CN201665584U - 序批式污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种序批式污水处理装置，包括水池和两块柔性隔膜。两块柔性隔膜将水池分隔成原水区、反应区、净水区，原水区连通有进水管，净水区连通有出水管，原水区与反应区之间的第一管道上安装有进水泵，反应区与净水区之间的第二管道上设置出水阀。柔性隔膜的两个相对边之间的长度大于水池的两相对侧壁之间的距离。反应区内底部安装有多根曝气管，反应区内顶部安装有恒水位滗水器。本实用新型实现了三池合一，省略了传统处理装置中前、后段的相关调蓄构筑物，既实现了处理装置的一体化集成，又减少了基建投资；本实用新型能够实现连续出水，大幅度提高了水池的利用率，降低了运行成本；另外，本实用新型反硝化彻底，能够实现深度脱氮。

Description

序批式污水处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种序批式污水处理装置。

背景技术

随着我国污水处理事业的飞速发展，对出水总氮的要求日益严格，越来越多的新技术应用在污水处理领域中。在众多的污水处理技术中，序批式活性污泥法（SBR）污水处理技术具有很多的优点，对氮磷均具有较好的处理效果，近年来在污水处理中的应用越来越广泛。

SBR工作的过程是按时序来运行的，一个操作过程分五个阶段：进水、反应、沉淀、滗水、闲置。由于SBR在运行过程中，各阶段的运行时间、反应器内混合液体积的变化以及运行状态等都可以根据具体污水的性质、出水水质、出水质量与运行功能要求等灵活变化。对于SBR反应器来说，只是时序控制，无空间控制障碍，所以控制比较灵活。

如图1所示，传统的序批式污水处理装置，包括三个独立的水池：原水池20、反应池21和净水池22，其中原水池20上连通有进水管8，净水池22上连通有出水管9。原水池20底部与反应池21底部之间连通有第一管路23，该第一管路23上安装有进水泵24。反应池21内底部安装有多根曝气管11。反应池21内安装有滗水器10。反应池21内还可以安装溶解氧浓度（DO）传感器、氧化还原电位（ORP）传感器、pH传感器。这些传感器分别与控制中心控制器连接，对进水泵4、出水阀5等进行逻辑控制。滗水器10设置在反应池21内接近顶部位置。在滗水器10与净水池22底部之间连通有第二管路25，该第二管路25上安装有出水阀26。

使用该种传统的处理设备进行污水处理时，待处理的污水经进水管8进入到原水池20，在原水池20内充分混合、贮存；开启进水泵24，原水池20中的水由第一管路23进入反应池21内，在反应池21内，此时进水不曝气，反应池21中发生反硝化反应，反硝化所需碳源由进水提供，虽然在量上比较充足，但污水进水与反应池21中活性污泥无法充分接触，因此反硝化反应不彻底；进水结束后曝气管11为活性污泥提供所需的氧气进行硝化反应；硝化反应完成，静置沉淀；静置沉淀之后，启动旋转式滗水器10，将反应池21中的上清液通过第二管路25排至净水池22，最终由出水管9流出。在上清液排出过程中，反应池21内的水位持续下降，下降到最低水位后滗水停止，一个工作循环结束。下一个工作循环中，反应池21需要再次进水直至液位再次升高到运行水位，才进行反硝化、硝化反应。通常在一个工作循环中，反应池21进水时间为1小时，反应池21进水停止后，需曝气反应2小时，曝气停止后静置沉淀1小时。另外，由于反应池21为间歇式运行，因此，如果进水管8为连续进水，则至少需要配备2组以上反应池21，这就增加了基建面积和成本；综上所述，该种传统的序批式污水处理装置在运行过程中，第一、反应池21中水位不断变化，并且原水池不能连续进水、净水池连续出水；第二、反硝化反应不彻底，脱氮效果得不到保证。

