CN220413061U - 立式一体化污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种立式一体化污水处理装置，其包括池体、沉淀池、管路系统和填料组件；池体自底部朝向顶部依次形成有缺氧区、好氧区和沉淀区，缺氧区和好氧区之间设置有分隔板，分隔板开设有通孔；沉淀池设置于沉淀区内，沉淀池开设有溢水口；管路系统包括第一进水管、第一回流管、第二回流管、排泥管、第二进水管和曝气管道，第一进水管和第一回流管分别布设于缺氧区的底部，第二回流管与好氧区的上部或沉淀区连通，排泥管与沉淀池的底部连通，第二进水管的两端分别与沉淀区和沉淀池连通，曝气管道布设于好氧区的底部；填料组件设置于好氧区内。该立式一体化污水处理装置具有占地面积小、降低了能耗和脱氮效率高的优点。

Description

立式一体化污水处理装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种立式一体化污水处理装置。

背景技术

水体富营养化是水体中N、P等营养盐含量过多而引起的水质污染，其实质是由于营养盐的输入输出失去平衡性，从而导致水生态系统物种分布失衡，单一物种疯长，破坏了系统的物质与能量的流动，使整个水生态系统逐渐走向灭亡。因此，氮元素的去除已成为污水处理中的重中之重。

A/O工艺是指缺氧(Anoxic)-好氧(Oxic)污水处理工艺，是生物法处理污水的一种工艺。该工艺于20世纪70年代开发至今，由于其同时具有降解有机物及脱氮作用，且运行管理方便，已经得到了广泛的运用和实施。该工艺对污水中的有机物、氨氮、总氮等均有较高的去除效果。并且该工艺流程简单，投资省，操作费用低，以污水中的有机物作为反硝化的碳源，故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。现多数一体化缺氧好氧污水处理装置均为卧式设备，相同的停留时间下，占地面积大；并且缺氧池需进行机械搅拌，运行能耗高。

鉴于此，有必要提供一种新的立式一体化污水处理装置，以解决或至少缓解上述技术缺陷。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种立式一体化污水处理装置，旨在解决现有技术中污水处理装置占地面积大的技术问题。

为实现上述目的，根据本实用新型的一方面，本实用新型提供一种立式一体化污水处理装置，包括：

池体，自底部朝向顶部依次形成有缺氧区、好氧区和沉淀区，所述缺氧区和所述好氧区之间设置有分隔板，所述分隔板开设有通孔；

沉淀池，设置于所述沉淀区内，所述沉淀池开设有溢水口；

管路系统，包括第一进水管、第一回流管、第二回流管、排泥管、第二进水管和曝气管道，所述第一进水管和所述第一回流管分别布设于所述缺氧区的底部，所述第二回流管与所述好氧区的上部或所述沉淀区连通，所述第二回流管用于与所述第一回流管连通，所述排泥管与所述沉淀池的底部连通，所述第二进水管的两端分别与所述沉淀区和所述沉淀池连通，所述曝气管道布设于所述好氧区的底部；

填料组件，设置于所述好氧区内，且所述填料组件处于所述第二回流管与所述曝气管道之间。

在一实施例中，所述沉淀池包括相互连通的沉降部和沉淀部，所述沉淀部与所述沉降部靠近所述好氧区的一端连接，所述沉淀部自上而下呈渐缩设置，所述排泥管与所述沉淀部的底部连通。

在一实施例中，所述立式一体化污水处理装置还包括斜管填冲层，所述斜管填冲层布设于所述沉降部内。

在一实施例中，所述管路系统还包括中心进水筒，所述中心进水筒的一端向下伸入所述沉淀部，所述中心进水筒的另一端与所述第二进水管连通且高于所述溢水口。

在一实施例中，所述管路系统还包括气体收集管，所述气体收集管设置于所述分隔板下方，所述立式一体化污水处理装置还包括多组间隔设置的气液分离件，任意相邻两组所述气液分离件之间形成有间隙，所述气液分离件开设有分离槽，所述分离槽的底部与所述气体收集管连通，所述分离槽的开口朝向所述第一进水管。

