CN113603314A - 一种罐式一体化污水处理装置及其运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种罐式一体化污水处理装置及其运行方法，包括沿水流方向依次设置的调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池、旋流澄清池、配水槽、颗粒活性炭过滤模块和紫外消毒槽。本发明结构简单，维护方便，占地面积小，不仅能够适应水质水量的变化，而且能够实现高效的水处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种罐式一体化污水处理装置及其运行方法。
背景技术
农村人口在我国人口总数中占有重要比例，农村生活污水量大而分散，若未经处理的污水直接沿路面排放或是进入沟渠中，会导致水体污染加剧，生态环境恶化，不利于实现经济与生态的协调发展。因此，农村水环境治理是我国水资源保护的重要内容。我国对于农村生活污水处理的研究起步较晚，加上农村地区由于经济条件和技术水平的限制，缺少基建投资，基础建设相对落后，这对农村污水处理而言是一个巨大的挑战。此外，农村生活污水水质较稳定，其中，氮、磷以及有机物含量较城市生活污水的高，其中也包括细菌、病毒以及洗涤剂。同时，农村污水排放量随时间变化大，于早、中、晚存在排放高峰期，因此，针对农村污水的水质水量特点，常规的水处理方式难以高效、节能地达到出水水质标准。一体化污水处理设备占地面积小，操作简单，安装维护方便，有助于减少污水处理资源与能源的消耗，能有效提高农村污水处理的效率和质量，并能大力促进我国生态环境的建设发展。
发明内容
本发明对上述问题进行了改进，即本发明要解决的技术问题是提供一种罐式一体化污水处理装置及其运行方法，不仅构造简单，便于运行维护和管理，而且能够有效去除农村生活污水中的有机物、细菌和悬浮性固体。
本发明是这样构成的，它包括沿水流方向依次设置的调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池、旋流澄清池、配水槽、颗粒活性炭过滤模块和紫外消毒槽。
进一步的，所述调节池进水端内设置有悬挂式提篮格栅，用以去除污水中的大颗粒悬浮固体，所述调节池内部下侧设置有推流搅拌器，所述调节池与厌氧池之间经第一导流口连接。
进一步的，所述厌氧池与缺氧池之间设置有连续弯曲廊道，所述缺氧池与好氧池之间经第二导流口连接。
进一步的，所述好氧池内部设置有复合生物反应器，其包括由上至下依次设置的悬浮填料、生物膜组件和曝气管，所述好氧池出水端设置有滗水器；所述好氧池采用曝气机进行曝气，所述曝气管铺设于好氧池底部，所述曝气管上设有微孔曝气器；所述好氧池与旋流澄清池之间通过污水管相连，所述好氧池与缺氧池之间通过硝化液回流管相连，污水管与硝化液回流管连接。
进一步的，所述旋流澄清池包括絮凝室和泥水分离室，所述絮凝室内设有搅拌轴，所述搅拌轴由电机驱动转动，所述泥水分离室内底部设有气提泵，所述旋流澄清池与调节池之间通过污泥回流管相连，所述旋流澄清池出水溢流至配水槽。
进一步的，所述旋流澄清池内部由上至下依次设有加药桶、加药管和管式混合器。
进一步的，所述调节池、厌氧池、好氧池、旋流澄清池底部均设置有坡向污泥斗。
进一步的，一种罐式一体化污水处理装置的运行方法，包括步骤如下：（1）污水由进水管进入，经提篮式格栅去除大颗粒悬浮固体后进入调节池，污水在推流搅拌器的作用下，经第一导流口进入厌氧池；（2）污水依次经厌氧池、缺氧池，污水在连续弯曲廊道内迂回流动，加大污水停留时间，使水流速度分布均匀；（3）污水经第二导流口进入好氧池，悬浮填料去除污水中的磷，生物膜组件促进氨氮的硝化；（4）好氧池出水经滗水器过滤杂质后进入旋流澄清池，根据出水水质目标，加药桶内的氨氮去除剂或除磷剂经加药管重力投加至污水管上的管式混合器中，通过絮凝搅拌和泥水分离可去除大部分悬浮性固体；（5）澄清池出水通过颗粒活性炭模块过滤，以去除剩余的小分子杂质，滤后水溢流至紫外消毒槽，以去除细菌与病毒。
