CN109231496A - 微动力生活污水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适用于小水量的微动力生活污水处理装置，包括外池体、内池体，内池体在外池体的中间，内池体分为上下两个空间，上空间为缺氧区、下空间为厌氧区，内池体和外池体间为好氧区，其特征在于，所述厌氧区内设有管道和外部的水泵相连，水泵上连接有射流器，射流器连接有管道通入好氧区底部。本发明中，采用水泵+射流器组合的形式，实现曝气充氧、混合液回流、水体搅拌等功能，实现空间序列上的缺氧‑厌氧‑好氧不断循环，进一步提高了装置对污水的处理效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种水处理装置，尤其涉及处理水量小于3.0m3/h的微动力生活污水处理装置。
背景技术
目前，在农村投建的污水处理设备中，由于操作复杂、运行成本高、政府监管不严等原因，相当一部分处于闲置或运行不善的状态，导致了资源的浪费和环境污染的进一步加深。根据农村生活污水收集困难、数量较小、水量水质波动大、有机物含量高、可生化性强等特点，一体化污水处理工艺越来越广泛的应用于处理农村生活污水之中。
传统的一体化工艺的应用缺点：
1.对于时间序列式单体一体化工艺，例如 SBR 工艺、IBR 工艺，只能进行间歇生化反应，容积利用率较低。
2．对于时间序列式组合一体化工艺，例如 D 型一体化氧化沟工艺，多个单体工艺组合运行操作控制繁琐，对自动化的依赖程度较高，若自动化控制模块 PLC出现故障，需切换到手动模式，手动控制的劳动强度较大。
3．对于空间序列式一体化工艺，例如五箱一体化工艺、六箱一体化工艺，这类
工艺构造较复杂，同时自动化要求高，运行管理难度高。
4．传统的一体化工艺所需设备多，包括搅拌设备、曝气设备、水泵、三相分离
器等。投资高，能耗高。
且传统的一体化污水处理工艺中采用二沉池，二沉池采用的是重力沉淀原理进行泥水分离，一方面，由于停留时间长导致占地面积大；另一方面，细小的生物絮体沉降困难，导致二沉池出水中悬浮物增多，出水悬浮物容易超标。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种微动力生活污水处理装置。
本发明的创新点在于：
1.能耗低、对自动化程度要求低，空间序列上能实现缺氧-厌氧-好氧的不断循环，进一步提高了装置对污水的处理效率。
2.采用污泥过滤池代替传统的二沉池、泥水分离彻底、分离时间短、节约了占地面积。
3. 采用水泵和射流器结合，将厌氧反应区的污水吸至好氧反应区，实现好氧反应区到缺氧反应区的重力回流和射流器曝气充氧及水力搅拌，省却传统的鼓风曝气设备和管道以及搅拌设备，工艺运行简单实用，节省投资、运转费用。
技术方案：为了达到上述发明目的，本发明是这样的完成的，微动力生活污水处理装置，包括外池体、内池体，内池体在外池体的中间，内池体分为上下两个空间，上空间为缺氧区、下空间为厌氧区，内池体和外池体间为好氧区，所述厌氧区内设有管道和外部的水泵相连，水泵上连接有射流器，射流器连接有管道通入好氧区底部。在缺氧区通过活性污泥微生物对COD进行降解，同时通过反硝化作用实现生物脱氮；缺氧区的污水在重力作用下流入厌氧区，在厌氧区通过活性污泥微生物对COD进行降解，同时释磷菌通过释磷作用释放磷；通过水泵+射流器将厌氧区底部的污水泵送到好氧反应区，好氧区内大量的聚磷菌可以对厌氧反应区污水所含的磷进行吸收，通过聚磷菌的厌氧释磷和好氧吸磷作用，从而实现生物除磷的功能。
