申请日2015.12.03
公开(公告)日2016.02.24
IPC分类号C02F3/30
摘要
本发明提供了一种高效集成的一体化污水处理装置，包括依次连通的厌氧区、缺氧区、好氧区和沉淀区，还包括将好氧区中的混合液回流至缺氧区中的硝化液回流机构，以及将沉淀区中回流的污泥与进水管中的污水混合后流入至厌氧区的污泥回流机构，硝化液回流机构包括与好氧区的回流口相通的混合液回流气提区，污泥回流机构包括与沉淀区的污泥排出口相通的污泥回流气提区，所述高效集成的一体化污水处理装置还包括通过曝气使混合液回流气提区中的混合液提升翻越所述隔板回流至缺氧区中，以及使污泥回流气提区中的污泥提升翻越隔板与进水混合的气提装置。进而无需通过管道或者沟渠运输，从而避免了由管道中沉淀而造成堵塞的问题，使设备在运营管理上更为便捷。
摘要附图
权利要求书
1.一种高效集成的一体化污水处理装置，包括依次连通的厌氧区(1)、缺氧区(2)、好氧区(3)和沉淀区(4)，还包括将所述好氧区(3)中的混合液回流至所述缺氧区(2)中，并使之与所述厌氧区(1)流出的厌氧液混合的硝化液回流机构，以及将所述沉淀区(4)中回流的污泥与进水管(62)中的污水混合后流入至所述厌氧区(1)的污泥回流机构，其特征在于：所述硝化液回流机构包括与所述好氧区(3)的回流口相通的混合液回流气提区(8)，所述污泥回流机构包括与所述沉淀区(4)的污泥排出口相通的污泥回流气提区(7)，所述混合液回流气提区(8)与所述污泥回流气提区(7)均通过隔板分别和其它区进行分隔，所述高效集成的一体化污水处理装置还包括通过曝气使所述混合液回流气提区(8)中的混合液提升翻越所述隔板回流至所述缺氧区(2)中，以及使所述污泥回流气提区 (7)中的污泥提升翻越所述隔板与所述进水混合的气提装置。
2.根据权利要求1所述的高效集成的一体化污水处理装置，其特征在于：所述硝化液回流机构还包括所述硝化液导流区(5)，所述硝化液导流区(5)与所述混合液回流气提区(8)之间通过隔板隔开，所述硝化液导流区(5)将从所述混合液回流气提区(8)翻越出来的混合液导向所述缺氧区(2)内靠近所述厌氧区(1)的厌氧液流出口处。
3.根据权利要求1所述的高效集成的一体化污水处理装置，其特征在于：所述厌氧区(1)与所述污泥回流气提区(7)之间还设有泥水混合区 (6)，所述泥水混合区(6)与所述厌氧区(1)之间通过泥水混合液布水穿孔板(64)分隔;所述污泥回流气提区(7)与所述泥水混合区(6)之间通过隔板进行分隔。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的高效集成的一体化污水处理装置，其特征在于：所述气提装置包括设置在所述混合液回流气提区(8)内的混合液回流曝气管(81)，以及设置在所述污泥回流气提区(7)中的污泥回流曝气管(71)。
5.根据权利要求4所述的高效集成的一体化污水处理装置，其特征在于：所述好氧区(3)包括一级曝气区(31)和二级曝气区(32)，所述一级曝气区(31)曝气器的布设密度大于所述二级曝气区(32)曝气器的布设密度，所述一级曝气区(31)由隔板分隔成一级曝气区前段(311)和一级曝气区后段(312)，所述缺氧区(2)与所述二级曝气区(32)分两侧并列设置，所述一级曝气区前段(311)与所述缺氧区(2)同侧连通设置，所述一级曝气区后段(312)与所述二级曝气区(32)同侧连通设置，且一级曝气区前段(311)和一级曝气区后段(312)之间通过导流墙连通。
