CN107098471A - 微动力列管式一体化污水净化器 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种微动力列管式一体化污水净化器，解决了现有技术中A/A/O工艺与MBBR工艺结合的污水处理方式污水处理效果较差，不适用于小型污水处理的场合的问题。本发明包括缺氧生化处理单元，缺氧生化处理单元与厌氧生化处理单元连接，厌氧生化处理单元与好氧生化处理单元连接，好氧生化处理单元与高效沉淀单元连接，缺氧生化处理单元、好氧生化处理单元和高效沉淀单元均与综合设备柜连接。本发明的优点：提高反应效率，提高出水水质指标、降低投资及运行费用、节省占地面积及施工时间、智能化、易于操作、易维护、运行稳定、微动力、运行和投资费用低。
Description
技术领域
本发明涉及倒置A/A/O（缺氧+厌氧+好氧）及MBBR（移动床生物膜反应器）的污水处理设备，特别是指一种微动力列管式一体化污水净化器。
背景技术
MBBR工艺是通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体，提高反应器中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率。由于填料密度接近水，所以在曝气的时候，与水呈完全混合状态。载体在水中的碰撞和剪切作用下，空气气泡更加细小，增加氧气的利用率。另外，每个载体内外均具有不同的生物种类，内部生长一些厌氧菌或兼氧菌，外部为好养菌，这样每个载体都为一个微型反应器，使硝化反应和反硝化反应同时存在，从而提高了处理效果。
A/A/O工艺是厌氧-缺氧-好氧组合工艺的简称，是由三段生物处理装置所构成。它与单级AO工艺的不同之处在于前段设置厌氧反应器，旨在通过厌氧过程使废水中的部分难降解有机物得以降解去除，进而改善废水的可生化性，并为后续的缺氧段提供适合于反硝化过程的碳源，最终达到高效去除COD、BOD、N、P的目的。
然而现有的A/A/O工艺与MBBR工艺结合的污水处理方式并不实用，污水处理效果相对较差，需要进一步优化，并且传统的污水净化器设备庞大，占地面积较多，运行与投资费用高，不适用于小型污水处理的场合。
发明内容
本发明提出一种微动力列管式一体化污水净化器，解决了现有技术中A/A/O工艺与MBBR工艺结合的污水处理方式污水处理效果较差，不适用于小型污水处理的场合的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：微动力列管式一体化污水净化器，包括缺氧生化处理单元，所述的缺氧生化处理单元与厌氧生化处理单元连接，厌氧生化处理单元与好氧生化处理单元连接，好氧生化处理单元与高效沉淀单元连接，缺氧生化处理单元、好氧生化处理单元和高效沉淀单元均与综合设备柜连接。
所述的缺氧生化处理单元包括若干首尾相连的缺氧生化管，进水管与首端的缺氧生化管连接，好氧生化处理单元通过硝化液回流管与首端的缺氧生化管连接，高效沉淀单元通过污泥回流管与首端的缺氧生化管连接，缺氧生化管均包括设在中部的布水管，布水管的下端设有伞形挡板，尾端的缺氧生化管与厌氧生化处理单元连接。
所述的厌氧生化处理单元包括若干首尾相连的厌氧生化管，首端的厌氧生化管与缺氧生化处理单元连接，厌氧生化管均包括设在中部的布水管，布水管的下端设有伞形挡板，尾端的厌氧生化管与好氧生化处理单元连接。
所述的好氧生化处理单元包括悬浮材料、气提管II、穿孔曝气管和环形拦截网，气提管II与综合设备柜连接，并气提管II与硝化液回流管配合，穿孔曝气管设在底部，环形拦截网设在好氧生化处理单元与高效沉淀单元之间。
所述的高效沉淀单元包括集水槽、污泥沉降板、气提管I、集泥槽、配水槽和出水管，好氧生化处理单元与配水槽连接，配水槽与污泥沉降板连接，污泥沉降板与集泥槽连接，污泥沉降板的上部设有集水槽，集水槽与出水管连接，气提管I设在污泥沉降板的下部并与污泥回流管配合，气提管I与综合设备柜连接。
