水中的氨氮，在好氧区4转化为硝态氮并回流于缺氧区3，在缺氧条件下，反硝化细菌利用氧化态氮和污水中的有机碳进行反硝化反应，使化合态氮变为分子态氮，获得同时去碳和脱氮的效果，同时，外界空气依次通过第一曝气管路8充入曝气器组件，曝气器组件向好氧区4充气并搅拌，由于曝气器组件设于两侧高、中间低的隔板2的最低位置处，且好氧区4位于缺氧区3的上方，相应的，曝气器组件位于好氧区4的最低位置处，且由于活性污泥附着于生物悬浮填料，活性污泥和生物悬浮填料的密度均大于水，活性污泥和生物悬浮填料易下沉堆积，故在两侧高、中间低的隔板2的作用下，活性污泥和生物悬浮填料会流向隔板2的最低位置处，即流向好氧区4的最低位置处，并经过曝气器组件搅拌再次混合于污水中，避免活性污泥和生物悬浮填料堆积，生物悬浮填料始终处于流化状态，使得大量活性污泥附着于生物悬浮填料，以使污水与生物悬浮填料(附着大量活性污泥)、部分悬浮的活性污泥充分进行好氧反应，将污水中的小分自有机物进一步氧化分解，氧化分解后的污水经过滤膜装置7从出水管路11排出，剩余活性污泥截留于好氧区4内，排出清水。

因此，本申请通过隔板2将好氧区4的底部形成倒锥形结构或弧形结构，并将曝气器组件设置在好氧区4最低位置处，使得好氧区4内堆积的活性污泥和生物悬浮填料流向其最低位置处，并结合曝气器组件的搅拌作用，减少搅拌死区，保证生物悬浮填料(附着大量活性污泥)始终处于流化状态，使得生物悬浮填料与污水充分混合，从而提高生化反应速率，进而提高污水处理效率。

另外，本申请还具有以下有益效果：其一、采用立式罐体1可大幅度降低占地面积；其二、好氧区4填充生物悬浮填料可同步硝化反硝化，增强设备脱氮能力，可降低硝化液回流量及缺氧区3容积；其三、好氧区4填充生物悬浮填料可大幅增加当量活性污泥浓度，以使活性污泥与污水充分混合进行好氧反应，从而降低活性污泥浓度，进而降低过滤膜装置7清洗频率。

可选的，过滤膜装置7靠近立式罐体1的上端部设置，以保证好氧区4内的生化反应具有足够的反应空间。

在上述实施例的基础上，曝气器组件包括曝气器5，曝气器5嵌入于隔板2，且曝气器5的曝气头靠近隔板2并朝向好氧区4设置，由于隔板2的上方为好氧区4，曝气头靠近隔板2设置，以保证曝气器5充分搅拌好氧区4底部的活性污泥和生物悬浮填料，使得生物悬浮填料与污水充分混合，从而保证高效的处理污水。

可选的，曝气器5可选用上升气旋力大、搅拌力强的旋流曝气器5。

另外，可选的，隔板2上设有人孔19，以便于对缺氧区3进行检修维护。

在上述实施例的基础上，曝气器组件还包括安装板6，安装板6为帽状结构，安装板6设有凹槽，凹槽的两侧板固定于立式罐体1或隔板2上，凹槽放置于人孔19内，曝气器5设于凹槽内，且凹槽的槽口靠近隔板2设置，以保证曝气器5的曝气头靠近隔板2设置，进而保证曝气通过曝气头充分通入好氧区4内，从而大幅度提高污水处理效率。

在上述实施例的基础上，隔板2上设有多个曝气器组件，且曝气器组件均匀分布于好氧区4的最低位置处，以进一步提高污水处理效率。

在上述实施例的基础上，过滤膜装置7包括MBR膜组件和用于外接气源的第二曝气管路9，第二曝气管路9穿过立式罐体1连接于MBR膜组件。

具体的，出水管路11连接MBR膜组件，并通过产水泵22负压抽吸过滤进行泥水分离，且MBR膜组件通过第二曝气管路9与气源连接，第二曝气管路9用于向MBR膜组件的膜面供气，以清洗膜面，进而维持膜面清洁。

可选的，MBR膜组件外设有保护框，保护框的框体上安装钢丝网，用于防止生物悬浮填料进入MBR膜组件。

在上述实施例的基础上，本申请还包括控制装置，第一曝气管路8与第二曝气管路9均连接于曝气风机20，曝气风机20通过变频器控制曝气风量，第一曝气管路8与第二曝气管路9上均设有调节阀，且两个调节阀均与控制装置信号连接，以实现通过远程控制两个调节阀而分配曝气器5和MBR膜组件的曝气量，提高设备自动化性能。

在上述实施例的基础上，立式罐体1上、位于好氧区4处设有排污泥管路12，用于排出好氧区4内的活性污泥，且排污泥管路12上设有与控制装置信号连接的电磁阀，以实现通过远程控制电磁阀而控制立式罐体1内的活性污泥量，提高设备自动化性能。

可选的，排污泥管路12与缺氧区3之间连接有回流管路27，且回流管路27上设有回流泵21，使用时，开启回流泵21，排污泥管路12排出的水泥通过回流管路27回流于缺氧区3，以维持缺氧区3的活性污泥量，并使回流于缺氧区3的水泥与污水混合进行反硝化反应，以去除污水中的氮。另外，回流泵21与控制装置信号连接，以通过控制回流泵21开启频次而调节缺氧区3的活性污泥量。

