申请日2018.10.16
公开(公告)日2019.01.18
IPC分类号C02F9/14; C02F101/30
摘要
本发明公开了一种农村污水一体化处理设备。它设于壳体内的反应池，反应池内设置有曝气盘结构，有填料层设置于反应池内;管路结构包括第一水管、第二水管、第三水管、进水管和出水管及连接管道;所述壳体沿污水的流动方向依次设有第一反应池、第二反应池、第三反应池;反应池内设置有隔板和通水孔，隔板包括设于第一反应池与第二反应池之间的第一隔板、和设于第二反应池和第三反应池之间的第二隔板，通水孔包括设于第一隔板上的第一通水孔、和设于第二隔板上的第二通水孔;有污泥处理系统与壳体连接;进水管通入所述第一反应池。本发明具有能够以较低的运行成本将污水处理达标排放的优点。本发明还公开了农村污水一体化处理设备处理污水的方法。
权利要求书
1.农村污水一体化处理设备，包括壳体(10)，清水池(8)，设于壳体(10)内的反应池(1)、管路结构(2)，其特征在于：反应池(1)内设置有曝气盘结构(5)，有填料层(4)设置于反应池(1)内，反应池(1)包括第一反应池(1.1)、第二反应池(1.2)和第三反应池(1.3);管路结构(2)包括第一水管(2.1)、第二水管(2.2)、第三水管(2.3)、进水管(2.4)和出水管(2.5)及连接管道;
所述壳体(10)沿污水的流动方向依次设有第一反应池(1.1)、第二反应池(1.2)、第三反应池(1.3);
反应池(1)内设置有隔板(7)和通水孔(3)，隔板(7)包括设于第一反应池(1.1)与第二反应池(1.2)之间的第一隔板(7.1)、和设于第二反应池(1.2)和第三反应池(1.3)之间的第二隔板(7.2)，通水孔(3)包括设于第一隔板(7.1)上的第一通水孔(3.1)、和设于第二隔板(7.2)上的第二通水孔(3.2);
有污泥处理系统(9)与壳体(10)连接，污泥处理系统(9)包括污泥排放口(9.1)、污泥排放管(9.2)、污泥排放控制阀(9.3);
所述第一反应池(1.1)、第一反应池(1.2)和第三反应池(1.3)的底部均设有污泥排放口(9.1)，污泥排放口(9.1)上连接污泥排放管(9.2)，污泥排放管(9.2)上安装有污泥排放控制阀(9.3)，污泥排放管(9.2)与排污泵连接;
进水管(2.4)通入所述第一反应池(1.1);清水池(8)内设有出水管(2.5);第一水管(2.1)上端与进水管(2.4)相连通、下端位于第一反应池(1.1)内的填料层(4)下部;第二水管(2.2)上端与第一通水孔(3.1)连通、下端位于第二反应池(1.2)内的填料层(4)下部;第三水管(2.3)上端与第二通水孔(3.2)连通、下端位于第三反应池(1.3)内的填料层(4)下部。
2.根据权利要求1所述的农村污水一体化处理设备，其特征在于：第三反应池(1.3)内安装有污泥泵(19);第一反应池(1.1)、第二反应池(1.2)和第三反应池(1.3)的底部均设置有曝气盘结构(5)。
3.根据权利要求2所述的农村污水一体化处理设备，其特征在于：第一反应池(1.1)为铁碳生化池，第一反应池(1.1)内的填料层为铁碳填料层;第二反应池(1.2)为弹性填料池;第三反应池(1.3)为MBR膜池。
4.根据权利要求3所述的农村污水一体化处理设备，其特征在于：所述反应池(1)外部连接有高压风机(6)、自吸泵(11)、反洗泵(16)和排污泵，高压风机(6)通过连接管道通入曝气盘结构(5);高压风机(6)上设置有通往第一反应池(1.1)的支路和通往第二反应池(1.2)的支路及通往第三反应池(1.3)的支路，曝气盘结构(5)位于第一反应池(1.1)底部、位于第二反应池(1.2)底部;高压风机(6)通往第三反应池(1.3)的支路连接于MBR膜一侧支撑架上，MBR膜另一侧支撑架上连接有通往自吸泵(11)的支路和通往反洗泵(16)的支路;所述的支撑架通往自吸泵(11)的支路上依次连接有开关阀、出水电动阀(15)、负压表(12)，所述的支撑架通往反洗泵(16)的支路上依次连接有开关阀、反洗电动阀(18)、压力表(17)、反洗流量计(14)、反洗开关阀;自吸泵(11)上设置有通往清水池(8)的支路，自吸泵(11)通往清水池(8)的支路上依次设置有开关阀、出水流量计(13);反洗泵(16)通过管道通入清水池(8)。
