一種處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的一體化設(shè)備及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的一體化設(shè)備及方法，其使得污水先經(jīng)過厭氧水解區(qū)進行水解酸化去除部分SS，進入生物填料籠后，若干個以塑料小球為主體的獨立缺氧好氧區(qū)域，可有效增大生物處理比表面積，從而提高污水處理效率；污泥回流結(jié)構(gòu)將部分污泥回流至進水端，減小污泥產(chǎn)率，達到污泥減量化的效果；生物填料籠的運行無需曝氣，構(gòu)造簡單、低耗節(jié)能，只需調(diào)整掛膜階段和正常運行階段兩個階段，可以避免鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理中在生物填料籠正常運行過程中因轉(zhuǎn)速恒定出現(xiàn)的因生物膜更新速度慢而產(chǎn)生的附加問題，空間利用率高，符合鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理的現(xiàn)狀。
【專利說明】
一種處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的一體化設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水生物處理領(lǐng)域，涉及一種處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的一體化設(shè)備及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]生物轉(zhuǎn)盤作為生物膜法的一種，具有生物量大、能耗低、污泥參量小、耐沖擊負荷能力強的特點。而我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理普遍存在的處理量小，進水濃度低，水質(zhì)水量分布不均勻的特點，考慮到投資費用和運營管理符合鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理現(xiàn)狀，進水負荷時高時低，且鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理運行受運營人員技術(shù)水平的限制，無法及時調(diào)整轉(zhuǎn)速。
[0003]—體化污水處理設(shè)備一般以生化反應(yīng)為基礎(chǔ)，將預處理、生化、沉淀等多個功能不同的單元有機的結(jié)合在一個設(shè)備之中而形成的污水處理組合體。但往往受工藝條件限制，目前的一體化設(shè)備由于結(jié)構(gòu)、尺寸等方面的問題，使得設(shè)備運行情況受現(xiàn)場組裝工人水平影響較大，比如以下申請文件:
[0004]申請?zhí)枮?01410296519.9的發(fā)明申請公開了一種一體化生活污水處理設(shè)備，包括罐體，罐體內(nèi)隔分形成有進水水解區(qū)、好氧區(qū)和沉淀區(qū)；該設(shè)備還包括設(shè)備區(qū)；所述設(shè)備區(qū)設(shè)置于所述罐體外部，且所述進水水解區(qū)包括由繞罐體內(nèi)部一周的過水通道，所述好氧區(qū)和沉淀區(qū)位于所述過水通道;所述好氧區(qū)中底部設(shè)置有潛污栗和曝氣裝置，其中潛污栗的輸送口通過管道與所述過水通道的進水端相連通。
[0005]申請?zhí)枮?01510995586.4的發(fā)明申請公開了一種一體化生活污水處理設(shè)備及處理方法，由以下處理單元依次連通:格柵化糞槽、厭氧池、好氧池、沉淀消毒池，處理單元之間具有進出水管，各個處理單元均具有排泥管、排氣管，厭氧池、好氧池具有曝氣系統(tǒng)和回流系統(tǒng)，各處理單元出水均采用三角堰，所述格柵化糞槽進水管輸入端設(shè)于設(shè)備外部，進口深入柵前格柵化糞槽底部;格柵化糞槽與厭氧池連接，厭氧池進水管通入池底部進水，厭氧池填料區(qū)填加固定化載體和生物海綿鐵填料;厭氧池與好氧池連接，好氧池進水管通入池底部進水，填料區(qū)填加固定化載體和生物海綿鐵填料;好氧池與沉淀消毒池連接，進水管進入沉淀池中部，池底污泥區(qū)設(shè)有45度坡腳;沉淀池與消毒池連接，進水管進入消毒池底部氯片消毒，上部出水管出水。