实用新型内容

本实用新型要解决现有的序批式污水处理装置基建成本高，运行效率低、成本高，且脱氮效果差的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型的序批式污水处理装置包括水池、曝气装置，所述曝气装置包括多根曝气管。其中还包括两块柔性隔膜，每块所述柔性隔膜的两个相对边分别由连接件连接在所述水池的两相对侧壁上，底边由连接件连接在所述水池的池底，并且所述柔性隔膜的所述两个相对边之间的长度大于所述水池的所述两相对侧壁之间的距离，两块所述柔性隔膜将所述水池分隔成原水区、反应区、净水区，所述原水区连通有进水管，所述净水区连通有出水管，所述原水区与反应区之间连通有第一管道，该第一管道上安装有进水泵，所述反应区与净水区之间连通有第二管道，该第二管道上设置出水阀。所述多根曝气管安装在所述反应区内底部，所述反应区内顶部安装有恒水位滗水器。

其中，连接每块所述柔性隔膜两相对边的两个连接件对正布置。

所述柔性隔膜沿所述水池的宽度方向安装。

所述柔性隔膜是帆布。

所述反应区底部安装有搅拌器。

所述连接件包括分别预埋在所述水池池底和两相对侧壁内的若干个不锈钢预埋件、分别连接在所述柔性隔膜两相对边和底边的不锈钢板以及连接相应的所述不锈钢板与预埋件的若干个螺栓。

由上述技术方案可知，本实用新型的序批式污水处理装置的优点和积极效果在于：本实用新型仅需要一个水池，水池内由柔性隔膜净水池分隔成原水区、反应区和净水区三个处理区域，也就是说，本实用新型实现了三池合一，分别由原水区和净水区代替了传统处理装置中独立的原水池和净水池，从而省略了传统处理装置中前、后段的相关调蓄构筑物，既实现了处理装置的一体化集成，又减少了基建投资，因此本实用新型的基建成本大幅度降低；本实用新型中由于柔性隔膜是柔性的，柔性隔膜可以随着各个区域内贮水量不同而向进水方向或者向出水方向往复凸起，即三个处理区域的容积是可以变化的，因此，在本实用新型的序批式污水处理装置的处理过程中能够实现原水区连续进水，净水区连续出水，水位操作水头损失近乎为零，从而大幅度提高了水池的利用率，继而提高序批式污水处理装置运行效率，降低了运行成本。另外，使用本实用新型进行污水处理时，能够充分利用原污水中的有机碳源进行反硝化反应，因此，不但节省了外投碳源的费用，而且能够实现深度脱氮，硝化彻底，氨氮去除率高，出水水质稳定。

通过以下参照附图对优选实施例的说明，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更加明显。

附图说明

图1是传统的序批式污水处理装置的结构示意图；

图2是本实用新型的序批式污水处理装置的结构示意图；

图3是图2所示的序批式污水处理装置的俯视图；

图4表示图2所示的序批式污水处理装置工作过程的第一工序的示意图，表示进水前期的状态；

图5表示图2所示的序批式污水处理装置工作过程的第一工序的示意图，表示进水后期的状态；

图6表示图2所示的序批式污水处理装置工作过程的第二工序的示意图，表示曝气时的状态；

图7表示图2所示的序批式污水处理装置工作过程的第三工序的示意图，表示进静沉时的状态；

图8表示图2所示的序批式污水处理装置工作过程的第四工序的示意图，表示滗水开始时的状态；

图9表示图2所示的序批式污水处理装置工作过程的第五工序的示意图，表示滗水结束时的状态。

具体实施方式

下面将结合附图详细描述本实用新型的具体实施例。应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本实用新型。