5.根据权利要求3所述的农村污水一体化处理设备，其特征在于：所述的铁碳填料由如下组份组成：60～65重量份铁粉、34～38重量份活性炭、1.5～2重量份粘结剂和5-12重量份丝瓜瓤粉;
所述粘结剂由5～6重量份硅酸钠、1～2重量份氯化钙和1～2重量份羟丙基纤维素组成。
6.根据权利要求5所述的农村污水一体化处理设备，其特征在于：所述的铁碳填料由如下组份组成：61～63重量份铁粉、35～37重量份活性炭、1.7～1.9重量份粘结剂和8-10重量份丝瓜瓤粉;
所述粘结剂由5.5～5.7重量份硅酸钠、1.3～1.5重量份氯化钙和1.7～1.9重量份羟丙基纤维素组成。
7.根据权利要求6所述的农村污水一体化处理设备，其特征在于：所述的铁碳填料由如下组份组成：62重量份铁粉、36重量份活性炭、1.8重量份粘结剂和9重量份丝瓜瓤粉;
所述粘结剂由5.6重量份硅酸钠、1.4重量份氯化钙和1.8重量份羟丙基纤维素组成。
8.根据权利要求1-7中任一权利要求所述的农村污水一体化处理设备，其特征在于：所述的铁碳填料的制备方法包括如下步骤，
1)配制粘结剂：将硅酸钠、氯化钙和羟丙基纤维素按所述的重量比混合均匀，即得粘结剂;
2)混合：将铁粉、活性炭和粘结剂、丝瓜瓤粉按所述的重量比放入混合机中混合均匀;
3)成球：将步骤2)中混合好的原料放入成球机中成球;
4)烘干成型：将步骤3)中所得的成球在烘干机中加热到250℃～300℃烘干，即可成型，得到铁碳填料。
9.根据权利要求8所述的农村污水一体化处理设备，其特征在于：将步骤3)中所得的成球在烘干机中加热到280℃烘干。
10.根据权利要求1-7中任一权利要求所述的农村污水一体化处理设备处理污水的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：依次在第一反应池(1.1)、第一反应池(1.2)、第三反应池(1.3)内铺设填料层(4);高压风机(6)通过连接管道通入曝气盘结构(5);
步骤二：污水通过进水管(2.4)通入第一反应池(1.1)内、并通过第一水管(2.1)进入第一反应池(1.1)，位于第一反应池(1.1)内的污水穿过第一反应池(1.1)内的填料层(4);
污水通过第一通水孔(3.1)和第二水管(2.2)进入第二反应池(1.2)，位于第二反应池(1.2)内的污水穿过第二反应池(1.2)内的填料层(4);
污水通过第二通水孔(3.2)和第三水管(2.3)进入第三反应池(1.3)，位于第三反应池(1.3)内的污水穿过第三反应池(1.3)内的填料层(4);
步骤三：第三反应池(1.3)内的清水通过自吸泵(11)及连通管路通入清水池(8)内;清水通过出水管(2.5)排出。
说明书
农村污水一体化处理设备及其处理污水的方法
技术领域
本发明涉及一种用于处理农村污水的设备，更具体的说是一种农村污水一体化处理设备。本发明还涉及农村污水一体化处理设备处理污水的方法。
背景技术
随着生活水平的提高，人们对水污染的问题也越来越重视，人们也建设了很多污水处理设备，但是传统的污水处理设备主要是处理各种溶于水的有害物质，不能将处理后的污水进行利用，极大的浪费了资源;同时，现有的用于处理污水的设备的原材料比较昂贵，导致这些污水处理设备的实用性并不高，因此有必要进行改进。
