CN219409499U - 一种微动力污水处理一体化集成装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微动力污水处理一体化集成装置，属于生活污水处理技术领域，它包括生态罐主体、进水管、生态罐盖板、导流管、生态罐隔板和回流管，生态罐主体一侧设有进水管，另一侧设有出水管，其顶部密封设有生态罐盖板，内部安装有生态罐隔板，靠近进水管出水口处连接有导流管，导流管和生态罐隔板将整个生态罐主体划分为依次连通的预缺氧区、厌氧区、缺氧区、好氧区和沉淀消毒区，导流管形成的预缺氧区还通过回流管与沉淀消毒区连通，缺氧区、好氧区放置有仿生填料，沉淀消毒区中设有有强化除磷滤料和水槽筛网。本实用新型的污水处理装置具有微动力、一体化集成、结构简单、易于制造、方便运维管理等优点。

Description

一种微动力污水处理一体化集成装置

技术领域

本实用新型属于生活污水技术领域，更具体地说，涉及一种微动力污水处理一体化集成装置。

背景技术

随着我国农村“三改”政策的不断推进，农村大部分住户的厕所使用水冲厕，但是厕所污水、厨房污水进入化粪池后，一般不经过处理就直接排入附近水沟或水塘中，使得水沟或水塘的水体富营养化、污染严重，随着夏季气温升高，被污染的水体极易发黑、发臭，造成空气污染，还容易滋生蚊蝇，严重影响周边居民的人居环境和身体健康。

针对上述问题，近年来不少地方政府已经在着手进行污水收集处理的改造工作，普遍采用的是“污水管网+污水处理站”方案，即全村铺设污水管网，将全村的生活污水进行统一收集，通过管网输送到集中的污水处理站进行处理，处理达标后再排到放自然水体。此种方法技术成熟、运行稳定、处理效果好，但是由于管网的基建投资费用较大，仅适用于村中住户居住集中，村中地形平缓或向一方放坡，管网铺设难度低的村庄。

我国大多数农村的实际情况是村中住户居住分散，村中地形起伏不一，这使得管网铺设的长度和深度大大增加，导致管网的基建投资费用大大增加，面对此种情况就不适合采用“污水管网+污水处理站”方案。

因此，针对我国大多数农村居住分散的情况，亟需寻求一种简单实用、建设成本低的一体化污水处理设备来解决上述农村污水处理问题。

小型化污水处理设备为分散居住村庄的污水处理提供了新途径，针对1户或2～3户靠近居住的情况，设置小型化污水处理设备对污水进行处理，使污水能够达标排放，省去了污水管网的基建投资，使得污水处理项目的整体投资费用大大降低。但是，只是把污水处理设备小型化，加药装置，曝气风机，回流泵没有减少，造成全村电机设备成倍增多，大大提高了设备的故障率，同时多台电机设备的总功率大于集中污水处理站的功率，使得能耗加大，造成运营维护成本增加。

针对上述问题，也有人对现有污水处理设备进行了一些相应的改进，如，中国专利申请号为202122718078.5的实用新型中公开了一种喀斯特地区农村污水处理一体化设备，该设备包括：提供容积空间的净化器壳体；净化器壳体间隔分成独立并且依次连通的厌氧单元、缺氧单元、好氧单元、絮凝单元、沉淀单元。污水进水进入厌氧单元和缺氧单元，通过加药装置向缺氧单元加药，处理后的污水流至好氧单元，污水在好氧单元通过风机进行曝气处理，而后污水从好氧单元流至絮凝单元进行曝气加药絮凝，而后污水从絮凝单元流至沉淀单元进行沉淀分离，实现污水处理后获得稳定排放水质，解决了目前出水水质不稳定的问题。该实用新型的不足之处在于：该农村污水处理一体化设备需要多次加药，电机设备的数量多、能耗大，提高了污水处理的运营维护成本。

实用新型内容

1.要解决的问题

针对现有小型化污水处理设备电机设备的数量多、能耗大的问题，本实用新型提供一种微动力污水处理一体化集成装置。整个设备使用气泵，具有曝气和回流双重功能，降低了电机的数量和功率，具有微动力、一体化集成、结构简单、易于制造、方便运维管理等优点。

2.技术方案

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

本实用新型的一种微动力污水处理一体化集成装置，包括生态罐主体、进水管和生态罐盖板，生态罐主体的顶部密封设有生态罐盖板，形成一个完整的生态罐。更优化的，本实用新型的生态罐主体和生态罐盖板之间通过防水密封垫和螺丝固定。

