CN108821509A - 一种小型集成式污水处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型集成式污水处理设备，该设备主要由过滤框、拦油槽、净化槽、沉淀槽、消毒槽和重力式污泥回流***组成。过滤框、拦油槽、净化槽、沉淀槽和消毒槽沿污水流经路径依次排布。净化槽内设置有纵向隔板和横向隔板，将净化槽分隔成流量调节槽和2个以上的处理槽，处理槽分为1个厌氧池和1个以上的曝气池。重力式污泥回流***包括污泥回流控制杆、污泥回流控制电磁铁、污泥回流盖和重力式污泥回流管道，重力式污泥回流管道一端连接沉淀槽，另一端与流量调节槽相通。在厌氧池和曝气池中均设置有填料架，填料架上的填料为固定式生物膜填料。

Description

一种小型集成式污水处理设备

技术领域

本发明主要应用于家庭生活污水处理领域，特别涉及一种小型集成式污水处理设备。

背景技术

随着人们生活水平的提高，家庭用水量也急剧增加，特别是当下自来水在广大农村得到普及，全社会卫生条件的改善，水洗厕所得到大规模应用，导致家庭生活污水量的增加，下水道难以普及的地区的污染排放加剧。为应对这一现状，全社会治理污染成为必然趋势，一体化污水处理设备以处理效果好、投资及运行费用少、占地小、管理方便等优点，适用于有效处理分散式污水，具有广阔的应用前景。

尽管一体化污水处理设施目前有许多形式，结构、应用材料以及工艺各有不同，但仍存在大量尚未解决的问题。本发明针对目前一体化污水处理设备中存在的问题，提出了一种全新的一体化小型集成式污水处理设备，为一体化污水处理设施的能力提升、技术水平提升做出贡献。

发明内容

本发明提供了一种小型集成式污水处理设备，该设备主要由过滤框、拦油槽、净化槽、沉淀槽、消毒槽和重力式污泥回流***组成；过滤框、拦油槽、净化槽、沉淀槽和消毒槽沿污水流经路径依次布置，待处理的污水先后流经过滤框、拦油槽、净化槽、沉淀槽以及消毒槽；净化槽内设置有纵向隔板和横向隔板，将净化槽分隔成流量调节槽和2个以上的处理槽，处理槽分为1个厌氧池和1个以上的曝气池。在本发明的一种优选的实施方式中，曝气池的数量为3个。

重力式污泥回流***包括污泥回流控制杆、污泥回流控制电磁铁、污泥回流盖和重力式污泥回流管道，重力式污泥回流管道一端连接沉淀槽，另一端与流量调节槽相通。重力式污泥回流管道连接到沉淀槽的一端连接在沉淀槽的底部，沉淀槽的底部呈倒锥形，经过净化槽处理后没有处理完全而沉淀下来的污泥聚集在这里。沉淀槽的底部位置比流量调节槽的底部要高。重力式污泥回流管道连接到沉淀槽的一端的开口上设置有污泥回流盖，污泥回流盖的开闭由污泥回流控制杆控制，当流量调节槽的水位达到最低需要把沉淀槽的污泥回流时，污泥回流控制杆拉开污泥回流盖，沉淀槽里的污泥在重力势能的作用下与水通过重力式回流管道回流到流量调节槽中，在污泥回流完成后，通过污泥回流控制杆关闭污泥回流盖，从而使沉淀槽与流量调节槽之间的通道关闭，沉淀槽中再一次蓄水起到沉淀的作用。污泥回流控制杆的动作由污泥回流控制电磁铁控制。净化槽没有处理完全而沉淀聚集在沉淀槽里的污泥在重力式污泥回流***的作用下全部回流到流量调节槽中，进行下一回合处理，来保证水质的达标。

过滤框由滤网构成，过滤框下方设置有过滤框曝气盘，利用气泡上升引起的水流对撞对水中不溶于水的杂物（例如粪便、纸巾等）进行破碎；由立式围板构成的拦油槽将过滤框围在里面，使过滤框在四周方向上与流量调节槽分隔开，只留下过滤框的底部滤网与流量调节槽相通，利用油脂比水轻的特点，使水从拦油槽围板的下方流入流量调节槽中，而将水中的油脂拦下。

