申请日2014.06.27
公开(公告)日2014.11.05
IPC分类号C02F3/30
摘要
本实用新型属于污水处理设备领域，公开了一种一体化生活污水处理机，包括罐体，罐体内隔分形成有进水水解区、好氧区和沉淀区;该设备还包括设备区;其特征是：所述设备区设置于所述罐体外部，且所述进水水解区包括由绕罐体内部一周的过水通道，所述好氧区和沉淀区位于所述过水通道;所述好氧区中底部设置有潜污泵和曝气装置，其中潜污泵的输送口通过管道与所述过水通道的进水端相连通。本实用新型中罐体结构的设计更为科学合理，并能够以同等容积的罐体来使其污水处理效果更好，更为高效，更加节能，维护起来更加简便。
摘要附图
权利要求书
1.一种一体化生活污水处理机，包括整体水平布置且呈长筒形的罐体;所述罐体上设置有进水口和出水口，所述进水口位于所述罐体的前端顶部位置，所述出水口位于所述罐体的后端且低于所述进水口;所述罐体内隔分形成有进水水解区、好氧区和沉淀区;还包括设备区;
其特征是：所述设备区设置于所述罐体外部;
所述进水水解区包括由多块第一隔板和罐体之间围成并绕罐体内部一周的过水通道;所述好氧区和沉淀区位于所述过水通道围成的空间内部，该好氧区和沉淀区之间设置有一块垂直于罐体长度方向第二隔板;
所述过水通道内且位于所述罐体前端处固定设置有第三隔板并分隔形成所述过水通道的进水端和出水端;所述过水通道的进水端与进水口连通，所述过水通道的出水端与所述好氧区连通;
所述好氧区底部设置有曝气装置和和潜污泵，所述曝气装置的进气端与所述设备区中的曝气机的供气口相连，所述潜污泵的输送口通过管道与所述过水通道的进水端相连通;所述好氧区内悬挂有若干个填料串;
还包括固定设置于所述第二隔板上的第一堰水槽，所述第一堰水槽位于所述好氧区一侧的上表面高度低于所述进水口的高度，所述第一堰水槽通过管道与所述沉淀区的底部连通;
所述沉淀区的后端与所述出水口连通并通过该出水口出水。
2.根据权利要求1所述的一体化生活污水处理机，其特征是：所述过水通道中顺所述罐体长度段内均匀间隔设置有多块隔片，其中，每块隔片端部具有一个供水流通过的缺口，相邻隔片的缺口为相互倒置并能够形成S形的水流形态。
3.根据权利要求1或2所述的一体化生活污水处理机，其特征是：还包括设置于罐体内部的出水区，所述出水区位于所述沉淀区和罐体后端之间，且该出水区与沉淀区之间设置有一块垂直于所述罐体长度方向的第四隔板;
所述第四隔板上固定设置有第二堰水槽，所述第二堰水槽上位于所述沉淀区一侧的上表面高度低于所述出水口的高度;
所述出水区中位于所述出水口和罐体底部之间的位置还水平设置有一层隔板，隔板下方固定设置有一个过滤层，还包括至少一根导流管，所述导流管的上端与所述第二堰水槽连通，下端插入并固定在所述过滤层中，所述隔板与出水区的内壁之间还设置有供水流上涌的水流通道。
4.根据权利要求3所述的一体化生活污水处理机，其特征是：还包括反冲洗出水管，所述反冲洗出水管的上端插入并固定在所述过滤层中，下端延伸出所述罐体外部;且在所述反冲洗出水管延伸出所述罐体外部的管段上设置有阀门。
5.根据权利要求1所述的一体化生活污水处理机，其特征是：所述设备区整体设置于所述罐体顶部;所述设备区包括曝气机、用于控制电气设备的电气控制箱以及底座，所述曝气机和电气控制箱安装固定在所述底座上;
所述罐体顶部且位于所述底座的正下方处具有所述底座相对应的通孔;
所述底座落入所述通孔内并通过插销与所述罐体可拆卸固定连接。
6.根据权利要求1所述的一体化生活污水处理机，其特征是：还包括设置于所述罐体上并邻近所述过水通道前端的溢流口，所述溢流口的高度高于所述进水口的高度且低于所述罐体顶部的高度。
7.根据权利要求1所述的一体化生活污水处理机，其特征是：所述隔板上设置有供人体穿过且具有门板的维检口。
说明书
一体化生活污水处理机
技术领域