还包括导流管、生态罐隔板和回流管，所述生态罐主体一侧设有进水管，其另一侧设有出水管，污水从进水管中进入生态罐内进行处理后，再由生态罐的出水管排出即可。生态罐主体内部安装有生态罐隔板，靠近进水管出水口处连接有导流管，导流管和生态罐隔板将整个生态罐主体划分为依次连通的预缺氧区、厌氧区、缺氧区、好氧区和沉淀消毒区，且所述导流管形成的预缺氧区还通过回流管与沉淀消毒区连通，在沉淀消毒区处理后产生的污水还可再次通过回流管循环至导流管内进行处理。

所述缺氧区、好氧区放置有仿生填料，该仿生填料采用内部填充有大量孔隙，比表面积大，易于微生物附着生长的仿生填料，外壳采用球状塑料网结构，且所述沉淀消毒区中装填的强化除磷滤料，是以具有吸附和固化无机磷特性的特殊材料为核心原料，配以硅砂、纤维丝、水泥、石灰等辅助材料制成的除磷滤料，其表面及内部均匀分布大量气孔。通过选用上述填料和除磷滤料，能够有效对污水中的有机物进行去除，也提高了脱氮除磷的去除效率。

所述沉淀消毒区的出水管进水口处设有水槽筛网，污水进入生态罐体内依次经过预缺氧区、厌氧区、缺氧区、好氧区和沉淀消毒区进行处理，处理达标后可直接排放到自然水体中。

作为本实用新型的进一步改进，所述厌氧区和缺氧区中间的生态罐隔板上部设有溢流孔，缺氧区和好氧区中间的生态罐隔板下部设有溢流孔，好氧区内设有过水管，过水管顶部为开口，其底部穿过好氧区和沉淀消毒区中间的生态罐隔板后与沉淀消毒区连通，且过水管底部设于漏网型隔板下方，漏网型隔板上方放置有强化除磷滤料。

作为本实用新型的进一步改进，所述水槽筛网表面均匀分布过水小孔，内部设置有细目筛网，放置氯片或其他缓释消毒剂。

作为本实用新型的进一步改进，还包括曝气管和气泵，所述曝气管分别设于厌氧区、缺氧区、好氧区内，且每根曝气管的一端均设于厌氧区、缺氧区、好氧区底部，其另一端均通过阀门与气泵连接。通过曝气管和水泵的设置，通过气泵对厌氧区定期扰动底泥，防止污泥沉积，通过气泵给缺氧区和好氧区进行曝气充氧，曝气量通过相应的阀门控制，通过气泵将沉淀消毒区的沉淀污泥和污水进行回流，满足活性污泥法的工艺。达到“一气多用”，减少电机设备数量和总功率，降低故障率和运维成本。

作为本实用新型的进一步改进，还包括气提管，所述气提管一端与回流管连接，其另一端通过阀门与曝气管连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述导流管顶部封闭，其侧壁分别与进水管、回流管连通，导流管底部加工有锯齿形出水口，污水和污泥在向下的过程中，使进水和回流污水、回流污泥充分混合，从底部均匀流出。

作为本实用新型的进一步改进，所述生态罐主体上预留有供生态罐隔板安装的插槽，生态罐隔板与生态罐主体连接处还设有防水密封垫。

作为本实用新型的进一步改进，所述生态罐主体、生态罐盖板均采用PP材质制成，均根据实际设计尺寸一次加工成型，且生态罐盖板上预留3个检查口，便于后期运营维护及检修。

作为本实用新型的进一步改进，还包括控制柜，气泵与控制柜电连接。

作为本实用新型的进一步改进，还包括太阳能板和两个串联相连的气泵，两个气泵均与控制柜电连接，控制柜与太阳能板相连。

3.有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的一种微动力污水处理一体化集成装置，其生态罐主体、生态罐盖板、生态罐隔板均采用PP材质，根据设计尺寸一次性成型，生产加工简单迅速，生态罐主体预留插槽用于安装生态罐隔板，为防止生态罐隔板边缘漏水，可加以防水密封垫，生态罐主体和生态罐盖板采用防水密封垫和螺丝固定，整体结构稳定，耐腐蚀性好。

(2)本实用新型提供的一种微动力污水处理一体化集成装置，全部动力由低功率的气泵提供，污水自流进入微动力污水处理一体化集成装置，逐级流过预缺氧区、厌氧区、缺氧区、好氧区和沉淀消毒区，通过气泵对厌氧区定期扰动底泥，防止污泥沉积，通过气泵给缺氧区和好氧区进行曝气充氧，曝气量通过相应的阀门控制，通过气泵将沉淀消毒区的沉淀污泥和污水进行回流，满足活性污泥法的工艺。达到“一气多用”，减少电机设备数量和总功率，降低故障率和运维成本。