在一实施例中，沿所述分离槽的底部至所述分离槽的开口方向，所述分离槽呈渐扩设置。

在一实施例中，所述立式一体化污水处理装置还包括挡板，所述挡板设置于所述间隙下方，所述挡板的宽度大于或等于所述间隙的宽度。

在一实施例中，所述填料组件包括填料支架和生物填料层，所述填料支架与所述好氧区的内壁面连接，所述生物填料层安装于所述填料支架。

在一实施例中，所述沉淀区围设于所述沉淀池，所述沉淀区的顶部高于所述溢水口的高度，所述溢水口处设有出水堰。

在一实施例中，所述曝气管道包括主管道和多条分支管道，每一所述分支管道均与所述主管道连通，所述分支管道上设置有多个曝气盘。

本实用新型技术方案中，污水和混合液从污水处理装置底部的第一进水管进入，水流整体为上升流，污水和混合液先在缺氧区混合均匀，进行反硝化反应，由反硝化菌将及其他氮氧化物作为电子受体还原为氮气或氮的其他气态氧化物，进行反硝化脱氮；随后污水穿过分隔板的通孔进入好氧区，分隔板可以分隔开缺氧区与好氧区的污泥，好氧区底部设置的曝气管道进行曝气，对水体进行充氧，好氧区内部的填料组件可以维持好氧区内较高浓度的生物量和较高的生物活性，污水继续在好氧区内进行硝化反应，由亚硝酸菌和硝酸菌共同进行生物化学作用，将/>氧化为/>同时也能对污水中的有机物进行降解；好氧区内污水从底部上升至顶部，有机物含量逐渐降低，氧含量也逐渐降低，对氧有着高效的利用率，第二回流管通过外接回流水泵与第一回流管连通，从而将好氧区的硝化液回流至缺氧区，硝化液中含有硝化细菌氧化氨氮产生的硝酸盐氮，它们回流到缺氧区后，与第一进水管里的有机物混合，由反硝化细菌进行硝酸盐氮的反硝化，实现总氮去除，回流水泵的功率可以根据处理量进行流量选择；通过好氧区的污水上升进入沉淀区并通过第二进水管流入沉淀池，多余的空气会从池体顶部排出；沉淀池内的污水利用重力沉降原理来去除污水中的悬浮物，沉淀后的清液可以排出处理装置，而沉淀下来的污泥则可以通过排泥管排出，具体地，排泥管可以外接污泥回流泵及静压排泥管，通过阀门切换，排泥时剩余污泥通过静压排泥管排出污泥；平常运行时，启动污泥回流泵将污泥通过第一回流管回流至缺氧区，以保证缺氧区内的污泥浓度。

污水处理装置好氧区内水流为上升流，并将缺氧区、好氧区、沉淀区进行竖向布置，大大减少了污水处理装置的占地面积，并且上升流的污水具有自搅拌的作用，在缺氧区不用增设搅拌装置，也能使各种物质较为充分地混合进行反硝化反应，减少了能耗，还降低了生产制造以及后续的维护成本。好氧区内微生物分解有机物需消耗溶解氧，曝气管道可以外接风机，提供硝化反应所需的氧气，好氧区底部区域的污水有机物含量高，溶解氧含量也高，随着污水上升的过程，有机物逐渐被分解，有机物含量降低，溶解氧含量也降低，因此对溶解氧有较高的利用率，从而使得回流的混合液含氧率低，提高了脱氮效率。污水处理装置中污水经过缺氧区、好氧区生化反应后，从沉淀区流入沉淀池，由于是升流式，根据重力沉降的原理，污水处理装置内能保证较高的污泥浓度，而进入沉淀池的污泥浓度较小，增强了沉淀池的沉淀效果。本实用新型具有占地面积小、降低了能耗和脱氮效率高的优点。

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，下面将对实施条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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例立式一体化污水处理装置的纵面剖视图；

图2为本实用新型一实施例立式一体化污水处理装置外接回流水泵和污泥回流泵的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例第一进水管和第二进水管的平面剖视图；

图4为本实用新型一实施例气液分离器、气体收集管和挡板的纵面剖视图；

图5为本实用新型一实施例气液分离器和气体收集管的平面剖视图；

图6为本实用新型一实施例曝气管道的平面剖视图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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，所描述的实施条例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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作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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两组，例如两组，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“连接”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，可以是两组元件内部的连通或两组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。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