[0006]申請?zhí)枮?01310704458.0的發(fā)明申請公開了一種生活污水處理一體化設(shè)備，調(diào)節(jié)池、初級沉淀池、接觸氧化池和斜管沉淀池依次排列集成為一個單元，初級沉淀池、接觸氧化池和斜管沉淀池頂部水面線依次降低，頂部水面線部位分別設(shè)有溢流堰、底部分別設(shè)有排泥管，排泥管與調(diào)節(jié)池連通;調(diào)節(jié)池和接觸氧化池的底部設(shè)布氣裝置，布氣裝置與氣栗相連，接觸氧化池內(nèi)裝有多種填料，調(diào)節(jié)池的生活污水進口處設(shè)有格柵槽，格柵前板和格柵后板安裝在格柵槽內(nèi)，中下部潛水栗與初級沉淀池中心管上端連通。其處理效率高;剩余污泥產(chǎn)生量非常??；接觸氧化池的生物量濃度高，生物接觸氧化反應(yīng)快;斜管沉淀裝置不易堵塞、去除率尚、停留時間短、占地面積小。
[0007]上述的污水處理設(shè)備多存在設(shè)備運行情況受現(xiàn)場組裝工人水平影響較大的問題，同時其運行需曝氣，不夠節(jié)能低耗，空間利用率相對較低。因而，針對現(xiàn)有的鄉(xiāng)鎮(zhèn)小規(guī)模污水處理，我們有必要研發(fā)一種新的處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的設(shè)備與方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]基于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提供了一種處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的一體化設(shè)備及方法，其操作簡單、可無人值守，能控制提升轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速和進水負荷，在滿足生物填料籠出水的情況下，可保證設(shè)備長期穩(wěn)定運行。
[0009]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:
[0010]—種處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的一體化設(shè)備，包括主軸及沿其軸向依次分布的可調(diào)速電機、厭氧水解區(qū)、生物填料籠、沉淀回流區(qū)、出水堰，其中
[0011 ]所述可調(diào)速電機與主軸連接，用于驅(qū)動主軸轉(zhuǎn)動；
[0012]所述厭氧水解區(qū)位于生物填料籠前側(cè)，其上部為調(diào)節(jié)區(qū)，下部為填料區(qū)，主軸位于厭氧水解區(qū)的部分連接有提升轉(zhuǎn)盤，所述提升轉(zhuǎn)盤隨主軸轉(zhuǎn)動時可將回流污水g起并流入生物填料籠；
[0013]所述生物填料籠設(shè)置有至少3個，相鄰生物填料籠的過水口與主軸水平對稱分布，形成折流式污水處理通道；
[0014]所述沉淀回流區(qū)底部傾斜布置，包括回流管道、排泥管道及表層溢流槽；
[0015]所述出水堰位于沉淀回流區(qū)上側(cè)，其連接有出水管。
[0016]作為上述技術(shù)方案的改進，所述厭氧水解區(qū)底部呈“V”狀，其設(shè)置有進水口及出水口，其中進水口靠近所述可調(diào)速電機，出水口靠近第一個生物填料籠，且進水口高于出水
□ O
[0017]作為上述技術(shù)方案的改進，所述生物填料籠表面均勻分布有直徑Icm的小孔，其內(nèi)部設(shè)置有填充料，且每個生物填料籠之間通過隔板分開，所述過水口為開設(shè)于隔板上的直徑I Ocm的孔。
[0018]作為上述技術(shù)方案的改進，所述生物填料籠設(shè)置有3個，且生物填料籠體積沿主軸軸向由大變小，其中第一個生物填料籠體積占生物填料籠總體積的60%，第二、第三個生物填料籠體積各占生物填料籠總體積的20%，所述生物填料籠內(nèi)部填充塑料小球，所述塑料小球的大小與其生物填料籠體積成正比，所述生物填料籠內(nèi)部填充料占其體積的90%。
[0019]作為上述技術(shù)方案的改進，所述塑料小球外部為好氧層，內(nèi)部為缺氧或厭氧層。
[0020]作為上述技術(shù)方案的改進，所述沉淀回流區(qū)底部45°傾斜布置，其中的部分污泥通過回流管道回流至厭氧水解區(qū)，剩余污泥則通過排泥管道排出，所述排泥管道由排泥閥控制。
[0021]作為上述技術(shù)方案的改進，所述沉淀回流區(qū)的回流管道高于所述厭氧水解區(qū)的填料區(qū)。