(3)本实用新型提供的一种微动力污水处理一体化集成装置，在缺氧区和好氧区设置仿生填料，该区域内兼具传统流化床和生物接触氧化法两者的优点，在曝气充氧的同时，气泡上升带动水流上升扰动，使填料载体处于流化状态，进而形成悬浮生长的活性污泥和附着生长的生物膜，使得移动床生物膜利用了整个反应器空间，充分发挥附着相微生物和悬浮相微生物两者的优越性，使之扬长避短，相互补充。与以往的填料方式不同的是，悬浮填料能与污水频繁多次接触，既有利于有机物去除，也提高了脱氮除磷的去除效率。

(4)本实用新型提供的一种微动力污水处理一体化集成装置，沉淀消毒区采用强化除磷滤料进行泥水分离，强化除磷滤料以具有吸附和固化无机磷特性的特殊材料为核心原料，配以硅砂、纤维丝、水泥、石灰等辅助材料制成的除磷滤料，其表面及内部均匀分布大量气孔。含泥污水从下部进入沉淀消毒区，通过均匀布水，使之缓慢进入强化除磷滤料，此时含磷污泥被滤料拦截进行沉淀，污水在经过强化除磷滤料时，水中的无机磷被强化除磷滤料吸附和固化，从而达到提高除磷效率的目的。

附图说明

图1为本实用新型的一种微动力污水处理一体化集成装置的内部剖面主视结构示意图；

图2为另一视角下的污水处理一体化集成装置内部剖面主视结构示意图；

图3为俯视状态下本实用新型的一体化集成装置内部结构示意图；

图4为另一种实施方式下本实用新型的污水处理一体化集成装置内部剖面主视结构示意图；

图中：

1、生态罐主体；2、进水管；3、生态罐盖板；4、导流管；5、曝气管；6、生态罐隔板；7、仿生填料；8、过水管；9、阀门；10、气泵；11、水槽筛网；12、出水管；13、强化除磷滤料；14、回流管；15、气提管；16、控制柜；17、太阳能板。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件所必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

同时，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”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，除非另有明确的限定，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，应当理解，为了便于描述，附图中所示出的各个部件的尺寸并不按照实际的比例关系绘制，例如某些层的厚度或宽度可以相对于其他层有所夸大。

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。

实施例1

如图1-3所示，本实施例的一种微动力污水处理一体化集成装置，包括生态罐主体1、进水管2、生态罐盖板3、导流管4、生态罐隔板6和回流管14。

生态罐主体1和生态罐盖板3之间通过防水密封垫和螺丝固定，形成一个完整的生态罐，整体结构稳定，耐腐蚀性好。所述生态罐主体1和生态罐盖板3均采用PP材质，根据设计尺寸一次性成型，生态罐主体1内腔中预留有供生态罐隔板6进行装置的插槽。生态罐盖板3上预留3个检查口，便于后期运营维护及检修。整体微动力污水处理一体化集成装置采用地埋式，地面可以布置花草绿化，与周边环境完美融合。

具体的，如图1-3所示，所述生态罐主体1上位于预缺氧区的一侧设有进水管2，其位于沉淀消毒区的一侧设有出水管12。所述生态罐主体1内部设有多个生态罐隔板6，根据污水处理的实际需求，本实施例中设置有三个垂直于生态罐主体1底板设置的生态罐隔板6，将生态罐主体1划分为四个区域，依次为厌氧区、缺氧区、好氧区和沉淀消毒区。同时，位于生态罐主体1边部的第一个区域，其底板上固定安装有导流管4，所述导流管4整体加工为筒体结构，导流管4底部与生态罐主体1底板相连处加工有锯齿形出水口，导流管4顶部设有封盖，导流管4的上部一方面与进水管2相连，另一方面还与回流管14连通，通过在导流管4的底部设置出水口，污水和污泥在向下运动的过程中，可以促使污水和回流污水、回流污泥充分进行混合后再从导流管4的底部流出进入厌氧区。设于生态罐主体1边部第一区域的导流管4，形成了预缺氧区，也即：本实用新型的污水处理一体化集成装置，通过导流管4和生态罐隔板6的设置，将生态罐主体1内腔中划分为依次连通的预缺氧区、厌氧区、缺氧区、好氧区和沉淀消毒区五个区域，对污水进行处理时，逐级流过预缺氧区、厌氧区、缺氧区、好氧区和沉淀消毒区分别进行处理。此外，所述回流管14一端与导流管4相连，其另一端设于沉淀消毒区底部，将过滤下的混合物料回流至预缺氧区进行反应，使得回流液中的硝酸盐在预缺氧区中得到反硝化，降低了回流污泥中硝酸盐对厌氧释磷的影响，对除磷有利。