所述的综合设备柜包括紫外线消毒器、回旋风机、智能化***和供给水源，紫外线消毒器与出水管连接，回旋风机与气提管I、气提管II和穿孔曝气管连接，控制各***的智能化***分别与紫外线消毒器、回旋风机连接，供给水源通过冲洗管分别与各缺氧生化管、厌氧生化管连接。
还包括外壳体，外壳体为圆筒状，缺氧生化管、厌氧生化管为列管式排列，高效沉淀单元设在中部。
倒置A/A/O工艺具有以下特点：
①缺氧区位于工艺***首端，优先满足反硝化碳源需求，强化了处理***的脱氮功能；
②所有的回流污泥全部经过完整的厌氧释磷与好氧吸磷过程，具有“群体效应”，同时聚磷菌经过厌氧释磷后直接进人生化效率较高的好氧环境，其在厌氧状态下形成的吸磷动力可以得到充分利用，提高了处理***的除磷能力；
③通过取消初沉池或缩短初沉池停留时间，不仅增加了***脱氮除磷所需的碳源，而且提高了处理***内的污泥浓度，强化了好氧区内的同步反硝化作用，进一步缓解了处理***内的碳源矛盾，提高了处理***的脱氮除磷效率；
④将常规A/A/O工艺的混合液回流***与污泥回流***合二为一组成了唯一的污泥回流***，工艺流程简捷，运行管理方便，占地面积减少。
本发明的优点：
通过倒置A/A/O及MBBR工艺原理、微水动力学技术原理、生物膜法技术原理、高效沉淀技术原理、气提污水污泥技术、气提硝化液回流技术原理的应用，提高反应效率，提高出水水质指标、降低投资及运行费用、节省占地面积及施工时间。提供一种智能化、易于操作、易维护、运行稳定、微动力、运行和投资费用低的微动力列管式一体化污水净化器。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为微动力列管式一体化污水净化器平面布置图。
图2为微动力列管式一体化污水净化器剖面图。
图3为缺氧生化管主视图。
图4为缺氧生化管俯视图。
图5为厌氧生化管主视图。
图6为厌氧生化管俯视图。
图中：a-缺氧生化处理单元，b-厌氧生化处理单元，c-好氧生化处理单元，d-高效沉淀单元，e-综合设备柜，1-布水管，2-缺氧生化管，3-厌氧生化管，4-集水槽，5-污泥沉降板，6-悬浮填料，7-气提管Ⅰ，8-气提管Ⅱ，9-穿孔曝气管，10-污泥回流管，11-硝化液回流管，12-环形拦截网，13-紫外线消毒器，14-回转风机，15-智能化***，16-集泥槽，17-配水槽，18-伞形挡板，19-进水管，20-出水管，21-冲洗管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-6所示，一种微动力列管式一体化污水净化器，包括缺氧生化处理单元a，所述的缺氧生化处理单元a与厌氧生化处理单元b连接，厌氧生化处理单元b与好氧生化处理单元c连接，好氧生化处理单元c与高效沉淀单元d连接，缺氧生化处理单元a、好氧生化处理单元c和高效沉淀单元d均与综合设备柜e连接。
所述的缺氧生化处理单元a包括若干首尾相连的缺氧生化管2，进水管19与首端的缺氧生化管2连接，好氧生化处理单元c通过硝化液回流管11与首端的缺氧生化管2连接，高效沉淀单元d通过污泥回流管10与首端的缺氧生化管2连接，缺氧生化管2均包括设在中部的布水管1，布水管1的下端设有伞形挡板18，尾端的缺氧生化管2与厌氧生化处理单元b连接。
首先待处理污水和污泥通过进水管和污泥回流管进入缺氧生化处理单元，在缺氧生化处理单元降低回流污泥中硝酸盐含量及回流污水中溶解氧含量，保证厌氧生化处理单元严格的厌氧环境和减轻硝酸盐对厌氧菌的抑制。污水、污泥经过布水管内形成高速下向水流，在布水管的末端与反应器底板碰撞，水流向上和四周反射，冲击底部污泥，防止污泥沉淀，在缺氧流化柱去除水中硝酸盐，实现总氮去除。
所述的厌氧生化处理单元b包括若干首尾相连的厌氧生化管3，首端的厌氧生化管3与缺氧生化处理单元a连接，厌氧生化管3均包括设在中部的布水管1，布水管1的下端设有伞形挡板18，尾端的厌氧生化管3与好氧生化处理单元c连接。
