申请日2019.06.24
公开(公告)日2019.09.27
IPC分类号C02F9/14; E03D5/00
摘要
一种自适应水量的分散式污水处理装置，在壳体内自进水口向出水口依次设置有垂直于壳体轴向的竖向隔板一～四，以及与竖向隔板一垂直的竖向隔板五～六，进水口、竖向隔板一与竖向隔板二间形成污水均质区，竖向隔板一、竖向隔板五与竖向隔板二间形成导流区，竖向隔板六带有过孔，连接在竖向隔板二与竖向隔板三间分为两个空间，其中与导流区连通的空间为缺氧反应区，另一空间为好氧反应区，竖向隔板三与竖向隔板四间为二沉区，竖向隔板四与出水口间形成生物滤床区，污水依次经污水均质区、导流区、缺氧反应区、好氧反应区、二沉区和生物滤床区，可自适应分散式生活污水排放特征，抗冲击负荷能力强。本发明还提供了利用该装置的厕所冲水系统。
权利要求书
1.一种自适应水量的分散式污水处理装置，包括壳体(1)，其特征在于，在壳体(1)内自进水口(2)向出水口(14)依次设置有垂直于壳体(1)轴向的竖向隔板一(3)、竖向隔板二(4)、竖向隔板三(6)和竖向隔板四(8)，以及与竖向隔板一(3)垂直的竖向隔板五(21)和竖向隔板六(5)，其中竖向隔板二(4)、竖向隔板三(6)和竖向隔板四(8)的截面形状与壳体(1)内部截面形状一致且留有通道，竖向隔板一(3)有三条边，底部的边悬空，顶部的边连接壳体(1)的内壁，侧部的边通过竖向隔板五(21)与竖向隔板二(4)的一侧连接，进水口(2)、竖向隔板一(3)与竖向隔板二(4)的该侧之间形成污水均质区Ⅰ，竖向隔板一(3)、竖向隔板五(21)与竖向隔板二(4)的另侧之间形成导流区Ⅱ，竖向隔板六(5)带有过孔，连接在竖向隔板二(4)与竖向隔板三(6)之间分为两个空间，其中与导流区Ⅱ连通的空间为缺氧反应区Ⅲ，另一空间为好氧反应区Ⅳ，竖向隔板三(6)与竖向隔板四(8)之间为二沉区Ⅴ，竖向隔板四(8)与出水口(14)之间形成生物滤床区Ⅵ，污水从进水口(2)进入，依次经污水均质区Ⅰ、导流区Ⅱ、缺氧反应区Ⅲ、好氧反应区Ⅳ、二沉区Ⅴ和生物滤床区Ⅵ，从出水口(14)排出。
2.根据权利要求1所述自适应水量的分散式污水处理装置，其特征在于，所述竖向隔板二(4)、竖向隔板三(6)和竖向隔板四(8)的通道均位于上部，竖向隔板二(4)的通道连通导流区Ⅱ和缺氧反应区Ⅲ，竖向隔板三(6)通道连通好氧反应区Ⅳ和二沉区Ⅴ，竖向隔板四(8)的通道连通二沉区Ⅴ和生物滤床区Ⅵ。
3.根据权利要求2所述自适应水量的分散式污水处理装置，其特征在于，所述导流区Ⅱ设置有提升管(18)，提升管(18)穿过竖向隔板二(4)的顶部与缺氧反应区Ⅲ连通，回流管(11)穿过竖向隔板六(5)连通缺氧反应区Ⅲ和好氧反应区Ⅳ，所述缺氧反应区Ⅲ底部设置有气体吹扫管(9)，所述好氧反应区Ⅳ底部设置有曝气头(10)。
4.根据权利要求3所述自适应水量的分散式污水处理装置，其特征在于，所述气体吹扫管(9)上开1mm的圆孔，间距50mm，每5min开启曝气10s，将活性污泥吹扫起来与污水混合，所述曝气头(10)采用刚玉曝气盘，充氧量可使好氧反应区Ⅳ溶解氧维持在1～1.5mg/L，所述回流管(11)硝化液回流量取设计处理能力的200～300%，回流管(11)排出口与提升管(18)的位置相对。
5.根据权利要求1所述自适应水量的分散式污水处理装置，其特征在于，所述竖向隔板六(5)的底部开有横向通长的导流缝，将流入缺氧反应区Ⅲ的混合液从底部导流至好氧反应区Ⅳ完成硝化和有机物的去除过程。
6.根据权利要求1所述自适应水量的分散式污水处理装置，其特征在于，所述二沉区Ⅴ设置有上下悬空的竖向隔板七(7)，竖向隔板七(7)垂直连接在竖向隔板三(6)与竖向隔板四(8)之间将二沉区Ⅴ分为两部分，一部分与好氧反应区Ⅳ连通，另一部分与生物滤床区Ⅵ连通，所述竖向隔板七(7)的竖向长度即高度占二沉区Ⅴ有效深度的1/2，对由好氧反应区Ⅳ顶部进入二沉区Ⅴ的混合液进行导流，使得沉淀后水从竖向隔板四(8)上部进入生物滤床区Ⅵ，而不发生短流。