6.根据权利要求5所述的高效集成的一体化污水处理装置，其特征在于：所述厌氧区(1)内铺设有第一穿孔曝气管(12)，所述缺氧区(2) 内铺设有第二穿孔曝气管(21)，所述一级曝气区(31)和二级曝气区(32) 由第一风机通过管路供气，所述第一穿孔曝气管(12)、所述第二穿孔曝气管(21)、所述混合液回流曝气管(81)以及所述污泥回流曝气管(71) 由第二风机通过管路供气。
7.根据权利要求2所述的高效集成的一体化污水处理装置，其特征在于：所述厌氧区(1)和所述缺氧区(2)之间由厌氧液布水穿孔板(11) 隔开，所述厌氧液布水穿孔板(11)上的通孔(111)形成所述厌氧液流出口，所述厌氧液布水穿孔板(11)与所述硝化液导流区(5)之间设置有导流墙。
8.根据权利要求1所述的高效集成的一体化污水处理装置，其特征在于：所述沉淀区(4)内包括水平的沉淀区布水穿孔板(42)，设置在所述沉淀区布水穿孔板(42)下方的储泥漏斗(47)，设置在所述沉淀区布水穿孔板(42)的上方的斜管填料区(43)，设置在所述斜管填料区(43) 的上端的溢流堰(44)，以及将所述溢流堰(44)溢出的清水收集的溢流区(45)，所述溢流区(45)上设置有出水管(46)。
9.根据权利要求8所述的高效集成的一体化污水处理装置，其特征在于：所述储泥漏斗(47)的底部连通设置有主排泥管(48)，所述主排泥管(48)朝向所述污泥回流气提区(7)引出有侧排泥管(49)，所述储泥漏斗(47)底部与所述污泥回流气提区(7)之间通过所述侧排泥管(49) 相连通。
10.根据权利要求1或2所述的高效集成的一体化污水处理装置，其特征在于：所述厌氧区(1)、缺氧区(2)和好氧区(3)的拐角处以圆弧侧壁过渡。
说明书
一种高效集成的一体化污水处理装置
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种高效集成的一体化污水处理装置。
背景技术
随着我国经济社会的发展，水资源危机及水环境污染日益加剧，各类污水/废水的排放量大幅增加，严重威胁水体环境，水污染的治理已成为国内外环保领域关注的热点之一。污水的处理模式分为集中处理模式和分散处理模式，其中，城市污水处理基本采用集中处理模式，但是，结合我国农村生活污水污染源分散、地形复杂、管网覆盖不完善、水量不稳定等特点，因而不适合采用传统的集中处理模式。一体化污水处理装置以灵活、简便和高效的分散处理模式，更加契合农村处理污水的特点。一体化污水处理设备常用的工艺有氧化沟、生物转盘、生物膜法等工艺，这些工艺在脱氮方面大多只能将氨氮转化为硝态氮，未能将氮真正从水中去除，使得湖泊、水库等水体日趋恶化，水体富营养化问题相当突出。
现如今，污泥和混合液的气提回流主要通过回流管或回流渠实现，但由于回流管或回流渠的长度较长，污泥因自由沉降作用易在回流管或回流渠中发生沉淀，蓄积在回流管或回流渠中，最终导致管道堵塞，致使污泥或混合液无法回流。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的一体化污水处理装置污泥沉淀，进而造成回流效果不佳的技术缺陷，而提供一种回流效果好的高效集成的一体化污水处理装置。