在厌氧池和曝气池中均设置有填料架，填料架上的填料为固定式生物膜填料。这种固定式生物膜填料挂膜容易，菌量大，硝化能力强，COD降解能力强。

在净化槽上设置有导槽结构，横向隔板与纵向隔板能够轻易的安装与拆卸，方便运输和制造。沉淀槽设置在净化槽的尾部，在沉淀槽内装有固定槽，消毒槽能够轻易沿固定槽装入与拆除，便于清洗。在净化槽的底部设置有凹槽，用于聚集净化槽中沉淀的污泥，在凹槽中设置有厌氧池曝气盘、流量调节槽曝气盘和曝气池曝气盘，当开始曝气时能够把沉淀的污泥吹起，使污泥不会在底部出现沉积。

消毒槽中设置有消毒槽投药桶，位于消毒槽体的上方空间中；在消毒槽投药桶的底部开有孔洞，消毒槽投药桶的底部与消毒槽体底部之间的区域为药水混合区，流经药水混合区的水与消毒槽投药桶中的消毒药饼接触并混合，对水体进行消毒。在药水混合区的底部设置有涡流形成柱体，水流经药水混合区时在涡流形成柱体的作用下形成卡门涡街，形成的卡门涡街使水与消毒槽投药桶中的消毒药饼充分接触，同时将水与混在水中的消毒药饼中的消毒剂进行充分搅拌，提高了消毒的效果。在消毒槽体的底部位于药水混合区下游的位置上设置有台阶结构，当水流经此处时在台阶结构上碰撞翻滚产生涡流效应，使水和混在水中的消毒药饼中的消毒剂进行充分搅拌。

在厌氧池的底部装有厌氧池曝气盘，用于曝气搅拌，并不起增氧的作用；厌氧池曝气盘的曝气管道装有电磁阀，控制曝气盘的曝气开始与结束，使厌氧池处于厌氧状态。

在过滤框、流量调节槽和曝气池的底部分别设置有过滤框曝气盘、流量调节槽曝气盘和曝气池曝气盘，与上述曝气盘连接的管道都分别装有流量调节阀，通过调节流量调节阀的开度调节所需的最佳气量。在流量调节槽中设置有液位计，在液位低到一定程度时关闭水位提升泵，保证水位高于拦油槽围板的下沿，保证拦油槽所阻拦的油脂不会流到流量调节槽中。

在纵向隔板与横向隔板上设置有折流板，通过折流板使来自上游的水先流向处理槽的底部再自下而上流入该处理槽，使污水能够与各处理槽的填料和细菌充分接触，增加污水处理的效率。这种设计可以避免出现从上一个处理槽出来的污水直接从该处理槽液面区域上部流入下一个处理槽的情况，导致污水处理不充分。

在过滤框、拦油槽和流量调节槽的顶部，曝气池和厌氧池的顶部，沉淀槽和消毒槽的顶部，均设置观察井，方便对净化槽的检修、更换消毒药饼、清淤和清油等。

本发明的有益效果为：

1.净化槽中各处理槽均设计有折流板，通过折流板使来自上游的水流向处理槽的底部再自下而上流入该处理槽，延长了污水在处理槽中的流经路径，使污水能够与各处理槽的填料和细菌充分接触，增加污水处理的效率。这种设计可以避免出现从上一个处理槽出来的污水直接从该处理槽液面区域上部流入下一个处理槽的情况，导致污水处理不充分。

2.拦油装置避免了生活污水中的油粘连在固定式生物膜上，而影响生物膜上的细菌与污水的接触，而影响污水的净化效率。

3.在曝气池与厌氧池使用的填料是新型固定式生物膜填料，它的优点是挂膜容易菌量大，硝化能力强，COD降解能力强。

4.采用重力式污泥回流***对沉淀槽中沉淀的污泥进行回流，利用重力势能对沉淀下来的污泥进行回流，减少了泵的使用减少了制造成本，同时也减少了使用泵时所需要的能量。

5.在过滤框下装有曝气盘，能够利用气泡上升引起的水流对撞而对污水中一些不溶于水的杂物（例如粪便、纸巾等）进行破碎，减少了过滤框中残留物的量。

6.净化槽采用模块化设计，能够快速安装与拆卸。

7.在药水混合区的底部设置涡流形成柱体，在水流通过涡流形成柱体时形成卡门涡街，通过形成的卡门涡街对水和消毒剂进行充分的搅拌，也使通过消毒槽投药桶下方水能够与消毒槽投药桶中的消毒药饼充分接触，从而提高消毒的效果。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步说明。

