公布日：2024.03.26
申请日：2023.12.29
分类号：C02F3/30(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本发明涉及水处理领域，一体式改良型A2O生活污水处理装置，包括罐体、厌氧区、缺氧Ⅰ区、缺氧Ⅱ区、好氧区、进水管组件、出水管和分隔柱、罐体，所述罐体为柱状结构，所述厌氧区位于罐体的中部，厌氧区贯通罐体的上下底面，厌氧区底部设有进水管组件，厌氧区罐体在罐体的内部通过厌氧罐形成一个厌氧空腔，厌氧区上部设有溢流堰第二溢流堰，厌氧区顶部设有出气口，所述分隔柱与厌氧区形成一个缺氧区，本发明采用多段进水方式，通过将部分进水输送至缺氧Ⅱ区提供碳源，解决缺氧段碳源不足，需大量补充碳源的问题，对缺氧Ⅱ区残留的NO3‑‑N进行反硝化处理，满足脱氮排放标准，将好氧区泥水混合液回流至缺氧Ⅰ区，为反硝化提供充足的电子受体。
权利要求书
1.一种一体式改良型A2O生活污水处理装置，其特征在于：包括罐体(1)、厌氧区(2)、缺氧Ⅰ区(3)、缺氧Ⅱ区(4)、好氧区(5)、进水管组件(6)、出水管(7)和分隔柱(12)；罐体(1)，所述罐体(1)为柱状结构；厌氧区(2)，所述厌氧区(2)位于罐体(1)的中部，厌氧区(2)贯通罐体(1)的上下底面，厌氧区(2)底部设有进水管组件(6)，罐体(1)的内部通过厌氧罐(201)形成一个厌氧空腔，厌氧区(2)上部设有溢流堰第二溢流堰(202)，厌氧区(2)顶部设有出气口(203)；分隔柱(12)，所述分隔柱(12)与厌氧区(2)形成一个缺氧区，且所述厌氧区(2)的外壁中部与分隔柱(12)之间固定连接有隔板(14)，所述隔板(14)将分隔柱(12)与厌氧区(2)行成的缺氧区分成缺氧Ⅰ区(3)和缺氧Ⅱ区(4)，所述缺氧Ⅰ区(3)位于缺氧Ⅱ区(4)的上侧、所述缺氧Ⅰ区(3)和缺氧Ⅱ区(4)均呈环状分布，所述缺氧Ⅰ区(3)设有多个平行分布的第一导流板(301)，所述缺氧Ⅱ区(4)设有多个平行分布的第二导流板(401)，所述第一导流板(301)和第二导流板(401)用于改变废水的运动轨迹，提升反应效率，所述缺氧Ⅰ区(3)和缺氧Ⅱ区(4)的底部均分别设有第一微孔曝气器(302)和第二微孔曝气器(402)，所述第二微孔曝气器(402)位于罐体(1)的底部，所述第一微孔曝气器(302)和第二微孔曝气器(402)用于维持缺氧区DO浓度控制在0.5mg/L以下；所述缺氧Ⅰ区(3)和厌氧罐(201)相连通；好氧区(5)，所述好氧区(5)位于罐体(1)与分隔柱(12)之间的空腔，所述(5)与(12)之间设有水通道；驱动组件(15)，所述驱动组件(15)位于罐体(1)的顶部，所述驱动组件(15)的下端贯穿罐体(1)至分隔柱(12)的内部。
2.根据权利要求1所述的一种一体式改良型A2O生活污水处理装置，其特征在于：所述进水管组件(6)包括第一进水支管(601)和第二进水支管(602)，所述第一进水支管(601)与厌氧罐(201)相连通，所述第二进水支管(602)与缺氧Ⅱ区(4)相连通用于配送部分进水，以充分利用缺氧Ⅰ区(3)残留的NO3--N，发生反硝化反应，提高系统的脱氮效果。
3.根据权利要求2所述的一种一体式改良型A2O生活污水处理装置，其特征在于：缺氧Ⅱ区(4)设有回流管道(403)，所述回流管道(403)用于将缺氧Ⅱ区(4)中混合液回流至厌氧区(2)，避免缺氧区中的NO3--N和过高的DO对厌氧区2释磷的不良影响。