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种高效集成的一体化污水处理装置，包括依次连通的厌氧区、缺氧区、好氧区和沉淀区，还包括将所述好氧区中的混合有硝化液的混合液回流至所述缺氧区中，并使之与所述厌氧区流出的厌氧液混合的硝化液回流机构，以及将所述沉淀区中回流的污泥与进水管中的污水混合后流入至所述厌氧区的污泥回流机构，所述硝化液回流机构包括与所述好氧区的回流口相通的混合液回流气提区，所述污泥回流机构包括与所述沉淀区的污泥排出口相通的污泥回流气提区，所述混合液回流气提区与所述污泥回流气提区均通过隔板分别和其它区进行分隔，所述高效集成的一体化污水处理装置还包括通过曝气使所述混合液回流气提区中的混合液提升翻越所述隔板回流至所述缺氧区中，以及使所述污泥回流气提区中的污泥提升翻越所述隔板与所述进水混合的气提装置。
优选地，所述硝化液回流机构还包括所述硝化液导流区，所述硝化液导流区与所述混合液回流气提区之间通过隔板隔开，所述硝化液导流区将从所述混合液回流气提区翻越出来的混合液导向所述缺氧区内靠近所述厌氧区的厌氧液流出口处。
优选地，所述厌氧区与所述污泥回流气提区之间还设有泥水混合区，所述泥水混合区与所述厌氧区之间通过泥水混合液布水穿孔板分隔;所述污泥回流气提区与所述泥水混合区之间通过隔板进行分隔。
优选地，所述气提装置包括设置在所述混合液回流气提区内的混合液回流曝气管，设置在所述污泥回流气提区中的污泥回流曝气管。
优选地，所述好氧区包括一级曝气区和二级曝气区，所述一级曝气区曝气器的布设密度大于所述二级曝气区曝气器的布设密度，所述一级曝气区由隔板分隔成一级曝气区前段和一级曝气区后段，所述缺氧区与所述二级曝气区分两侧并列设置，所述一级曝气区前段与所述缺氧区同侧连通设置，所述一级曝气区后段与所述二级曝气区同侧连通设置，且一级曝气区前段和一级曝气区后段之间通过导流墙连通。
优选地，所述厌氧区内铺设有第一穿孔曝气管，所述缺氧区内铺设有第二穿孔曝气管，所述一级曝气区和二级曝气区由第一风机通过管路供气，所述第一穿孔曝气管、所述第二穿孔曝气管、所述混合液回流曝气管以及所述污泥回流曝气管由第二风机通过管路供气。
优选地，所述厌氧区和所述缺氧区之间由厌氧液布水穿孔板隔开，所述厌氧液布水穿孔板上的通孔形成所述厌氧液流出口，所述厌氧液布水穿孔板与所述硝化液导流区之间设置有导流墙。
优选地，所述沉淀区内包括水平的沉淀区布水穿孔板，设置在所述沉淀区布水穿孔板下方的储泥漏斗，设置在所述沉淀区布水穿孔板的上方的斜管填料区，设置在所述斜管填料区的上端的溢流堰，以及将所述溢流堰溢出的清水收集的溢流区，所述溢流区上设置有出水管。
优选地，所述储泥漏斗的底部连通设置有主排泥管，所述主排泥管朝向所述污泥回流气提区引出有侧排泥管，所述储泥漏斗底部与所述污泥回流气提区之间通过所述侧排泥管相连通。
优选地，所述厌氧区、缺氧区和好氧区的拐角处以圆弧侧壁过渡。
本发明实施例提供的高效集成的一体化污水处理装置具有如下优点：
1.本发明提供的高效集成的一体化污水处理装置，通过沉淀区设置有与好氧区的回流口相通的污泥回流气提区，使好氧区内的混合液回流至缺氧区中，设置与沉淀区的污泥排出口相通的混合液回流气提区，使沉淀区的部分污泥回流至厌氧区中，同时，所述混合液回流气提区与污泥回流气提区均通过隔板分别和其它区进行分隔，并且该高效集成的一体化污水处理装置还包括通过曝气使混合液回流气提区中的混合液提升翻越隔板回流至缺氧区中，以及使污泥回流气提区中的污泥提升翻越隔板与进水混合的气提装置，进而无需通过管道或者沟渠运输，从而避免了由管道中沉淀而造成堵塞的问题，使设备在运营管理上更为便捷。
