CN220334980U - 一种一体化农村生活污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及污水处理技术领域，提供一种强化脱氮除磷的农村生活污水一体化处理装置。本装置通过隔板将装置主体内部分隔为集水池、若干个生化池以及模块滤池；所述集水池与若干个生化池分别连通，所述生化池与模块滤池连通；所述模块滤池内有若干个滤料组件。本实用新型的装置具有针对低碳氮比污水脱氮效果好、强化磷去除的优势；同时装置采用双序批生化反应器交替运行模式，在兼顾序批工艺优势的基础上，实现系统的连续进水和自动控制运行，使本装置能够更好地应对具有分布分散、水量变化大特点的农村污水。

Description

一种一体化农村生活污水处理装置

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，具体涉及一种强化脱氮除磷的农村生活污水一体化处理装置。

背景技术

农村生活污水具有“点多、面广、分散、量小”的特点，具体排放特征表现为：(1)水量日内变化幅度大，特定时间段出现集中排放特征，其余是时间段水量较小，夜间甚至可能断流；(2)受季节影响明显，春夏水量大浓度低，秋冬水量小浓度大；(3)排放分散、收集困难，农村污水整体呈粗放型排放，污水径流量较小，分布散乱且覆盖面广泛；(4)有害物质少、可生物降解性好。

现有农村生活污水处理方法大体可以两大类：生态处理技术与生物处理技术。常用生态处理技术主要有人工湿地、稳定塘和土地渗滤等，此类方法一般水力停留时间长、占地面积大，且受季节性的影响很大，在实际应用中的效果并不理想。常用生物处理技术主要有活性污泥法和生物膜法，该类技术处理效果好，但由于所涉及到的生化反应复杂，同时农村污水又具有水质水量波动大、来源较广等特点，导致这类工艺技术的后期运维技术要求高。

此外，由于农村生活污水中含有大量氮磷元素，是农村水体富营养化和黑臭问题的重要诱因。因此，氮磷等植物性营养盐的去除也成为当前农村污水处理的重要目标。而农村生活污水普遍存在低碳氮比的水质特点，以及现有技术脱氮除磷效率低，工艺复杂，并不能有效处理农村生活污水。

实用新型内容

本实用新型提供一种一体化农村生活污水处理装置，以解决现有相关技术处理农村生活污水时，装置设施分散、占地大、对氮磷或有机污染物等处理能力不够高，对后期运维要求高等问题。

本实用新型的一体化农村生活污水处理装置，包括装置主体，通过隔板将装置主体内部分隔为集水池、若干个生化池以及模块滤池；所述集水池与若干个生化池分别连通，所述生化池与模块滤池连通；所述模块滤池内有若干个滤料组件。

可选的，所述集水池通过提升水泵而与生化池连通；所述集水池内设置水位传感器，所述水位传感器与所述提升水泵联锁。

可选的，集水池通过生化池进水管与生化池连通，生化池通过生化池出水管与模块滤池连接；所述生化池进水管上、生化池出水管上分别设置有进水阀与出水阀，所述进水阀、出水阀均与控制系统电性连接。

可选的，生化池内设置有搅拌曝气机，所述搅拌曝气机与控制系统电性连接。

可选的，所述生化池为2个；集水池、单个生化池、模块滤池为等容积池体。

可选的，所述模块滤池底部设置有多孔透水滤板，所述滤料组件装填于所述多孔透水滤板的上部；滤料组件为框架结构，内部填充有滤料。

可选的，多个滤料组件以分层堆叠的形式放置于模块滤池中，每层设置若干个滤料组件。

可选的，单个滤料组件为截面正方形的棱柱体。

可选的，装置主体为截面为正方形的棱柱形池体。

本实用新型开发了一种脱氮除磷效果好、结构简单、运维简便、运行费用低的农村生活污水处理装置，对解决紧迫且严重的农村水污染问题有着重要的环境效益和实用价值。具体而言，本实用新型形成了可强化脱氮除磷的一体化的污水处理装置。通过一体化设计，形成了结构紧凑、占地面积小的农村生活污水处理装置。同时，装置中设置多个并联的生化池，多个生化池可采用序批工艺并联交替运行，既保留了序批工艺灵活、结构简单、运行维护要求低的优点，适用于水量小、排水不规律的污水处理，又可实现对污水的连续处理，保障了装置的处理能力。并且，对于单个生化池，可通过曝气和搅拌功能的启停、进水时机的控制，实现多级A+O交替、分段进水的运行方式，可在保证COD去除效果同时，强化对氮的去除效能。此外，在模块滤池中设置多层滤料组件，进一步强化除磷效果。本装置可适应农村分散污水水质水量变化大的特点，易实现自动控制，运行维护便捷。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一体化农村生活污水处理装置的俯视结构示意图；

图2为本实用新型实施例的一体化农村生活污水处理装置的正视剖面结构示意图。

图中，1-集水池；2-第一生化池；3-第二生化池；4-装置主体；5-模块滤池；6-提升水泵；7-进水阀；8-搅拌曝气机；9-出水阀；10-出水泵；11-滤料组件；12-控制柜；13-滤板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案进行详细说明。

