公布日：2024.03.15
申请日：2023.12.20
分类号：C02F3/00(2023.01)I;C02F3/30(2023.01)I;C02F11/121(2019.01)I;C02F11/00(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明涉及一种一体化微动力循环污水处理装置，包括立式的反应筒和反应筒外部的硝化液回流管、污泥回流管，反应筒为套层结构，内层为生化处理区，外层为辅助后处理区；生化处理区由下至上包括缺氧区、厌氧区和综合区，综合区为套层结构，内层为沉淀区，外层为好氧区，缺氧区的底部设有进水管，好氧区的顶部通过第一输水管连接沉淀区，将好氧区处理后的水体输入沉淀区；污泥回流管的进口端和出口端均穿入反应筒，污泥回流管的进口端连接沉淀区的底部，污泥回流管的出口端连接缺氧区；硝化液回流管的进口端和出口端均穿入反应筒，硝化液回流管的进口端连接好氧区，硝化液回流管的出口端连接缺氧区。
权利要求书
1.一种一体化微动力循环污水处理装置，其特征在于，包括立式的反应筒和反应筒外部的硝化液回流管、污泥回流管，反应筒为套层结构，内层为生化处理区，外层为辅助后处理区；生化处理区由下至上包括缺氧区、厌氧区和综合区，综合区为套层结构，内层为沉淀区，外层为好氧区，缺氧区的底部设有进水管，好氧区的顶部通过第一输水管连接沉淀区，将好氧区处理后的水体输入沉淀区；污泥回流管的进口端和出口端均穿入反应筒，污泥回流管的进口端连接沉淀区的底部，污泥回流管的出口端连接缺氧区；硝化液回流管的进口端和出口端均穿入反应筒，硝化液回流管的进口端连接好氧区，硝化液回流管的出口端连接缺氧区。
2.根据权利要求1所述的一体化微动力循环污水处理装置，其特征在于，所述缺氧区内具有颗粒污泥，底部设有布水器；所述布水器为在同一平面上螺旋盘绕若干圈的水管，水管的两侧均匀密布出水嘴，出水嘴向下倾斜设置；布水器的一侧连接进水管，另一侧连接反冲洗管一，能实现在线反冲洗，保证反应筒连续运行。
3.根据权利要求2所述的一体化微动力循环污水处理装置，其特征在于，所述缺氧区的顶部连通厌氧区，厌氧区内具有颗粒污泥，侧壁连接取样管二和ORP检测仪二，用于实时检测厌氧区内的污泥和水质情况，取样管二的出口和ORP检测仪二均穿出反应筒的外壁面，处于反应筒外部。
4.根据权利要求3所述的一体化微动力循环污水处理装置，其特征在于，所述好氧区底部与沉淀区底部处于相同高度，沉淀区的侧壁将好氧区与沉淀区分隔开；好氧区与厌氧区之间设有分隔板，用于分隔好氧区和厌氧区；分隔板为圆环形，分隔板中心对应沉淀区底部的位置空置，且分隔板内侧边沿与沉淀区底部之间具有空隙，该空隙成为过水区，过水区设有隔网一，允许厌氧区的水体上升进入好氧区；分隔板上均匀设置曝气管一，为好氧区提供氧气。
5.根据权利要求4所述的一体化微动力循环污水处理装置，其特征在于，所述沉淀区的侧壁外表面设有出水堰，出水堰处于好氧区的顶部，并围绕沉淀区一圈，使得好氧区处理后的水体均匀进入出水堰；出水堰底部的任意位置设有第一输水管，第一输水管穿过沉淀区的侧壁进入沉淀区。
6.根据权利要求5所述的一体化微动力循环污水处理装置，其特征在于，所述沉淀区的中心设有进水稳流桶，所述第一输水管连接进水稳流桶的上部，将出水堰内的水体输入进水稳流桶；沉淀区的顶部设有溢流堰，溢流堰绕沉淀区一圈，溢流堰底部连接第二输水管，用于输出沉淀区的上清液。
