申请日2017.01.25
公开(公告)日2017.08.29
IPC分类号C02F3/30
摘要
本实用新型属于水处理技术领域，涉及一种用于分散式点源污水处理的地埋式一体化反应器。本实用新型结构组成包括反应槽、机械室、曝气系统、回流系统及自控系统。生活污水由进水口进入反应槽反应，机械室设置在污水出口一端。反应槽由厌氧水解区和生物膜反应区组成，生物膜反应区中间由穿孔挡板隔开，分别形成缺氧反应区和好氧反应区。曝气装置设置于好氧膜反应区。污水连续进入一体化反应器厌氧水解区，序批式溢流进入生物膜反应区综合处理后排放，可有效达到脱氮除磷效果。本实用新型设备构造简单,节省材料，造价低，运行节能，管理方便，便于操作。
权利要求书
1.一种用于分散式点源污水处理的地埋式一体化反应器，其特征在于：由包含多面空心球组合填料的反应槽、机械室、曝气系统、回流系统及自控系统五部分组成;反应槽由厌氧水解区(12)和生物膜反应区组成，生物膜反应区中间由穿孔挡板(16)隔开，分别形成缺氧反应区(13)和好氧反应区(14);污水在生物膜反应区进行序批式处理;鼓风机(8)及与其连接的曝气管、曝气头(10)共同组成曝气系统，为好氧反应区微生物提供曝气;循环泵(5)及回流管路共同组成回流系统;可编程时间控制器(17)分别连接鼓风机(8)和循环泵(5)，按设定时间切换鼓风机(8)和循环泵(5)的启停，实现曝气和缺氧回流的交替运行;生活污水由进水管(2)进入反应槽反应，机械室(15)设置在污水出口一端;在厌氧水解区(12)、缺氧反应区(13)、好氧反应区(14)及机械室(15)上部设检修口;在所述的缺氧反应区(13)、好氧反应区(14)处理系统内设置多面空心球组合填料(11)，在好氧反应区底部单侧设置曝气装置。
2.根据权利要求1所述的用于分散式点源污水处理的地埋式一体化反应器，其特征在于：所述多面空心球组合填料(11)为多孔球状悬浮填料(19)内置若干个多面空心球(18)的组合。
3.根据权利要求1所述的用于分散式点源污水处理的地埋式一体化反应器，其特征在于：生物膜反应区的缺氧反应区(13)和好氧反应区(14)由自动控制系统交替切换鼓风机(8)和循环泵(5)的起停实现曝气和缺氧回流的交替进行。
4.根据权利要求1所述的用于分散式点源污水处理的地埋式一体化反应器，其特征在于：在出水泵的入水处设置有滤网(9)。
5.根据权利要求1所述的用于分散式点源污水处理的地埋式一体化反应器，其特征在于：反应器设有的机械室(15)，内分上下两层，上层放置循环泵(5)及出水泵(6)，下层放置鼓风机(8)，两层间设人孔及爬梯(7)。
说明书
一种用于分散式点源污水处理的地埋式一体化反应器
技术领域
本实用新型属于水处理技术领域，尤其涉及一种用于分散式点源污水处理的一体化反应器。
背景技术
随着我国社会经济的不断发展，水污染问题日益严重。具体体现在三个方面：第一，就整个地表水而言，受到严重污染的劣V类水体所占比例较高，全国约9%，有些流域甚至大大超过这个数，如海河流域劣V类的比例高达39.1%;第二，流经城镇的一些河段，城乡接合部的一些沟渠塘坝污染普遍比较严重，黑臭水体较多，引起了大量居民不满;第三，涉及饮水安全的水环境突发事件的数量依然不少。因此，水环境问题已成为事关人民群众切身利益、事关全面建成小康社会、事关实现中华民族伟大复兴的制约性因素。为切实加大水污染防治力度，保障国家水安全，2015年4月国务院发布关于印发水污染防治行动计划的通知。通知包括十条具体内容，其中，推进农业农村点源、面源污染防治作为一项重要措施被单独提出。长期以来，由于治理资金短缺和农村水环境保护意识的淡薄，农村地区的生活污水未经处理就直接排放，未经处理或处理不当的生活污水已成为河流湖泊水质恶化的主要原因之一。同时，若以地下水作为饮用水水源，则生活污水的浸入更易破坏饮用水水源，危害用水居民的身体健康，传播疾病，降低人们的生活质量。2015年4月出台的《水污染防治行动计划》提出，积极推进城镇污水处理设施和服务向农村延伸，迫使农村水污染整治工作势在必行。
