CN210117318U - 智能化深度水处理集成*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了智能化深度水处理集成***，包括依次连通的预反硝化池、厌氧池、一级好氧池、一级缺氧池、二级好氧池、二级缺氧池、三级好氧池、沉淀池、反冲洗用的清水池、混凝沉淀池以及滤池；还包括用于将污水分配至预反硝化池前段、厌氧池前段、一级缺氧池前段以及二级缺氧池前段的进水管路，用于将沉淀池污泥输送至预反硝化池的外回流管路和用于将三级好氧池末端污泥输送至一级缺氧池前段的内回流管路，将经过混凝沉淀后的水输送至滤池的布水管路，以及用于将清水池中的水用于滤池反冲洗的反冲洗管路，将反冲洗废水输送至前端反硝化池的反冲洗输送管路，一级好氧池、二级好氧池以及三级好氧池均通过曝气管路连接至曝气设备。

Description

智能化深度水处理集成***

技术领域

本实用新型属于污水处理领域，具体涉及智能化深度水处理集成***。

背景技术

近年来随着乡镇企业和养殖业的发展及农民生活水平的提高，农村的用水量和污水量均呈上升趋势。2016年12月国务院发布的《"十三五"生态环境保护规划》指出，在"十三五"期间"推进13万个行政村环境综合整治，实施农业废弃物资源化利用示范工程，建设污水垃圾收集处理利用设施，梯次推进农村生活污水治理"，将农村生活污水治理引入国家规划的层次。

农村污水治理存在以下三个难点：一是农村分布较为分散，建立成片污水收集管网成本高；二是农村经济发展相对滞后，经费不足，技术力量薄弱；三是污水量少、水质水量波动大。

针对以上问题，一体化污水处理设备应用而生，包括但不限于一体化生物接触氧化反应器、一体化生物流化床、一体化膜生物反应器、一体化A/O或A/A/O设备。

现有一体化污水处理设备仍存在缺陷之处：

一、出水水质不高，现有一体化设备不能对进水碳源进行有效分配，导致缺氧区碳源不足，反硝化缺少底物，出水TN不稳定，又因为现有一体化设备不带有预反硝化区，外回流直接进入厌氧区，带入的硝化液严重影响聚磷菌释放磷，从而导致好氧区吸收磷不充分，出水TP不佳；

二、出水水质无法稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准，或者更高要求的地表水准四类标准。由于现有一体化设备不带深度处理单元，出水无法稳定达到一级A标准和即将施行的地表水四类标准；

三、维护成本较高，现有一体化设备在厌氧区缺氧区设有机械搅拌装置，以解决厌氧缺氧区污泥重力沉淀的问题，但随之带来的问题是机械设备的维护保养问题，由于农村人员技术力量有限，一旦机械搅拌设备故障停运，需要外部专业人员维修，这就增加了设备维护成本。

四、现有一体化设备未针对农村污水特点进行设计，照搬城镇污水处理厂设计，未进行结构优化，设备一旦定型工艺调整手段非常有限，水质应急能力有限。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供智能化深度水处理集成***，解决现有技术的问题，本实用新型集成化程度高，设备维护工作量小，工艺调整便捷，能适应更广范围进水水质，另外对进水实行深度处理，保证出水稳定达到一级A标准。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

智能化深度水处理集成***，包括依次连通的预反硝化池、厌氧池、一级好氧池、一级缺氧池、二级好氧池、二级缺氧池、三级好氧池、沉淀池、清水池、混凝沉淀池以及滤池；

还包括用于将污水分配至预反硝化池前段、厌氧池前段、一级缺氧池前段以及二级缺氧池前段的进水管路，用于将沉淀池污泥输送至预反硝化池的外回流管路，用于将三级好氧池末端污泥输送至一级缺氧池前段的内回流管路，用于将经过混凝沉淀池混凝沉淀作用后的水输送至滤池的布水管路，用于将清水池的水输送至滤池底部的反冲洗管路和用于将滤池中反冲废水输送至预反硝化池的反冲洗输送管路，所述一级好氧池、二级好氧池以及三级好氧池均通过曝气管路连接至曝气设备，预反硝化池上设置有放空管，滤池上设置有出水管路。

进一步地，进水管路通过管线分别连接至预反硝化池前段、厌氧池前段、一级缺氧池前段以及二级缺氧池前段，且进水管路上设有分别用于调节预反硝化池、厌氧池、一级缺氧池以及二级缺氧池配水量的蝶阀。

