申请日2015.04.01
公开(公告)日2015.07.15
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明提供的一种中小型污水处理一体化装置，包括依次连接的生化处理单元、沉淀及污泥回流单元、光催化氧化单元、深度处理单元、消毒单元;沉淀及污泥回流单元分别与光催化氧化单元的进水口以及生化处理单元的进水口、出水口连接;所述生化处理单元包括依次连接的进水区、缺氧处理区、厌氧处理区和好氧处理区;所述深度处理单元包括自上而下依次连接的配水槽、颗粒活性炭滤料层、石英砂滤层、鹅卵石承托层。该装置具有结构紧凑、占地面积小、使用方便、运行灵活、处理成本低、出水水质高、适用性强等特点，具有较好的推广应用前景。
摘要附图
权利要求书
1.一种中小型污水处理一体化装置，其特征在于：包括依次连接的生化处理单元(1)、 沉淀及污泥回流单元(2)、光催化氧化单元(3)、深度处理单元(4)、消毒单元(5); 沉淀及污泥回流单元(2)分别与光催化氧化单元(3)的进水口以及生化处理单元(1) 的进水口、出水口连接;所述生化处理单元(1)包括依次连接的进水区(11)、缺氧处 理区(12)、厌氧处理区(13)和好氧处理区(14);所述深度处理单元(4)包括自上 而下依次连接的配水槽(41)、颗粒活性炭滤料层(42)、石英砂滤层(43)、鹅卵石承 托层(44)。
2.根据权利要求1所述的一种中小型污水处理一体化装置，其特征在于：所述生化处 理单元(1)分上下层设置，进水区(11)、缺氧处理区(12)设于下层，厌氧处理区(13) 和好氧处理区(14)设于上层;所述缺氧处理区(12)、厌氧处理区(13)和好氧处理 区(14)的容积比为1:1:3-1:0.5:6。
3.根据权利要求1所述的一种中小型污水处理一体化装置，其特征在于：所述进水区 (11)采用穿孔管射流进水方式，穿孔管开孔方向倾斜向上布设，倾角介于5-10°。
4.根据权利要求1所述的一种中小型污水处理一体化装置，其特征在于：所述缺氧反 应区(12)和厌氧反应区(13)之间设置混合液推流装置(15)。
5.根据权利要求1所述的一种中小型污水处理一体化装置，其特征在于：所述好氧处 理区(14)底部设置微孔曝气盘(16)，按每平米4-8个布置;所述好氧处理区(14) 的出水处设有可调速机械搅拌装置(16)和第一垂直挡板(17);可调速机械搅拌装置 (16)转速介于20-50转/min;第一垂直挡板(17)与好氧处理区(14)侧壁间隔距离 d设置，第一垂直挡板(17)高度在好氧处理区(14)侧壁开口上方5-150cm;其中，d 介于10cm-200cm之间。
6.根据权利要求1所述的一种中小型污水处理一体化装置，其特征在于：所述沉淀及 污泥回流单元(2)底部设有斜板(21),斜板(21)倾角为50-75°;斜板(21)底部 与生化处理单元(1)连接处设有第二垂直挡板(22);第二垂直挡板(22)底部距斜板 距离3-10cm。
7.根据权利要求1所述的一种中小型污水处理一体化装置，其特征在于：所述光催化 氧化单元(3)内设有石英套管(31)以及设于石英管内的紫外灯管，其出水采用顶部 溢流方式流入深度处理单元(4)内。
8.根据权利要求1所述的一种中小型污水处理一体化装置，其特征在于：所述颗粒活 性炭滤料层(42)厚度为1.5-2.5m，滤速控制在2-5m/h;石英砂滤层(43)厚度为0.5-1m; 鹅卵石承托层(44)高度为0.1-0.2m。