图1是本发明的工艺流程图。

图2是本发明中的一种实施方式的结构示意简图。

图3是本发明的一种实施方式的主剖视图。

图4是本发明的一种实施方式的净化槽中处理槽的分布图。

图5是本发明的一种实施方式的的俯视图。

图6是本发明的一种实施方式的消毒槽的***图。

图7是本发明的一种实施方式的重力式污泥回流***示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施方式。

图1是本发明的工艺流程图，如图1所示，本发明中的小型集成式污水处理设备，主要由过滤框、拦油槽、净化槽、沉淀槽、消毒槽和重力式污泥回流***组成；过滤框、拦油槽、净化槽、沉淀槽和消毒槽沿污水流经路径依次排布；净化槽内设置有隔板，将净化槽分隔成流量调节槽和2个以上的处理槽，处理槽分为1个厌氧池和1个以上的曝气池；重力式污泥回流管道一端连接沉淀槽，另一端与流量调节槽相通，重力式污泥回流***利用重力势能对沉淀槽中沉淀的污泥进行回流。

图2为本发明的一种实施方式的结构示意简图，图中箭头表示水流方向。在该种实施方式中，小型集成式污水处理设备主要由过滤框10、拦油槽11、净化槽、沉淀槽30、消毒槽31和重力式污泥回流***组成；过滤框10、拦油槽11、净化槽、沉淀槽30和消毒槽31沿污水流经路径依次排布。净化槽内设置有隔板，将净化槽分隔成流量调节槽12和4个处理槽，处理槽分为厌氧池39、第一曝气池21、第二曝气池25和第三曝气池38；在厌氧池39、第一曝气池21、第二曝气池25和第三曝气池38中分别设置有填料架22、26、42和41，填料架上的填料为固定式生物膜填料。重力式污泥回流***包括污泥回流控制杆29、污泥回流控制电磁铁32、污泥回流盖28和重力式污泥回流管道17（如图7所示），重力式污泥回流管道17一端连接沉淀槽30，另一端与流量调节槽12相通。重力式污泥回流管道17连接到沉淀槽的一端连接在沉淀槽30的底部，沉淀槽30的底部呈倒锥形，经过净化槽处理后没有处理完全而沉淀下来的污泥聚集在这里。沉淀槽30的底部位置比流量调节槽12的底部要高。

图3-图6为本发明的一种实施方式的几幅视图及结构示意图。如图2、3所示，过滤框10由滤网构成，生活污水从污水入口1进入到过滤框10后，生活污水中大块的不易处理的物质被留在过滤框10内，而粒径小于过滤框滤网网格大小的物质则流入拦油槽11中。过滤框10下方设置有过滤框曝气盘15，利用气泡上升引起的水流对撞对水中不溶于水的杂物（例如粪便、纸巾等）进行破碎，当它们的粒径破碎分解到小于滤网网格大小时则会流入拦油槽11中；由立式围板构成的拦油槽11将过滤框10围在里面，使过滤框10在四周方向上与流量调节槽12分隔开，只留下过滤框10的底部滤网与流量调节槽12相通。生活污水中的油脂由于其密度比水小会漂浮在水上面，而拦油槽11中的水位要高于拦油槽11与流量调节槽12相通的底部的高度，使得污水能够从拦油槽11的围板下方流入流量调节槽12中，油脂则会留在拦油槽11中。在流量调节槽12中的污水通过水位提升泵14提升到厌氧池39中，流量调节槽12中设置有液位计，当水位小于一定程度时关闭水位提升泵，以保证拦油槽11中的水位高于拦油槽11围板的下沿，防止拦油槽11中所阻拦的油脂进入到流量调整槽12中。流量调节槽12中装有曝气盘16，对在流量调节槽12中的污水不断地搅拌，使在其中的污泥均匀地分布于污水中而不会沉底。

如图5所示，本实施方式中的净化槽由净化槽上盖8和净化槽下盖9构成。如图4所示，净化槽通过横向隔板18、24与纵向隔板37把净化槽空间分成流量调节槽12、厌氧池39、第一曝气池21、第二曝气池25和第三曝气池38，在净化槽上盖8与净化槽下盖9上设有导槽，横向隔板18、24与纵向隔板37能够轻易的安装与拆卸，方便运输和制造。

从流量调节槽12流入的污水经过设计在横向隔板18上的折流板，通过折流板使来自流量调节槽12的水先流向厌氧槽39的底部再自下而上流入厌氧槽39，然后再从厌氧池39的顶部流出，这样保证污水能够完全流经厌氧池39中填料架22中的填料，在厌氧池39的下方装有厌氧池曝气盘23，厌氧池曝气盘23是起曝气搅拌的作用，并不起增氧的作用，通向该曝气盘的曝气管道装有电磁阀36，控制厌氧池曝气盘23的曝气开始与关闭，使厌氧池39处于厌氧状态。