如图2和图3所示，本实用新型的序批式污水处理装置，包括水池、曝气装置和控制***。

水池的水平截面呈矩形，由两个相对的长壁和两个相对的短壁组成，当然水池也可以是近似椭圆等其他形状。水池内设有两块矩形帆布6，每块帆布6的两个相对边分别通过连接件连接在水池的两相对长壁上，即沿着水池的宽度方向安装，每块帆布6的底边通过连接件连接在水池的池底。其中帆布6也可以由其他的柔性隔膜，如塑料膜等代替，只要可以隔水又是柔性的即可。连接件包括分别预埋在水池池底及水池两相对侧壁内的若干个预埋件、分别连接在帆布6两相对边及底边的三块不锈钢板以及分别连接相对应的不锈钢板与预埋件的若干个螺栓。连接件不限于上述结构形式，可以采用其他可行的任何结构，只要能可靠地将帆布6连接到水池上即可。帆布6在两个连接件之间的长度大于两个连接件之间的直线距离，即帆布6可以向着进水或出水方向凸起，从而使原水区1、净水区3形成容积可变的形式。帆布6的两相对边也可以连接到水池的两个相对的短边上或者其他位置，只要能将水池分隔成原水区1、反应区2、净水区3三个相互独立的区域即可。原水区1连通有进水管8，净水区3 连通有出水管9，原水区1与反应区2之间连通有第一管道23，该第一管道23上安装有进水泵4。反应区2与净水区3之间连通有第二管道25，该第二管道25上设置出水阀5。反应区2内底部还安装有搅拌器7，顶部安装有恒水位滗水器10。

曝气装置包括多根曝气管11以及鼓风机（图中未示出），多根曝气管11安装在反应区2内底部。

控制***可以采用传统的用于序批式污水处理装置的控制***，包括控制器、安装在反应区2内的溶解氧浓度（DO）传感器、氧化还原电位（ORP）传感器和PH传感器，各传感器分别与控制中心控制器连接，对进水泵4、出水阀5等进行逻辑控制。

参见图4-图9。本实用新型的序批式污水处理装置处理污水的工作过程为：

参见图9。在上一个工作循环结束时，原水区1与反应区2之间的帆布6和反应区2与净水区3之间的帆布6均凸向反应区2。进水管8持续进水，出水管9持续出水，搅拌器7为关闭状态，滗水器10为关闭状态，进水泵4为关闭状态，出水阀5为关闭状态。当下一个工作循环开始时：

1. 进水+搅拌

参见图9和图4，图4表示反应区2进水前期的状态。进水管8连续进水至原水区1，出水管9持续出水，当反应区2进水时，打开进水泵4，进水泵4将原水区1内的污水打至反应区2，由于进水泵4的流量大于进水管8的进水流量以及出水管9的出水流量，所以原水区1与反应区2之间的帆布6逐渐由向右凸起状变成垂直状态（如图4所示），反应区2与净水区3之间帆布6逐渐由向左凸起状变成垂直状态（如图4所示）。在上述两块帆布6凸起变化的量相当于反应区2容积的变化量中和了原水区1和净水区3容积的变化量，从而保证了三个区域的水位恒定。

如图5所示，图4表示反应区2进水后期的状态。随着反应区2进水的持续进行，原水区1的容积进一步减小，原水区1与反应区2之间的帆布6以及反应区2与净水区3之间帆布6均由垂直状态逐渐变成向左凸起状态。

在上述过程中，开启搅拌器7，进入反应区2的污水在搅拌器7的作用下与反应区2中的活性污泥充分混合，曝气装置此时不曝气，反应区2中的水体处于厌氧状态，污水在活性污泥中的反硝化菌的作用下进行反硝化反应，将水中硝酸盐氮（NO3-）和亚硝酸盐氮（NO2-）还原为氮气，反硝化反应所需碳源由进水中的有机物提供。因此本实用新型在连续进水条件下，能保证反硝化反应的碳源充足，反硝化彻底，氨氮去除率高，出水水质稳定达标。

2. 曝气 

参见图5和图6。当反应区2内的污水达到设定的量时，关闭进水泵4和搅拌器7，这时反应区2内的污水量暂时不再变化。由于进水管8仍然连续供水至原水区1，出水管9持续出水，所以原水区1与反应区2之间的帆布6以及反应区2与净水区3之间的帆布6均由向左凸出状态逐渐变成垂直状态。

在上述过程中，当进水泵4关闭后，打开曝气***的鼓风机，开始向反应区2曝气，活性污泥与污水充分混合，反应区2的水体处于好氧状态，水中的有机物在活性污泥中的硝化细菌的作用下进行降解，最终得以去除，此时水中的硝化细菌将有机氮、氨态氮转化为硝酸盐氮（NO3-）和亚硝酸盐氮（NO2-）。