9.根据权利要求1所述的一种中小型污水处理一体化装置，其特征在于：所述深度处 理单元(4)采用气水联合反冲洗，鹅卵石承托层(44)底部设有反冲进水口(45)和 反冲进气口(46)，配水槽(41)上部设有反冲洗出水口(47)且反冲洗出水口(47) 在配水槽上方20-50cm。
10.根据权利要求1所述的一种中小型污水处理一体化装置，其特征在于：所述消毒单 元(5)由底板(51)、挡板(52)与斜板(21)围城，其进水管(53)设置于底板(51) 与斜板(21)所形成的夹角处，其出水管(54)设置于挡板(52)与斜板(21)所形成 的夹角处;进水管(53)上设有消毒药剂投加口、反冲洗水泵以及阀门切换装置。
说明书
一种中小型污水处理一体化装置
技术领域
本发明属于水处理领域，特别涉及一种中小型污水处理一体化装置。
背景技术
中国的水环境质量状况较差，其中典型的污染物为有机污染物、氮、磷以及微量有 机污染物等。针对水环境的改善，强化污水处理、提升污水厂处理尾水水质是不可或缺 的途径之一。目前在城市污水基本得到有效处理的情况下，以村镇为主体的中小型污水 厂的处理就显得尤为重要。
现有针对村镇级别的污水处理设施经过多年的发展，取得了一定进步，但前期研究 主要针对有机污染物为主体对象，而且在运行中也存在运行效果不稳定、出水水质难以 保障等基本问题。针对现有水环境质量改善需求，迫切需要研发能够集有机污染、氮、 磷以及微量有机污染物去除功能于一体的中小型污水处理一体化装置。
发明内容
发明目的：为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种集有机污染、 氮、磷以及微量有机污染物去除功能于一体的中小型污水处理一体化装置。
技术方案：本发明提供的一种中小型污水处理一体化装置，包括依次连接的生化处 理单元、沉淀及污泥回流单元、光催化氧化单元、深度处理单元、消毒单元;沉淀及污 泥回流单元分别与光催化氧化单元的进水口以及生化处理单元的进水口、出水口连接; 所述生化处理单元包括依次连接的进水区、缺氧处理区、厌氧处理区和好氧处理区;所 述深度处理单元包括自上而下依次连接的配水槽、颗粒活性炭滤料层、石英砂滤层、鹅 卵石承托层。
作为改进，所述生化处理单元分上下层设置，进水区、缺氧处理区设于下层，厌氧 处理区和好氧处理区设于上层;所述缺氧处理区、厌氧处理区和好氧处理区的容积比为 1:1:3-1:0.5:6。
作为另一种改进，所述进水区采用穿孔管射流进水方式，穿孔管倾斜向上布设，倾 角介于5-10°。
作为另一种改进，所述缺氧反应区和厌氧反应区之间设置混合液推流装置。
作为另一种改进，所述好氧处理区底部设置微孔曝气盘，按每平米4-8个布置;所 述好氧处理区的出水处设有可调速机械搅拌装置和第一垂直挡板(17);可调速机械搅 拌装置(16)转速介于20-50转/min;第一垂直挡板与好氧处理区侧壁间隔距离d设置， 第一垂直挡板高度在好氧处理区侧壁开口上方5-150cm;其中，d介于10cm-200cm之间。
作为另一种改进，所述沉淀及污泥回流单元底部设有斜板,斜板倾角为50-75°; 斜板底部与生化处理单元连接处设有第二垂直挡板;第二垂直挡板底部距斜板距离 3-10cm。
作为另一种改进，所述光催化氧化单元内设有石英套管以及设于石英管内的紫外灯 管，其出水采用顶部溢流方式流入深度处理单元内。
作为另一种改进，所述颗粒活性炭滤料层厚度为1.5-2.5m，滤速控制在2-5m/h;石 英砂滤层厚度为0.5-1m;鹅卵石承托层高度为0.1-0.2m。