请参照图1～图5，本实用新型提供一种立式一体化污水处理装置100(以下简称：污水处理装置)，其包括池体1、沉淀池2、管路系统和填料组件4；池体1形成有自下而上依次设置的缺氧区11、好氧区12和沉淀区13，缺氧区11和好氧区12之间设置有分隔板14，分隔板14开设有通孔141；沉淀池2设置于沉淀区13内，沉淀池2开设有溢水口21；管路系统包括第一进水管31、第一回流管32、第二回流管33、排泥管34、第二进水管35和曝气管道36，第一进水管31和第一回流管32分别布设于缺氧区11的底部，第二回流管33与好氧区12的上部或沉淀区13连通，第二回流管33用于与第一回流管32连通，排泥管34与沉淀池2的底部连通，第二进水管35的两端分别与沉淀区13和沉淀池2连通，曝气管道36布设于好氧区12的底部；填料组件4设置于好氧区12内，且填料组件4处于第二回流管33与曝气管道36之间。

上述实施例中，污水和混合液从污水处理装置底部的第一进水管31进入，水流整体为上升流，污水和混合液先在缺氧区11混合均匀，进行反硝化反应，由反硝化菌将及其他氮氧化物作为电子受体还原为氮气或氮的其他气态氧化物，进行反硝化脱氮；随后污水穿过分隔板14的通孔141进入好氧区12，分隔板14可以分隔开缺氧区11与好氧区12的污泥，好氧区12底部设置的曝气管道36进行曝气，对水体进行充氧，好氧区12内部的填料组件4可以维持好氧区12内较高浓度的生物量和较高的生物活性，污水继续在好氧区12内进行硝化反应，由亚硝酸菌和硝酸菌共同进行生物化学作用，将/>氧化为同时也能对污水中的有机物进行降解；好氧区12内污水从底部上升至顶部，有机物含量逐渐降低，氧含量也逐渐降低，对氧有着高效的利用率，第二回流管33通过外接回流水泵8与第一回流管32连通，如图2所示，从而将好氧区12的硝化液回流至缺氧区11，硝化液中含有硝化细菌氧化氨氮产生的硝酸盐氮，它们回流到缺氧区11后，与第一进水管31里的有机物混合，由反硝化细菌进行硝酸盐氮的反硝化，实现总氮去除，硝化液回流从好氧区12的顶部取水，由于污水上升过程中进行硝化反应，充分利用了曝气产生的氧气，好氧区12的顶部的溶解氧含量很低，硝化液回流至缺氧区11后，不会导致缺氧区11的溶解氧含量升高，保证了缺氧区11的反硝化效果，其中，回流水泵8的功率可以根据处理量进行流量选择；通过好氧区12的污水上升进入沉淀区13并通过第二进水管35流入沉淀池2，多余的空气会从池体1顶部排出；沉淀池2内的污水利用重力沉降原理来去除污水中的悬浮物，沉淀后的清液可以排出处理装置，而沉淀下来的污泥则可以通过排泥管34排出，具体地，如图2所示，排泥管34可以外接污泥回流泵9及静压排泥管，通过阀门切换，排泥时剩余污泥通过静压排泥管排出污泥；平常运行时，启动污泥回流泵9将污泥通过第一回流管32回流至缺氧区11，以保证缺氧区11内的污泥浓度。

污水处理装置好氧区12内水流为上升流，并将缺氧区11、好氧区12、沉淀区13进行竖向布置，大大减少了污水处理装置的占地面积，并且上升流的污水具有自搅拌的作用，在缺氧区11不用增设搅拌装置，也能使各种物质较为充分地混合进行反硝化反应，减少了能耗。好氧区12内微生物分解有机物需消耗溶解氧，曝气管道36可以外接风机，提供硝化反应所需的氧气，好氧区12底部区域的污水有机物含量高，溶解氧含量也高，随着污水上升的过程，有机物逐渐被分解，有机物含量降低，溶解氧含量也降低，因此对溶解氧有较高的利用率，从好氧区12的顶端进行硝化液回流，使得回流的硝化液溶解氧的含量很低，保证了反硝化效果，脱氮效率高。污水处理装置中污水经过缺氧区11、好氧区12生化反应后，从沉淀区13流入沉淀池2，由于是升流式，跑泥量少，污水处理装置内能保证较高的污泥浓度，而进入沉淀池2的污泥浓度较小，增强了沉淀池2的沉淀效果。本实施例具有占地面积小、降低了能耗和脱氮效率高的优点。

其中，填料组件4具体包括填料支架41和生物填料层42，填料支架41与好氧区12的内壁面连接，生物填料层42安装于填料支架41。生物填料层42富集有硝化菌，以维持好氧区12内较高浓度的生物量和较高的生物活性，填料支架41则用于固定生物填料层42，填料支架41具体包括上支架、下支架、以及多组分别与上支架和下支架连接的安装支架，安装支架竖直设置，生物填料层42则布置在安装支架上，在废液沿安装支架的上升过程中，持续进行硝化反应，并降低废液中的有机物含量。控制缺氧区11的反硝化反应的溶解氧＜0.5mg/L，好氧区12硝化反应的溶解氧＞2mg/L。第二回流管33可以与好氧区12的上部连通，如图1所示；也可以与沉淀区13连通，如图2所示，设置的位置越高，回流的硝化液溶解氧的含量越低，可使脱氮效率达90％以上。