4.根据权利要求1所述的一种一体式改良型A2O生活污水处理装置，其特征在于：所述好氧区(5)的内部设有第五导流板(501)和第三导流板(502)，所述第三导流板(502)与罐体(1)之间固定连接有斜板分离器(505)，所述第三导流板(502)的半径大于第五导流板(501)的半径，所述好氧区(5)包括曝气区(503)和沉淀区(504)，所述曝气区(503)位于第五导流板(501)和分隔柱(12)之间，所述沉淀区(504)位于第三导流板(502)和罐体(1)之间，所述第五导流板(501)低于罐体(1)的高度且下端通过支撑杆(508)与罐体(1)固定连接，所述第三导流板(502)的上端与罐体(1)固定连接，所述罐体(1)的底部设有第三微孔曝气器(506)，所述沉淀区(504)与罐体(1)之间设有排泥管(507)用于排除污泥。
5.根据权利要求4所述的一种一体式改良型A2O生活污水处理装置，其特征在于：所述罐体(1)外壁上部设有第一溢流堰(101)，上清液由沉淀区(504)上部经第一溢流堰(101)排出后经出水管(7)流出，所述沉淀区(504)与罐体(1)之间设有排泥管(507)，通过排泥管(507)将好氧区(5)的污泥回流至缺氧Ⅰ区(3)，并将多余的剩余污泥排出。
6.根据权利要求1所述的一种一体式改良型A2O生活污水处理装置，其特征在于：所述驱动组件(15)包括双轴电机(1501)，所述双轴电机(1501)的两侧固定连接有主动轴(1502)，两个所述主动轴(1502)远离双轴电机(1501)的一端均贯穿固定箱(1503)的内部且固定连接有圆盘(1504)，两个所述圆盘(1504)远离双轴电机(1501)的一端均固定连接有限位杆(1506)，两个所述限位杆(1506)的均滑动连接有齿条(1505)，所述双轴电机(1501)设有与限位杆(1506)相配套的限位槽(15051)，两个所述齿条(1505)的下端均啮合有一组齿轮(1508)，多个所述齿轮(1508)靠近厌氧区(2)的一端均固定连接有固定杆(1507)。
7.根据权利要求6所述的一种一体式改良型A2O生活污水处理装置，其特征在于：多个所述第一导流板(301)从上至下依次，且多个第一导流板(301)分别于分隔柱(12)和厌氧罐(201)依次固定连接，并以此分别于分隔柱(12)和厌氧罐(201)形成空隙用于漏出废水，多个所述第二导流板(401)从上至下依次，且多个第二导流板(401)分别于分隔柱(12)和厌氧罐(201)依次固定连接，并以此分别于分隔柱(12)和厌氧罐(201)形成空隙用于漏出废水，多个所述固定杆(1507)靠近厌氧罐(201)的一端均与分隔柱(12)相固定连接的第一导流板(301)和第二导流板(401)固定连接。
8.根据权利要求3所述的一种一体式改良型A2O生活污水处理装置，其特征在于：所述隔板(14)的上端固定连接有第一微孔曝气器(302)，所述隔板(14)设有过流洞(303)，所述缺氧Ⅰ区(3)和缺氧Ⅱ区(4)通过过流洞(303)相连通。
9.根据权利要求1所述的一种一体式改良型A2O生活污水处理装置，其特征在于：厌氧罐(201)通过出气口(203)与外界相连通，所述出气口(203)的上方固定连接有弧形腔(205)，所述弧形腔(205)的内部设有阀球(204)，所述弧形腔(205)的上端设有挡板(206)。