作为另一种改进，所述深度处理单元采用气水联合反冲洗，鹅卵石承托层底部设有 反冲进水口和反冲进气口，配水槽上部设有反冲洗出水口且反冲洗出水口在配水槽上方 20-50cm。
作为另一种改进，所述消毒单元由底板、挡板与斜板围城，其进水管设置于底板与 斜板所形成的夹角处，其出水管设置于挡板与斜板所形成的夹角处;进水管上设有消毒 药剂投加口、反冲洗水泵以及阀门切换装置。
该装置的工作原理：原污水经进水区喷射进入缺氧处理区，并靠水流的作用将污泥 沉淀区的污泥及含硝酸盐水吸入缺氧处理区，并利用在此过程中实现硝酸盐的反硝化; 经缺氧处理区后污水呈厌氧状态，进入厌氧处理区实现污水的厌氧处理过程，并强化了 微生物的厌氧释磷过程;厌氧处理区出水流入好氧处理区在溶解氧的作用下实现有机物 的氧化、生物硝化、及生物吸磷等作用，经搅拌区充分气液分离后，利用第一档板实现 污泥与处理水的高效分离;沉淀及污泥回流单元中污泥沉淀到回流区与原污水进水相连 接，剩余污泥排放出系统，分离后的上清液经第二档板流入光催化氧化单元，在此完成 有机物及其它污染物的氧化，在去除部分有毒有害污染物的同时提高水中有机物的可生 化性;光催化氧化后的水流入深度处理单元，在此利用水中的有机物来实现进一步的生 物反硝化过程，同步去除有机物、悬浮物、磷及有害物质;深度处理出水经消毒单元消 毒后可直接排放，且消毒单元所储存水量可用作深度处理单元的反冲洗用水。
有益效果：本发明提供的中小型污水处理一体化净化装置具有结构紧凑、占地面积 小、使用方便、运行灵活、处理成本低、出水水质高、适用性强等特点，具有较好的推 广应用前景。
具体而言，本发明通过进水区的水流冲击力来完成污泥、混合液的一次性自动回流， 回流的硝化液可以促进底部缺氧区实现生物反硝化脱氮过程，并实现了倒置A2O工艺的 基本效能。
沉淀与污泥回流单元的设置形式是本发明的核心部分。通过挡板的设置实现了水、 污泥的高效分离。在分离过程中，水与絮体按照完全不同的轨迹运动，从而避免传统污 泥分离方式所存在的水流与污泥絮体的相互干扰作用，确保了污泥的分离效果，而回流 单元设置位置的优化进一步促进了污泥的沉降及分离;此外由于污泥可以自动收集、回 流，从而减少传统吸泥机、刮泥机等设备的设置，在减少工程造价的同时，降低了运行 维护工作。好氧反应区后部设置的搅拌区可以通过搅拌装置有效强化污泥与水的进一步 接触几率，并确保污泥吸附效果。
光催化氧化单元的设置一方面可以强化沉淀出水中有机物的分子结构，另一方面也 可强化微量有机污染物的氧化效果，从而有利于后续工艺对有机物及微量有机污染物的 去除。
光催化氧化单元的设置方式确保了挡板上的水流厚度，并有效避免由于溢流率过高 所导致的抽吸作用，有利于出水浊度的控制和絮体的分离。
本装置利用底部空间设置消毒单元，可兼起清水池、反冲洗水箱的作用，从而实现 了高度集成化、集约化，占地面积显著减少，一般占地面积可减少50%以上。
该装置排出废水以及反冲洗废水经收集后只需经过短暂的静沉就可以实现有效的 泥水分离，上清液可以回流至进水管，降低废水的产生量。
该中小型污水处理一体化净化装置本身充分考虑了水流方向及各处理单元对水头 的要求，极大提高了水的势能的有效利用，且运行过程中多余絮体的排放也可通过重力 自由排放，从而减少了能量的损耗，有利于降低运行成本。
本装置主要针对中小型污水厂建设考虑，但可通过相关参数的微调及装置的个数的 组合使用来用于大型水厂建设。