作为优选，射流器包括第一喷嘴、第二喷嘴、与第二喷嘴连通的振荡混合室以及与振荡混合室连通的喉管、扩散管，第一喷嘴包括第一筒体，第一筒体左端设置有第一喷头，第一喷头伸入第一筒体内，第一筒体侧壁设置有第一吸气管，第一吸气管的出气口位于第一喷头的出水口，第一筒体右端为锥形出口；第二喷嘴包括第二筒体，第一筒体的锥形出口伸入第二筒体左端，第二筒体侧壁上设置有第二加压供气管，第二加压供气管上设置有调节阀门，第二筒体右端连接振荡混合筒，振荡混合筒内设置有倾斜的振荡反射板，振荡混合筒右端连接喉管，喉管连接扩散管。
本申请射流器产用二级射流，通过一级自吸射流混合以及二级加压气体射流混合，使其发生二次剧烈的混合作用，并且通过增设振荡混合筒使得水、气在自激振荡筒内充分混合，并将来流的连续水、气两相流转变为脉冲水、气两相流，且出流压力的幅值比来流高15-30％，不仅大大地改善了水、气混合条件，氧的转化效率高，而且增强了需氧水体的紊动，提高了对流扩散能力，产生的气泡数量多，直径小，气泡聚并现象大大减少，增大了曝气面积。
作为优选，第一吸气管为倾斜管体，倾斜管体的倾斜度为30~60度，倾斜管体倾斜向下设置在吸水管段上，这样可增大第一吸气管和第一喷头之间的面积，也就是增大了吸气出口的面积，从而使吸气进口和喷射口之间的空间变大，这样污水中的杂物就不容易集结在吸气出口与喷射口之间，第一吸气管就不容易堵塞。
作为优选，振荡反射板收缩橡胶。
作为优选，第一筒体右端的锥形出口设置螺旋叶片。螺旋叶片的设置可使进入第二筒体内的气水混合物形成涡流，使其在进入振荡混合筒内水体紊动效果更佳。
水泵+射流器的是本发明的技术关键：采用水泵+射流器的方式，由于射流器喷出的污水在第一吸气室和第二吸气室内与进气管进来的气体发生剧烈混合作用，混合作用一方面进行气－液－固之间紊动扩散与能量交换，及气－液－固三相间转移过程，还有更加突出的是发生在被高速剧烈紊动切割得非常细微气泡，活性污泥微小颗粒，相比传统的刷类曝气机增加了接触面积，进而增加吸气量和氧转化率，进而增加活性污泥表面更新率与吸附表面积，从而使活性污泥细小絮状体能与气泡中氧及废水中有机物有充分接触吸附作用，因而充氧效果进一步提高，动力效率提高一倍左右，气液混合体经扩散管排出，形成强有力的喷射流，实现充氧和水利搅拌的功能。射流器兼具充氧和水力推流搅拌的功能，比转刷类曝气机有更高的动力效率，比微孔曝气***的维护更加简单。
被分割的气泡因为直径大幅度缩小，导致其上升速度慢，从而延长了氧气溶于水的时间，增强了曝气溶氧效果；同时经过射流器的还有活性污泥，由于混合液在射流器中的高速运动，活性污泥被切割成细小的污泥颗粒，微絮体更加紧密，比表面积大，因此吸附能力更强，实现更好的处理效果。
进一步地，通入好氧区底部的管道上连接有曝气板。实现曝气充氧、水体搅拌等功能。
进一步地，所述外池体、内池体为2个同心的圆形池体，外池体、内池体具有同一底部。占地面积小、节约材料。
进一步地，所述内池体上部设有若干通孔。好氧区通过硝化细菌的硝化作用将污水中的氨氮转化成硝态氮，处理后的混合液经过通孔回流到缺氧区，缺氧区再次通过缺氧区的反硝化作用，进一步实现生物脱氮的功能；缺氧区的污水在重力作用下再次进入厌氧区，进行厌氧释磷，通过水泵+射流器将厌氧区底部的污水泵送到好氧区，进一步实现生物除磷的功能，实现待处理的生活污水在装置内依次经过缺氧-厌氧-好氧不断循环的目的，实现装置内生化反应的连续进行，达到高效脱氮、除磷的目的，进一步提高了装置对污水的处理效率。
进一步地，所述内池体内设有潜水搅拌器，潜水搅拌器上有搅拌桨叶，搅拌桨叶位于厌氧区，潜水搅拌器的搅拌速度为2-3r/min。防止污泥沉降堆积在厌氧反应区底部形成死泥区。
进一步地，所述外池体外设有污泥过滤池，外池体下端侧壁上设有若干一号过水孔，污泥过滤池下端侧壁上设有若干二号过水孔，一号过水孔和二号过水孔通过若干收集管路相连；污泥过滤池内中部设有污泥过滤层，污泥过滤层处的侧壁上设有上部污泥回流管，污泥过滤池底部设有下部污泥回流管。污泥过滤层的过滤和拦截作用，可以保证出水具有较低的悬浮物浓度。采用污泥过滤池代替传统的二沉池、泥水分离彻底、分离时间短、节约了占地面积。
