申请日2016.11.09
公开(公告)日2017.07.04
IPC分类号C02F3/30; C02F11/04; C02F11/12
摘要
本实用新型公开混合液、污泥可自动回流的小型一体化污水处理装置，包括内筒、喇叭筒、外筒和水平隔板，喇叭筒设置在内筒及外筒之间，三筒共轴安装，喇叭筒上部设有环形集水堰，喇叭筒由上至下形成渐阔的环状坡面且环状坡面底端与外筒的内壁之间留有环状空隙，环状坡面与外筒之间由上至下形成减缩的倒梯形截面环状沉淀区，水平隔板安装在内筒的中下部，水平隔板将三个筒组成的各个腔体分隔成四个区，且上述四个区形成竖直循环流态结构。本实用新型可以通过竖直循环流态在环形好氧区与倒梯形截面环状沉淀区之间形成的静压差实现污泥的自动回流，节省了回流泵的投资和运行费用;还可以实现高效泥水分离，处理后的生活污水质可以达到国标的要求。
权利要求书
1.混合液、污泥可自动回流的小型一体化污水处理装置，包括内筒(1)、喇叭筒(2)、外筒(3)和水平隔板(4)，其特征是：所述喇叭筒(2)设置在内筒(1)及外筒(3)之间，三筒共轴安装，所述内筒(1)、喇叭筒(2)和外筒(3)之间的体积比为1:5～9:8～15，所述内筒(1)顶端低于喇叭筒(2)顶端10～50厘米，底端高于所述外筒(3)底部500～1200厘米;所述喇叭筒(2)顶端低于外筒(3)顶端30～100厘米，所述喇叭筒(2)上部设有环形集水堰(2-1)，所述环形集水堰(2-1)底部设有再生水口(2-2);所述喇叭筒(2)由下至上形成渐阔的环状坡面(2-3)且所述环状坡面(2-3)的底端边缘与所述外筒(3)内壁之间留有环状空隙(2-4)，所述环状空隙(2-4)径向水平间距35～25厘米;所述环状坡面(2-3)与外筒(3)内壁之间由下至上形成渐阔的倒梯形截面环状沉淀区(11-1)，所述水平隔板(4)安装在内筒(1)内壁的中下部，其安装高度与所述内筒高度比例在1:1.5～2;所述水平隔板(4)及其所处的水平面将三个筒组成的各个腔体分隔成圆形好氧区a(11-2)、环状好氧区b(11-3)、圆形厌氧区(11-4)和环状缺氧区(11-5)，且上述四个区形成竖直循环流态构造，所述圆形好氧区a(11-2)、环状好氧区b(11-3)、圆形厌氧区(11-4)和环状缺氧区(11-5)的体积比为8～12：8～12:1:4～7;所述水平隔板(4)上等距的开设有若干布水孔(4-1)且间距为10～30厘米，所述布水孔(4-1)口径为1～2.5厘米。
2.根据权利要求1所述的混合液、污泥可自动回流的小型一体化污水处理装置，其特征是：所述共轴安装是指内筒(1)、喇叭筒(2)及外筒(3)的中轴线重合安装，水平截面上各筒的圆心重合。
3.根据权利要求1所述的混合液、污泥可自动回流的小型一体化污水处理装置，其特征是：所述水平隔板(4)的板面之上与内筒(1)内壁之间形成的腔室为所述圆形好氧区a(11-2)，所述水平隔板(4)所处水平面之上的内筒(1)外壁与喇叭筒(2)内壁之间形成的腔室为所述环状好氧区b(11-3)，所述水平隔板(4)的板面之下与内筒(1)内壁之间形成的腔室为所述圆形厌氧区(11-4)，所述水平隔板(4)所处水平面之下的内筒(1)外壁与外筒(3)内壁形成的腔室为所述环状缺氧区(11-5)。
4.根据权利要求1所述的混合液、污泥可自动回流的小型一体化污水处理装置，其特征是：所述外筒(3)侧壁中下部设有污水混合液进水口(5)，污水混合液进水口(5)与进水管(5-1)连接，进水管(5-1)上安装进水阀(5-2)，进水管(5-1)一端通过三通与环形进水管(5-3)连接，另一端连接污水泵;环形进水管(5-3)位于内筒(1)外壁的下部，其安装高度与内筒(1)高度比例在1:1.5～2.5，环形进水管(5-3)上开设若干布水口(5-4)，布水口(5-4)的孔径相同且口径1.5～2.5厘米，布水口(5-4)之间的间距自三通两端沿液体在环形进水管(5-3)的流动方向逐渐扩大，其间距在10～30厘米。
