CN111995054A - 一种污水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种污水处理装置，包括壳体，在壳体的底壁设有排泥管和进水管，在壳体的底部中心设有曝气装置，在所述曝气装置的上方设有隔板筒，并在隔板筒的外部设置有导流筒，隔板筒的顶部开口和底部开口均呈水平布置，在隔板筒的底部开口的位置设置有好氧微生物填料层，使曝气后的水经过好氧微生物填料层之后再进入到隔板筒内；导流筒的形状与隔板筒的形状适配，导流筒的底部开口的高度高于隔板筒的底部开口的高度；环绕壳体的顶部开口设有环形溢流堰，环形溢流堰的高度低于导流筒的顶部开口的高度。本发明提供的技术方案，能够高效处理生活污水，装置内部的污水和污泥在曝气装置的作用下进行循环，省去了污泥回流装置。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，具体的说涉及一种污水处理装置，适用于城市和农村地区的小规模污水处理。
背景技术
随着社会发展，农村用水量逐渐增大，使得污水排放量也随之增大，但农村污水处理设施建设相对落后，大部分农村地区没有建立完善的污水收集、处理和排放***，导致农村生活污水的无序排放，造成了农村自然水体和土壤的污染，对当地居民的生活环境造成了威胁。
农村污水具有来源分散、水量小、变化系数大等特点，现有的污水处理装置投资成本高，运行管理相对复杂，对农村污水的处理具有一定的局限性，因此需要研究一种适用于农村地区的污水处理装置。
发明内容
本发明实施例提供了一种污水处理装置，解决农村地区污水处理的问题。
一种污水处理装置，包括底部封堵、顶部开口的壳体，在壳体的底壁设有排泥管和进水管，进水管与排泥管间隔设置并且进水管的管口的高度高于排泥管的管口的高度，在壳体的底部中心设有曝气装置，所述曝气装置的高度高于进水管管口的高度，在所述曝气装置的上方设有顶部开口小、底部开口大的隔板筒，并在隔板筒的外部设置有导流筒，隔板筒的顶部开口和底部开口均呈水平布置，在隔板筒的底部开口的位置设置有好氧微生物填料层，使曝气后的水经过好氧微生物填料层之后再进入到隔板筒内；导流筒的形状与隔板筒的形状适配，导流筒的顶部开口的高度高于隔板筒的顶部开口的高度，且导流筒与隔板筒之间保留间隙形成过流通道以使隔板筒顶部的溢流沿着过流通道向下导送到导流筒的底部开口处，导流筒的底部开口的高度高于隔板筒的底部开口的高度，使回流的水在导流筒的底部开口和隔板筒的底部开口外侧蓄积并促使水沿着导流筒和壳体的侧壁之间向上流动，导流筒的底部开口、隔板筒的底部开口与壳体的侧壁、底壁之间均保留距离，以在它们之间形成缺氧区，环隔板筒的底部开口内侧形成厌氧区，水流在厌氧区和缺氧区之间的交换通过隔板筒的底部开口下方进行；环绕壳体的顶部开口设有环形溢流堰，环形溢流堰的高度低于导流筒的顶部开口的高度。
所述好氧微生物填料层的载体为微孔隙的纤维束填料，在纤维束填料上附着有好氧微生物。
所述曝气装置具有吸气筒，所述吸气筒穿过所述好氧微生物填料层伸出到隔板筒外部，或者吸气筒穿过壳体的底壁伸出到壳体的外部。
所述曝气装置为离心式潜水曝气机。
所述壳体的侧壁为圆柱形，底壁为锥台形，
在所述进水管上设置泵送装置，以向壳体内部注入水流；所述进水管上设有截止阀，以防止壳体内的水沿着进水管逆流。
所述隔板筒的上部为柱筒，下部为锥筒；所述导流筒的上部为柱筒，下部为锥筒。
所述壳体、隔板筒、导流筒采用有机玻璃制造。
本发明提供的技术方案，能够高效处理生活污水，装置内部的污水和污泥在曝气装置的作用下进行循环，省去了污泥回流装置。在循环过程中实现了污泥活性的筛选，底部的进水口提供了厌氧区所需碳源，装置内部完整的好氧区、缺氧区、厌氧区结构提高了脱氮除磷效果；本发明可以采用地埋式的设计有较好的保温作用。整个装置结构简单、易于控制、投资成本低，在城市和农村地区的污水处理方面有良好的实用性和推广前景。
经过对某大学生活家属区的生活污水现场测试，污水中CODCr为420~610 mg/L，BOD5为185~280 mg/L，NH3-N为46~56 mg/L，TP为11.5~16.8 mg/L，SS为185~255 mg/L，pH值为6.7~7.2。本发明的污水处理装置，在水力停留时间3 h ,溶解氧2.0 mg /L ,每天排泥2L时污水处理效果良好，对COD去除率可达90%以上, BOD5去除率可达92%以上，NH3-N去除率可达98%以上,总磷去除率可达70%以上。