3. 静沉 

如图7所示，随着进水管8向原水区1供水以及出水管9的出水的持续进行，原水区1与反应区2之间的帆布6以及反应区2与净水区3之间帆布6均由垂直状态逐渐变成向右凸出状态。关闭搅拌器7已关闭，反应区2中的污泥与污水进行泥水分离，污泥全部沉淀至反应区2底部。

4. 滗水 

如图8所示，打开出水阀5，滗水器10开始工作，将反应区2内的上清液排至净水区3。与此同时， 进水管8连续进水至原水区1，出水管9持续出水，由于出水阀5的排水速度大于进水管8的进水速度和出水管9的出水速度，所以原水区1与反应区2之间的帆布6由右凸状继续向右凸起，反应区2与净水区3之间的帆布6由右凸状态逐渐变成垂直状态直至最终滗水结束时变成左凸状态（如图9所示）。当滗水结束时，经由排泥管（图中未示出）和排泥阀（图中未示出）定期排放剩余污泥。滗水结束时即可准备开启进水泵4，进入下一个工作循环。

由上述工作过程可知，本实用新型的序批式污水处理装置中，进水泵4、出水阀5、搅拌器7、鼓风机、滗水器10定期开启、关闭；而进水管8、出水管9持续进出水。通过设定进水管8的进水量、出水管9的出水量以及进水泵4进水量、滗水器10的滗水速度、出水阀5的排水速度以及帆布6的最大凸起量，可以实现原水区1、反应区2、反应区2的水位恒定，减少了水头损失，有利于节约运行成本。另外，原水区1和反应区2中的水位保持一致的情况下，进水泵4的扬程要求很低，流量较大，从而能够容易地实现反应区2脉冲式进水，可进一步加强本实用新型的反硝化能力。

本实用新型中的反应区2内的水体始终处于好氧、缺氧、厌氧交替的状态，因此，能够在连续进出水的状况下，实现反硝化、硝化反应，进行深度脱氮处理；并能够实现装置一体化，特别适用于含氮工业废水处理和城镇污水的深度处理。

虽然已参照几个典型实施例描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种序批式污水处理装置，包括水池、曝气装置，所述曝气装置包括多根曝气管（11），其特征在于：还包括两块柔性隔膜（6），每块所述柔性隔膜（6）的两个相对边分别由连接件连接在所述水池的两相对侧壁上，底边由连接件连接在所述水池的池底，并且所述柔性隔膜（6）的所述两个相对边之间的长度大于所述水池的所述两相对侧壁之间的距离，两块所述柔性隔膜（6）将所述水池分隔成原水区（1）、反应区（2）、净水区（3），所述原水区（1）连通有进水管（8），所述净水区（3） 连通有出水管（9），所述原水区（1）与反应区（2）之间连通有第一管道（23），该第一管道（23）上安装有进水泵（4），所述反应区（2）与净水区（3）之间连通有第二管道（25），该第二管道（25）上设置出水阀（5）；所述多根曝气管（11）安装在所述反应区（2）内底部，所述反应区（2）内顶部安装有恒水位滗水器（10）。

2.如权利要求1所述的序批式污水处理装置，其特征在于：连接每块所述柔性隔膜（6）两相对边的两个连接件对正布置。

3.如权利要求1所述的序批式污水处理装置，其特征在于：所述柔性隔膜（6）沿所述水池的宽度方向安装。

4.如权利要求1所述的序批式污水处理装置，其特征在于：所述柔性隔膜（6）是帆布。

5.如权利要求1-4之任一所述的序批式污水处理装置，其特征在于：所述反应区（2）底部安装有搅拌器（7）。

6.如权利要求5所述的序批式污水处理装置，其特征在于：所述连接件包括分别预埋在所述水池池底和两相对侧壁内的若干个不锈钢预埋件、分别连接在所述柔性隔膜（6）两相对边和底边的不锈钢板以及连接相应的所述不锈钢板与预埋件的若干个螺栓。

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