一种一体化农村生活污水处理装置，包括装置主体，通过隔板将装置主体内部分隔为集水池、若干个生化池以及模块滤池；所述集水池与若干个生化池分别连通，所述生化池与模块滤池连通；所述模块滤池内设置有若干个滤料组件。

其中，集水池将待处理的农村生活污水通入，均匀待处理原水水质、水量，待处理污水依次流经集水池、生化池和模块滤池，从模块滤池中出水，实现达标排放。生化池可通过生化处理工艺，例如AO法，实现生活污水的脱氮和COD的削减。模块滤池内通过滤料作用，进一步过滤、吸附悬浮物，并实现除磷功能。

对于装置的具体构造：

集水池通过提升水泵而与若干个生化池并联连通；所述集水池内设置水位传感器，所述水位传感器与所述提升水泵联锁。具体地，水位传感器可根据水位变化控制提升水泵启停。集水池内水位达最高水位时，提升水泵开启，系统开始运行；水位下降至最低水位时，提升水泵强制停止工作。在污水通入本装置集水池之前，可通过格栅等设施进行污水的除杂预处理。集水池既可均匀待处理原水水质、水量，又可使后续生化池保持较长的闲置时间，使其中发生微生物内源呼吸，减少生化池剩余污泥量。

生化池可设置多个，多个生化池并联运行，实现交替分步进水，形成序批式工艺。生化池通过提升水泵、生化池进水管承接来自集水池的来水，通过生化池出水管将出水通入模块滤池；所述生化池进水管上、生化池出水管上分别设置有进水阀与出水阀，更具体地，出水管可设置在生物池内0.5倍有效水深处，生物池外设置出水泵。所述进水阀、出水阀均与控制系统电性连接。通过控制系统控制进水阀、出水阀的启停，实现交替分步进水、有序出水，并使系统整体具有连续进水的功能。

对于单个生化池，生化池内设置有搅拌曝气机，所述搅拌曝气机与控制系统电性连接。单个生化池的运行采用多级缺氧+好氧交替、分段进水的运行方式。

多级缺氧+好氧交替运行是指生化池工作时，以一级缺氧+好氧、二级缺氧+好氧、三级缺氧+好氧、……等生化反应过程进行，一般交替级数可设为3。该运行方式可通过对生化池内的搅拌曝气机的控制而实现。搅拌曝气机可通过曝气和搅拌功能的启停，实现生物池内处于缺氧(仅开搅拌)、好氧(曝气搅拌同时开)和静沉(曝气搅拌均关闭)等不同生物氧化功能阶段。

分段进水是指原污水仅在缺氧运行阶段进入生化池。具体实现时，通过控制系统对提升水泵、进水阀的进水时机的控制，控制待处理污水在其生化池处于缺氧运行阶段时再从集水池中通入。此运行方式可最大限度的利用原污水中的有机碳源进行反硝化作用，可实现农村低碳氮比污水的高效生物脱氮。生化池中，发生有机物降解、硝化反硝化生物脱氮等过程，重点去除水中有机污染物和氮元素。

所述模块滤池底部设置有多孔透水滤板，所述滤料组件装填于所述多孔透水滤板的上部；滤料组件为框架结构，内部填充有滤料。滤料可使用吸附性材料。例如滤料可以为以钢渣、黏土为原料经高温烧结制作的吸附滤料，滤料富含钙、镁、铝和铁等元素，可通过吸附和生成Ca-P、Fe-P、Al-P等沉淀两种机理选择性高效去除水中的磷。浓度较低时，磷去除以吸附为主；浓度较高时，磷去除则以生成化学沉淀为主。滤料通过吸附、化学沉淀等作用机理实现对废水中磷的去除，同时亦通过滤料过滤截留作用对悬浮物进一步去除。

作为一种优选的具体实施方式，整个装置主体可为截面为正方形的棱柱形池体。其中由隔板将装置主体内部分隔为1个集水池、2个生化池和1个模块滤池等4个区域。相应地，模块滤池的滤料组件也可为截面正方形的棱柱体，以分层堆叠的形式规则放置于模块滤池中，每层4个。集水池、2个生化池和1个模块滤池为4个等容积池体，每池的有效容积设定为日处理污水量的50％。2个生化池并联运行，每天一轮运行，可使装置日处理能力达处理水量的150％以上(即安全系数1.5)，以适应农村污水水量变化大的特点。

装置还配有进出水泵、水位传感器、进出水阀、搅拌曝气机、溶解氧仪和控制柜等配件设施。装置所有配套设备可通过控制线路与控制柜连接，形成控制系统，按设定工序实现装置的自动运行。

上述可见，本实用新型针对农村生活污水的特点和处理中所存在的问题，提供了一种一体化农村生活污水强化脱氮除磷处理装置。该装置具有针对低碳氮比污水脱氮效果好、强化磷去除的优势；同时装置采用双序批生化反应器交替运行模式，在兼顾序批工艺优势的基础上，实现系统的连续进水和自动控制运行，使本装置能够更好地应对农村污水分布分散、水量变化大的特点。