在上述实施例的基础上，立式罐体1上、位于好氧区4处设有用于检测水内的氧气含量的溶解氧仪16和用于检测水内的活性污泥浓度的污泥浓度计17，溶解氧仪16和污泥浓度计17均信号连接于控制装置，因而，控制装置获取溶解氧仪16的检测信号(氧气含量)，并以氧气含量为自变量控制第一电磁阀的开度，以控制好氧区4内的含氧量，同时，控制装置获取污泥浓度计17的检测信号(活性污泥浓度)，并以活性污泥浓度为自变量控制电磁阀的开启频次，从而通过精细化控制，避免曝气浪费，同时维持出水水质的稳定。

可选的，立式罐体1上可设置液位计，以检测立式罐体1内的污水量，且进水管路10上设置与控制装置信号连接的第三电磁阀，使得控制装置根据液位计的检测信号控制进水管路10通水频次。

在上述实施例的基础上，请参考图2，本申请还包括呈空心筒状的设备舱26，立式罐体1套设于设备舱26内，曝气风机20设于设备舱26内，且进水管路10、出水管路11和排污泥管路12均穿过设备舱26与外界连接，需要说明的是，回流管路27和回流泵21也均设置在设备舱26内，使得立式罐体1通过设备舱26更加稳固地设置在作业环境内，且当立式罐体1在污水处理作业时，可避免各管路发生晃动，提高设备整体的稳固性。

需要说明的是，设备舱26上还设有碳源加药系统23、除磷剂加药系统24及反洗加药系统25，各加药系统均配备加药桶、计量泵及搅拌器。其中，碳源通过进水管路10向缺氧区3加入碳源，以调节碳氮比，达到更好的脱氮效果，除磷药剂通过除磷剂加药管路13加入好氧区4，反洗药剂打入出水管路11回灌于MBR膜组件，从而充分利用设备舱26空间，以节省上述系统占地面积。

可选的，立式罐体1上、位于好氧区4处设有好氧排空管路14，且好氧排空管路14穿过设备舱26与外界连接；立式罐体1上、位于缺氧区3处设有缺氧排空管路15，且缺氧排空管路15穿过设备舱26与外界连接。

另外，可选的，设备舱26为可拆分结构，设备舱26包括两个弧形板，两个弧形板对称设置并形成空心筒状结构，立式罐体1安装在空心处，因而，整体设备可拆分为两个弧形板和立式罐体1，以便于运输整体设备。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的一种一体化污水处理设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种一体化污水处理设备，其特征在于，包括：

立式罐体，其内腔设有两侧高、中间低的隔板，用于将所述内腔分成缺氧区和好氧区，所述缺氧区和所述好氧区内均填充有活性污泥，所述好氧区内填充生物悬浮填料，且所述好氧区位于所述缺氧区的上方，所述缺氧区连接有进水管路，所述缺氧区与所述好氧区连通；

曝气装置，包括用于外接气源的第一曝气管路与用于向所述好氧区内充入空气并搅拌的曝气器组件，所述曝气器组件设于所述隔板的最低位置处，所述第一曝气管路穿过所述立式罐体的好氧区并连接于所述曝气器组件；

过滤膜装置，设于所述好氧区并连接有出水管路，用于截留所述好氧区内的活性污泥。

2.根据权利要求1所述的一体化污水处理设备，其特征在于，所述曝气器组件包括曝气器，所述曝气器嵌入于所述隔板，且所述曝气器的曝气头靠近所述隔板并朝向所述好氧区设置。

3.根据权利要求2所述的一体化污水处理设备，其特征在于，所述曝气器组件还包括安装板，所述安装板卡接于所述隔板的最低位置处，所述安装板设有凹槽，所述曝气器设于所述凹槽内，且所述凹槽的槽口靠近所述隔板设置。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一体化污水处理设备，其特征在于，所述隔板上设有多个所述曝气器组件，且所述曝气器组件均匀设置。

5.根据权利要求1至3任一项所述的一体化污水处理设备，其特征在于，所述过滤膜装置包括MBR膜组件和用于外接气源的第二曝气管路，所述第二曝气管路穿过所述立式罐体连接于所述MBR膜组件。

6.根据权利要求5所述的一体化污水处理设备，其特征在于，还包括控制装置，所述第一曝气管路与所述第二曝气管路均连接于曝气风机，所述第一曝气管路与所述第二曝气管路上均设有调节阀，且两个所述调节阀均与所述控制装置信号连接。

7.根据权利要求6所述的一体化污水处理设备，其特征在于，所述立式罐体上、位于所述好氧区处设有排污泥管路，用于排出所述好氧区内的活性污泥，且所述排污泥管路上设有与所述控制装置信号连接的电磁阀。

8.根据权利要求7所述的一体化污水处理设备，其特征在于，所述排污泥管路与所述缺氧区之间连接有回流管路，且所述回流管路上设有回流泵。

9.根据权利要求8所述的一体化污水处理设备，其特征在于，所述立式罐体上、位于所述好氧区处设有用于检测水内的氧气含量的溶解氧仪和用于检测水内的活性污泥浓度的污泥浓度计，所述溶解氧仪和所述污泥浓度计均信号连接于所述控制装置。

10.根据权利要求9所述的一体化污水处理设备，其特征在于，还包括呈空心筒状的设备舱，所述立式罐体套设于所述设备舱内，所述曝气风机设于所述设备舱，且所述进水管路、所述出水管路和所述排污泥管路均穿过所述设备舱与外界连接。

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