进一步地，一级好氧池、二级好氧池以及三级好氧池的底部均设有微孔曝气器，所述微孔曝气器均通过曝气管路连接至曝气设备，预反硝化池、厌氧池、一级缺氧池和二级缺氧池的底部均设有多孔穿孔管，且多孔穿孔管连接至曝气管路。

进一步地，三级好氧池的末端底部设置有若干内回流泵，内回流泵通过内回流管路连接至一级缺氧池前段，且内回流泵通过PLC控制；

沉淀池的底部设置有若干外回流泵，外回流泵通过外回流管路连接至预反硝化池，外回流管路上连接有用于排出剩余污泥的剩余污泥管路。

进一步地，出水管路处设置有紫外消毒器；放空管包括连接在预反硝化池中部的中位放空管和连接在预反硝化池底部的底部放空管。

进一步地，混凝沉淀池中设置有搅拌器，布水管路的出口端连接有若干布水器，所述布水管路与反冲洗输送管路均与布水器连通。

进一步地，清水池底部设置反冲洗泵，滤池的底部设置有多孔滤管，多孔滤管上设置有用于支撑滤料的滤料支撑板，且滤池的上侧设置电子液位计，反冲洗泵通过反冲洗管路连接至多孔滤管。

进一步地，出水管路上设置有第一电动阀，布水管路上设置有第二电动阀，反冲洗管路上设置游第三电动阀，反冲洗输送管路上设置有第四电动阀。

进一步地，还包括设备间，设备间中设置曝气设备以及配电***。

进一步地，预反硝化池、厌氧池、一级好氧池、一级缺氧池、二级好氧池、二级缺氧池、三级好氧池、沉淀池、清水池、混凝沉淀池、滤池以及设备间以集装箱形式排布，其中预反硝化池和厌氧池设置在最右侧，一级好氧池、一级缺氧池、二级好氧池、二级缺氧池以及三级好氧池依次排布在中间左侧，沉淀池、清水池、混凝沉淀池及滤池排布在中间右侧，设备间设置在最左侧。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

传统的生活污水一体化设备并未设置预反硝化区，外回流直接进入厌氧区，外回流带入的硝化液和溶解氧直接影响厌氧区释放磷，本实用新型设置有预反硝化池，外回流先进入预反硝化池，同部分原水中的碳源反应，硝化液浓度和溶解氧浓度降低到不影响之后厌氧区释放磷，传统的生活污水一体化设备存在水质应急能力不足、***抗冲击能力差的情况，如果遇到突发情况调整手段非常有限，进水高峰期水量过大，导致***水力冲击过大，出水水质不达标，本实用新型由于对进水进行多点分配具有足够的能力应对峰值冲击。

由于存在一二级缺氧区，一级好氧池与一级缺氧池相连，二级好氧池与二级缺氧池相连接，好氧池中硝化液在相连接的缺氧池得到反硝化，在进水水质符合设计要求时，内回流泵在不开启的状态下，仍能满足出水水质要求，进水浓度较高且维持时间比较长时，本实用新型可以开启内回流泵，加快***循环，提高***处理效率。

本实用新型设置有深度处理单元，即在沉淀池后设置混凝沉淀池及滤池，并在滤池上方设置电子液位计与反冲洗泵联动控制，当滤池液位高于电子液位计，启动反冲洗泵对滤池进行反冲洗，通过反冲洗管路将反冲洗废水输送至前段反硝化池，启动反冲洗程序时，出水处的第一电动阀关闭，布水管路上第二电动阀关闭，反冲洗管路上第三电动阀打开；本实用新型设置深度处理单元，保证出水稳定达到一级A标准，且具有自动反冲洗装置，无需长期有人值守。

进一步地，传统的生活污水一体化设备并未对进水进行有效分配，导致碳源无法充分利用，传统的生活污水一体化设备进水全部进入厌氧区，厌氧区释放磷所需要的碳源充足，但缺氧区反硝化的碳源却得不到满足，导致设备出水总氮较高，部分一体化设备将进水进行了一定的分配，但是分配比例固定，不能适应多种水质，本实用新型在预反硝化池、厌氧池、一级缺氧池、二级缺氧池均设置有配水管，在配水管后接有多孔穿孔管，在配水管上设置有蝶阀，方便在不同水质下调整进水分配比例。

进一步地，通过在预反硝化池、厌氧池、一级缺氧池和二级缺氧池的底部设置多孔穿孔管，利用多孔穿孔管曝气，防止预反硝化池、厌氧池、一级缺氧池和二级缺氧池中污泥沉积在池底部。