污水从厌氧池39上方流出，通过设计在纵向隔板37上的折流板流入第一曝气池21的底部，经过第一曝气池21的处理后，污水经过设置在第二横向隔板24的折流板流入第二曝气池25的底部。在经过第二曝气处理后污水经过设置在纵向隔板37的折流板流入第三曝气38的底部，经过第三曝气池38的污水从第三曝气池38的上方流入沉淀槽30中，在第一曝气池21、第二曝气池25和第三曝气池38的底部都分别装有曝气盘，对这些曝气池进行增氧，同时也起到曝气搅拌的作用，防止污水中的污泥下沉而导致污泥聚集，影响污水的处理。

沉淀槽30设置在净化槽上盖8的尾部，在沉淀槽30内装有固定槽，消毒槽31能够轻易沿固定槽装入与拆除，便于清洗。进入沉淀槽30的处理后的污水经过一段时间的沉淀处理后，水从沉淀槽30的上方流入消毒槽31中，而污泥则沉淀在沉淀槽30的底部，沉淀槽30底部呈倒锥形，使经过净化槽后没有处理完全而沉淀下来的污泥聚集在一起，便于能够全部回流到流量调节槽12中。当流量调节槽12中的水位达到最低需要把沉淀槽30中的污泥回流时，污泥回流控制电磁铁32通过污泥回流控制杆29拉开污泥回流盖28使沉淀槽30与流量调节槽12连通，沉淀槽30中沉淀的污泥在重力势能的作用下与一定量的水经过重力式污泥回流管道17回流到流量调节槽12中。在回流完成之后，污泥回流控制电磁铁32通过污泥回流控制杆29关闭污泥回流盖28，从而关闭沉淀槽30与流量调节槽12的通道，使得沉淀槽30能够再一次蓄水起到沉淀的作用。

处理后的水从沉淀槽30流入消毒槽31中进行消毒。消毒槽31中设置有消毒槽投药桶33，位于消毒槽体的上方空间中，消毒槽投药桶上设置有消毒槽投药桶盖34。在消毒槽投药桶33的底部开有孔洞，消毒槽投药桶33的底部与消毒槽体底部之间的区域为药水混合区，流经药水混合区的水与消毒槽投药桶33中的消毒药饼接触并混合，对水体进行消毒。在药水混合区的底部设置有涡流形成柱体3101，水流经药水混合区时在涡流形成柱体3101的作用下形成卡门涡街，形成的卡门涡街使水与消毒槽投药桶33中的消毒药饼充分接触，同时将水与混在水中的消毒药饼中的消毒剂进行充分搅拌，提高了消毒的效果。在消毒槽体的底部位于药水混合区下游的位置上还设置有台阶结构，当水流经此处时在台阶结构上碰撞翻滚产生涡流效应，使水和混在水中的消毒药饼中的消毒剂进行充分搅拌。在经过消毒槽33消毒净化过的水从净化水出口7流出，污水处理完成。

在过滤框10、流量调节槽12、第一曝气池21第二曝气池25和第三曝气池38的底部分别设置有过滤框曝气盘15、流量调节槽曝气盘16、第一曝气池曝气盘、第二曝气池曝气盘和第三曝气池曝气盘，与这些曝气盘连接的管道都分别装有流量调节阀，通过调节流量调节阀的开度调节所需的最佳气量。

在过滤框10、拦油槽11和流量调节槽（12）的顶部设有流量调节槽井盖2，第一曝气池21、第二曝气池25、第三曝气池38和厌氧池39的顶部设有厌氧池与曝气池观察井盖5，沉淀槽30和消毒槽31的顶部设有沉淀槽与消毒槽观察井盖6，方便对净化槽的检修、更换消毒药饼、清淤和清除油脂等。

Claims (12)

1.一种小型集成式污水处理设备，主要由过滤框、拦油槽、净化槽、沉淀槽、消毒槽和重力式污泥回流***组成；过滤框、拦油槽、净化槽、沉淀槽和消毒槽沿污水流经路径依次排布；净化槽内设置有纵向隔板和横向隔板，将净化槽分隔成流量调节槽和2个以上的处理槽，处理槽分为1个厌氧池和1个以上的曝气池；重力式污泥回流***包括污泥回流控制杆、污泥回流盖和重力式污泥回流管道，重力式污泥回流管道一端连接沉淀槽，另一端与流量调节槽相通。