[0022]一種處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的方法，所述方法應(yīng)用于上述的一種處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的一體化設(shè)備，其包括以下步驟，
[0023]污水自進水口進入?yún)捬跛鈪^(qū)，與厭氧水解區(qū)內(nèi)原有污水及回流污水混合，經(jīng)過厭氧水解區(qū)填料區(qū)時污水中部分SS及回流污水中顆粒被水解酸化，同時利用進水碳源進行反硝化作用脫氮；
[0024]污水自厭氧水解區(qū)出水后進入生物填料籠，所述生物填料籠內(nèi)部的塑料小球外部為好氧層，內(nèi)部為缺氧或厭氧層，形成一個個微型反應(yīng)器對污水進行硝化反硝化脫氮，污水中SS被進一步去除；
[0025]污水自生物填料籠出水后進入沉淀回流區(qū)，污水中不溶性物質(zhì)及脫落的生物膜沉積在底部形成污泥，其中的部分污泥通過回流管道回流至厭氧水解區(qū)，剩余污泥則通過排泥管道排出；
[0026]沉淀回流區(qū)上端連接出水堰，上清液經(jīng)出水堰溢出后通過出水管排出。
[0027]作為上述技術(shù)方案的改進，所述水解酸化過程具體為:
[0028]將不溶性有機物水解為溶解性有機物，將難降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子物質(zhì)，以改善污水的可生化性。
[0029]本發(fā)明帶來的有益效果有:
[0030]本發(fā)明的設(shè)備及方法使得污水先經(jīng)過厭氧水解區(qū)進行水解酸化去除部分SS，進入生物填料籠后，若干個以塑料小球為主體的獨立缺氧好氧區(qū)域，可有效增大生物處理比表面積，從而提高污水處理效率;污泥回流結(jié)構(gòu)將部分污泥回流至進水端，減小污泥產(chǎn)率，達到污泥減量化的效果;生物填料籠的運行無需曝氣，構(gòu)造簡單、低耗節(jié)能，只需調(diào)整掛膜階段和正常運行階段兩個階段，可以避免鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理中在生物填料籠正常運行過程中因轉(zhuǎn)速恒定出現(xiàn)的因生物膜更新速度慢而產(chǎn)生的附加問題，空間利用率高，符合鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理的現(xiàn)狀。
【附圖說明】
[0031 ]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，
[0032]附圖1是本發(fā)明一體化設(shè)備結(jié)構(gòu)正視圖；
[0033]附圖2是本發(fā)明一體化設(shè)備結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0034]附圖3是本發(fā)明一體化設(shè)備結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
[0035]附圖4是本發(fā)明一體化設(shè)備結(jié)構(gòu)中提升轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖中各序號所對應(yīng)的標注名稱如下:
[0037]1-可調(diào)速電機，2-進水口，3-厭氧水解區(qū)，4-生物填料籠，5-沉淀回流區(qū)，6-回流管道，7-出水堰，8-排泥管道，9-排泥閥，I O-主軸，11-出水管，12-提升轉(zhuǎn)盤。
【具體實施方式】
[0038]下面通過具體的實施方案敘述本發(fā)明。除非特別說明，本發(fā)明中所用的技術(shù)手段均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的方法。另外，實施方案應(yīng)理解為說明性的，而非限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的實質(zhì)和范圍僅由權(quán)利要求書所限定。
[0039]實施例1
[0040]—種處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的一體化設(shè)備，包括主軸10及沿其軸向依次分布的可調(diào)速電機1、厭氧水解區(qū)3、生物填料籠4、沉淀回流區(qū)5、出水堰7，其中
[0041]可調(diào)速電機I與主軸10連接，用于驅(qū)動主軸10轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)速隨進水負荷調(diào)整；