本实用新型属于污水处理设备领域，具体涉及一种一体化生活污水处理机。
背景技术
生活污水包括有城市生活中的各种洗涤用水、污水以及粪便等，多为无毒的无机盐类，成分比较固定，主要含有碳水化合物、蛋白质、氨基酸、脂肪等有机物，比较适合细菌、病毒的生长且具有一定的肥效，可用来灌溉农田。同时，生活污水中氮、磷等植物营养物质含量较多，容易造成水体的富营养化，是水体的主要污染源之一，故需对生活污水进行处理并使其达标后，才能将其排放至江河湖泊中去，从而克服因生活污水造成的水体污染。
如今，随着我国城镇人口快速增加，城镇需水量也随之递增。预计到2015年，我国城镇年需水量将增加到6500亿立方米以上，但现有供水水平却较难满足要求。然而，有关统计数据表明，我国城市人均每天排出的生活污水量为150至400L(该量与生活水平密切相关)，如能更好地对生活污水进行处理并进行再利用，就能够缓解水资源短缺的问题。基于此，“党的十八届三中全会”规划及有关精神提出，到2015年，全国城市生活污水处理率要达到85%以上。但要实现到这一目标，我国还需新增污水处理厂近千座，总投资高达千亿元。此外，相应配套的管网建设投资和原有污水厂改扩建费用也非常巨大，并且原有污水处理厂运行费用和维修保养费用较高。上述费用的使用势必给我国财政造成一定的经济负担。因此，污水处理系统需要从大规模集中式向中小规模分散式转变，充分的利用社会闲散资金，形成“以大型为主，中小型互补”的布局是符合我国国情和发展形势，这也为一体化生活污水处理机的应用和发展提供了新的契机。
目前，现有技术中，公告号为CN 203513441 U(公告日 2014.04.02)的实用新型专利，公开的一种改进的一体化膜法污水再生器，其特征在于：包括罐体，所述的罐体内依次设有水解酸化厌氧反应池、曝气池、膜滤池、再生水池，所述的膜滤池上设有一将曝气及超滤处理后的水循环回流到水解酸化厌氧反应池的回流管。上述的改进的一体化膜法污水再生器，具有的有益效果为：占地面积小：与传统再生处理工艺相比省地大于50%;处理流程短：与传统工艺相比省去沉淀、过滤环节;节能高效：与传统再生处理工艺相比节能大于50%;除磷脱氮效果好：污泥龄长，有利于硝化、反硝化细菌生长;将经过好氧硝化处理的污水，回流到水解酸化厌氧反应池，提高了污水反硝化的效果，有利于污水中氮的去除，提高出水水质。
另在，公告号为CN201362632Y的实用新型专利，公开的一种污水处理与回用一体化装置，设有设备区，其与兼氧区、好氧及膜过滤区和清水区一体化集成于一个膜生物反应罐体内，由隔板分隔为四个相互独立的分区，兼氧区、好氧及膜过滤区和清水区配套使用的电气设备及系统控制模块集中设置在设备区。在现场只需进行包括通电、通水、铺设基础的安装即可运行，可以缩短污水处理项目施工周期;设置单个独立的设备区，便于设备检修与维护，降低运行噪音，有利于实现污水处理设备的标准化、系列化;而采用PLC控制模块与GPRS控制模块，可以实现无人值守与远程动态监控，方便管理，且自动化控制程度高，操作简单;污水处理出水稳定达到国家标准GB18920-2002，可回用于绿化、冲厕等生活杂用。
但上述改进的一体化膜法污水再生器和污水处理与回用一体化装置的技术方案，均存有如下不足之处：其罐体内部沿罐体长度方向从左向右(参见其附图1)，分为设有兼氧区(同水解酸化厌氧反应池)、好氧及膜过滤区(同曝气池和膜滤池)、设备区、清水区(同再生水池)的四段式的结构，其中的设备区设置在罐区内，占用了罐体的内部空间，减少了罐体内用于进行污水处理的空间(降低了污水处理能力)，造成了罐体空间的浪费。同时，因罐体长度方向因设置有设备区后，就缩短了污水流经进行污水处理区域的长度，降低了水处理的效果。此外，上述改进的一体化膜法污水再生器和污水处理与回用一体化装置的技术方案中采用膜过滤的方式并采用提升水泵来将其提升至清水区(同再生水池)，且还设置有另一水泵用于膜的反冲洗，这样将导致较高的电能消耗。