经缺氧处理后污水进入厌氧处理单元，在厌氧生化管内污水沿布水管高速向下流动，高速水流冲击底部污泥，使污泥颗粒悬浮于水流中，防止污泥沉降，在厌氧单元内厌氧菌利用水中有机物充分释放磷并储能。
所述的好氧生化处理单元c包括悬浮材料6、气提管II8、穿孔曝气管9和环形拦截网12，气提管II8与综合设备柜e连接，并气提管II8与硝化液回流管11配合，穿孔曝气管9设在底部，环形拦截网12设在好氧生化处理单元c与高效沉淀单元d之间。
经缺氧单元处理后的污水进入好氧生化反应单元，在好氧菌的生化降解作用下去除水中的有机物和氨氮，同时吸磷菌在此大量吸收水中的磷，好氧处理单元设有穿孔曝气管，曝气管两侧双层开孔并在底部设置防堵塞排泥孔，彻底解决曝气***的维护及检修，好氧单元内采用悬浮填料，悬浮填料在单元内呈悬浮状态，在气体搅拌下相互碰撞混合，切割气泡，增加水体紊流程度，降低气液界面传质阻力，提高氧气利用效率。好氧单元出水采用拦截网出水，均匀布置，降低悬浮填料的不均匀性，均匀流拦截网开孔率高，孔径适宜，不易堵塞。
所述的高效沉淀单元d包括集水槽4、污泥沉降板5、气提管I7、集泥槽16、配水槽17和出水管20，好氧生化处理单元c与配水槽17连接，配水槽17与污泥沉降板5连接，污泥沉降板5与集泥槽16连接，污泥沉降板5的上部设有集水槽4，集水槽4与出水管20连接，气提管I7设在污泥沉降板5的下部并与污泥回流管10配合，气提管I7与综合设备柜e连接。
所述的综合设备柜e包括紫外线消毒器13、回旋风机14、智能化***15和供给水源，紫外线消毒器13与出水管20连接，回旋风机14与气提管I7、气提管II8和穿孔曝气管9连接，控制各***的智能化***15分别与紫外线消毒器13、回旋风机14连接，供给水源通过冲洗管21分别与各缺氧生化管2、厌氧生化管3连接。
经好氧单元处理后的污水进入高效沉淀单元，在此进行泥水分离，污水经配水槽由底部进入池内，泥水经污泥沉降板后，泥水分离，污泥下沉经集泥槽进入底部污泥斗，污水上升由集水槽收集进入排水管，排水管连接紫外消毒装置，经消毒后污水最终达标排放，高效沉淀池底部污泥一部分回流至预缺氧单元，另一部分作为剩余污泥进入储泥池做进一步处理。
缺氧生化处理单元a和厌氧生化处理单元b的生化管内设有冲洗管21，清洗设备检修或长期停用产生的底部沉泥，微动力列管式一体化污水净化器自动化控制由智能化***15完成。
本发明还包括外壳体，外壳体为圆筒状，缺氧生化管2、厌氧生化管3为列管式排列，高效沉淀单元d设在中部。
本发明与现有技术相比有如下优点：
1.微动力列管式一体化污水净化器外形为圆筒形状，内部为列管式排列，结构小巧，便于运输和安装，非常适合小微型分散式污水工程。
2.缺氧生化反应单元设有缺氧生化管，生化管内设有布水管，布水管设有伞形挡板，伞形挡板与生化管管壁形成狭缝提高底部水流速度，冲击底部污泥，管底不积泥，缺氧生化管内设有气提污泥装置，气提污泥装置结构简单运行稳定，利用***风机为供气气源，气提污泥，不需另增提升设备，搅拌设备，减少运行费用，降低能耗，减少设备投资、维护和管理费用。
3.厌氧生化反应单元设有厌氧生化管，生化管内设有布水管，布水管设有伞形挡板，伞形挡板与生化管管壁形成狭缝提高底部水流速度，冲击底部污泥，与厌氧产气共同作用产生上升动力，生化管管底不积泥，不设置搅拌设备，降低能耗，减少设备投资、维护和管理费用。
4.好氧生化反应单元采用穿孔曝气管，曝气管曝气均匀，设有防堵塞排泥孔，结构简单不易损坏，免维护，好氧单元设有气提硝化液回流装置，利用***风机为供气气源，气提硝化液，不需另增提升设备，减少运行费用，降低能耗，减少设备投资、维护和管理费用。
5.好氧生化反应单元采用悬浮填料具有比表面积大、亲水性佳、生物活性高、挂膜快，载体在反应器内挂膜后悬浮在水中，在曝气***的搅拌下自由旋转，生物膜与水体中的污染物接触十分充分，填料在气体搅拌下相互碰撞混合，切割气泡，增加微气泡的量，增加水体紊流程度，降低气液界面传质阻力，提高氧气利用效率。