现有废水处理方法包括物理法、化学法、生物法及多种方法的组合处理等。物理法主要有混凝、气浮及膜分离技术三种;化学法主要有铁碳技术、Fenton氧化、臭氧氧化剂深度氧化;生化法主要有水解酸化、上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧符合床(UBF)、厌氧折流板反应器(ABR)、高效厌氧反应器(IC)等。
根据废水的复杂性、单独单一的处理方式均难达到理想的处理效果，如何通过结合物理法、化学法，优化组合进行生活污水处理，实现以较低的运行成本将生活污水处理达标排放已成为废水处理技术研究的热点和难点。
发明内容
本发明的第一目的是为了提供一种农村污水一体化处理设备，设备低能耗、低污泥量、低噪音、低维护量、低运行成本，能以较低的运行成本将污水处理达标排放。
本发明的第二目的是为了提供一种农村污水一体化处理设备处理污水的方法，通过三级反应池相互配合、综合处理，一次性的排出干净的能达到一级A排放标准的水，可以有效降低废水中的磷及其他重金属，对于COD(化学需氧量COD(Chemical Oxygen Demand))和氨氮的降解有独到的作用;可以有效宿短废水的处理流程时间，提高废水处理量和经济效益。
为了实现上述本发明的第一目的，本发明的技术方案为：农村污水一体化处理设备，包括壳体，清水池，设于壳体内的反应池、管路结构，其特征在于：反应池内设置有曝气盘结构，有填料层设置于反应池内，反应池包括第一反应池、第二反应池和第三反应池;管路结构包括第一水管、第二水管、第三水管、进水管和出水管及连接管道;
所述壳体沿污水的流动方向依次设有第一反应池、第二反应池、第三反应池;
反应池内设置有隔板和通水孔，隔板包括设于第一反应池与第二反应池之间的第一隔板、和设于第二反应池和第三反应池之间的第二隔板，通水孔包括设于第一隔板上的第一通水孔、和设于第二隔板上的第二通水孔;隔板上设置有污水通孔，第一隔板上的污水通孔与第一通水孔分别设置于第一隔板的两侧，第二隔板上的污水通孔与第二通水孔相邻设置、且均位于第二隔板一侧，污水通孔的内径大于通水孔的内径，以便含有杂质的污水能顺利通过污水通孔，使含有杂质的污水能在各反应池之间自由流动;
有污泥处理系统与壳体连接，污泥处理系统包括污泥排放口、污泥排放管、污泥排放控制阀;
所述第一反应池、第一反应池和第三反应池的底部均设有污泥排放口，污泥排放口上连接污泥排放管，污泥排放管上安装有污泥排放控制阀，污泥排放管与排污泵连接;
进水管通入所述第一反应池;清水池内设有出水管;第一水管上端与进水管相连通、下端位于第一反应池内的填料层下部;第二水管上端与第一通水孔连通、下端位于第二反应池内的填料层下部;第三水管上端与第二通水孔连通、下端位于第三反应池内的填料层下部。
在上述技术方案中，第三反应池内安装有污泥泵;第一反应池、第二反应池和第三反应池的底部均设置有曝气盘结构。
在上述技术方案中，第一反应池为铁碳生化池，第一反应池内的填料层为铁碳填料层;第二反应池为弹性填料池;第三反应池为MBR膜池。
在上述技术方案中，所述反应池外部连接有高压风机、自吸泵、反洗泵和排污泵，高压风机通过连接管道通入曝气盘结构;高压风机上设置有通往第一反应池的支路和通往第二反应池的支路及通往第三反应池的支路，曝气盘结构位于第一反应池底部、位于第二反应池底部;高压风机通往第三反应池的支路连接于MBR膜一侧支撑架上，MBR膜另一侧支撑架上连接有通往自吸泵的支路和通往反洗泵的支路;所述的支撑架通往自吸泵的支路上依次连接有开关阀、出水电动阀、负压表，所述的支撑架通往反洗泵的支路上依次连接有开关阀、反洗电动阀、压力表、反洗流量计、反洗开关阀;自吸泵上设置有通往清水池的支路，自吸泵通往清水池的支路上依次设置有开关阀、出水流量计;反洗泵通过管道通入清水池。
在上述技术方案中，所述的铁碳填料由如下组份组成：60～65重量份铁粉、34～38重量份活性炭、1.5～2重量份粘结剂和5-12重量份丝瓜瓤粉;
所述粘结剂由5～6重量份硅酸钠、1～2重量份氯化钙和1～2重量份羟丙基纤维素组成。