7.根据权利要求1所述自适应水量的分散式污水处理装置，其特征在于，所述二沉区Ⅴ设置有带污泥排放阀(20)的气提回流管(12)，气提回流管(12)穿过竖向隔板二(4)和竖向隔板三(6)与污水均质区Ⅰ连通，且通过带有污泥回流阀(19)的支路与缺氧反应区Ⅲ连通。
8.根据权利要求1所述自适应水量的分散式污水处理装置，其特征在于，所述生物滤床区Ⅵ内设置有滤床层(17)，滤床层(17)的底部设置穿孔集水管(15)对滤后水进行收集，穿孔集水管(15)连接上端敞口的竖向导流管(13)，横向处理水排放管连接在竖向导流管(13)上，横向处理水排放管的末端为出水口(14)，所述滤床层(17)处理水滤速为2～3m/d，滤层厚度不小于500mm，滤料粒径8～10mm;所述滤床层(17)底部设置曝气装置(10-1)向水中间歇充氧，竖向导流管(13)内部设置有紫外消毒灯管(16)对处理水进行杀菌。
9.一种利用权利要求1所述自适应水量的分散式污水处理装置的厕所冲水系统，其特征在于，包括高位水箱(23)，高位水箱(23)通过供水管(22)与设置在竖向导流管(13)底部的潜水提升泵(29)连接，高位水箱(23)底部通过输水管(25)连接用于冲洗蹲便(27)的低位冲洗水箱(26)，所述高位水箱(23)中设置浮球液位计(24)控制潜水提升泵(29)的启停，控制条件为低开高停。
10.根据权利要求1所述自适应水量的厕所冲水系统，其特征在于，所述冲洗蹲便(27)的冲洗废水回接进水口(2)，所述进水口(2)同时接家庭洗浴、厨房废水。
说明书
一种自适应水量的分散式污水处理装置及利用该装置的厕所冲水系统
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，特别涉及一种自适应水量的分散式污水处理装置及利用该装置的厕所冲水系统。
背景技术
随着我国城市和工业污染控制向深部推进，农村水污染已迅速上升为我国水环境的第一大污染源，尤其是在常规污染方面。由于深层次的农村经济与社会背景，使得我国农村水污染治理的艰巨性远远超过城市与工业污染治理。
考虑人口城镇化趋势，未来我国仍将有约5亿人口居住在乡村地区。我国农村居民生活和劳动的方式正迅速地向城市居民看齐。根据中国科学院生态环境研究中心所开展的全国调查与测算，2008年全国(未包括西藏、台湾、香港、澳门)村镇生活污水排放所带来常规污染负荷约为城市污染排放的1.5倍。总体而言，我国当前农村水污染治理的水平十分低下，村庄生活污水处理设施拥有率不足10%，设施建设质量不高且正常运行率不足20%。
造成这一现象发生的原因主要有两点：其一，农村地区居住密度不高、用水时段性比较一致，导致污水排放总量小、时变化系数大，导致污水排放与设施处理能力很难匹配;其二，现有设施机械套用城市污水处理工艺与装置，没有考虑到二者的差异，导致污水处理设施未能正常、稳定运行。尤其是村庄零星住户，管道收集工程量大、施工质量难以保证、处理设施针对性不强，导致农村污水治理工作与措施很难发挥其真正的效用。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种自适应水量的分散式污水处理装置及利用该装置的厕所冲水系统，通过在污水处理装置前端设置大体积的污水均质区用于缓冲水量、水质的波动;随后污水经导流区和污水提升管依次经过缺氧区、好氧反应区Ⅳ、二沉区，经沉淀的处理水自上而下流过生物滤床区，并由滤床底部收集、经过紫外线杀菌后排放;好氧反应区Ⅳ的混合液通过气提回流管进入缺氧区完成脱氮过程;二沉区沉淀的污泥定时气提至污水均质区。该装置可依靠前端的污水均质区以及污水提升管的作用，缓冲分散式污水排放量的波动，确保后续生物处理系统的稳定运行;此外，由于剩余污泥的排入，前置污水均质区亦具有水解酸化反应的作用，可提高污水中可生物降解有机物的比例，确保生物处理效果;并能延长处理装置剩余污泥清掏周期。本发明装置可自适应分散式农村生活污水的排放特征，抗冲击负荷能力强，且运行管理简便、设备维护简单。