10.根据权利要求1所述的一种一体式改良型A2O生活污水处理装置，其特征在于：所述罐体(1)的下侧固定连接有多个用于支撑的支撑柱(10)，所述支撑柱(10)的下端均设有保护垫(11)，所述罐体(1)的上方固定连接有控制器(9)。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
本专利提供一种一体式改良型A2O生活污水处理装置，装置具有投资低、能耗少、占地面积小、管理方便等优势。
装置采用多段进水和独特的内循环方式实现深度脱氮除磷，并克服传统的A2O工艺存在的碳源竞争、污泥龄矛盾、回流污泥硝酸盐含量高影响除磷效率等缺陷，同时采用一体化结构，并结合导流结构设计，好氧区实现反应、沉淀、出水的一体化，省去了传统A2O工艺的二沉池。
基于上述现有技术中的问题，本专利对传统A2O工艺和装置进行改良优化，发明一种一体式改良型A2O生活污水处理装置，所采用的技术方案如下：
一种一体式改良型A2O生活污水处理装置，包括罐体、厌氧区、缺氧Ⅰ区、缺氧Ⅱ区、好氧区、进水管组件、出水管和分隔柱；
罐体，所述罐体为柱状结构；
厌氧区，所述厌氧区位于罐体的中部，厌氧区贯通罐体的上下底面，厌氧区底部设有进水管组件，罐体的内部通过厌氧罐形成一个厌氧空腔，厌氧区上部设有溢流堰第二溢流堰，厌氧区顶部设有出气口；
分隔柱，所述分隔柱与厌氧区形成一个缺氧区，且所述厌氧区的外壁中部与分隔柱之间固定连接有隔板，所述隔板将分隔柱与厌氧区行成的缺氧区分成缺氧Ⅰ区和缺氧Ⅱ区，所述缺氧Ⅰ区位于缺氧Ⅱ区的上侧、所述缺氧Ⅰ区和缺氧Ⅱ区均呈环状分布，所述缺氧Ⅰ区设有多个平行分布的第一导流板，所述缺氧Ⅱ区设有多个平行分布的第二导流板，所述第一导流板和第二导流板用于改变废水的运动轨迹，提升反应效率，所述缺氧Ⅰ区和缺氧Ⅱ区的底部均分别设有第一微孔曝气器和第二微孔曝气器，所述第二微孔曝气器位于罐体的底部，所述第一微孔曝气器和第二微孔曝气器用于维持缺氧区DO浓度控制在0.5mg/L以下；所述缺氧Ⅰ区和厌氧罐相连通；
好氧区，所述好氧区位于罐体与分隔柱之间的空腔；
驱动组件，所述驱动组件位于罐体的顶部，所述驱动组件的下端贯穿罐体至分隔柱的内部。
进一步地，所述进水管组件包括第一进水支管和第二进水支管，所述第一进水支管与厌氧罐相连通，所述第二进水支管与缺氧Ⅱ区相连通用于配送部分进水，以充分利用缺氧Ⅰ区残留的NO3--N，发生反硝化反应，提高系统的脱氮效果。
进一步的，所述缺氧Ⅱ区设有回流管道，所述回流管道用于将缺氧Ⅱ区中混合液回流至厌氧区，避免缺氧区中的NO3--N和过高的DO对厌氧区释磷的不良影响。
进一步地，所述好氧区的内部设有第五导流板和第三导流板，所述第三导流板与罐体之间固定连接有斜板分离器，所述第三导流板的半径大于第五导流板的半径，所述好氧区包括曝气区和沉淀区，所述曝气区位于第五导流板和分隔柱之间，所述沉淀区位于第三导流板和罐体之间，所述第五导流板低于罐体的高度且下端通过支撑杆与罐体固定连接，所述第三导流板的上端与罐体固定连接，所述罐体的底部设有第三微孔曝气器，所述沉淀区与罐体之间设有排泥管用于排除污泥。
进一步地，所述罐体外壁上部设有第一溢流堰，上清液由沉淀区上部经第一溢流堰排出后经出水管流出，所述沉淀区与罐体之间设有排泥管，通过排泥管将好氧区的污泥回流至缺氧Ⅰ区，并将多余的剩余污泥排出。