5.根据权利要求1所述的混合液、污泥可自动回流的小型一体化污水处理装置，其特征是：所述外筒(3)侧壁下部设有进气口(6)，进气口(6)与进气管(6-1)连接，进气管(6-1)上安装进气阀(6-2)及逆止阀(6-3)，进气管(6-1)的一端连接若干根曝气管(6-4)，另一端连接曝气泵，曝气管(6-4)固定在水平隔板(4)上，曝气管(6-4)上均匀开设曝气孔。
6.根据权利要求1所述的混合液、污泥可自动回流的小型一体化污水处理装置，其特征是：所述外筒(3)侧壁上部设有再生水出水口(7)，再生水出水口(7)与再生水出水管(7-1)连接，再生水出水管(7-1)上安装出水阀(7-2)及流量计(7-3)，其一端与所述集水堰(2-1)上的再生水口(2-2)连接，另一端引至再生水池。
7.根据权利要求1所述的混合液、污泥可自动回流的小型一体化污水处理装置，其特征是：在所述外筒(3)侧壁中上部设置有污泥口(8)，污泥口(8)与排泥管(8-1)连接，排泥管(8-1)上安装排泥阀(8-2)，排泥管(8-1)一端通过三通与环形污泥管(8-3)连接，另一端引至化粪池;环形污泥管(8-3)位于喇叭筒(2)外壁中下部，其安装高度与喇叭筒(2)高度比例在1:1.5～2.5，环形污泥管(8-3)上开设胡若干污泥孔(8-4)，污泥孔(8-4)的口径相同且口径1.5～2.5厘米，污泥孔(8-4)之间的间距自三通两端沿液体在环形进水管(1-3)的流动方向逐渐扩大，其间距在10～30厘米之间。
8.根据权利要求1所述的混合液、污泥可自动回流的小型一体化污水处理装置，其特征是：所述外筒(3)侧壁上部还设有溢流口(9)，溢流口(9)与溢流管(9-1)连接，溢流管(9-1)引至化粪池。
9.根据权利要求1所述的混合液、污泥可自动回流的小型一体化污水处理装置，其特征是：在所述外筒(3)侧壁下部还设有放空口(10)，放空口(10)与放空管(10-1)连接，放空管(10-1)上安装放空阀(10-2)，放空管(10-1)引至化粪池。
10.根据权利要求1所述的混合液、污泥可自动回流的小型一体化污水处理装置，其特征是：还包括顶盖，顶盖安装在外筒(3)的顶端。
说明书
混合液、污泥可自动回流的小型一体化污水处理装置
技术领域
本实用新型涉及污水处理领域，具体为混合液、污泥可自动回流的小型一体化污水处理装置。
背景技术
目前，远离市区的旅游景区、度假村、高速公路休息站等都存在着生活污水处理难的问题，因为远离污水处理市政网，并网难、成本高，同时因为其日污水量太低，因此需要一种将这类地方产生的污水就近就地处理、就地回用的技术和方法。
在专利(ZL201610330282.0)一种基于竹纤维填料的一体化污水处理装置，包括封闭式的外壳，其特征在于，所述外壳内由第一竖直隔板和第二竖直隔板分隔为沿水平向依次排布的：
设备安装区，用于安装曝气设备;
污水处理区，所述污水处理区内由第一水平网格板和第二水平网格板分隔为由上至下且顺次连通的布水区、填料区和曝气区，所述布水区内设置外接进水管的布水装置，所述填料区内填充竹纤维填料，所述曝气区内铺设外接所述曝气设备的曝气装置;
以及与所述曝气区相连通的出水区，所述出水区设置出水管。
从技术角度看，上述的通过填料进行处理的一体化污水处理装置，在处理污水后的出水的SS达标，但其他出水指标多存在超标的问题。
而专利(ZL201520872271.6)一种生活污水一体化处理系统，其特征在于：包括格栅井，所述的格栅井连接厌氧反应器，所述的厌氧反应器连接沉淀池，所诉的沉淀池连接污泥池和气浮系统，所述的气浮系统连接污泥池和消毒池，所述的消毒池连接回用水池，所诉的沉淀池还设有连接厌氧反应器的回流系统，所述的气浮系统包括气浮池(201)、设在气浮池(201)上的进水管(202)，所述的气浮池(201)上方设有刮渣带(204)，所述的刮渣带(204)两端分别连接转轴一(203)和转轴二(207)，所述的转轴二(207)通过皮带一连接电机(211)的传动轴(210)，所述的刮渣带(204)下方设有刮渣器(205)，所述的刮渣器(205)通过皮带二(209)连接电机(211)的传动轴(210)，所述的刮渣器(205)上设有若干刮刀(206)，所述的气浮池(201)底部设有若干进气管(214)，所述的进气管(214)上设有释放头。
