公布日：2023.09.12
申请日：2023.06.27
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/30(2023.01)N;C02F3/32(2023.01)N;C02F1/50(2023.01)N;C02F1/58(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F3/34(2023.01)N
摘要
本发明公开了一种灰绿耦合新型一体化设备，包括厌氧池、好氧池一、缺氧池、好氧池二、沉淀池、人工湿地。设备为圆柱形，各个工艺段呈环状布置，其中厌氧池、好氧池一、缺氧池、好氧池二位于最外层，依次相连；中层为沉淀池，内外壁为正方形，方便布置穿孔排泥管，内层为人工湿地。本的有益效果是：节能，本采用两级AO工艺，不需要采用硝化液回流及污泥回流，运行成本低，经济高效。经济，减少了回流泵、设备间等设备，投入成本更低，让设备更加经济实用。高效，正常运行时可稳定达到《污水综合排放标准》一级排放标准，出水稳定。占地面积小，设备呈圆柱形，最大程度利用空间，设备所需占地面积远小于传统一体化设备。
权利要求书
1.一种灰绿耦合新型一体化设备，其特征在于：包括厌氧池(8)、好氧池一(9)、缺氧池(10)、好氧池二(11)、沉淀池(12)、人工湿地(13)；设备整体为圆柱形，其中厌氧池(8)、好氧池一(9)、缺氧池(10)、好氧池二(11)位于最外层，依次相连；中层为沉淀池(12)；内层为人工湿地(13)；设备设有盖板(1)，盖板(1)覆盖于厌氧池(8)、好氧池一(9)、缺氧池(10)、好氧池二(11)及沉淀池(12)上面，人工湿地(13)露天设置；进水口(2)位于厌氧池(8)左上角；厌氧池(8)与好氧池一(9)之间通过厌氧池至好氧池一过水管(15)连通，好氧池一(9)与缺氧池(10)之间通过好氧池一至缺氧池过水管(16)连通，缺氧池(10)与好氧池二(11)通过缺氧池至好氧池二过水管(17)连通，好氧池二(11)与沉淀池(12)之间通过好氧池二至沉淀池过水管(18)连通；好氧池一(9)、好氧池二(11)内投加悬浮填料(21)；厌氧池(8)内安装厌氧池穿孔布水管(25)，均匀布水的同时利用进水泵的动力进行搅拌，防止沉泥，缺氧池(10)内设穿孔布气管(28)，利用气泵供气，搅拌的同时保证池内缺氧环境；好氧池一(9)、好氧池二(11)底部均安装微孔曝气器(27)，切割空气形成微小的气泡给池内供氧，增加好氧池一(9)、好氧池二(11)的溶解氧浓度；沉淀池(12)底部设置穿孔排泥管(30)，穿孔排泥管(30)接排泥口(4)，沉淀池(12)采用重力式排泥，通过电动阀定时控制；人工湿地(13)位于一体化设备中央，通过布水板(20)均匀布水，通过人工湿地出水堰(23)出水，人工湿地(13)池内设置湿地植物(22)。
2.根据权利要求1所述的一种灰绿耦合新型一体化设备，其特征在于，厌氧池(8)、好氧池一(9)、缺氧池(10)、好氧池二(11)容积比为1:2:2:3，厌氧池(8)、好氧池一(9)、缺氧池(10)、好氧池二(11)依次呈环形布置。
3.根据权利要求1所述的一种灰绿耦合新型一体化设备，其特征在于，所述厌氧池穿孔布水管(25)位于厌氧池(8)进水端，呈一字型布置，厌氧池穿孔布水管(25)上开小孔呈45°朝下布置，仅朝北侧开孔，厌氧池穿孔布水管(25)另一侧管口密封。
4.根据权利要求1所述的一种灰绿耦合新型一体化设备，其特征在于，所述好氧池一(9)、好氧池二(11)内安装悬浮填料(21)，底部对应设置好氧池一曝气管(26)、好氧池二曝气管(29)，管心距底板约200mm，好氧池一曝气管(26)、好氧池二曝气管(29)上安装微孔曝气器(27)。
5.根据权利要求1所述的一种灰绿耦合新型一体化设备，其特征在于，所述沉淀池(12)采用重力式排泥，沉淀池(12)底部安装一根穿孔排泥管(30)，该穿孔排泥管(30)45°朝下开孔，开孔孔径较大，两侧均匀布置，距离底板约100mm；沉淀池(12)末端设沉淀池出水堰(14)，沉淀池(12)出水流入出水堰(14)后经过沉淀池至人工湿地过水管(19)进入人工湿地(13)深度处理。
6.根据权利要求1所述的一种灰绿耦合新型一体化设备，其特征在于，在人工湿地(13)中采用细砂、粗砂、土壤等组成基质，一方面用于湿地植物(22)扎根固定，另一方面为水中微生物提供附着环境。
7.根据权利要求6所述的一种灰绿耦合新型一体化设备，人工湿地(13)前端设布水板(20)，布水板顶部超出设计液面，处于基质下的布水板上三面开孔用于布水，沉淀池至人工湿地过水管(19)伸至布水板(20)底部。8.根据权利要求1所述的一种灰绿耦合新型一体化设备，其特征在于，所述沉淀池内外壁均为正方形，便于布置穿孔排泥管(30)。