8.好氧生化反应单元出水采用环形拦截网，拦截网立体设计，整体均匀立体开孔，可有效防止填料堵塞。
9.高效沉淀单元位于圆形处理器中心，设用污泥沉降板、集水槽、配水槽、集泥槽，设计紧凑，保证出水悬浮物更低，出水更加均匀。
10.MBBR工艺兼具传统流化床和生物接触氧化法两者的优点，依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用使载体处于流化状态，进而形成悬浮生长的活性污泥和附着生长的生物膜，这就使得移动床生物膜使用了整个反应器空间，充分发挥附着相和悬浮相生物两者的优越性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.微动力列管式一体化污水净化器，包括缺氧生化处理单元（a），其特征在于：所述的缺氧生化处理单元（a）与厌氧生化处理单元（b）连接，厌氧生化处理单元（b）与好氧生化处理单元（c）连接，好氧生化处理单元（c）与高效沉淀单元（d）连接，缺氧生化处理单元（a）、好氧生化处理单元（c）和高效沉淀单元（d）均与综合设备柜（e）连接；
所述的缺氧生化处理单元（a）包括若干首尾相连的缺氧生化管（2），进水管（19）与首端的缺氧生化管（2）连接，好氧生化处理单元（c）通过硝化液回流管（11）与首端的缺氧生化管（2）连接，高效沉淀单元（d）通过污泥回流管（10）与首端的缺氧生化管（2）连接，缺氧生化管（2）均包括设在中部的布水管（1），布水管（1）的下端设有伞形挡板（18），尾端的缺氧生化管（2）与厌氧生化处理单元（b）连接；
所述的厌氧生化处理单元（b）包括若干首尾相连的厌氧生化管（3），首端的厌氧生化管（3）与缺氧生化处理单元（a）连接，厌氧生化管（3）均包括设在中部的布水管（1），布水管（1）的下端设有伞形挡板（18），尾端的厌氧生化管（3）与好氧生化处理单元（c）连接。
2.根据权利要求1所述的微动力列管式一体化污水净化器，其特征在于：所述的好氧生化处理单元（c）包括悬浮材料（6）、气提管II（8）、穿孔曝气管（9）和环形拦截网（12），气提管II（8）与综合设备柜（e）连接，并且气提管II（8）与硝化液回流管（11）配合，穿孔曝气管（9）设在好氧生化处理单元（c）底部，环形拦截网（12）设在好氧生化处理单元（c）与高效沉淀单元（d）之间。
3.根据权利要求1所述的微动力列管式一体化污水净化器，其特征在于：所述的高效沉淀单元（d）包括集水槽（4）、污泥沉降板（5）、气提管I（7）、集泥槽（16）、配水槽（17）和出水管（20），好氧生化处理单元（c）与配水槽（17）连接，配水槽（17）与污泥沉降板（5）连接，污泥沉降板（5）与集泥槽（16）连接，污泥沉降板（5）的上部设有集水槽（4），集水槽（4）与出水管（20）连接，气提管I（7）设在污泥沉降板（5）的下部并与污泥回流管（10）配合，气提管I（7）与综合设备柜（e）连接。
4.根据权利要求1所述的微动力列管式一体化污水净化器，其特征在于：所述的综合设备柜（e）包括紫外线消毒器（13）、回旋风机（14）、智能化***（15）和供给水源，紫外线消毒器（13）与出水管（20）连接，回旋风机（14）与气提管I（7）、气提管II（8）和穿孔曝气管（9）连接，控制各***的智能化***（15）分别与紫外线消毒器（13）、回旋风机（14）连接，供给水源通过冲洗管（21）分别与各缺氧生化管（2）、厌氧生化管（3）连接。
5.根据权利要求1所述的微动力列管式一体化污水净化器，其特征在于：还包括外壳体，外壳体为圆筒状，缺氧生化管（2）、厌氧生化管（3）为列管式排列，高效沉淀单元（d）设在中部。
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