进一步的，在步骤（4）中，好氧池出水一部分经滗水器过滤杂质后进入旋流澄清池，另一部分出水通过提升泵经硝化液回流管提升至厌氧池侧壁，以实现硝化液回流。
进一步的，在步骤（4）中，泥水分离室底部的气提泵利用管内的密度差，通过污泥回流管将泥水分离室底部的泥水混合液提升输送至调节池内。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本装置构造简单，设计合理，污水经提篮式格栅去除大颗粒悬浮固体后进入调节池，出水在推流搅拌器的作用下，经第一导流口进入厌氧池，厌氧池与缺氧池相通，好氧池内置复合生物反应器，悬浮填料主要附着异养型微生物，利于磷的去除，生物膜组件主要附着自养型微生物，利于氨氮的硝化，好氧池出水经滗水器过滤杂质后进入旋流澄清池，通过絮凝搅拌和泥水分离可去除大部分悬浮性固体，澄清池出水通过颗粒活性炭模块过滤，以去除剩余的小分子杂质，滤后水溢流至紫外消毒槽，以去除细菌与病毒。因此，对于流量变化大，污水排放分散且水量有限的农村生活生活污水，该一体化污水处理设备具有很强的实用性和广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例结构示意图；
图中：1-进水管，2-调节池，21-推流搅拌器，22-悬挂式提篮格栅，23-坡向污泥斗，3-厌氧池，31-第一导流口，32-缺氧池，33-第二导流口，4-好氧池，41-悬浮填料，42-生物膜组件，43-滗水器，44-曝气管，45-微型鼓风机，5-旋流澄清池，51-电机，52-搅拌轴，53-气提泵，54-加药桶，55-管式混合器，56-加药管，57-污泥回流管，58-硝化液回流管，6-配水槽，61-颗粒活性炭过滤模块，62-紫外消毒槽，7-设备检修口，8-连续弯曲廊道，9-污水管，10-污泥泵，11-闸阀。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
实施例1：参照附图1所示，提供一种罐式一体化污水处理装置，包括沿水流方向依次设置的调节池2、厌氧池3、缺氧池32、好氧池4、旋流澄清池5、配水槽6、颗粒活性炭过滤模块61和紫外消毒槽62。
调节池上侧部设置有进水管1，用以将污水通入调节池内。
在本实施例中，所述调节池进水端内设置有悬挂式提篮格栅22，用以去除污水中的大颗粒悬浮固体，所述调节池内部下侧设置有推流搅拌器21，所述调节池与厌氧池之间经第一导流口31连接。
上述的推流搅拌器安装在调节池内壁下侧，与第一导流口相对，避免污泥堆积，堵塞导流口，推流搅拌器可以采用轴流式，转速为200 ~ 750 r/min。
在本实施例中，所述厌氧池与缺氧池之间设置有连续弯曲廊道8，所述缺氧池与好氧池之间经第二导流口33连接。
上述的厌氧池和缺氧池的内部由上至下设置有横向挡板，相邻横向挡板预留的开口错位设置，连续弯曲廊道由横向挡板和弧形板构成，使污水在连续弯曲廊道内迂回流动，增加水力停留时间，使混合液更均匀；弧形板呈圆弧形，使水流速度分布均匀，有利于节约能耗，且几乎不存在死水区，便于一体化设备清淤。
厌氧池∶缺氧池∶好氧池水力停留时间比为1∶1∶3 ~ 1∶1∶4。
在本实施例中，所述好氧池内部设置有复合生物反应器，其包括由上至下依次设置的悬浮填料41、生物膜组件42和曝气管44，所述好氧池出水端设置有滗水器43；滗水器输出端与污水管输入端连接；所述好氧池采用曝气机进行曝气，所述曝气管铺设于好氧池底部，所述曝气管上设有微孔曝气器，距池底0.2~0.3 m，空气泡的上升浮力推动填料和周围的水体流动起来，当气流穿过水流和填料的空隙时受到阻挡被分割成小气泡，与此同时，填料被充分地搅拌并与水流混合，增加了生物膜与氧气的接触时间，提高了氧的传递效率，促进了有机物的分解去除。
