CN220887199U - 一种pe一体化农村生活污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种PE一体化农村生活污水处理系统，包括呈圆柱体形的外桶和与外桶配合使用的外桶盖，所述外桶盖上设置有人孔盖，所述外桶内部设置有缺氧池、高负荷反应池、低负荷反应池和中心沉淀池，所述缺氧池、高负荷反应池和低负荷反应池为扇形结构，所述中心沉淀池为圆形结构，所述缺氧池、高负荷反应池和低负荷反应池合围在中心沉淀池外部，所述外桶上设置有进水管和出水管，所述进水管与缺氧池连接，所述出水管与中心沉淀池连接。本实用新型工厂一体化生产，安装方便，维修简单，填料终身不需要更换。

Description

一种PE一体化农村生活污水处理系统

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，尤其涉及农村生活污水处理系统。

背景技术

农村生活污水不同于城市生活污水，具有以下特点：

1、农村污水排放点多且分散，水质水量波动较城市污水大。

2、排水管网建设不完善，很多农村地区甚至无排水管网，污水就地直排。

3、氮磷浓度高，含有细菌、病毒等致病源。

这就导致农村生活污水不可能照搬城镇污水处理模式，要开发出一种适合于农村地区的污水处理系统。

现有农村小型污水处理系统从处理工艺上分，主要有AO法、A²O法、生物接触氧化法、MBR、SBR、湿地等，其存在以下不足：AO法和A²O法为活性污泥法的变种，建设成本较高、管理程度复杂，对操作维护人员水平要求较高，同时设备容积大，生物负荷量低，耐冲击负荷能力差，不适合农村污水水质和水量变化大的特点，此外，需要污泥回流，能耗高。

生物接触氧化法克服了活性污泥法的一些缺点，耐冲击负荷能力高，设备占地面积小，但是生物膜脱落困难，填料使用寿命低，制造周期长，安装运输困难。

MBR虽然出水水质优良，能够达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A标准，但其操作管理较复杂，需要定期清洗膜片，且膜片造价较高，不论从成本还是运营维护方面都不适合处理农村生活污水。

SBR工艺又称序批式活性污泥法，采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，核心技术是SBR反应池，集调节、初沉、生化、二沉功能于一体，可根据需要实现不同功能，无污泥回流系统，但其自动化控制要求高，排水时间短，需要专门的排水设施滗水器，不设初沉池，容易产生浮渣和沉泥，对后续反应不利。

湿地虽然建设成本低，管理简单，但处理效果受温度变化影响大，占地面积巨大，同时运行不当，会堵塞填料，需要定期反冲洗或者直接更换填料，费时费力。

总而言之，现有农村小型污水处理系统存在建设成本较高、管理程度复杂、运营维护成本高、填料使用寿命低、制造周期长、安装运输困难、设备使用寿命短、空间利用率低等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服传统农村污水处理系统设备易腐蚀、易老化、强度低、使用寿命短同时设备空间利用率低等不足，提供一种集多个不同功能区于一体高效的、内部空间利用率高、可供工厂标准化生产且系统设备耐腐蚀、强度高、使用寿命长、安装方便适用于农村道路运输的污水处理系统。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种PE一体化农村生活污水处理系统，包括呈圆柱体形的外桶和与外桶配合使用的外桶盖，所述外桶盖上设置有人孔盖，所述外桶内部设置有缺氧池、高负荷反应池、低负荷反应池和中心沉淀池，所述缺氧池、高负荷反应池和低负荷反应池为扇形结构，所述中心沉淀池为圆形结构，所述缺氧池、高负荷反应池和低负荷反应池合围在中心沉淀池外部，所述外桶上设置有进水管和出水管，所述进水管与缺氧池连接，所述出水管与中心沉淀池连接。

在上述方案的基础上更进一步，所述缺氧池内部设置有格栅和穿孔曝气装置，所述格栅安装在缺氧池内底部的牛角上，所述穿孔曝气装置固定于格栅上，所述穿孔曝气装置由若干曝气管连接组成，呈“王”字结构，所述格栅上填充有φ80聚氨酯球形填料。