还例如，公告号为CN 101704614 B(公告日 2012.08.01)的发明专利，公开的一种一体化污水处理罐，包括处理罐，该处理罐的两侧分别设有污水进口和清水出口，且其内腔按照水流流向被挡板分割成格栅滤网室、活性污泥厌氧室、生化降解室和清水区四个腔室，这四个腔室的连通采用下进上出的方式，其中格栅滤网室内斜置有格栅滤网，活性污泥厌氧室内悬挂有若干个组合填料串，底部投放有活性污泥，生化降解室内悬挂有若干个组合填料串。上述一体化污水处理罐采取进水口高于出水口的方式设置，利用水体液位压力差，依靠水体自身重力流动自然进水、出水，具有成本低，工艺简单，安装灵活，能源消耗，可地埋不占用土地，无须动力提升，无需专人管理、维护，经处理后的水质可达到《农田灌溉水质标准》，适合农村一户一用的一体化污水处理罐。
但上述一体化污水处理罐，存有的不足是：该技术方案中，罐体前端处(进水端处)设置有格栅滤网室，使其能够对污水中的悬浮物等大颗粒物质杂质等进行网捕，但在一定时间后，需通过打开设置于罐体顶部的观察口来将上述悬浮物等大颗粒物质杂质从格栅滤网上捞除，以免形成堵塞并对后续的水处理造成影响。这样就无形中，增加了工作人员的维护工作量。同时，因也因格栅滤网室的设置，减少了罐体中用于进行污水处理区域的长度，同样对污水处理的提升造成了一定的效果。此外，该罐体内还顺罐体长度方向从前往后还设置有活性污泥厌氧室、生化降解室以及清水区，其中，活性污泥厌氧室水面上部还具有空间，且在其正上方的罐体上还设置有观察口，这样该活性污泥厌氧室中仍会存有一定量的氧气，不利于反硝化细菌(厌氧型)的生长繁殖，进而对活性污泥厌氧室中反硝化反应造成影响。再者，活性污泥厌氧室后为生化降解室，但该生化降解室中难以进行好氧硝化反应处理，所以也就无法使得硝化反应将有机氮分解成氨氮，再进一步形成硝态氮和亚硝态氮来促进反硝化反应(活性污泥厌氧室)，故污水中氮的去除较差，难以保证出水质量。由上可见，该一体化污水处理罐的技术方案较不合理，难以获得理想的污水处理效果。
综上，现有技术的一体化生活污水处理机存有的不足之处为：
1、罐体内部空间设置较不合理，不仅影响了污水处理效果，也限制了污水处理效率的提升。
2、罐体内需要工作人员对其进行定期清理维护，增加了工作人员的维护工作量。
3、采用生物膜过滤污水后采用水泵来将水提升至清水区，这一过程需要使用电能，进而提高了使用成本。
故申请人考虑设计一种一体化生活污水处理机，使其结构更为科学合理，并能够以同等容积的罐体来使其污水处理效果更好，更为高效，更加节能，维护起来更加简便。
实用新型内容
针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种结构更为科学合理，并能以同等容积的罐体来使其污水处理效果更好，更为高效，更加节能，维护起来更加简便的一体化生活污水处理机。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：
一种一体化生活污水处理机，包括整体水平布置且呈长筒形的罐体;所述罐体上设置有进水口和出水口，所述进水口位于所述罐体的前端顶部位置，所述出水口位于所述罐体的后端且低于所述进水口;所述罐体内隔分形成有进水水解区、好氧区和沉淀区;还包括设备区;
其特征是：所述设备区设置于所述罐体外部;
所述进水水解区包括由多块第一隔板和罐体之间围成并绕罐体内部一周的过水通道;所述好氧区和沉淀区位于所述过水通道围成的空间内部，该好氧区和沉淀区之间设置有一块垂直于罐体长度方向第二隔板;
所述过水通道内且位于所述罐体前端处固定设置有第三隔板并分隔形成所述过水通道的进水端和出水端;所述过水通道的进水端与进水口连通，所述过水通道的出水端与所述好氧区连通;