9.根据权利要求1所述的一种灰绿耦合新型一体化设备，其特征在于，为防止填料(21)流失，厌氧池至好氧池一过水管(15)、好氧池一至缺氧池过水管(16)、缺氧池至好氧池二过水管(17)、好氧池二至沉淀池过水管(18)的前端均设置不锈钢拦截网，不锈钢拦截网孔径约为10mm。
发明专利内容
本发明专利的目的在于提供一种灰绿耦合新型一体化设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明专利提供如下技术方案：
本发明专利公开了一种灰绿耦合新型一体化设备，包括厌氧池、好氧池一、缺氧池、好氧池二、沉淀池、人工湿地。设备为圆柱形，各个工艺段呈环状布置，其中厌氧池、好氧池一、缺氧池、好氧池二位于最外层，依次相连；中层为沉淀池，内外壁为正方形，方便布置穿孔排泥管，内层为人工湿地。新型一体化设备的盖板覆盖厌氧池、好氧池一、缺氧池、好氧池二及沉淀池，人工湿地露天设置。进水口位于厌氧池左上角，距离池顶约150mm；厌氧池、好氧池一、缺氧池、好氧池二及沉淀池之间通过过水管连接。沉淀池流程较长，宽度较窄，因此进水端不设布水装置。好氧池内投加悬浮填料，方便安装，为防止填料流失，各过水管前端设置不锈钢拦截网，拦截网孔径约为10mm。厌氧池及缺氧池内不设置填料，其中厌氧池内安装厌氧池穿孔布水管，均匀布水的同时利用进水泵的动力进行搅拌，防止沉泥，缺氧池内设穿孔布气管，利用气泵供气，搅拌的同时保证池内缺氧环境。两级好氧池底部均安装微孔曝气器，切割空气形成微小的气泡给池内供氧，增加池内溶解氧浓度。沉淀池底部设置穿孔排泥管，排泥口位于其中间偏下位置，沉淀池采用重力式排泥，通过电动阀定时控制。人工湿地位于一体化设备中央，通过人工湿地出水堰出水，池内设置水生植物，通过池内填料基质的拦截过滤、微生物的分解以及植物的吸收等作用深度处理污水，保证出水达标，另外通过在人工湿地出水堰中投加缓释消毒片对出水进行消毒。供气装置采用气泵，体型较小，直接集成设置于控制柜内，不需要另外设置设备间。设备整体占地极小，且能耗低，自动化程度高。另外可根据水质情况选配除磷加药装置集成于控制柜内。
污水自进水口进入厌氧池，通过厌氧池穿孔布水管均匀布水，并且利用进水泵的动力对厌氧池进行水力搅拌，防止厌氧池污泥沉积。污水中的大分子有机物在厌氧池被降解、转化为小分子有机物及氨、硫化氢等无机物等。污水经过厌氧池后自流进入好氧池一，好氧池一内设置悬浮填料，悬浮填料的比重接近于水，在底部曝气的作用下悬浮在水中，为微生物提供附着环境。微生物在悬浮填料上形成生物膜，外层生物膜与外界直接接触，处于好氧环境，生物膜内部不与外部环境直接接触，处于缺氧环境，从而一定程度上完成同步硝化-反硝化工艺，达到脱氮的目的。好氧池一出水自流进入缺氧池，缺氧池底部设置穿孔布气管，利用气泵供气，对缺氧池进行搅拌，防止沉泥。好氧池一中产生的硝化液进入缺氧池后通过反硝化作用转化为氮气，达到无害化脱氮的目的。污水经过缺氧池后自流进入好氧池二，好氧池二内也设置悬浮填料，其主要目的是进一步处理污水中残存的污染物，保证出水达标。经过好氧池二处理后的污水自流进入沉淀池，在沉淀池内进行泥水分离后污泥沉淀至池底，通过底部的穿孔排泥管外排。清液流入一体化设备中间的人工湿地，在基质的过滤作用、微生物的分解作用以及植物的吸收作用等的综合作用下，污水得到进一步处理，经消毒后最终达标排放。
在进一步的实施例中，好氧池一产生的硝化液在缺氧池进行反硝化，总氮能够得到较好的去除，但是总磷的去除不是很理想，在进水总磷浓度较高的情况下可选配化学除磷系统，同样集成于控制柜内，不需要另建设备间。
在进一步的实施例中，尺寸较大的一体化设备的盖板较重，20-30m3/d规格的一体化设备可采用8块盖板以方便观察、操作及检修等。
在进一步的实施例中，布水板顶部与沉淀池常液位平齐，当湿地基质堵塞时，设备内整体液位上升，最终从布水板顶部溢出，从人工湿地出水堰正常出水，不会造成设备溢水的情况，此时人工湿地成为表流人工湿地。
在进一步的实施例中，本设备十分适合用于农村小微型污水处理，同时也可用于酒店，民宿等各种小型化污水处理领域。
与现有技术相比，本发明专利的有益效果是：
1、节能，本发明专利采用两级AO工艺，不需要采用硝化液回流及污泥回流，运行成本低，经济高效。
2、经济，减少了回流泵、设备间等设备，投入成本更低，让设备更加经济实用。
3、高效，正常运行时可稳定达到《污水综合排放标准》一级排放标准，出水稳定。
4、操作简单，整体设备自动化程度高，操作简单，不需要专人值守。选配化学除磷系统时仅需要操作人员定时配药即可。
5、占地面积小，设备呈圆柱形，合理优化布局，最大程度利用空间，设备所需占地面积远小于传统一体化设备。
（发明人：丰元;薛进;叶慧敏;左雄;栗勇田）