在上述方案的基础上更进一步，所述高负荷反应池内部设置有第一法兰、第一蓝色PE填料拦截装置、第一微孔曝气装置和不锈钢填料拦截装置，所述第一法兰安装在高负荷反应池一侧壁上，所述第一蓝色PE填料拦截装置安装在第一法兰上，所述第一微孔曝气装置安装在高负荷反应池底部，其由两个微孔曝气盘和曝气管连接组成，所述不锈钢填料拦截装置安装在高负荷反应池另一侧壁上，所述高负荷反应池内部还填充有PPC高效生物填料。

在上述方案的基础上更进一步，所述低负荷反应池内部设置有第二法兰、第二蓝色PE填料拦截装置、第二微孔曝气装置、UPVC直接管和UPVC填料拦截装置，所述第二法兰安装在低负荷反应池一侧壁上，所述第二蓝色PE填料拦截装置安装在第二法兰上，所述第二微孔曝气装置安装在低负荷反应池底部，其由两个微孔曝气盘和曝气管连接组成，所述UPVC直接管安装在低负荷反应池另一侧壁上，所述UPVC填料拦截装置安装在UPVC直接管上，所述低负荷反应池内部还填充有PPC高效生物填料。

在上述方案的基础上更进一步，所述中心沉淀池内部设置有气提排泥装置和气提回流装置，所述气提排泥装置和气提回流装置均有由若干管道组成，所述气提排泥装置一端位于中心沉淀池底部，另一端位于外桶外部，所述气提回流装置一端位于中心沉淀池底部，另一端位于缺氧池内。

一种PE一体化农村生活污水处理系统还包括电控柜，所述电控柜内部设置有风机、两个电磁阀、三个球阀、加药桶和PLC控制系统。

在上述方案的基础上更进一步，所述穿孔曝气装置、第一微孔曝气装置、第二微孔曝气装置、气提排泥装置和气提回流装置上均设置有软气管安装管组件。

在上述方案的基础上更进一步，所述穿孔曝气装置用软气管通过电控柜内的球阀与风机连接；所述第一微孔曝气装置用软气管通过电控柜内的球阀与风机连接；所述第二微孔曝气装置用软气管通过电控柜内球阀与风机连接；所述气提排泥装置用软气管通过电控柜内的电磁阀与风机连接；所述气提回流装置用软气管通过电控柜内的电磁阀与风机连接。

与现有技术相比，本系统的有益效果是：

1、该系统只配备有一个一体化PE桶，桶内分几个功能区，各功能区功能不同，在满足污水停留时间、BOD容积、硝化容积负荷的前提下，提高了罐体内的空间利用率，使原本需要几个设备组合的传统农村污水处理工艺减少为只需一个罐体就可以实现污水处理，降低了生产成本。同时通过填料比选，缺氧池采用φ80聚氨酯球形填料，高符合反应池、低负荷反应池采用PPC高效生物填料，利用填料巨大的比表面积提高了单位体积的生物膜量，缩短了挂膜周期，能够大幅度降低出水BOD、COD、氨氮浓度。