附图说明
图1是总体结构图。
图中：1、壳体；2、隔板筒；3、导流筒；4、进水管；5、排泥管；6、环形溢流堰；7、过流通道；8、好氧区；9、清水区；10、污泥区；11、缺氧区；12、厌氧区；13、曝气装置；14、吸气筒；15、好氧微生物填料层。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本发明造成不必要的模糊。
现在将参考地描述示例实施方式，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明的主要技术创意。
如图1所示，本实施例提供一种污水处理装置，包括底部封堵、顶部开口的壳体1，在壳体1的底壁设有排泥管5和进水管4，进水管4与排泥5管间隔设置并且进水管3的管口的高度高于排泥管5的管口的高度，在壳体1的底部中心设有曝气装置13，所述曝气装置13的高度高于进水管管口的高度，在所述曝气装置13的上方设有顶部开口小、底部开口大的隔板筒2，并在隔板筒2的外部设置有导流筒3，隔板筒2的顶部开口和底部开口均呈水平布置，在隔板筒2的底部开口的位置设置有好氧微生物填料层15，使曝气后的水经过好氧微生物填料层之后再进入到隔板筒2内；导流筒3的形状与隔板筒2的形状适配，导流筒3的顶部开口的高度高于隔板筒2的顶部开口的高度，且导流筒3与隔板筒2之间保留间隙形成过流通道7以使隔板筒顶部的溢流沿着过流通道7向下导送到导流筒3的底部开口处，导流筒3的底部开口的高度高于隔板筒2的底部开口的高度，使回流的水在导流筒3的底部开口和隔板筒2的底部开口外侧蓄积并促使水沿着导流筒3和壳体的侧壁之间向上流动，导流筒3的底部开口、隔板筒2的底部开口与壳体1的侧壁、底壁之间均保留距离，以在它们之间形成缺氧区11，环隔板筒的底部开口内侧形成厌氧区12，水流在厌氧区12和缺氧区11之间的交换通过隔板筒2的底部开口下方进行；环绕壳体1的顶部开口设有环形溢流堰，环形溢流堰的高度低于导流筒的顶部开口的高度。
可以选择地，本发明实施例提供的污水处理装置，埋设于地面下，原水在重力作用下由进水管4进入装置。曝气装置13采用离心式潜水曝气机，离心式潜水曝气机安装于进水管4一侧，曝气机高度略高于进水口4高度，曝气机产生的气流带动壳体底部污泥和污水向上翻动，流向好氧区8。好氧微生物填料层15设有纤维束填料，为微生物提供了必要的载体，提高了好氧区8的生化处理效率。
隔板2的高度低于导流板3，在好氧区8顶部翻起的污水和污泥流至隔板2和导流板3形成的过流通道7，在重力作用下，泥水分离。导流板3和壳体1间形成了污泥区10和清水区9，清水区9顶部设有环形溢流堰6，处理后的污水经环形溢流堰6排出。随着氧气在壳体内部的不断消耗，污泥区10内形成了缺氧区11和厌氧区12，壳体底部设置有排泥管5。
缺氧区11中大分子有机物降解为小分子有机物，硝酸盐和亚硝酸盐被还原成N2或NO、NO2 ,产生的气体在隔板中排出，聚磷菌将无机磷释放。
好氧区8中小分子有机物被进一步降解，有机氮化合物转化为氨化氮，氨化氮在硝化菌和亚硝化菌的作用下，转化为硝酸盐和亚硝酸盐，同时聚磷菌将磷以聚合的形态贮藏在菌体内。
进入壳体的原水，补充了厌氧区12所需的碳源，壳体内循环的污泥和污水增强了脱氮除磷效果。
所述好氧微生物填料层15的载体为微孔隙的纤维束填料，在纤维束填料上附着有好氧微生物。
所述曝气装置具有吸气筒14，所述吸气筒14穿过所述好氧微生物填料层15伸出到隔板筒外部，或者吸气筒14穿过壳体的底壁伸出到壳体1的外部。
所述壳体1的侧壁为圆柱形，底壁为锥台形，从而在底壁的周围形成了环形的倾斜面，便于污泥沿着底壁进行流动，在厌氧区、缺氧区之间进行交换。
在所述进水管4上设置泵送装置，以向壳体内部注入水流；所述进水管上设有截止阀，以防止壳体内的水沿着进水管逆流。
所述隔板筒2的上部为柱筒，下部为锥筒；所述导流筒3的上部为柱筒，下部为锥筒。柱筒可以为圆柱也可以为棱柱，相应的锥筒也可以为圆锥或者棱锥。
所述壳体1、隔板筒2、导流筒3采用有机玻璃制造，有机玻璃能够耐腐蚀，自身强度高，表面光滑，便于清洗，并且能够从外部观察到内部的状态。