[0042]厭氧水解區(qū)3位于生物填料籠4前側(cè)，其上部為調(diào)節(jié)區(qū)，下部為填料區(qū)，主軸10位于厭氧水解區(qū)3的部分連接有提升轉(zhuǎn)盤12，提升轉(zhuǎn)盤12隨主軸10轉(zhuǎn)動時可將回流污水g起并流入生物填料籠4;
[0043]生物填料籠4設(shè)置有3個，相鄰生物填料籠4的過水口與主軸10水平對稱分布，形成折流式污水處理通道；
[0044]沉淀回流區(qū)5底部傾斜布置，包括回流管道6、排泥管道8及表層溢流槽；
[0045]出水堰7位于沉淀回流區(qū)5上側(cè)，其連接有出水管11。
[0046]實施例2
[0047]污水從進水口2進入?yún)捬跛鈪^(qū)3，進行水解酸化反應(yīng)，隨后進入第一個生物填料籠4，并折流進入各個生物填料籠4，生物填料籠4內(nèi)部的塑料小球外部為好氧層，內(nèi)部為缺氧或厭氧層，可對污水進行硝化反硝化作用去除有機物和氨氮，隨后，生物填料籠4出水進入沉淀回流區(qū)5，在其底部形成污泥，其中的部分污泥經(jīng)回流管道6回流至第一個生物填料籠4進水端，達到污泥減量化及節(jié)省碳源的效果，剩余污泥則經(jīng)底部排泥管道8排出，上清液溢流至出水堰7，經(jīng)出水管11排出。
[0048]實施例3
[0049]—種處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的一體化設(shè)備，包括主軸10及沿其軸向依次分布的可調(diào)速電機1、厭氧水解區(qū)3、生物填料籠4、沉淀回流區(qū)5、出水堰7。
[0050]其中，厭氧水解區(qū)3底部呈“V”狀，其設(shè)置有進水口2及出水口，其中進水口2靠近所述可調(diào)速電機I，出水口靠近第一個生物填料籠4，且進水口 2高于出水口。
[0051 ]生物填料籠4共設(shè)置有3個，其表面均勻分布有直徑Icm的小孔，其內(nèi)部設(shè)置有填充料，且每個生物填料籠4之間通過隔板分開，過水口為開設(shè)于隔板上的直徑1cm的孔。
[0052]在上述結(jié)構(gòu)中，生物填料籠4體積沿主軸10軸向由大變小，其中第一個生物填料籠4體積占生物填料籠4總體積的60 %，第二、第三個生物填料籠4體積各占生物填料籠4總體積的20%，填充料具體為塑料小球，塑料小球的大小與其生物填料籠4體積成正比，填充料占生物填料籠4體積的90%。
[0053]同時塑料小球外部為好氧層，內(nèi)部為缺氧或厭氧層，以此形成若干個以塑料小球為主體的獨立缺氧好氧區(qū)域，可增大生物處理比表面積。
[0054]沉淀回流區(qū)5底部45°傾斜布置，其中的部分污泥通過回流管道6回流至厭氧水解區(qū)3，剩余污泥則通過排泥管道排出，排泥管道8由排泥閥9控制，回流管道6高于上述厭氧水解區(qū)3的填料區(qū)。
[0055]實施例4
[0056]一種處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的方法，其包括以下步驟，
[0057]污水自進水口 2進入?yún)捬跛鈪^(qū)3，與厭氧水解區(qū)3內(nèi)原有污水及回流污水混合，經(jīng)過厭氧水解區(qū)3填料區(qū)時污水中部分SS及回流污水中顆粒被水解酸化，同時利用進水碳源進行反硝化作用脫氮；
[0058]污水自厭氧水解區(qū)3出水后進入生物填料籠4，所述生物填料籠4內(nèi)部的塑料小球外部為好氧層，內(nèi)部為缺氧或厭氧層，形成一個個微型反應(yīng)器對污水進行硝化反硝化脫氮，污水中SS被進一步去除；
[0059]污水自生物填料籠4出水后進入沉淀回流區(qū)5，污水中不溶性物質(zhì)及脫落的生物膜沉積在底部形成污泥，其中的部分污泥通過回流管道6回流至厭氧水解區(qū)3，剩余污泥則通過排泥管道8排出；
[0060] 沉淀回流區(qū)5上端連接出水堰7，上清液經(jīng)出水堰7溢出后通過出水管11排出。
[0061 ]上述的水解酸化過程具體為:
[0062]將不溶性有機物水解為溶解性有機物，將難降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子物質(zhì)，以改善污水的可生化性。