7.根据权利要求6所述的一体化微动力循环污水处理装置，其特征在于，所述辅助后处理区为圆环形，依次设有过滤区、清水区和污泥处理区，第二输水管连接过滤区的顶部，过滤区内部设有过滤层；过滤区通过管道连接清水区，清水区设有产水管，将处理后的产水输出反应筒，所述反冲洗管一连接清水区，使用清水区的水体反冲洗布水器和缺氧区；污泥处理区用于处理厌氧区钙化的颗粒污泥，由下至上包括过滤捕集区、脱钙区和第一培养区，厌氧区通过排料管连接过滤捕集区的一侧，清水区通过反冲洗管二连接过滤捕集区的另一侧，脱钙区内设有曝气管二和进药管，用于搅动脱钙区内的水体和输入脱钙剂。
8.根据权利要求7所述的一体化微动力循环污水处理装置，其特征在于，所述过滤捕集区内沿着反应筒的周向均匀设置若干个彼此相互平行的过滤捕集网，过滤捕集网倾斜设置且排成一排，用于过滤捕集钙化的颗粒污泥；厌氧区的底部设有排料管，排料管连接过滤捕集区的上游侧一端，过滤捕集区的下游侧一端连接反冲洗管二，反冲洗管二设有支管和主管，支管连接厌氧区，主管连接清水区；靠近过滤捕集区的上游侧一端的顶部设有通水口一，用于将过滤捕集区捕集的钙化的颗粒污泥输入脱钙区。
9.根据权利要求8所述的一体化微动力循环污水处理装置，其特征在于，所述脱钙区的两侧壁面分别设有一根竖直的曝气管二，曝气管二连接外部的曝气风机，为脱钙区提供气动搅拌；脱钙区的中心设有一根竖直的进药管，进药管的两侧都均匀密布通孔，进药管通过输药管连接外部的脱钙剂储罐；所述清水区通过反冲洗管三连接脱钙区，为脱钙区提供冲洗水。
10.根据权利要求9所述的一体化微动力循环污水处理装置，其特征在于，所述厌氧区与分隔板之间设有第二培养区，第二培养区的底部设有可开合的隔网二，第一培养区的底部通过管道连接第二培养区。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种一体化微动力循环污水处理装置，包括立式的反应筒和反应筒外部的硝化液回流管、污泥回流管，反应筒为套层结构，内层为生化处理区，外层为辅助后处理区；
生化处理区由下至上包括缺氧区、厌氧区和综合区，综合区为套层结构，内层为沉淀区，外层为好氧区，缺氧区的底部设有进水管，好氧区的顶部通过第一输水管连接沉淀区，将好氧区处理后的水体输入沉淀区；
污泥回流管的进口端和出口端均穿入反应筒，污泥回流管的进口端连接沉淀区的底部，污泥回流管的出口端连接缺氧区；硝化液回流管的进口端和出口端均穿入反应筒，硝化液回流管的进口端连接好氧区，硝化液回流管的出口端连接缺氧区。
本发明采用改良的AAO工艺，即缺氧、厌氧、好氧、沉淀的工艺，脱氮效率较高。缺氧区内的颗粒污泥利用原水污水中的有机污染物作为碳源进行反硝化脱氮；然后污水上升至厌氧区，厌氧区的上下左右均与大气隔绝，能保持良好的完全厌氧环境，有利于聚磷菌进行磷的完全释放；污水再上升至好氧区，好氧区内的活性污泥在溶解氧2-4mg/L环境下，进行有氧呼吸，进一步把有机物分解成无机物。
由于好氧区和沉淀区处于缺氧区上方，硝化液回流和污泥回流采用泵回流，通过好氧区、沉淀区与缺氧区的静压差，大大降低了水泵所需提供的杨程，实现微动力循环，从而大大节约设备运行的能耗，降低运行成本。本发明将传统的平面式污水处理设备改为立式的反应筒，节约污水厂占地面积约30％-60％。
可选的，所述缺氧区内具有颗粒污泥，底部设有布水器；
所述布水器为在同一平面上螺旋盘绕若干圈的水管，水管的两侧均匀密布出水嘴，出水嘴向下倾斜设置；
布水器的一侧连接进水管，另一侧连接反冲洗管一，能实现在线反冲洗，保证反应筒连续运行。