进一步地，所述驱动组件包括双轴电机，所述双轴电机的两侧固定连接有主动轴，两个所述主动轴远离双轴电机的一端均贯穿固定箱的内部且固定连接有圆盘，两个所述圆盘远离双轴电机的一端均固定连接有限位杆，两个所述限位杆的均滑动连接有齿条，所述双轴电机设有与限位杆相配套的限位槽，两个所述齿条的下端均啮合有一组齿轮，多个所述齿轮靠近厌氧区的一端均固定连接有固定杆。
进一步地，多个所述第一导流板从上至下依次，且多个第一导流板分别于分隔柱和厌氧罐依次固定连接，并以此分别于分隔柱和厌氧罐形成空隙用于漏出废水，多个所述第二导流板从上至下依次，且多个第二导流板分别于分隔柱和厌氧罐依次固定连接，并以此分别于分隔柱和厌氧罐形成空隙用于漏出废水，多个所述固定杆靠近厌氧罐的一端均与分隔柱相固定连接的第一导流板和第二导流板固定连接。
进一步地，所述隔板的上端固定连接有第一微孔曝气器，所述隔板设有过流洞，所述缺氧Ⅰ区和缺氧Ⅱ区通过过流洞相连通。
进一步地，厌氧罐通过出气口与外界相连通，所述出气口的上方固定连接有弧形腔，所述弧形腔的内部设有阀球，所述弧形腔的上端设有挡板。
进一步地，所述罐体的下侧固定连接有多个用于支撑的支撑柱，所述支撑柱的下端均设有保护垫，所述罐体的上方固定连接有控制器。
该装置的工作原理为：废水由第一进水管进入厌氧区，并与缺氧Ⅱ区回流的回流液混合后，在厌氧区通过厌氧微生物菌群的联合作用，去除废水中的大部分有机污染物，厌氧产生的沼气通过厌氧区顶部的出气口排出，同时，聚磷菌释放磷，并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物，出水通过厌氧区上部的第二溢流堰流出后进入缺氧Ⅰ区；在缺氧Ⅰ区中充分发生反硝化反应，将好氧区回流带入的NO3--N通过生物反硝化作用，转化成氮气；之后废水在重力作用下通过过水通道进入缺氧Ⅱ区，充分利用部分进水的碳源进一步去除缺氧Ⅰ区残留的NO3--N，发生反硝化反应，进一步提高系统的脱氮效果，之后污水通过过水通道进入好氧区，好氧区底部的第三微孔曝气为好氧区提供溶解氧和废水循环流动的动力，在气提作用和第五导流板的作用下做环流运动，与活性污泥充分混合，将废水中的NH4+-N通过生物硝化作用，转化成NO3--N，同时聚磷菌超量吸收磷，完成除磷，之后在沉淀区进行泥水分离，最终上清液由沉淀区上部经第一溢流堰排出后经出水管流出，多余污泥经排泥管排出。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明采用多段进水方式，通过将部分进水输送至缺氧Ⅱ区提供碳源，解决缺氧段碳源不足，需大量补充碳源的问题，对缺氧Ⅱ区残留的NO3--N进行反硝化处理，满足脱氮排放标准。
2、本发明通过将好氧区泥水混合液回流至缺氧Ⅰ区，为反硝化提供充足的电子受体。
3、本发明将缺氧Ⅱ区的泥水混合物回流至厌氧区，以降低回流液中的NO3--N和DO对厌氧环境的影响，保证厌氧充分释磷，以提升除磷效果。
4、本发明通过导流结构的设计，有效提高了固、液、气、三相的接触反应，省去了常规好氧池的后端设置的二沉池，将生化反应区和污泥沉淀区整合，保证好氧反应器内始终可以保持较高的活性污泥浓度，且无需动力装置实现了污泥回流。
5、本发明通过驱动组件，通过双轴电机带动主动轴进而带动圆盘和限位杆转动，进而带动齿条上下移动，齿轮反复转动，进而带动第一导流板和第二导流板转动，增加废水在缺氧Ⅰ区和缺氧Ⅱ区的混合效率。
（发明人：张传兵;郭丽娟;王慧芳;徐亚慧;汤友增;刘少甫;余义东;张旭东;韩亚飞;楚亚辉;李志恒;高德成）