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种自适应水量的分散式污水处理装置，包括壳体1，在壳体1内自进水口2向出水口14依次设置有垂直于壳体1轴向的竖向隔板一3、竖向隔板二4、竖向隔板三6和竖向隔板四8，以及与竖向隔板一3垂直的竖向隔板五21和竖向隔板六5，其中竖向隔板二4、竖向隔板三6和竖向隔板四8的截面形状与壳体1内部截面形状一致且留有通道，竖向隔板一3有三条边，底部的边悬空，顶部的边连接壳体1的内壁，侧部的边通过竖向隔板五21与竖向隔板二4的一侧连接，进水口2、竖向隔板一3与竖向隔板二4的该侧之间形成污水均质区Ⅰ，竖向隔板一3、竖向隔板五21与竖向隔板二4的另侧之间形成导流区Ⅱ，竖向隔板六5带有过孔，连接在竖向隔板二4与竖向隔板三6之间分为两个空间，其中与导流区Ⅱ连通的空间为缺氧反应区Ⅲ，另一空间为好氧反应区Ⅳ，竖向隔板三6与竖向隔板四8之间为二沉区Ⅴ，竖向隔板四8与出水口14之间形成生物滤床区Ⅵ，污水从进水口2进入，依次经污水均质区Ⅰ、导流区Ⅱ、缺氧反应区Ⅲ、好氧反应区Ⅳ、二沉区Ⅴ和生物滤床区Ⅵ，从出水口14排出。
所述竖向隔板二4、竖向隔板三6和竖向隔板四8的通道均位于上部，竖向隔板二4的通道连通导流区Ⅱ和缺氧反应区Ⅲ，竖向隔板三6通道连通好氧反应区Ⅳ和二沉区Ⅴ，竖向隔板四8的通道连通二沉区Ⅴ和生物滤床区Ⅵ。
所述导流区Ⅱ设置有提升管18，提升管18穿过竖向隔板二4的顶部与缺氧反应区Ⅲ连通，回流管11穿过竖向隔板六5连通缺氧反应区Ⅲ和好氧反应区Ⅳ，所述缺氧反应区Ⅲ底部设置有气体吹扫管9，所述好氧反应区Ⅳ底部设置有曝气头10。
所述气体吹扫管9上开1mm的圆孔，间距50mm，每5min开启曝气10s，将活性污泥吹扫起来与污水混合，所述曝气头10采用刚玉曝气盘，充氧量可使好氧反应区Ⅳ溶解氧维持在1～1.5mg/L，所述回流管11硝化液回流量取设计处理能力的200～300%，回流管11排出口与提升管18的位置相对。
所述竖向隔板六5的底部开有横向通长的导流缝，将流入缺氧反应区Ⅲ的混合液从底部导流至好氧反应区Ⅳ完成硝化和有机物的去除过程。
所述二沉区Ⅴ设置有上下悬空的竖向隔板七7，竖向隔板七7垂直连接在竖向隔板三6与竖向隔板四8之间将二沉区Ⅴ分为两部分，一部分与好氧反应区Ⅳ连通，另一部分与生物滤床区Ⅵ连通。
所述竖向隔板七7竖向长度占二沉区Ⅴ有效深度的1/2，对由好氧反应区Ⅳ顶部进入二沉区Ⅴ的混合液进行导流，使得沉淀后水从竖向隔板四8上部进入生物滤床区Ⅵ，而不发生短流。
所述二沉区Ⅴ设置有带污泥排放阀20的气提回流管12，气提回流管12穿过竖向隔板二4和竖向隔板三6与污水均质区Ⅰ连通，且通过带有污泥回流阀19的支路与缺氧反应区Ⅲ连通。
所述生物滤床区Ⅵ内设置有滤床层17，滤床层17的底部设置穿孔集水管15对滤后水进行收集，穿孔集水管15连接上端敞口的竖向导流管13，横向处理水排放管连接在竖向导流管13上，横向处理水排放管的末端为出水口14。
所述滤床层17处理水滤速为2～3m/d，滤层厚度不小于500mm，滤料粒径8～10mm;所述滤床层17底部设置曝气装置10-1向水中间歇充氧，竖向导流管13内部设置有紫外消毒灯管16对处理水进行杀菌。
本发明还提供了一种利用所述自适应水量的分散式污水处理装置的厕所冲水系统，包括高位水箱23，高位水箱23通过供水管22与设置在竖向导流管13底部的潜水提升泵29连接，高位水箱23底部通过输水管25连接用于冲洗蹲便27的低位冲洗水箱26，所述高位水箱23中设置浮球液位计24控制潜水提升泵29的启停，控制条件为低开高停。
所述冲洗蹲便27的冲洗废水回接进水口2，所述进水口2同时接家庭洗浴、厨房废水。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.可自适应分散式农村生活污水的排放特征，抗冲击负荷能力强。
2.系统运行管理简便、设备维护简单。