2.根据权利要求1所述的一种小型集成式污水处理设备，其特征在于：重力式污泥回流管道连接在沉淀槽的底部，沉淀槽的底部呈倒锥形，且沉淀槽的底部位置比流量调节槽的底部要高。

3.根据权利要求1所述的一种小型集成式污水处理设备，其特征在于：重力式污泥回流管道在沉淀槽一侧的开口上设置有污泥回流盖，污泥回流盖的开闭由污泥回流控制杆控制，当流量调节槽的水位达到最低需要把沉淀槽的污泥回流时，污泥回流控制杆拉开污泥回流盖，沉淀槽里的污泥在重力势能的作用下与水通过重力式回流管道回流到流量调节槽中，在污泥回流完成后，通过污泥回流控制杆关闭污泥回流盖，从而使沉淀槽与流量调节槽之间的通道关闭，沉淀槽中再一次蓄水起到沉淀的作用。

4.根据权利要求1所述的一种小型集成式污水处理设备，其特征在于：过滤框由滤网构成，过滤框下方设置有过滤框曝气盘，利用气泡上升引起的水流对撞对水中不溶于水的杂物进行破碎；由立式围板构成的拦油槽将过滤框围在里面，使过滤框在四周方向上与流量调节槽分隔开，只留下过滤框的底部滤网与流量调节槽相通，利用油脂比水轻的特点，使水从拦油槽围板的下方流入流量调节槽中，而将水中的油脂拦下。

5.根据权利要求1所述的一种小型集成式污水处理设备，其特征在于：在厌氧池和曝气池中均设置有填料架，填料架上的填料为固定式生物膜填料。

6.根据权利要求1所述的一种小型集成式污水处理设备，其特征在于：在净化槽的底部设置有凹槽，用于聚集净化槽中沉淀的污泥，在凹槽中设置有厌氧池曝气盘、流量调节槽曝气盘和曝气池曝气盘，当开始曝气时能够把沉淀的污泥吹起，使污泥不会在底部出现沉积。

7.根据权利要求1所述的一种小型集成式污水处理设备，其特征在于：消毒槽中设置有消毒槽投药桶，位于消毒槽体的上方空间中；在消毒槽投药桶的底部开有孔洞，消毒槽投药桶的底部与消毒槽体底部之间的区域为药水混合区，流经药水混合区的水与消毒槽投药桶中的消毒药饼接触并混合。

8.根据权利要求7所述的一种小型集成式污水处理设备，其特征在于：在药水混合区的底部设置有涡流形成柱体，水流经药水混合区时在涡流形成柱体的作用下形成卡门涡街，形成的卡门涡街使水与消毒槽投药桶中的消毒药饼充分接触，同时将水与混在水中的消毒药饼中的消毒剂进行充分搅拌。

9.根据权利要求7所述的一种小型集成式污水处理设备，其特征在于：在消毒槽体的底部位于药水混合区下游的位置上设置有台阶结构，当水流经此处时在台阶结构上碰撞翻滚产生涡流效应，使水和混在水中的消毒药饼中的消毒剂进行充分搅拌。

10.根据权利要求1所述的一种小型集成式污水处理设备，其特征在于：在过滤框、流量调节槽和曝气池的底部分别设置有过滤框曝气盘、流量调节槽曝气盘和曝气池曝气盘，与上述曝气盘连接的管道都分别装有流量调节阀，通过调节流量调节阀的开度调节所需的最佳气量；在厌氧池的底部装有厌氧池曝气盘，用于曝气搅拌；厌氧池曝气盘的曝气管道装有电磁阀，控制曝气盘的曝气开始与结束，使厌氧池处于厌氧状态。

11.根据权利要求1所述的一种小型集成式污水处理设备，其特征在于：在流量调节槽中设置有液位计，在液位低到一定程度时关闭水位提升泵，保证水位高于拦油槽围板的下沿，保证拦油槽所阻拦的油脂不会流到流量调节槽中。

12.根据权利要求1所述的一种小型集成式污水处理设备，其特征在于：在纵向隔板与横向隔板上设置有折流板，通过折流板使来自上游的水先流向处理槽的底部再自下而上流入该处理槽，使污水能够与各处理槽的填料和细菌充分接触，增加污水处理的效率。