2.本发明提供的高效集成的一体化污水处理装置，混合液回流气提区与硝化液导流区之间通过隔板隔开，使从混合液回流气提区翻越出来的混合液回流至硝化液导流区，并且硝化液导流区将回流的混合液导向缺氧区内靠近厌氧区的厌氧液流出口处，回流的混合液因好氧区中微生物的硝化作用混合有硝化液，进而厌氧液进入缺氧区时与导流的硝化液进行混合，为硝化液中硝态氮反硝化提供必需的碳源，使污水中的硝态氮在缺氧区中被还原成氮气，实现氮真正从水中脱除。
污水中的氮类污染物(主要是氨氮)在好氧区中经过硝化菌的硝化作用转化为硝态氮，而硝化作用只是转化了氮的形态，还未真正除去污水中的氮，因而需要通过反硝化作用将硝态氮转化为氮气，保证出水中的总氮达标，本发明实施例通过将好氧区中的硝态氮回流到硝化液导流区中，再通过硝化液导流区导流至缺氧区中，同时，厌氧区中的厌氧液通过厌氧液布水穿孔板进入缺氧区与硝化液进行混合，缺氧区中反硝化菌利用厌氧液中的碳源为电子供体，将硝化液中的硝态氮还原为氮气，从而实现总氮的去除。此外，硝化液导流区使硝化液和厌氧液的充分混合，增加了缺氧区的反硝化能力。
3.本发明提供的高效集成的一体化污水处理装置，通过所述厌氧区与所述污泥回流气提区之间还设有泥水混合区，所述泥水混合区与所述厌氧区之间通过泥水混合液布水穿孔板分隔，所述污泥回流气提区与所述泥水混合区之间通过隔板进行分隔，进而使厌氧区与污泥回流气提区之间隔开，同时，从污泥回流气提区中气提翻越隔板的污泥回流至泥水混合区并且与进水混合，进而使污泥回流的方向为污泥回流气提区至泥水混合区的单向回流方向，从而通过泥水混合液布水穿孔板从泥水混合区进入厌氧区。
4.本发明提供的高效集成的一体化污水处理装置，通过在混合液回流气提区内设置混合液回流曝气管，使混合液回流气提区的泥水气三相混合液密度小于水，混合液体积增大，进而由混合液回流气提区溢出，进入硝化液导流区，从而实现了硝化液在好氧区、混合液回流气提区、硝化液导流区以及缺氧区之间的回流;同时，通过在污泥回流气提区中设置污泥回流曝气管，进而使污泥回流气提区的泥水气三相混合液密度小于水，混合液体积增大，进而由污泥回流气提区溢出，进入泥水混合区，从而实现了污泥在沉淀区、污泥回流气提区、泥水混合区以及厌氧区之间的回流。
5.本发明提供的高效集成的一体化污水处理装置，通过将好氧区设计成一级曝气区和二级曝气区，一级曝气区和二级曝气区通过曝气器的布设密度进行区分;同时一级曝气区由隔板分隔成一级曝气区前段和一级曝气区后段，缺氧区与所述二级曝气区分两侧并列设置，一级曝气区前段与缺氧区同侧连通设置，一级曝气区后段与二级曝气区同侧连通设置，且一级曝气区前段和一级曝气区后段之间通过导流墙连通，进而使好氧区中的混合液被好氧区中的生物充分的反应，同时合理最小化的分布了回流的路径。
6.本发明提供的高效集成的一体化污水处理装置，通过在厌氧区和缺氧区内铺设穿孔曝气管，因穿孔曝气管所产生的气泡直径较大，充氧能力弱，进而对厌氧区和缺氧区的混合液进行有效的搅拌，防止了污泥沉降。
7.本发明提供的高效集成的一体化污水处理装置，通过在沉淀区内设置水平的沉淀区布水穿孔板，沉淀区布水穿孔板的下方设置储泥漏斗，可使沉淀出来的污泥更集中且更易于从储泥漏斗的底部排出，进而有效的减少了沉积污泥的死角;同时，通过在沉淀区布水穿孔板的上方设置斜管填料区，斜管填料区的上端设置溢流堰、溢流区，进而使混合液水位上升后，穿过沉淀区布水穿孔板进入斜管填料区，泥水混合液通过斜管填料的作用使污泥沉降，而清水继续上升，清水顺着水流方向由溢流堰溢出，由溢流区收集，进而从出水管排出。
8.本发明提供的高效集成的一体化污水处理装置，通过将厌氧区、缺氧区和好氧区的拐角处以圆弧侧壁过渡，防止出现在直角时可能形成的水流死角。