所述好氧池与旋流澄清池之间通过污水管9相连，所述旋流澄清池与缺氧池之间通过硝化液回流管58相连，所述硝化液回流管与污水管连接；旋流澄清池底部的泥水混合液经气提泵53提升至调节池内，好氧池出水一部分由提升泵泵送至缺氧池内，以实现硝化液回流。
悬浮填料有利于悬浮态生物生存，其中以异养微生物为主，污泥龄较短，有利于有机物和磷的去除；生物膜组件适合附着态生物生长，其中以自养微生物为主，污泥龄较长，有利于氨氮的硝化。
在本实施例中，所述旋流澄清池包括絮凝室和泥水分离室，所述絮凝室内设有搅拌轴52，所述搅拌轴由电机51驱动转动，所述泥水分离室内底部设有气提泵53，所述旋流澄清池与调节池之间通过污泥回流管57相连，所述旋流澄清池出水溢流至配水槽6。
在本实施例中，所述旋流澄清池5内部由上至下依次设有加药桶54、加药管56和管式混合器55，所述管式混合器也与污水管连接。
好氧池出水经污水管进入絮凝室，根据出水水质目标，加药桶内的氨氮去除剂或除磷剂经加药管重力投加至污水管上的管式混合器55中；泥水分离室底部的气提泵连接曝气管44，利用升液管内的密度差，使泥水分离室底部的泥水混合液提升至调节池内。
在本实施例中，所述调节池、厌氧池、好氧池、旋流澄清池底部均设置有坡向污泥斗23，坡度i=0.01~0.02，以满足排泥或排空的需要；每个坡向污泥斗底部设置有污泥管，污泥斗内污泥通过污泥管排出；污泥管与污泥泵10连接，污泥斗收集的污泥由污泥泵出设备本体外，进行污泥处理。
在本实施例中，所述调节池、厌氧池、好氧池、旋流澄清池和配水槽顶部设置有设备维修口7；设备检修口垂直设于每个水处理单元的顶部，其顶部加设不锈钢防护盖，防止杂质落入设备中。
在本实施例中，所述旋流澄清池内底面两侧为斜面，每侧斜面由旋流澄清池侧部斜向坡向污泥斗。
在本实施例中，进水管、污泥管、硝化液回流管、污泥回流管、污水管上均设有闸阀11，闸阀与PLC控制系统相连。厌氧池上方设置有微型鼓风机45，微型鼓风机与气提泵之间经鼓风管连接，鼓风管上也设有闸阀；这里值得说明的是，除上述说明，本装置的所有管道上均设有闸阀。
在本实施例中，污水由进水管进入，经悬挂式提篮格栅去除大颗粒悬浮固体后进入调节池，在推流搅拌器的作用下，经第一导流口进入厌氧池，厌氧池与缺氧池相通；好氧池内置复合生物反应器，悬浮填料主要附着异养型微生物，利于磷的去除，生物膜组件主要附着自养型微生物，利于氨氮的硝化；好氧池出水经滗水器过滤杂质后进入旋流澄清池，通过絮凝搅拌和泥水分离可去除大部分悬浮性固体，旋流澄清池出水通过颗粒活性炭模块过滤，以去除剩余的小分子杂质，滤后水溢流至紫外消毒槽，以去除细菌与病毒。
各水处理单元底部均设有污泥斗，污泥斗收集的污泥由污泥泵出设备本体外，进行污泥处理。旋流澄清池底部的泥水混合液经气提泵提升至调节池内，好氧池4出水一部分由提升泵泵送至厌氧池3侧壁，以实现硝化液回流。
实施例2：该一体化污水处理设备适用于分散式农村生活污水处理或少量污水集中式处理。调节池内的推流搅拌器设于距底部20 cm处，厌氧池与缺氧池有效容积相等，厌氧池∶缺氧池∶好氧池水力停留时间比为1∶1∶3。采用横向隔板将厌氧池和缺氧池分为8个圆弧形廊道，悬浮型填料材质为PE球壳和醛化维纶丝花束或者PP宽扁丝带，生物膜组件采用半软性填料，由PE中心绳和PE环组成，曝气管上设有微孔曝气器，距池底0.25 m。各处理单元的池体底部均坡向污泥斗，坡度为i=0.02，以满足排泥（空）的需要。
本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。
如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。