2、工厂一体化生产，安装方便，维修简单，填料终身不需要更换。

3、工艺运行参数全部由电控柜内的PLC或者时间继电器自动控制，不需要专人看护，管理方便，节省人力。

本实用新型的特征及优点将通过实施列结合附图进行详细说明。

附图说明

图1：本实用新型的PE一体化农村生活污水处理系统设备立体图；

图2：本实用新型的PE一体化农村生活污水处理系统设备内部结构图；

图3：本实用新型的PE一体化农村生活污水处理系统设备内部缺氧池、高负荷反应池、低负荷反应池、中心沉淀池俯视图；

图4：本实用新型的缺氧池结构图；

图5：本实用新型的高负荷反应池结构图；

图6：本实用新型的低负荷反应池结构图；

图7：本实用新型的中心沉淀池结构图；

图8：本实用新型的玻璃钢格栅结构图；

图9：本实用新型的穿孔曝气装置结构图；

图10：本实用新型的蓝色PE填料拦截装置结构图；

图11：本实用新型的不锈钢填料拦截装置结构图；

图12：本实用新型的微孔曝气装置结构图一；

图13：本实用新型的微孔曝气装置结构图二；

图14：本实用新型的气提回流装置结构图；

图15：本实用新型的气提排泥装置结构图；

图16：本实用新型的UPVC填料拦截装置结构图；

图17：本实用新型的电控柜结构图。

图中：1—外桶；2—外桶盖；3—人孔盖；4—缺氧池；5—高负荷反应池；6—低负荷反应池；7—中心沉淀池；8—格栅；9—穿孔曝气装置；10—第一法兰；11—第一蓝色PE填料拦截装置；12—第一微孔曝气装置；13—不锈钢填料拦截装置；14—UPVC直接管；15—第二蓝色PE填料拦截装置；16—第二微孔曝气装置；17—UPVC填料拦截装置；18—第二法兰；19—进水管；20—出水管；21—气提排泥装置；22—气提回流装置；23—电控柜；24—风机；25—电磁阀；26—球阀；27—加药桶；28—加药泵；29—触摸屏。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”包括两个，相当于至少两个。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

如图1-17所示，一种PE一体化农村生活污水处理系统，包括呈圆柱体形的外桶1和与外桶1配合使用的外桶盖2，外桶1采用pe材质制成，外桶盖2上设置有人孔盖3，通过人孔盖3可观察到外桶1内部的情况。外桶1内部设置有缺氧池4、高负荷反应池5、低负荷反应池6和中心沉淀池7，缺氧池4、高负荷反应池5和低负荷反应池6为扇形结构，中心沉淀池7为圆形结构，缺氧池4、高负荷反应池5和低负荷反应池6合围在中心沉淀池7外部，外桶1上设置有进水管19和出水管20，进水管19与缺氧池4连接，出水管20与中心沉淀池7连接。

在本实施例中，缺氧池4、高负荷反应池5、低负荷反应池6和中心沉淀池7在位置相对应处均设置有通孔(图中未标注出)，缺氧池4、高负荷反应池5、低负荷反应池6和中心沉淀池7通过通孔连通在一起。

在本实施例中，缺氧池4内部设置有格栅8和穿孔曝气装置9，格栅8采用玻璃钢制成，格栅8安装在缺氧池4内底部的牛角上，穿孔曝气装置9固定于格栅8上，穿孔曝气装置9由若干曝气管连接组成，呈“王”字结构，每根曝气管上均斜向45°交替开设有3mm小孔(图中未画出)，每个小孔之间间隔5mm，缺氧池4内上部有不锈钢骨架PE格网(图中未画出)，进水管19安装在距不锈钢骨架PE格网向上20厘米处，格栅8与不锈钢骨架PE格网之间填有φ80聚氨酯球形填料，在该池体内φ80聚氨酯球形填料为微生物生长载体。

在这一反应池内，主要发生有机物氧化、氨化作用，微生物将污水中的大分子有机物降解为小分子有机物，有机氮转化为铵态氮，污水经过缺氧池4处理，降低了一部分有机物和有机氮的含量，大分子有机物降解为小分子有机物，提高了污水的可生化性，为后续的高负荷反应池5提供了便利。

在本实施例中，高负荷反应池5内部设置有第一法兰10、第一蓝色PE填料拦截装置11、第一微孔曝气装置12和不锈钢填料拦截装置13，第一法兰10安装在高负荷反应池5一侧壁上，即第一法兰10安装在高负荷反应池5的通孔位置处，第一蓝色PE填料拦截装置11安装在第一法兰10上，第一微孔曝气装置12安装在高负荷反应池5底部，其由两个微孔曝气盘和曝气管连接组成，不锈钢填料拦截装置13安装在高负荷反应池5另一侧壁上，高负荷反应池5内部还填充有PPC高效生物填料，在该池体内PPC高效生物填料为微生物生长的载体。

在这一反应池内主要发生有机物氧化、硝化作用，进一步降解来自缺氧池4的有机物，同时把铵态氮转化为硝态氮和亚硝态氮。微孔曝气装置产生的气泡细微，氧转移效率高，一方面维持了微生物降解有机物所必须的好氧量，另一方面气泡又具有搅动水体的作用，池内水体不断翻滚，池内是微生物-水-气三相流，好氧微生物将有机化合物转化为二氧化碳和水，氨氮转化为硝态氮和亚硝态氮，从而降低了出水的BOD、COD和氨氮的量。第一蓝色PE填料拦截装置11拦截了从缺氧池4过来的球形填料，不锈钢填料拦截装置13的设置避免了PPC高效生物填料跑向低负荷反应池6。