所述好氧区底部设置有曝气装置和和潜污泵，所述曝气装置的进气端与所述设备区中的曝气机的供气口相连，所述潜污泵的输送口通过管道与所述过水通道的进水端相连通;所述好氧区内悬挂有若干个填料串;
还包括固定设置于所述第二隔板上的第一堰水槽，所述第一堰水槽位于所述好氧区一侧的上表面高度低于所述进水口的高度，所述第一堰水槽通过管道与所述沉淀区的底部连通;
所述沉淀区的后端与所述出水口连通并通过该出水口出水。
本实用新型的一体化生活污水处理机中，以进水口所在端为前端，以出水口所在端为后端。因设备区设置于所述罐体外部，这样就能减少对罐体内用于污水进行生化反应的空间的占用，帮助罐体内部进行更充分的生化反应，从而获得更好的污水处理效果。
又因，所述进水水解区包括由多块第一隔板和罐体之间围成并绕罐体内部一周的过水通道，过水通道中悬挂有若干个填料串，这样不仅能够最大程度的延长进水水解区自身的长度，促使进水水解区中能够进行更加充分的反硝化反应;同时，还能够减少进水水解区对罐体长度方向空间的占用，从而为后续的其它工艺预留更充分的生化反应的空间(或长度)，使得罐体的内部结构更加科学合理。
还因，好氧区和沉淀区位于所述过水通道围成的空间内部，该好氧区和沉淀区之间设置有一块垂直于罐体长度方向第二隔板;所述好氧区底部设置有曝气装置和和潜污泵，所述曝气装置的进气端与所述设备区中的曝气机的供气口相连，所述潜污泵的输送口通过管道与所述过水通道相连通;好氧区中悬挂有若干个填料串，这样就使得好氧区中的污水可循环回流至进水水解区，并使得从进水水解区流经至好氧区的污水形成“厌氧—缺氧—好氧”环境，为去除污水中的有机物(脱氮)创造有利条件。具体去除水中的有机物(脱氮)的过程如下：因好氧区中采用连续曝气方式，在有氧条件下，好氧菌通过自身的生命活动，把吸收的有机物氧化分解为简单的无机物(二氧化碳、水和氨气等)并放出能量，维持其生命活动，而把另一部分有机物合成新的细胞质产生更多的微生物，在微生物生长同时一部分微生物的细胞质也在被氧化(内源呼吸)同时释放出能量，当有机物充足时，细胞质大量合成，内源呼吸不明显，当有机物很少时，微生物处于内源呼吸阶段，使得污水中有机污染物降解较为彻底，处理后的尾水有机物含量很少，保证出水水质达标。且通过好氧区底部设置的潜污泵能够将污水回流至进水水解区，回流的污水和新进入的污水充分混合，使得混合区域的DO(溶解氧，dissolved oxygen的缩写)可达1-4mg/L。随之污水从进水水解区向好氧区的流经过程中，伴随进水水解区的结构以及微生物的好氧呼吸使得DO不断下降，直至0-0.5mg/L，从而实现上述“厌氧—缺氧—好氧”的环境。在好氧条件下，填料串上生成的生物膜将有机氮分解为氨氮，再进一步形成硝态氮和亚硝态氮，在厌氧条件下，由于新污水的不断进入，提供了足够的碳源，促使反硝化反应的顺利进行，并把上述硝态氮和亚硝态氮转化成氮气并溢出水面，从而达到脱氮的目的。本实用新型中能够最大程度的延长了进水水解区(进行反硝化反应)和好氧区(进行硝化反应)的长度，从而能够最大化延长污水在进水水解区和好氧区中的生化反应处理的时间，提高污水处理的效果和效率。此外，污水在罐体内部的流动都是依靠水的重力来完成，故能够节省电能。综上所述，本实用新型能以同等容积的罐体来使其污水处理更为高效，更加节能。
作为优选，所述过水通道中顺所述罐体长度段内均匀间隔设置有多块隔片，其中，每块隔片端部具有一个供水流通过的缺口，相邻隔片的缺口为相互倒置并能够形成S形的水流形态。
实施上述方案后，多块隔片的设置，不仅能够起到加强肋片的作用(加强罐体整体的结构强度)，还能够形成“S形的水流形态”，且“S形的水流形态”能够降低泥水分离的程度，使得其中的污水与填料串的之间更加充分的并进行生化反应，还能延长污水在进水水解区中通过的距离(进一步延长其中反硝化反应的时间)，从而获得更好的污水处理(脱氮)效果。