更优化的，本实用新型的装置，通过在缺氧区、好氧区放置仿生填料7，该区域内兼具传统流化床和生物接触氧化法两者的优点，在曝气充氧的同时，气泡上升带动水流上升扰动，使填料载体处于流化状态，进而形成悬浮生长的活性污泥和附着生长的生物膜，使得移动床生物膜利用了整个反应器空间，充分发挥附着相微生物和悬浮相微生物两者的优越性，使之扬长避短，相互补充。与以往的填料方式的是，悬浮填料能与污水频繁多次接触，既有利于有机物去除，也提高了脱氮除磷的去除效率。

如图1所示，在沉淀消毒区放置强化除磷滤料13和水槽筛网11，所述强化除磷滤料以具有吸附和固化无机磷特性的材料为核心原料，配以硅砂、纤维丝、水泥、石灰等辅助材料制成的除磷滤料，其表面及内部均匀分布大量气孔。含泥污水从下部进入沉淀消毒区，通过均匀布水，使之缓慢进入强化除磷滤料13，此时含磷污泥被滤料拦截进行沉淀，污水在经过强化除磷滤料时，水中的无机磷被强化除磷滤料吸附和固化，从而达到提高除磷效率的目的。更优化的，所述水槽筛网11表面均匀分布过水小孔，内部设置有细目筛网，放置氯片或其他缓释消毒剂，用来对过滤后的水体进行消毒杀菌。

更进一步的，所述生态罐隔板6也采用PP材质，根据设计尺寸一次性成型，其边缘形状尺寸及厚度贴合生态罐主体1预留的安装插槽，为防止生态罐隔板6安装时，其边缘漏水，可以在安装处加设防水密封垫。本实用新型的污水处理一体化集成装置，还设有曝气管5、气泵10和回流管14。生态罐隔板6在设计时，预先预留曝气管5、过水管6、回流管14的安装孔。

如图1或3所示，所述曝气管5分别设于厌氧区、缺氧区、好氧区内，且每根曝气管5的一端均设于厌氧区、缺氧区、好氧区底部，其另一端均单独通过阀门9与气泵10连接，通过阀门9独立控制各个区域的曝气量。所述气提管15一端与回流管14连接，其另一端通过阀门9与曝气管5连接。

此外，在厌氧区和缺氧区中间的生态罐隔板6的上部设有溢流孔，缺氧区和好氧区中间的生态罐隔板6下部设有溢流孔，好氧区内设有过水管8，过水管8顶部为开口，过水管8的底部穿过好氧区和沉淀消毒区中间的生态罐隔板6后与沉淀消毒区连通，且过水管8底部设于漏网型隔板下方(也即强化除磷滤料13下方)。进水管2和回流管14均设于导流管4上方，污水在处理过程中，污水从进水管2进入导流管4，回流液从沉淀消毒区通过回流管14进入导流管4中，污水和污泥从上向下流动的过程中，在导流管4形成的预缺氧区内进行充分的混合，混合后的污水从导流管4底部的锯齿形出水口流出，进入厌氧区，由于厌氧区的生态罐隔板6上部设有溢流孔，因此污泥在厌氧区中存储到一定量以后从顶部溢出至缺氧区，污水下落的过程中会冲击仿生填料7，与仿生填料7充分进行接触，提高了仿生填料7的吸附效果，第一次吸附完成后，污水再从生态罐隔板6(设于缺氧区和好氧区之间)下部的溢流孔流入好氧区，再次与仿生填料7进行接触。而由于过水管8的设置，且过水管8进水口高于其出水口，从而保证了污水在好氧区有充分的时间进行吸附处理。同时，在厌氧区、缺氧区、好氧区内设置了曝气管5，曝气管5与气泵10相连，通过气泵10对厌氧区定期扰动底泥，防止污泥沉积，通过气泵10给缺氧区和好氧区进行曝气充氧，曝气量通过相应的阀门9控制，通过气泵将沉淀消毒区的沉淀污泥和污水进行回流，满足活性污泥法的工艺，达到“一气多用”，减少电机设备数量和总功率，降低故障率和运维成本。