分散式生活污水污染源由于排水量不大，水质可生化性好，目前一般采用小型污水处理装置进行处理，如改进型活性污泥法和接触氧化法(地埋式)，约占市场的90%，其余为近年发展起来的间歇式活性污泥法(SBR)和膜生物反应器(MBR)等方法。然而，上述工艺仍然存在诸多问题。改进型活性污泥法普遍存在着设备复杂、结构庞大、投资较高、运行管理复杂和能耗较大的缺点。而地埋式接触氧化池处理技术，则因其结构特点，存在管理难度大等弊端，难以实现在农村的推广应用。近年出现的膜生物反应器(MBR)具有结构紧凑、处理效果好等优点，然而在实际应用中，却存在着投资高、运行管理费用高及膜污染等问题，影响其在农村分散式污水处理中的应用。
一体化污水处理装置是将污水处理所需各反应阶段集中到一个反应器内，通过设置隔板达到不同的处理目的，具有设备构造简单，造价低，运行节能，管理方便等特点。由于分散式污水处理的水质水量不稳定，因此采用SBR工艺进行处理是较为合理的选择。然而，如何在低有机物浓度的条件下保证有较高的生物量，从而提高系统的处理能力，是SBR脱氮除磷工艺所面临的主要问题。在不增加曝气池体积的条件下可通过提高悬浮活性污泥浓度来增加生物量，以提高处理能力，但曝气池的动力需求将增大，沉淀池的沉降效果也会变差，最终影响出水水质。因而，寻求高效、廉价的污水处理装置及办法成为了亟待解决的问题。
实用新型内容
为了解决现有技术中的缺点，本实用新型采取向反应器中投加悬浮填料的方法，来增加固着型微生物量，提供了一种设备结构完整、紧凑、运行维护简单、方便、出水水质稳定的一种用于分散式点源污水处理的一体化反应器。
本实用新型的技术方案：
一种用于分散式点源污水处理的地埋式一体化反应器，其结构组成包括反应槽(包含多面空心球组合填料)、机械室、曝气系统、回流系统及自控系统。多面空心球组合填料作为生物膜载体，置于生物膜反应槽中;鼓风机及与其连接的曝气管、曝气头共同组成曝气系统，为微生物提供曝气;循环泵及回流管路共同组成回流系统。可编程时间控制器(市场上可购得)分别连接鼓风机和循环泵，构成自控系统。按设定时间切换鼓风机和循环泵的启停，实现曝气和缺氧回流的交替运行。生活污水由进水口进入反应槽反应，机械室设置在污水出口一端。反应槽由厌氧水解区和生物膜反应区组成，生物膜反应区中间由穿孔挡板隔开，分别形成缺氧反应区和好氧反应区。曝气装置设置于好氧膜反应区。污水连续进入一体化反应器厌氧水解区，序批式溢流进入生物膜反应区(缺氧膜反应区和好氧膜反应区)综合处理后排放。
分别在厌氧水解区、缺氧反应区、好氧反应区及机械室上部设检修口，方便对装置进行检修及后续的抽泥。
厌氧水解区既能调节连续入流污水的水质水量，又能进行厌氧处理，为后续的处理设施减少负荷。在厌氧区中设置一出水泵，可将厌氧水解区的水抽至缺氧反应区继续反应。
在所述的缺氧、好氧生物膜反应区处理系统内设置多面空心球组合填料，在好氧膜反应区底部单侧设置曝气装置，可使好氧区形成旋转水流，促进水流混合均匀，增加传质效率。多面空心球组合填料为悬浮式填料，由多孔球状悬浮填料(市场上可以购得)内置若干个多面空心球(市场上可以购得)组合而成。多孔球状悬浮填料与多面空心球的个数比例根据具体处理水质而定。
机械室内分上下两层，上层放置循环泵及出水泵，下层放置鼓风机，两层之间设置爬梯及人孔链接。出水泵、循环泵和鼓风机分别完成排水、消化液回流和曝气。出水泵滤网的设置可以防止在实际工程应用中因吸入多面空心球组合填料造成的不便。
本实用新型相对于现有技术所具有的优点为：
(l)多孔球状悬浮填料内置若干个多面空心球的组合方式，增大了填料比表面积，可提高单位面积微生物量，提高挂膜效率，节约挂膜时间。同时由聚丙烯注塑而成的填料耐腐蚀性能高，易于维护。
(2)好氧反应区内间歇曝气，即空压机和循环泵交替运行，循环泵启动时将消化液送回缺氧区，完成反硝化。
(3)排水泵吸水管口接滤网，防止吸入组合填料导致停泵。
(4)反应器上端设有溢流管，当有效水面超过设定水面时，可从溢流管溢出，防止水流溢出反应器，造成不必要的安全隐患。
(5)反应器设有检修口，在实际的工程运用中，便于装置故障时进行维护。
(6)排水系统：保证排出装置应能在设定的排水时间内排出上清液，考虑设置事故用排水和防浮渣流出装置。
(7)排泥系统：由于本方法产泥量不多，可定时采用吸污车从检修口处将各反应区的泥吸出。
(8)不需设置二沉池，减少占地面积，节省基建投资。
(9)整套装置要便于操作、清理和维护。
(10)本装置可减少材料、设备造价及成本。