在一实施例中，参照图1，沉淀池2设置在沉淀区13的中部，并通过钢架与沉淀区13的内壁面连接固定，沉淀区13围设于沉淀池2，沉淀区13的顶部高于溢水口21的高度，溢水口21处设有出水堰24。沉淀后的清液从溢水口21溢出，并通过出水堰24排出污水处理装置。经过反应后污水在沉淀区13内上升，第二进水管35具体与沉淀区13的顶部连通，另一端的高度低于其与沉淀区13的连通处高度，污水可以通过第二进水管35自流进入到沉淀池2。具体地，出水堰24接有出水管241，清液从出水管241排出。

在一实施例中，参照图1，沉淀池2包括相互连通的沉降部22和沉淀部23，沉淀部23与沉降部22靠近好氧区12的一端连接，沉淀部23自上而下呈渐缩设置，排泥管34与沉淀部23的底部连通。沉降部22设置在沉淀部23的上方，溢水口21即沉降部22上端的开口，清液从该处溢出，悬浮物在沉降部22沉降，并堆积至沉淀部23，渐缩设置的沉淀部23有利于污泥的堆积集中，以便于从排泥管34排出或者回流至缺氧区11。

在一实施例中，参照图1，污水处理装置还包括斜管填冲层5，斜管填冲层5布设于沉降部22内。斜管填冲层5根据“浅层沉淀”原理，斜管填冲层5形成有多个倾斜设置且轴线相互平行的沉降通道51，悬浮物在沉降通道51中，与沉降面碰撞后，将随沉降面下沉，提高了沉淀效率。具体地，斜管填冲层5呈六角蜂窝状，沉降通道51的轴线与水平面的倾角可以为60°。

在一实施例中，参照图1，管路系统还包括中心进水筒37，中心进水筒37的一端向下伸入沉淀部23，中心进水筒37的另一端与第二进水管35连通且高于溢水口21。从沉淀区13排出的废液会先通过第二进水管35自流至中心进水筒37中，中心进水筒37的上下两端为贯通结构，废液会通过中心进水筒37直接进入到沉淀部23，并由下往上流动，从而可以先进行充分的沉降及沉淀，形成清液后再由溢水口21溢出。

在一实施例中，参照图4和图5，管路系统还包括气体收集管38，气体收集管38设置于分隔板14下方，污水处理装置还包括多组间隔设置的气液分离件6，任意相邻两组气液分离件6之间形成有间隙61，气液分离件6开设有分离槽62，分离槽62的底部与气体收集管38连通，分离槽62的开口朝向第一进水管31。在缺氧区11进行反硝化反应产生的氮气和气态氧化物也可以通过气液分离件6和气体收集管38直接排出，气体上升过程中会被气液分离件6收集，并随着气体收集管38排出至外界；间隙61用于供废液通过，缺氧区11内的废液先是进行反硝化反应，随着上升依次间隙61和通孔141进入好氧区12。具体地，气体收集管38的另一端高度高于池体1内页面的高度，气体可以从气体收集管38排出，而废液在大气压强的作用下会保持与池体1的液面高度一致。

为了更加有利于收集反硝化反应产生的气体，在一实施例中，参照图3，沿分离槽62的底部至分离槽62的开口方向，即从上往下的方向，分离槽62呈渐扩设置。分离槽62的下端占用的面积大，上端小，呈倒置的漏斗状，气体的上升过程中，该结构收集气体的效率高。

在一实施例中，参照图4，污水处理装置还包括挡板7，挡板7设置于间隙61下方，挡板7的宽度不小于间隙61的宽度。气液分离件6下方设置了挡板7，挡板7处于间隙61的正下方，上升的废液需要折弯才能通过挡板7进入间隙61，而气体则会被气液分离件6收集，挡板7可以阻止反硝化反应产生的氮气随水流进入上方的好氧区12，影响好氧区12的硝化反应效果。具体地，挡板7的数量与间隙61的数量一一对应设置；另外，气液分离件6的底部与缺氧区11的侧壁同样也可以形成有间隙61，也可以在该间隙61下增设挡板7以阻挡氮气通过。