同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接（例如使用螺栓或螺钉连接），也可以理解为：不可拆卸的固定连接（例如铆接、焊接），当然，互相固定连接也可以为一体式结构（例如使用铸造工艺一体成形制造出来）所取代（明显无法采用一体成形工艺除外）。
另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。
本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (10)
1.一种罐式一体化污水处理装置，其特征在于，包括沿水流方向依次设置的调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池、旋流澄清池、配水槽、颗粒活性炭过滤模块和紫外消毒槽。
2.根据权利要求1所述的一种罐式一体化污水处理装置，其特征在于，所述调节池进水端内设置有悬挂式提篮格栅，用以去除污水中的大颗粒悬浮固体，所述调节池内部下侧设置有推流搅拌器，所述调节池与厌氧池之间经第一导流口连接。
3.根据权利要求1所述的一种罐式一体化污水处理装置，其特征在于，所述厌氧池与缺氧池之间设置有连续弯曲廊道，所述缺氧池与好氧池之间经第二导流口连接。
4.根据权利要求1所述的一种罐式一体化污水处理装置，其特征在于，所述好氧池内部设置有复合生物反应器，其包括由上至下依次设置的悬浮填料、生物膜组件和曝气管，所述好氧池出水端设置有滗水器；所述好氧池采用曝气机进行曝气，所述曝气管铺设于好氧池底部，所述曝气管上设有微孔曝气器；所述好氧池与旋流澄清池之间通过污水管相连，所述好氧池与缺氧池之间通过硝化液回流管相连，污水管与硝化液回流管连接。
5.根据权利要求1所述的一种罐式一体化污水处理装置，其特征在于，所述旋流澄清池包括絮凝室和泥水分离室，所述絮凝室内设有搅拌轴，所述搅拌轴由电机驱动转动，所述泥水分离室内底部设有气提泵，所述旋流澄清池与调节池之间通过污泥回流管相连，所述旋流澄清池出水溢流至配水槽。
6.根据权利要求1所述的一种罐式一体化污水处理装置，其特征在于，所述旋流澄清池内部由上至下依次设有加药桶、加药管和管式混合器。
7.根据权利要求1所述的一种罐式一体化污水处理装置，其特征在于，所述调节池、厌氧池、好氧池、旋流澄清池底部均设置有坡向污泥斗。
8.一种利用如权利要求1所述的一种罐式一体化污水处理装置的运行方法，其特征在于，包括步骤如下：（1）污水由进水管进入，经提篮式格栅去除大颗粒悬浮固体后进入调节池，污水在推流搅拌器的作用下，经第一导流口进入厌氧池；（2）污水依次经厌氧池、缺氧池，污水在连续弯曲廊道内迂回流动，加大污水停留时间，使水流速度分布均匀；（3）污水经第二导流口进入好氧池，悬浮填料去除污水中的磷，生物膜组件促进氨氮的硝化；（4）好氧池出水经滗水器过滤杂质后进入旋流澄清池，根据出水水质目标，加药桶内的氨氮去除剂或除磷剂经加药管重力投加至污水管上的管式混合器中，通过絮凝搅拌和泥水分离可去除大部分悬浮性固体；（5）澄清池出水通过颗粒活性炭模块过滤，以去除剩余的小分子杂质，滤后水溢流至紫外消毒槽，以去除细菌与病毒。
9.一种利用如权利要求8所述的一种罐式一体化污水处理装置的运行方法，其特征在于，在步骤（4）中，好氧池出水一部分经滗水器过滤杂质后进入旋流澄清池，另一部分出水通过提升泵经硝化液回流管提升至厌氧池侧壁，以实现硝化液回流。
10.一种利用如权利要求8所述的一种罐式一体化污水处理装置的运行方法，其特征在于，在步骤（4）中，泥水分离室底部的气提泵利用管内的密度差，通过污泥回流管将泥水分离室底部的泥水混合液提升输送至调节池内。
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