可选的，所述缺氧区的顶部连通厌氧区，厌氧区内具有颗粒污泥，侧壁连接取样管二和ORP检测仪二，用于实时检测厌氧区内的污泥和水质情况，取样管二的出口和ORP检测仪二均穿出反应筒的外壁面，处于反应筒外部。
可选的，所述好氧区底部与沉淀区底部处于相同高度，沉淀区的侧壁将好氧区与沉淀区分隔开；好氧区与厌氧区之间设有分隔板，用于分隔好氧区和厌氧区；分隔板为圆环形，分隔板中心对应沉淀区底部的位置空置，且分隔板内侧边沿与沉淀区底部之间具有空隙，该空隙成为过水区，过水区设有隔网一，允许厌氧区的水体上升进入好氧区；
分隔板上均匀设置曝气管一，曝气管一的进气端延伸至好氧区的顶部，并连接外部的曝气风机，为好氧区提供氧气。
进一步可选的，所述沉淀区的侧壁外表面设有出水堰，出水堰处于好氧区的顶部，并围绕沉淀区一圈，使得好氧区处理后的水体均匀进入出水堰；出水堰底部的任意位置设有第一输水管，第一输水管穿过沉淀区的侧壁进入沉淀区。
可选的，所述沉淀区的中心设有进水稳流桶，所述第一输水管连接进水稳流桶的上部，将出水堰内的水体输入进水稳流桶；
沉淀区的顶部设有溢流堰，溢流堰绕沉淀区一圈，溢流堰底部连接第二输水管，用于输出沉淀区的上清液。
可选的，所述辅助后处理区为圆环形，依次设有过滤区、清水区和污泥处理区，第二输水管连接过滤区的顶部，过滤区内部设有过滤层；过滤区通过管道连接清水区，清水区设有产水管，将处理后的产水输出反应筒，所述反冲洗管一连接清水区，使用清水区的水体反冲洗布水器和缺氧区；
污泥处理区用于处理厌氧区钙化的颗粒污泥，由下至上包括过滤捕集区、脱钙区和第一培养区，厌氧区通过排料管连接过滤捕集区的一侧，清水区通过反冲洗管二连接过滤捕集区的另一侧，脱钙区内设有曝气管二和进药管，用于搅动脱钙区内的水体和输入脱钙剂。
厌氧区内具有颗粒污泥，一般废水中会含有部分钙离子，长期运行后，会形成沉淀钙盐，并沉积在颗粒污泥表面或通过颗粒污泥的微孔通道进入内部而结垢成核，使得表面或内部比较坚实，用手触摸会有类似石子的触感，则厌氧颗粒污泥发生了钙化。钙化后，将隔绝微生物与污水中底物的接触，阻碍微生物生长代谢，使得污泥活性下降甚至失活。要保证厌氧区的连续运行，除了成本较高的更换颗粒污泥之外，就是将钙化的颗粒污泥进行脱钙再生，因此设计了所述污泥处理区。
进一步可选的，所述过滤捕集区内沿着反应筒的周向均匀设置若干个彼此相互平行的过滤捕集网，过滤捕集网倾斜设置且排成一排，用于过滤捕集钙化的颗粒污泥；
厌氧区的底部设有排料管，排料管连接过滤捕集区的上游侧一端，过滤捕集区的下游侧一端连接反冲洗管二，反冲洗管二设有支管和主管，支管连接厌氧区，主管连接清水区；
靠近过滤捕集区的上游侧一端的顶部设有通水口一，用于将过滤捕集区捕集的钙化的颗粒污泥输入脱钙区。
进一步可选的，所述脱钙区的两侧壁面分别设有一根竖直的曝气管二，曝气管二连接外部的曝气风机，为脱钙区提供气动搅拌；
脱钙区的中心设有一根竖直的进药管，进药管的两侧都均匀密布通孔，进药管通过输药管连接外部的脱钙剂储罐；
所述清水区通过反冲洗管三连接脱钙区，为脱钙区提供冲洗水。
进一步可选的，所述厌氧区与分隔板之间设有第二培养区，第二培养区的底部设有可开合的隔网二，防止厌氧区的污泥过多进入第二培养区，但允许污水进入第二培养区；第一培养区的底部通过管道连接第二培养区。
（发明人：张传兵;陆兆华;张勇;黄豆豆;程西亚;孙振洲;任晓敏;赖明建;张世阳;苏继明;肖威威;陈永强）