实施例

本实施例的一体化农村生活污水强化脱氮除磷处理装置如图1和图2所示。装置主体4为方棱柱形池体，包括集水池1、第一生化池2、第二生化池3、模块滤池5。并设有提升水泵6、出水泵10、搅拌曝气机8、进水阀7、出水阀9、滤料组件11、滤板13和控制柜12等附属配件设施。

其中，集水池1、第一生化池2、第二生化池3和模块滤池5是四个等容积池体。每池的有效容积为日处理污水量的50％。

集水池1内设置提升水泵6。当水位到最高水位时，提升水泵6开始工作，为生化池进水；当到达水位降低到最低水位时，提升水泵6停止工作。

提升水泵6通过进水管道分别与第一生化池2和第二生化池3并行连接。2个生化池的进水管道出口端分别安装进水阀7。进水阀7根据设定控制程序控制启停切换，实现为2个生化池的交替和分段进水。

第一生化池2和第二生化池3内均设置搅拌曝气机8。搅拌曝气机8可通过曝气和搅拌功能的启停，实现生物池内处于缺氧(仅开搅拌)、好氧(曝气搅拌同时开)和静沉(曝气搅拌均关闭)等不同生物氧化功能阶段。

第一生化池2和第二生化池3内0.5倍有效水深处分别设置出水管，出水管上安装出水阀9。出水阀9可根据设定程序控制启停，并与模块滤池相连，实现模块滤池进水。

装置所有电气部件可通过控制线路与控制柜12连接，形成控制系统，按设定工况程序控制运行，实现装置的无人值守和自动运行。

装置运行过程如下：

1)农村生活污水经外部格栅除杂后，流入装置集水池1。当集水池1中水位升至最高水位时，水位传感器控制提升水泵6开启，为第一生化池2和第二生化池3进水。

2)通过控制进水管上进水阀7的启闭，以交替形式分别为两个生化池进水。即提升水泵6开启时，两个生化池的进水阀始终保持一个开启、另一个关闭，只有一个生化池处于进水状态。

3)单个生化池运行采用多级缺氧+好氧交替、分段进水的运行方式。生化池中，发生有机物降解、硝化反硝化生物脱氮等过程，重点去除水中有机污染物和氮元素。

4)生化池按设定工序运行结束后，停止工作，进入静置沉淀阶段，实现泥水分离。沉淀结束后，生化池出水阀9和出水泵10开启，实现生化池出水和模块滤池5进水。

5)生化池出水完毕后，进入闲置阶段。池内活性污泥进行内源呼吸，减小污泥产量。当集水池1中水位到达最高水位时，提升水泵6开启，为生化池交替进水，开始新一轮的工作周期。

6)模块滤池5中水流自下而上通过滤料组件11，发生吸附和化学沉淀除磷过程，选择性去除水中磷元素；同时，通过滤料过滤截留作用对悬浮物进一步去除。

7)污水经模块滤池处理后，形成装置出水外排。经装置处理后，农村生活污水中的悬浮物、有机物、氮、磷等均得到高效去除，可实现出水水质的全面、稳定达标排放。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本实用新型进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本实用新型的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本实用新型精神和范围的情况下，可以对本实用新型技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本实用新型的范围内。

Claims (8)

1.一种一体化农村生活污水处理装置，包括装置主体，其特征在于，通过隔板将装置主体内部分隔为集水池、若干个生化池以及模块滤池；所述集水池与若干个生化池分别连通，所述生化池与模块滤池连通；所述模块滤池内有若干个滤料组件；所述模块滤池底部设置有多孔透水滤板，所述滤料组件装填于所述多孔透水滤板的上部；滤料组件为框架结构，内部填充有滤料。

2.根据权利要求1所述的一体化农村生活污水处理装置，其特征在于，所述集水池通过提升水泵而与生化池连通；所述集水池内设置水位传感器，所述水位传感器与所述提升水泵联锁。

3.根据权利要求1所述的一体化农村生活污水处理装置，其特征在于，集水池通过生化池进水管与生化池连通，生化池通过生化池出水管与模块滤池连接；所述生化池进水管上、生化池出水管上分别设置有进水阀与出水阀，所述进水阀、出水阀均与控制系统电性连接。

4.根据权利要求1所述的一体化农村生活污水处理装置，其特征在于，生化池内设置有搅拌曝气机，所述搅拌曝气机与控制系统电性连接。

5.根据权利要求1所述的一体化农村生活污水处理装置，其特征在于，所述生化池为2个；集水池、单个生化池、模块滤池为等容积池体。

6.根据权利要求1所述的一体化农村生活污水处理装置，其特征在于，多个滤料组件以分层堆叠的形式放置于模块滤池中，每层设置若干个滤料组件。

7.根据权利要求6所述的一体化农村生活污水处理装置，其特征在于，单个滤料组件为截面正方形的棱柱体。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一体化农村生活污水处理装置，其特征在于，装置主体为截面为正方形的棱柱形池体。