在一实施例中，参照图1和图6，曝气管道36包括主管道361和多条分支管道362，每一分支管道362均与主管道361连通，分支管道362上设置有多个曝气盘363。曝气盘363的防堵和防倒灌性能好，并且布气均匀，节能高效，通过设置多条分支管道362，并在每条分支管道362上设置多个曝气盘363，可以提高曝气效率，减少死角，提高好氧区12底部的溶解氧含量，以便能够充分地进行硝化反应。具体地，曝气盘363朝上设置。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种立式一体化污水处理装置，其特征在于，包括：

池体(1)，自底部朝向顶部依次形成有缺氧区(11)、好氧区(12)和沉淀区(13)，所述缺氧区(11)和所述好氧区(12)之间设置有分隔板(14)，所述分隔板(14)开设有通孔(141)；

沉淀池(2)，设置于所述沉淀区(13)内，所述沉淀池(2)开设有溢水口(21)；

管路系统，包括第一进水管(31)、第一回流管(32)、第二回流管(33)、排泥管(34)、第二进水管(35)和曝气管道(36)，所述第一进水管(31)和所述第一回流管(32)分别布设于所述缺氧区(11)的底部，所述第二回流管(33)与所述好氧区(12)的上部或所述沉淀区(13)连通，所述第二回流管(33)用于与所述第一回流管(32)连通，所述排泥管(34)与所述沉淀池(2)的底部连通，所述第二进水管(35)的两端分别与所述沉淀区(13)和所述沉淀池(2)连通，所述曝气管道(36)布设于所述好氧区(12)的底部；

填料组件(4)，设置于所述好氧区(12)内，且所述填料组件(4)处于所述第二回流管(33)与所述曝气管道(36)之间。

2.如权利要求1所述的立式一体化污水处理装置，其特征在于，所述沉淀池(2)包括相互连通的沉降部(22)和沉淀部(23)，所述沉淀部(23)与所述沉降部(22)靠近所述好氧区(12)的一端连接，所述沉淀部(23)自上而下呈渐缩设置，所述排泥管(34)与所述沉淀部(23)的底部连通。

3.如权利要求2所述的立式一体化污水处理装置，其特征在于，所述立式一体化污水处理装置还包括斜管填冲层(5)，所述斜管填冲层(5)布设于所述沉降部(22)内。

4.如权利要求2所述的立式一体化污水处理装置，其特征在于，所述管路系统还包括中心进水筒(37)，所述中心进水筒(37)的一端向下伸入所述沉淀部(23)，所述中心进水筒(37)的另一端与所述第二进水管(35)连通且高于所述溢水口(21)。

5.如权利要求1所述的立式一体化污水处理装置，其特征在于，所述管路系统还包括气体收集管(38)，所述气体收集管(38)设置于所述分隔板(14)下方，所述立式一体化污水处理装置还包括多组间隔设置的气液分离件(6)，任意相邻两组所述气液分离件(6)之间形成有间隙(61)，所述气液分离件(6)开设有分离槽(62)，所述分离槽(62)的底部与所述气体收集管(38)连通，所述分离槽(62)的开口朝向所述第一进水管(31)。

6.如权利要求5所述的立式一体化污水处理装置，其特征在于，沿所述分离槽(62)的底部至所述分离槽(62)的开口方向，所述分离槽(62)呈渐扩设置。

7.如权利要求5所述的立式一体化污水处理装置，其特征在于，所述立式一体化污水处理装置还包括挡板(7)，所述挡板(7)设置于所述间隙(61)下方，所述挡板(7)的宽度大于或等于所述间隙(61)的宽度。

8.如权利要求1至7中任一项所述的立式一体化污水处理装置，其特征在于，所述填料组件(4)包括填料支架(41)和生物填料层(42)，所述填料支架(41)与所述好氧区(12)的内壁面连接，所述生物填料层(42)安装于所述填料支架(41)。

9.如权利要求1至7中任一项所述的立式一体化污水处理装置，其特征在于，所述沉淀区(13)围设于所述沉淀池(2)，所述沉淀区(13)的顶部高于所述溢水口(21)的高度，所述溢水口(21)处设有出水堰(24)。

10.如权利要求1至7中任一项所述的立式一体化污水处理装置，其特征在于，所述曝气管道(36)包括主管道(361)和多条分支管道(362)，每一所述分支管道(362)均与所述主管道(361)连通，所述分支管道(362)上设置有多个曝气盘(363)。