从经济角度看，上述的一体化装置存在制造及运维成本高、挂膜效率低、功能单一、不利于一体化污水处理装置的发展和推广。
在本领域中，尚还有其他形式的产品，但在主要的问题上都存在着上述的两种形式，因此，在此提出一种具有有倒梯形截面环状沉淀区的竖直循环流态构造的小型一体化污水处理装置，该装置仅通过曝气输入能量就可满足污水处理工艺流程上各功能区的混合反应流态所需要的能量损失，包括实现污水混合液的自动回流，同时通过竖直循环流态在环状好氧区与倒梯形截面环状沉淀区混合液中形成的压力差实现污泥的自动回流，节省了混合液及污泥回流泵的初投资及运行费用;竖直循环流态构造形成的倒梯形截面环状沉淀区、向上的环状空隙进水与向下的自动回流污泥形成的逆向交错流动，提高了污水混合液中污泥沉降及被网捕效率，可以实现高效泥水分离，该装置处理生活污水的沉淀出水水质最低可以达到国《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBT18918-2002);而且该装置预制率可以达到90%以上，现场安装简单便捷，具有广泛的市场推广价值。
实用新型内容
本实用新型所解决的技术问题在于提供具有倒梯形截面环状沉淀区且混合液、污泥可自动回流的小型一体化污水处理装置，以解决上述背景技术中的缺点。
本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：混合液、污泥可自动回流的小型一体化污水处理装置，包括内筒、喇叭筒、外筒和水平隔板，所述喇叭筒设置在内筒及外筒之间，三筒共轴安装，所述内筒、喇叭筒和外筒之间的体积比为1:5～9:8～15，所述内筒顶端低于喇叭筒顶端10～50厘米，底端高于所述外筒底部500～1200厘米;所述喇叭筒顶端低于外筒顶端30～100厘米，所述喇叭筒上部设有环形集水堰，所述环形集水堰底部设有再生水口;所述喇叭筒由上至下形成渐阔的环状坡面且所述环状坡面的底端边缘与所述外筒内壁之间留有环状空隙，所述环状空隙径向水平间距35～25厘米;所述环状坡面与外筒内壁之间由下至上形成渐阔的倒梯形截面环状沉淀区，所述水平隔板安装在内筒内壁的中下部，其安装高度与所述内筒高度比例在1:1.5～2;所述水平隔板及其所处的水平面将三个筒组成的各个腔体分隔成圆形好氧区a、环状好氧区b、圆形厌氧区和环状缺氧区，且上述四个区形成竖直循环流态构造，所述圆形好氧区a、环状好氧区b、圆形厌氧区和环状缺氧区的体积比为8～12：8～12:1:4～7;所述水平隔板上等距的开设有若干布水孔且间距为10～30厘米，所述布水孔口径为1～2.5厘米。
本实用新型中，进一步的，所述共轴安装是指内筒、喇叭筒及外筒(3)的中轴线重合安装，水平截面上各筒的圆心重合。
本实用新型中，进一步的，所述水平隔板的板面之上与内筒内壁之间形成的腔室为所述圆形好氧区a，所述水平隔板所处水平面之上的内筒外壁与喇叭筒内壁之间形成的腔室为所述环状好氧区b，所述水平隔板的板面之下与内筒内壁之间形成的腔室为所述圆形厌氧区，所述水平隔板所处水平面之下的内筒外壁与外筒内壁形成的腔室为所述环状缺氧区。
本实用新型中，进一步的，所述外筒侧壁中下部设有污水混合液进水口，污水混合液进水口与进水管连接，进水管上安装进水阀，进水管一端通过三通与环形进水管连接，另一端连接污水泵;环形进水管位于内筒外壁的下部，其安装高度与内筒高度比例在1:1.5～2.5，环形进水管上开设若干布水口，布水口的孔径相同且口径1.5～2.5厘米，布水口之间的间距自三通两端沿液体在环形进水管的流动方向逐渐扩大，其间距在10～30厘米。