进一步地，所述污泥过滤池底部为锥形结构。有利于底部污泥的回流、不易形成死角区。
进一步地，所述污泥过滤池外设有污泥回流泵，污泥回流泵同时连接上部污泥回流管和下部污泥回流管。用一台污泥回流泵、能耗低。
进一步地，所述污泥过滤池上部设有溢流堰。使得污泥过滤池出水水流更为均匀。
本发明的有益效果：与传统技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明中，采用水泵+射流器组合的形式，将厌氧反应区的污水吸至好氧反应区，实现好氧反应区到缺氧反应区的重力回流和射流器曝气充氧及水力搅拌，省却传统的鼓风曝气设备和管道以及搅拌设备，工艺运行简单实用，节省投资、运转费用，实现空间序列上的缺氧-厌氧-好氧不断循环，进一步提高了装置对污水的处理效率，处理效率提高20%~25%。
2、本发明中，只有一台水泵、一台潜水搅拌器和一台污泥回流泵消耗电能，能耗更低；节约能耗50%-60%。
3、本发明中，采用污泥过滤池替代传统的二沉池，由于传统二沉池采用的是重力沉淀原理进行泥水分离，一方面，由于停留时间长导致占地面积大；另一方面，细小的生物絮体沉降困难，导致二沉池出水中悬浮物增多，出水悬浮物容易超标。节约占地面积25%-30%。
4、本发明中，自动化程度要求低，无需专业操作人员。
附图说明
图1为实施例1的结构示意图。
图2为射流器结构示意图。
具体实施方式
实施例1：如图1所示，微动力生活污水处理装置，微动力生活污水处理装置，包括外池体1、内池体2，内池体2在外池体1的中间，外池体1、内池体2为内外嵌套的方形池体，外池体1、内池体2具有同一底部。内池体2分为上下两个空间，上空间为缺氧区3、下空间为厌氧区4，内池体1和外池体2间为好氧区5。内池体2上部设有若干通孔6，内池体2内设有潜水搅拌器7，潜水搅拌器7上有搅拌桨叶8，搅拌桨叶8位于厌氧区4，潜水搅拌器7的搅拌速度为2-3r/min；厌氧区3内设有管道和外部的水泵9相连，水泵9上连接有射流器10，射流器10连接有管道通入好氧区5底部，通入好氧区5底部的管道上连接有曝气板11；外池体1外设有污泥过滤池12，污泥过滤池12底部为锥形结构；外池体1下端侧壁上设有若干一号过水孔13，污泥过滤池12下端侧壁上设有若干二号过水孔14，一号过水孔13和二号过水孔14通过若干收集管路15相连；污泥过滤池12内中部设有污泥过滤层16，污泥过滤池12上部设有溢流堰17；污泥过滤层16处的侧壁上设有上部污泥回流管18，污泥过滤池12底部设有下部污泥回流管19，污泥过滤池12外设有污泥回流泵20，污泥回流泵20同时连接上部污泥回流管18和下部污泥回流管19。
射流器10包括第一喷嘴10.1、第二喷嘴10.2、与第二喷嘴10.2连通的振荡混合室10.3以及与振荡混合室10.3连通的喉管10.4、扩散管10.5，第一喷嘴10.1包括第一筒体10.1.1，第一筒体10.1.1左端设置有第一喷头10.1.2，第一喷头10.1.2伸入第一筒体10.1.1内，第一筒体10.1.1侧壁设置有第一吸气管10.1.3，第一吸气管10.1.3的出气口位于第一喷头10.1.2的出水口处，第一筒体10.1.1右端为锥形出口；第二喷嘴10.2包括第二筒体10.2.1，第一筒体10.1.1的锥形出口伸入第二筒体10.2.1左端，第二筒体10.2.1侧壁上设置有第二加压供气管10.2.2，第二加压供气管10.2.2上设置有调节阀门10.2.3，第二筒体10.2.1右端连接振荡混合筒10.3，振荡混合筒10.3内设置有倾斜的振荡反射板10.3.1，振荡混合筒10.3右端连接喉管10.4，喉管10.4连接扩散管10.5。所述第一吸气管10.1.3为倾斜管体，倾斜管体的倾斜度为30~60度，振荡反射板10.3.1为收缩橡胶。第一筒体10.1.1右端的锥形出口设置螺旋叶片10.1.4。