[0063]需要說明的是，以上對本發(fā)明的具體實施例進行了詳細說明，但內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的一體化設(shè)備，其特征在于:包括主軸及沿其軸向依次分布的可調(diào)速電機、厭氧水解區(qū)、生物填料籠、沉淀回流區(qū)、出水堰，其中 所述可調(diào)速電機與主軸連接，用于驅(qū)動主軸轉(zhuǎn)動； 所述厭氧水解區(qū)位于生物填料籠前側(cè)，其上部為調(diào)節(jié)區(qū)，下部為填料區(qū)，主軸位于厭氧水解區(qū)的部分連接有提升轉(zhuǎn)盤，所述提升轉(zhuǎn)盤隨主軸轉(zhuǎn)動時可將回流污水g起并流入生物填料籠； 所述生物填料籠設(shè)置有至少3個，相鄰生物填料籠的過水口與主軸水平對稱分布，形成折流式污水處理通道； 所述沉淀回流區(qū)底部傾斜布置，包括回流管道、排泥管道及表層溢流槽； 所述出水堰位于沉淀回流區(qū)上側(cè)，其連接有出水管。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的一體化設(shè)備，其特征在于:所述厭氧水解區(qū)底部呈“V”狀，其設(shè)置有進水口及出水口，其中進水口靠近所述可調(diào)速電機，出水口靠近第一個生物填料籠，且進水口高于出水口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的一體化設(shè)備，其特征在于:所述生物填料籠表面均勻分布有直徑Icm的小孔，其內(nèi)部設(shè)置有填充料，且每個生物填料籠之間通過隔板分開，所述過水口為開設(shè)于隔板上的直徑1cm的孔。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的一體化設(shè)備，其特征在于:所述生物填料籠設(shè)置有3個，且生物填料籠體積沿主軸軸向由大變小，其中第一個生物填料籠體積占生物填料籠總體積的60%，第二、第三個生物填料籠體積各占生物填料籠總體積的20 %，所述生物填料籠內(nèi)部填充塑料小球，所述塑料小球的大小與其生物填料籠體積成正比，所述生物填料籠內(nèi)部填充料占其體積的90%。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的一體化設(shè)備，其特征在于:所述塑料小球外部為好氧層，內(nèi)部為缺氧或厭氧層。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的一體化設(shè)備，其特征在于:所述沉淀回流區(qū)底部45°傾斜布置，其中的部分污泥通過回流管道回流至厭氧水解區(qū)，剩余污泥則通過排泥管道排出，所述排泥管道由排泥閥控制。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的一體化設(shè)備，其特征在于:所述沉淀回流區(qū)的回流管道高于所述厭氧水解區(qū)的填料區(qū)。8.—種處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的方法，其特征在于:所述方法應(yīng)用于權(quán)利要求1至7所述的一種處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的一體化設(shè)備，其包括以下步驟， 污水自進水口進入?yún)捬跛鈪^(qū)，與厭氧水解區(qū)內(nèi)原有污水及回流污水混合，經(jīng)過厭氧水解區(qū)填料區(qū)時污水中部分SS及回流污水中顆粒被水解酸化，同時利用進水碳源進行反硝化作用脫氮； 污水自厭氧水解區(qū)出水后進入生物填料籠，所述生物填料籠內(nèi)部的塑料小球外部為好氧層，內(nèi)部為缺氧或厭氧層，形成一個個微型反應(yīng)器對污水進行硝化反硝化脫氮，污水中SS被進一步去除； 污水自生物填料籠出水后進入沉淀回流區(qū)，污水中不溶性物質(zhì)及脫落的生物膜沉積在底部形成污泥，其中的部分污泥通過回流管道回流至厭氧水解區(qū)，剩余污泥則通過排泥管道排出； 沉淀回流區(qū)上端連接出水堰，上清液經(jīng)出水堰溢出后通過出水管排出。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的方法，其特征在于:所述水解酸化過程具體為: 將不溶性有機物水解為溶解性有機物，將難降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子物質(zhì)，以改善污水的可生化性。
【文檔編號】C02F3/30GK105967333SQ201610515891
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月1日
【發(fā)明人】郭雪松, 孫聚龍, 肖本益, 劉俊新
【申請人】中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心