实施例2

如图4所示，本实施例的一种微动力污水处理一体化集成装置，其主要结构基本同实施例1，其主要区别在于：还包括控制柜16和太阳能板17，气泵10与控制柜16电连接。更优化的，还包括太阳能板17和两个串联相连的气泵10，两个气泵10均与控制柜16电连接，控制柜16与太阳能板17相连。

所述太阳能板17具有收集太阳能转化为电能的功能，为气泵10供电，节省用户的电耗，降低运维费用。

所述气泵17设置为2台，1#气泵连接厌氧区、好氧区的曝气管，2#气泵连接缺氧区的曝气管5和回流管14，气泵10具有低功率、低能耗、低噪音、低体积、高风量的优点，完全满足本实施例的微动力污水处理一体化集成装置的曝气需求。

所述控制柜16可以设置每隔1～12小时对2台气泵10进行切换供电，从而达到各个分格区交替进行厌氧与好氧环境的切换，不断进行硝化-反硝化，从而提高脱氮除磷的效果。同时，节省了电磁阀、电动阀，降低故障率。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种微动力污水处理一体化集成装置，包括生态罐主体(1)、进水管(2)和生态罐盖板(3)，其特征在于：还包括导流管(4)、生态罐隔板(6)和回流管(14)，所述生态罐主体(1)一侧设有进水管(2)，其另一侧设有出水管(12)，生态罐主体(1)顶部密封设有生态罐盖板(3)，生态罐主体(1)内部安装有生态罐隔板(6)，靠近进水管(2)出水口处连接有导流管(4)，导流管(4)和生态罐隔板(6)将整个生态罐主体(1)划分为依次连通的预缺氧区、厌氧区、缺氧区、好氧区和沉淀消毒区，且所述导流管(4)形成的预缺氧区还通过回流管(14)与沉淀消毒区连通；所述缺氧区、好氧区放置有仿生填料(7)，所述沉淀消毒区中装填有强化除磷滤料(13)，且沉淀消毒区的出水管(12)进水口处设有水槽筛网(11)。

2.根据权利要求1所述的一种微动力污水处理一体化集成装置，其特征在于：所述厌氧区和缺氧区中间的生态罐隔板(6)上部设有溢流孔，缺氧区和好氧区中间的生态罐隔板(6)下部设有溢流孔，好氧区内设有过水管(8)，过水管(8)顶部为开口，其底部穿过好氧区和沉淀消毒区中间的生态罐隔板(6)后与沉淀消毒区连通，且过水管(8)底部设于漏网型隔板下方，漏网型隔板上方放置有强化除磷滤料(13)。

3.根据权利要求1所述的一种微动力污水处理一体化集成装置，其特征在于：所述水槽筛网(11)表面均匀分布过水小孔，内部设置有细目筛网，放置氯片或其他缓释消毒剂。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种微动力污水处理一体化集成装置，其特征在于：还包括曝气管(5)和气泵(10)，所述曝气管(5)分别设于厌氧区、缺氧区、好氧区内，且每根曝气管(5)的一端均设于厌氧区、缺氧区、好氧区底部，其另一端均通过阀门(9)与气泵(10)连接。

5.根据权利要求4所述的一种微动力污水处理一体化集成装置，其特征在于：还包括气提管(15)，所述气提管(15)一端与回流管(14)连接，其另一端通过阀门(9)与曝气管(5)连接。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的一种微动力污水处理一体化集成装置，其特征在于：所述导流管(4)顶部封闭，其侧壁分别与进水管(2)、回流管(14)连通，导流管(4)底部加工有锯齿形出水口。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的一种微动力污水处理一体化集成装置，其特征在于：所述生态罐主体(1)上预留有供生态罐隔板(6)安装的插槽，生态罐隔板(6)与生态罐主体(1)连接处还设有防水密封垫；所述生态罐主体(1)和生态罐盖板(3)通过防水密封垫和螺丝固定连接。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的一种微动力污水处理一体化集成装置，其特征在于：所述生态罐主体(1)、生态罐盖板(3)均采用PP材质制成，且生态罐盖板(3)上预留检查口。

9.根据权利要求4所述的一种微动力污水处理一体化集成装置，其特征在于：还包括控制柜(16)，气泵(10)与控制柜(16)电连接。

10.根据权利要求9所述的一种微动力污水处理一体化集成装置，其特征在于：还包括太阳能板(17)和两个串联相连的气泵(10)，两个气泵(10)均与控制柜(16)电连接，控制柜(16)与太阳能板(17)相连。