本实用新型中，进一步的，所述外筒侧壁下部设有进气口，进气口与进气管连接，进气管上安装进气阀及逆止阀，进气管的一端连接若干根曝气管，另一端连接曝气泵，曝气管固定在水平隔板上，曝气管上均匀开设曝气孔。
本实用新型中，进一步的，所述外筒侧壁上部设有再生水出水口，再生水出水口与再生水出水管连接，再生水出水管上安装出水阀及流量计，其一端与所述集水堰上的再生水口连接，另一端引至再生水池。
本实用新型中，进一步的，在所述外筒侧壁中上部设置有污泥口，污泥口与排泥管连接，排泥管上安装排泥阀，排泥管一端通过三通与环形污泥管连接，另一端引至化粪池;环形污泥管位于喇叭筒外壁中下部，其安装高度与喇叭筒高度比例在1:1.5～2.5，环形污泥管上开设胡若干污泥孔，污泥孔的口径相同且口径1.5～2.5厘米，污泥孔之间的间距自三通两端沿液体在环形进水管的流动方向逐渐扩大，其间距在10～30厘米之间。
本实用新型中，进一步的，所述外筒侧壁上部还设有溢流口，溢流口与溢流管连接，溢流管引至化粪池。
本实用新型中，进一步的，在所述外筒侧壁下部还设有放空口，放空口与放空管连接，放空管上安装放空阀，放空管引至化粪池。
本实用新型中，进一步的，还包括顶盖，顶盖安装在外筒的顶端。
本实用新型中，进一步的，还可以包括砂滤池，砂滤池的进水管与再生水出水管连接，砂滤池出水管与再生水池连接，所述砂滤池包括反冲洗系统。
本实用新型中，进一步的，还可以包括MBR膜系统，所述MBR膜系统可以直接放置在内筒内，MBR膜系统的进水管与再生水出水管连接，MBR膜系统的出水管与再生水池连接;或者所述MBR膜系统可以串联在所述砂滤池系统之后，其进水管与所述砂滤池的出水管连接，其出水管与再生水池连接;所述MBR膜系统包括反冲洗系统。
本实用新型相比其它的AAO工艺流程布置形式，是在环状缺氧区、圆形厌氧区、圆形好氧区及环状好氧区采用了是竖直循环流态布置形式，仅靠圆形好氧区曝气过程中，曝气泵压缩空气所输入的能量满足整个倒置AAO污水处理工艺流程上各功能区的混合反应流态所需要的能量损失，而且通过压缩空气进入圆形好氧区后压力减小体积变大的过程，实现污水混合液自动回流;同时通过竖直循环流态在环形好氧区与倒梯形截面环状沉淀区混合液中形成的压力差实现污泥的自动回流;竖直循环流态形成的梯形截面环状沉淀区所具有的环状空隙进水方式，避免了传统圆形沉淀区进水与出水短流的问题，混合液中污泥均匀沉淀在环状坡面上，形成倒梯形截面环状污泥层过滤网;环状好氧区b的污水混合液经环状空隙均匀流入倒梯形截面环状沉淀区底部，随后再均匀穿过倒梯形截面环状污泥层过滤网，沿混合液流动方向上的环状面积逐渐增大，使得混合液流速逐渐降低，有助于污泥沉淀，泥水分离充分;同时向上的环状空隙进水与向下的回流污泥形成的逆向交错流动，环状空隙进水中的活性污泥被自动回流的污泥过滤拦截，进一步实现高效的泥水分离。
本实用新型的有益效果：一是节省投资和运行费用;由于实现了混合液及污泥的自动回流，节省了从环状好氧区到环状缺氧区的混合液回流泵、从沉淀区到环状厌氧区的污泥回流泵的设备投入，以及相应运行费用;节省了传统环状缺氧区、圆形厌氧区所必需的搅拌设备及相应运行费用;二是保障沉淀出水水质;充分高效的泥水分离，保证了沉淀出水水质，经本实用新型装置处理的生活污水的沉淀出水水质最低可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBT18918-2002)的要求;而且该装置可以根据再生水的用途需要，进一步与砂滤系统，或者再进一步与MBR膜系统组成出水水质更高的污水处理系统;三是建设周期短;一体化污水处理装置的材质可以根据需要采用玻璃钢等防腐材质或混凝土等，特别是采用玻璃钢等防腐材质加工建设时可实现90%的预制，现场安装简单快捷，而且可以根据污水处理流量的需要调整直径与高度的比例，缓解对土地占用问题。