在本实施例中，低负荷反应池6内部设置有第二法兰18、第二蓝色PE填料拦截装置15、第二微孔曝气装置16、UPVC直接管14和UPVC填料拦截装置17，第二法兰18安装在低负荷反应池6一侧壁上第二法兰18安装在低负荷反应池6的通孔位置处，第二蓝色PE填料拦截装置15安装在第二法兰18上，第二微孔曝气装置16安装在低负荷反应池6底部，其由两个微孔曝气盘和曝气管连接组成，UPVC直接管14安装在低负荷反应池6另一侧壁上，即UPVC直接管14安装在低负荷反应池6的通孔位置处，UPVC填料拦截装置17安装在UPVC直接管14上，低负荷反应池6内部还填充有PPC高效生物填料，在该池体内PPC高效生物填料同样作为微生物生长的载体。

在这一反应池内主要发生有机物氧化、硝化作用，起到补充降解污水中的有机物和铵态氮的含量的作用。第二蓝色PE填料拦截装置15拦截了从高负荷反应池5过来的填料，UPVC填料拦截装置17拦截从低负荷反应池6进入中心沉淀池7的填料。

在本实施例中，中心沉淀池7内部设置有气提排泥装置21和气提回流装置22，气提排泥装置21和气提回流装置22均有由若干管道组成，气提排泥装置21一端位于中心沉淀池7底部，另一端位于外桶1外部，气提回流装置22一端位于中心沉淀池7底部，另一端位于缺氧池4内。

在这一反应池内实现固液分离，脱落的生物膜(污泥)沉淀到底部，一部分通过气提排泥装置21向外排放，另一部分通过气提回流装置22排入缺氧池4内，维持缺氧池4内的微生物量。

在本实施例中，穿孔曝气装置9、第一微孔曝气装置12、第二微孔曝气装置16、气提排泥装置21和气提回流装置22上均设置有软气管安装管组件(图中未标注出)。

一种PE一体化农村生活污水处理系统还包括电控柜23，电控柜23内部设置有风机24、两个电磁阀25、三个球阀26和PLC控制系统，并且根据不同用户的需要可选择安置加药桶27、加药泵28以及触摸屏29。

具体地，穿孔曝气装置9用12mm软气管通过电控柜23内的球阀26与风机24连接，风机24通过电磁阀25用12mm软管向缺氧池4中的穿孔曝气装置9供氧；第一微孔曝气装置1216mm用软气管通过电控柜23内的球阀26与风机24连接，风机24通过球阀26用16mm软管向微孔曝气装置供氧；第二微孔曝气装置16用16mm软气管通过电控柜23内球阀26与风机24连接，风机24通过球阀26用16mm软管向微孔曝气装置供氧；气提排泥装置21用12mm软气管通过电控柜23内的电磁阀25与风机24连接，风机24通过电磁阀25用12mm软气管向气提排泥装置21供气；气提回流装置22用12mm软气管通过电控柜23内的电磁阀25与风机24连接，风机24通过球阀26向用12mm软气管向气提回流装置22供气。

具体地，气提排泥装置21和气提回流装置22能利用风机24多余风量实现污泥回流，风机24通过供气软管把压缩空气压入气提排泥装置21和气提回流装置22底部，在气提排泥装置21和气提回流装置22中形成密度小于管外液体的气液固混合物，根据液体平衡原理，相对密度小的气提排泥装置21和气提回流装置22内气液固混合物液面高于管外液体，在管内气液固混合物上升形成的抽力及管外液体压力的共同作用下，管外液体不断地从气提排泥装置21和气提回流装置22底部涌入，从而实现淤泥的排放和回流。