作为改进，还包括设置于罐体内部的出水区，所述出水区位于所述沉淀区和罐体后端之间，且该出水区与沉淀区之间设置有一块垂直于所述罐体长度方向的第四隔板;
所述第四隔板上固定设置有第二堰水槽，所述第二堰水槽上位于所述沉淀区一侧的上表面高度低于所述出水口的高度;
所述出水区中位于所述出水口和罐体底部之间的位置还水平设置有一层隔板，隔板下方固定设置有一个过滤层，还包括至少一根导流管，所述导流管的上端与所述第二堰水槽连通，下端插入并固定在所述过滤层中，所述隔板与出水区的内壁之间还设置有供水流上涌的水流通道。
相较于现有技术中水由上往下经过滤层过滤后直接排出，使得过滤环节的水几乎无静置停留过程，进而难以进行进一步的静置沉淀。但实施了上述改进后，沉淀区的水先流入过滤层进行过滤后，流入出水区内位于所述过滤层下部的空腔汇中汇聚并静置，随着出水区中的水不断汇聚，水面慢慢上升并经水流通道上涌至出水区内位于所述过滤层上部的空腔，后经出水口出水，该过程中，经过滤层后的水还能够持续静置，从而使水能够进一步澄清，提高出水各项指标，并能够使得出水各项指标可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级排放B标准。
作为改进，还包括反冲洗出水管，所述反冲洗出水管的上端插入并固定在所述过滤层中，下端延伸出所述罐体外部;且在所述反冲洗出水管延伸出所述罐体外部的管段上设置有阀门。
实现上述方案后，这样就不需要使用水泵，仅需打开阀门，即可利用出水区内位于所述过滤层上部的空腔内水自身的重力来实现过滤层的反冲洗，操作起来十分便捷，同时，还能够节约电能的使用，节能经济，减少该一体化生活污水处理机的运行费用。
作为改进，所述设备区整体设置于所述罐体顶部;所述设备区包括曝气机、用于控制电气设备的电气控制箱以及底座，所述曝气机和电气控制箱安装固定在所述底座上;
所述罐体顶部且位于所述底座的正下方处具有所述底座相对应的通孔;
所述底座落入所述通孔内并通过插销与所述罐体可拆卸固定连接。
实现上述方案后，即能够在安装运输罐体时，将设备区的底座拆卸，并将其吊装入罐体内部，从而能够更好的满足于运输时的高度要求，且在现场安装时，仅需提升该底座并使用插销与罐体固定连接即可，能够快捷的完成现场安装工作。可见，作此改进后，该一体化生活污水处理机使用起来更加灵活，同时也能够提高其安装和运输效率。
作为改进，本实用新型还包括设置于所述罐体上并邻近所述过水通道前端的溢流口，所述溢流口的高度高于所述进水口的高度且低于所述罐体顶部的高度。
实施上述技术方案后，即可利用连通器原理来防止罐体内部的污水过量时造成罐体内的污水处理不充分并使得出水不达标的情况，能够更好的保证该一体化生活污水处理机的污水处理效果。
作为改进，所述隔板上设置有供人体穿过且具有门板的维检口。
实施上述技术方案后，能够保证罐体内部结构紧凑的同时，也便于对罐体内部进行维护和检修。
本实用新型的一体化生活污水处理机的使用方法，包括以下步骤：
a.通过管网收集生活污水，并将其汇入格栅井中去除悬浮物;
b.让格栅井中的污水自行流入调节池中进行调节;
其特征是：
c.获取上述权利要求4所述的一体化生活污水处理机;并将所述调节池与所述进水口连通，且使得调节池中的污水能够从自行流进进水口，随后进入所述进水水解区的过水通道并逐步积聚并使得污水水平面上升;
待进水水解区中污水上升至一定高度后，溢流至好氧区内继续积聚;开启所述潜污泵和曝气机，所述潜污泵使得好氧区底部的污水能回流至过水通道前端并促使过水通道中反硝化反应的进行，所述曝气机为好氧区底部设置的曝气装置供气，促使好氧区中硝化反应的进行;同时，随着好氧区中水的继续积聚直至溢流到所述第一堰水槽内，并通过管道流入所述沉淀区底部并在沉淀区中积聚;
所述沉淀区中的水不断积聚并静置沉淀，并将澄清的水溢流至出水区中进行过滤后积聚后，从出水口溢出;
d.当需要对出水区中过滤层进行反冲洗时，开启反冲洗管上的阀门即可。