运行时，污水经格栅和沉砂池进行预处理，预处理后的污水通过进水管进入内池体2，进水方式为多点均匀进水。在内池体2的缺氧区3通过活性污泥微生物对COD进行降解，同时通过反硝化作用实现生物脱氮；缺氧区3的污水在重力作用下流入厌氧区4，在厌氧区4通过活性污泥微生物对COD进行降解，同时释磷菌通过释磷作用释放磷；再通过水泵9+射流器10将厌氧区4底部的污水泵送到好氧区5，好氧区5内大量的聚磷菌可以对厌氧区4污水所含的磷进行吸收，通过聚磷菌的厌氧释磷和好氧吸磷作用，从而实现生物除磷的功能；同时好氧区5通过硝化细菌的硝化作用将污水中的氨氮转化成硝态氮，处理后的混合液经过通孔回流到缺氧区3；缺氧区3再次通过缺氧区3的反硝化作用，进一步实现生物脱氮的功能；缺氧区3的污水在重力作用下再次进入厌氧区4，进行厌氧释磷，通过水泵9+射流器10将厌氧区4底部的污水泵送到好氧区5，进一步实现生物除磷的功能，实现待处理的生活污水在装置内依次经过缺氧-厌氧-好氧不断循环的目的，实现装置内生化反应的连续进行，达到高效脱氮、除磷的目的。好氧区5内处理完的的混合液经过一号水孔13进入到收集管路15中，收集管路15将混合液重力输送到污泥过滤池12中进行泥水分离；一部分污泥回流到好氧区5，另一部分污泥排出；沉淀后的水通过溢流堰17进入出水槽，通过出水管排出。
Claims (10)
1.微动力生活污水处理装置，包括外池体、内池体，内池体在外池体的中间，内池体分为上下两个空间，上空间为缺氧区、下空间为厌氧区，内池体和外池体间为好氧区，其特征在于，所述厌氧区内设有管道和外部的水泵相连，水泵上连接有射流器，射流器连接有管道通入好氧区底部。
2.根据权利要求1所述的微动力生活污水处理装置，其特征在于射流器包括第一喷嘴、第二喷嘴、与第二喷嘴连通的振荡混合室以及与振荡混合室连通的喉管、扩散管，第一喷嘴包括第一筒体，第一筒体左端设置有第一喷头，第一喷头伸入第一筒体内，第一筒体侧壁设置有第一吸气管，第一吸气管的出气口位于第一喷头的出水口，第一筒体右端为锥形出口；第二喷嘴包括第二筒体，第一筒体的锥形出口伸入第二筒体左端，第二筒体侧壁上设置有第二加压供气管，第二加压供气管上设置有调节阀门，第二筒体右端连接振荡混合筒，振荡混合筒内设置有倾斜的振荡反射板，振荡混合筒右端连接喉管，喉管连接扩散管。
3.根据权利要求2所述的微动力生活污水处理装置，其特征在于第一吸气管为倾斜管体，倾斜管体的倾斜度为30~60度，倾斜管体从进气口到出气口逐渐变小。
4.根据权利要求2所述的微动力生活污水处理装置，其特征在于振荡反射板收缩橡胶。
5.根据权利要求2所述的微动力生活污水处理装置，其特征在于第一筒体右端的锥形出口设置螺旋叶片。
6.根据权利要求1所述的微动力生活污水处理装置，其特征在于，通入好氧区底部的管道上连接有曝气板。
7.根据权利要求1所述的微动力生活污水处理装置，其特征在于，所述外池体、内池体为2个同心的圆形池体，外池体、内池体具有同一底部。
8.根据权利要求1所述的微动力生活污水处理装置，其特征在于，所述内池体上部设有若干通孔。
9.根据权利要求1所述的微动力生活污水处理装置，其特征在于，所述内池体内设有潜水搅拌器，潜水搅拌器上有搅拌桨叶，搅拌桨叶位于厌氧区，潜水搅拌器的搅拌速度为2-3r/min。
10.根据权利要求1所述的微动力生活污水处理装置，其特征在于，所述外池体外设有污泥过滤池，外池体下端侧壁上设有若干一号过水孔，污泥过滤池下端侧壁上设有若干二号过水孔，一号过水孔和二号过水孔通过若干收集管路相连；污泥过滤池内中部设有污泥过滤层，污泥过滤层处的侧壁上设有上部污泥回流管，污泥过滤池底部设有下部污泥回流管。
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