在上述技术方案中，所述的铁碳填料由如下组份组成：61～63重量份铁粉、35～37重量份活性炭、1.7～1.9重量份粘结剂和8-10重量份丝瓜瓤粉;
所述粘结剂由5.5～5.7重量份硅酸钠、1.3～1.5重量份氯化钙和1.7～1.9重量份羟丙基纤维素组成。
在上述技术方案中，所述的铁碳填料由如下组份组成：62重量份铁粉、36重量份活性炭、1.8重量份粘结剂和9重量份丝瓜瓤粉;
所述粘结剂由5.6重量份硅酸钠、1.4重量份氯化钙和1.8重量份羟丙基纤维素组成。
在上述技术方案中，所述的铁碳填料的制备方法包括如下步骤，
1)配制粘结剂：将硅酸钠、氯化钙和羟丙基纤维素按所述的重量比混合均匀，即得粘结剂;
2)混合：将铁粉、活性炭和粘结剂、丝瓜瓤粉按所述的重量比放入混合机中混合均匀;
3)成球：将步骤2)中混合好的原料放入成球机中成球;
4)烘干成型：将步骤3)中所得的成球在烘干机中加热到250℃～300℃烘干，即可成型，得到铁碳填料。在上述技术方案中，将步骤3)中所得的成球在烘干机中加热到280℃烘干。
为了实现上述本发明的第二目的，本发明的技术方案为：所述的农村污水一体化处理设备处理污水的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：依次在第一反应池、第一反应池、第三反应池内铺设填料层;高压风机通过连接管道通入曝气盘结构;
步骤二：污水通过进水管通入第一反应池内、并通过第一水管进入第一反应池，位于第一反应池内的污水穿过第一反应池内的填料层;
污水通过第一通水孔和第二水管进入第二反应池，位于第二反应池内的污水穿过第二反应池内的填料层;
污水通过第二通水孔和第三水管进入第三反应池，位于第三反应池内的污水穿过第三反应池内的填料层;
步骤三：第三反应池内的清水通过自吸泵及连通管路通入清水池内;清水通过出水管排出。
本发明具有如下优点：
(1)本发明通过三级反应池相互配合、综合处理，一次性的排出干净的能达到一级A排放标准的水;本发明第三反应池内安装有污泥泵，能将第三反应池内的污泥和/或细菌通过污泥泵返还到第二反应池内进行反应及沉淀，如此循环处理，能有效缩短废水处理时间，提高废水处理效率;本发明第一反应池、第二反应池、第三反应池底部均设置有曝气盘结构，高压风机通过管道通入曝气盘结构，第一反应池、第二反应池、第三反应池这三级反应池均采用好氧处理，增加反应池内水中的氧气，有利于去除水中的COD，降低水中氨氮的含量，减少水中的悬浮物;
(2)本发明采用的铁碳填料可以有效降低废水中的磷及其他重金属，对于COD和氨氮的降解有独到的作用;可以有效缩短废水处理时间，提高废水处理效率和经济效益;本发明采用的铁碳填料使用稳定，不易水解;
(3)本发明通过铁碳生化池、弹性填料池、MBR膜池互相配合处理生活污水的效果理想，污水通过本发明处理后能达到一级A排放标准，而且处理废水的成本低廉，本发明处理生活污水的成本为0.4176元/吨，而现有处理生活污水的成本为1～2元/吨;
(4)本发明剩余污泥产量小，能减少污泥处置设施的建设;
(5)本发明应用面广，可针对不同类型的污水建设或改造，不产生二次污染，处理后的水可以进行回用;
(6)本发明设备采取全自动控制外加远程控制，基本上不需要人员现场操作;平台各功能区模块化，可针对不同的水质情况和排水要求，设计配置处理工艺，也可搭配原有处理设施，合理安排;
(7)本发明结构简单，取材方便(本发明用材均为农村地区容易取得的材料)，能够很好的处理污水，值得推广;
(8)本发明设备运行经济、管理方便、控制简单、使用周期长;本发明设备具有低能耗、低污泥量、低噪音、低维护量、低运行成本的优点;本发明适用领域广泛，如适用于城镇生活污水处理，小区生活污水处理，度假区生活污水处理，新农村生活污水处理，学校生活污水处理等;本发明能以较低的运行成本将污水处理达标排放。