工作原理：首先，污水在泵体的作用下从进水管19输送至外桶1内部的缺氧池4中，在缺氧池4中进行机物氧化、氨化作用，微生物将污水中的大分子有机物降解为小分子有机物，有机氮转化为铵态氮；接着，缺氧池4内的污水通过第一法兰10、第一蓝色PE填料拦截装置11流向高负荷反应池5中，在高负荷反应池5中进行机物氧化、硝化作用，进一步降解来自缺氧池4的有机物，同时把铵态氮转化为硝态氮和亚硝态氮；然后，高负荷反应池5内的污水通过不锈钢填料拦截装置13、UPVC直接管14、第二蓝色PE填料拦截装置15流向低负荷反应池6，在低负荷反应池6中进行有机物氧化、硝化作用，将高负荷反应池5内的未完成氧化、硝化作用的有机物再次降解；随后，低负荷反应池6内的污水通过UPVC填料拦截装置17和第二法兰18流向中心沉淀池7，在中心沉淀池7内实现固液分离，脱落的生物膜(污泥)沉淀到底部，一部分通过气提排泥装置21向外排放，另一部分通过气提回流装置22排入缺氧池4内，维持缺氧池4内的微生物量；最后，处理后的水通过出水管20排放。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种PE一体化农村生活污水处理系统，包括呈圆柱体形的外桶和与外桶配合使用的外桶盖，所述外桶盖上设置有人孔盖，其特征在于，所述外桶内部设置有缺氧池、高负荷反应池、低负荷反应池和中心沉淀池，所述缺氧池、高负荷反应池和低负荷反应池为扇形结构，所述中心沉淀池为圆形结构，所述缺氧池、高负荷反应池和低负荷反应池合围在中心沉淀池外部，所述外桶上设置有进水管和出水管，所述进水管与缺氧池连接，所述出水管与中心沉淀池连接。

2.根据权利要求1所述的一种PE一体化农村生活污水处理系统，其特征在于，所述缺氧池内部设置有格栅和穿孔曝气装置，所述格栅安装在缺氧池内底部的牛角上，所述穿孔曝气装置固定于格栅上，所述穿孔曝气装置由若干曝气管连接组成，呈“王”字结构。

3.根据权利要求2所述的一种PE一体化农村生活污水处理系统，其特征在于，所述高负荷反应池内部设置有第一法兰、第一蓝色PE填料拦截装置、第一微孔曝气装置和不锈钢填料拦截装置，所述第一法兰安装在高负荷反应池一侧壁上，所述第一蓝色PE填料拦截装置安装在第一法兰上，所述第一微孔曝气装置安装在高负荷反应池底部，其由两个微孔曝气盘和曝气管连接组成，所述不锈钢填料拦截装置安装在高负荷反应池另一侧壁上。

4.根据权利要求3所述的一种PE一体化农村生活污水处理系统，其特征在于，所述低负荷反应池内部设置有第二法兰、第二蓝色PE填料拦截装置、第二微孔曝气装置、UPVC直接管和UPVC填料拦截装置，所述第二法兰安装在低负荷反应池一侧壁上，所述第二蓝色PE填料拦截装置安装在第二法兰上，所述第二微孔曝气装置安装在低负荷反应池底部，其由两个微孔曝气盘和曝气管连接组成，所述UPVC直接管安装在低负荷反应池另一侧壁上，所述UPVC填料拦截装置安装在UPVC直接管上。

5.根据权利要求4所述的一种PE一体化农村生活污水处理系统，其特征在于，所述中心沉淀池内部设置有气提排泥装置和气提回流装置，所述气提排泥装置和气提回流装置均有由若干管道组成，所述气提排泥装置一端位于中心沉淀池底部，另一端位于外桶外部，所述气提回流装置一端位于中心沉淀池底部，另一端位于缺氧池内。

6.根据权利要求5所述的一种PE一体化农村生活污水处理系统，其特征在于，还包括电控柜，所述电控柜内部设置有风机、两个电磁阀、三个球阀、加药桶和PLC控制系统。

7.根据权利要求6所述的一种PE一体化农村生活污水处理系统，其特征在于，所述穿孔曝气装置、第一微孔曝气装置、第二微孔曝气装置、气提排泥装置和气提回流装置上均设置有软气管安装管组件。

8.根据权利要求7所述的一种PE一体化农村生活污水处理系统，其特征在于，所述穿孔曝气装置用软气管通过电控柜内的球阀与风机连接；所述第一微孔曝气装置用软气管通过电控柜内的球阀与风机连接；所述第二微孔曝气装置用软气管通过电控柜内球阀与风机连接；所述气提排泥装置用软气管通过电控柜内的电磁阀与风机连接；所述气提回流装置用软气管通过电控柜内的电磁阀与风机连接。