本发明提供的技术方案，能够高效处理生活污水，装置内部的污水和污泥在曝气装置的作用下进行循环，省去了污泥回流装置。在循环过程中实现了污泥活性的筛选，底部的进水口提供了厌氧区所需碳源，装置内部完整的好氧区、缺氧区、厌氧区结构提高了脱氮除磷效果；本发明可以采用地埋式的设计有较好的保温作用。整个装置结构简单、易于控制、投资成本低，在城市和农村地区的污水处理方面有良好的实用性和推广前景。
经过对某大学生活家属区的生活污水现场测试，污水中CODCr为420~610 mg/L，BOD5为185~280 mg/L，NH3-N为46~56 mg/L，TP为11.5~16.8 mg/L，SS为185~255 mg/L，pH值为6.7~7.2。本发明的污水处理装置，在水力停留时间3 h ,溶解氧2.0 mg /L ,每天排泥2L时污水处理效果良好，对COD去除率可达90%以上, BOD5去除率可达92%以上，NH3-N去除率可达98%以上,总磷去除率可达70%以上。
本领域技术人员应能理解，上述实施例均是示例性而非限制性的。在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合，以取得有益效果。本领域技术人员在研究说明书及权利要求书的基础上，应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。在权利要求书中，术语“包括”并不排除其他装置或步骤；不定冠词“一个”不排除多个；术语“第一”、“第二”用于标示名称而非用于表示任何特定的顺序。
Claims (7)
1.一种污水处理装置，包括底部封堵、顶部开口的壳体，其特征在于，在壳体的底壁设有排泥管和进水管，进水管与排泥管间隔设置并且进水管的管口的高度高于排泥管的管口的高度，在壳体的底部中心设有曝气装置，所述曝气装置的高度高于进水管管口的高度，在所述曝气装置的上方设有顶部开口小、底部开口大的隔板筒，并在隔板筒的外部设置有导流筒，隔板筒的顶部开口和底部开口均呈水平布置，在隔板筒的底部开口的位置设置有好氧微生物填料层，使曝气后的水经过好氧微生物填料层之后再进入到隔板筒内；导流筒的形状与隔板筒的形状适配，导流筒的顶部开口的高度高于隔板筒的顶部开口的高度，且导流筒与隔板筒之间保留间隙形成过流通道以使隔板筒顶部的溢流沿着过流通道向下导送到导流筒的底部开口处，导流筒的底部开口的高度高于隔板筒的底部开口的高度，使回流的水在导流筒的底部开口和隔板筒的底部开口外侧蓄积并促使水沿着导流筒和壳体的侧壁之间向上流动，导流筒的底部开口、隔板筒的底部开口与壳体的侧壁、底壁之间均保留距离，以在它们之间形成缺氧区，环隔板筒的底部开口内侧形成厌氧区，水流在厌氧区和缺氧区之间的交换通过隔板筒的底部开口下方进行；环绕壳体的顶部开口设有环形溢流堰，环形溢流堰的高度低于导流筒的顶部开口的高度。
2.根据权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于，
所述好氧微生物填料层的载体为微孔隙的纤维束填料，在纤维束填料上附着有好氧微生物。
3.根据权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于，
所述曝气装置具有吸气筒，所述吸气筒穿过所述好氧微生物填料层伸出到隔板筒外部，或者吸气筒穿过壳体的底壁伸出到壳体的外部。
4.根据权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于，
所述曝气装置为离心式潜水曝气机。
5.根据权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于，
所述壳体的侧壁为圆柱形，底壁为锥台形，
根据权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于，
在所述进水管上设置泵送装置，以向壳体内部注入水流；所述进水管上设有截止阀，以防止壳体内的水沿着进水管逆流。
6.根据权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于，
所述隔板筒的上部为柱筒，下部为锥筒；所述导流筒的上部为柱筒，下部为锥筒。
7.根据权利要求1所述的污水处理装置，其特征在于，
所述壳体、隔板筒、导流筒采用有机玻璃制造。
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