进一步地，本实用新型通过设置底部放空管和中位放空管，方便日后不同程度的检修。

附图说明

图1为本实用新型的结构俯视图；

图2为本实用新型的混凝沉淀池和滤池连接细节图；

图3为本实用新型的清水池和滤池连接细节图。

其中：10、预反硝化池，11、进水管路，12、底部放空管，13、中位放空管，20、厌氧池，30、一级好氧池，40、一级缺氧池，50、二级好氧池，60、二级缺氧池，70、三级好氧池，71、外回流管路，80、沉淀池，90、清水池，91、曝气管路，92、反冲洗泵，100、混凝沉淀池，101、布水管路，102、布水器，103、搅拌器、104、第四电动阀，105、第二电动阀，106、第一电动阀，107、第三电动阀，110、滤池，111、反冲洗管路，112、反冲洗输送管路，113、出水管路，114、电子液位计，115、滤料支撑板，116、多孔滤管，120、设备间。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：

参见图1，本实用新型以一个集装箱的形式集一个预反硝化池10、一个厌氧池20、两个缺氧池(一级缺氧池40和二级缺氧池60)、三个好氧池(一级好氧池30、二级好氧池50以及三级好氧池70)、一个沉淀池80、一个清水池90、一个混凝沉淀池100、一个滤池110、一个设备间120于一体，设备间120内安装有鼓风机(曝气装置)和配电***。

污水在一体化设备中的水流方向为预反硝化池10→厌氧池20→一级好氧池30→一级缺氧池40→二级好氧池50→二级缺氧池60→三级好氧池70→沉淀池80→清水池90→混凝沉淀池100→滤池110，进水在一体化设备中的分配，在池体上部的设置有进水管路11，通过调节管路上的蝶阀，达到分配进水的目的，进入预反硝化池10、厌氧池20、一级缺氧池40和二级缺氧池60的进水管分别连接到一个水平的多孔穿孔管，进水从孔里面均匀的分布到各池前端。曝气管路91连接在设备间120的鼓风机上，为所有好氧池提供曝气(包括一级好氧池30、二级好氧池50和三级好氧池70)，在好氧池内微生物需要大量溶解氧来降解有机物，好氧池底部装有微孔曝气器，气流经过微孔曝气器被切割成微小气泡，更有利于微生物利用，从曝气管路91引出管路为预反硝化池10、厌氧池20、一级缺氧池40、二级缺氧池60提供仅用于搅拌的气量，在沉淀池80底部设有污泥外回流泵，通过外回流泵将污泥从沉淀池80泵入预反硝化池20，完成污泥外回流，在三级好氧池70末端设有内回流泵，通过内回流泵将污泥从三级好氧池70末端泵入一级缺氧池40前段，外回流泵流量选型接近设计小时平均进水量，扬程满足需求即可，共两台，通过PLC控制启动停止时间来实现回流比调整，回流比＝回流流量/进水量，内回流泵三台，流量选型接近设计小时平均进水量，扬程满足需求即可，三台根据工艺需要启停，在污泥外回流管路71引出旁管作为剩余污泥管路，布水管路101连接混凝沉淀池100和滤池110，通过连通器原理将混凝沉淀池处理后的水输送到滤池，通过滤池上方布水器均匀布在滤池中，当滤池液位高于液位计后，通过设置在清水池90底部的反冲洗泵92经过反冲洗管路111对滤池进行反冲洗，反冲洗废水再通过反冲洗输送管路112输送至进水前端，具体的，布水管路101与反冲洗输送管路112共同连通布水器102，当向滤池布水时，反冲洗输送管路上第四电动阀门104关闭，布水管路101上第二电动阀打开，开始向滤池布水，当滤池启动反冲洗时，滤池底部进水，依次经过多孔滤管116、滤料支撑板115(能够使水通过但不能使滤料通过)和滤料，最后通过布水器102出水，反冲洗输送管路112上第四电动阀104打开，布水管路101上第二电动阀关闭，反冲洗废水经过布水器、反冲洗输送管路112将反冲洗废水输送至前端预反硝化池10中进行处理。

下面对本实用新型实施例操作过程做详细描述：

污水由提升泵提升(或者自流)经过进水管路11进入预反硝化池10，在预反硝化池10前端与外回流污泥混合，在预反硝化池内外回流污泥和污水得到完全混合，在预反硝化池主要发生的反应为硝酸盐在反硝化细胞的作用下，利用碳源将硝酸盐转化成氮气，从而将外回流污泥中带有的硝酸盐去除，外回流带入的溶解氧也在微生物的分解有机物的过程中被消耗。然后混合液从预反硝化池10流出，进入厌氧池20，与进水管路11分配到厌氧池的污水在厌氧池20前端混合，在厌氧池20发生的主要反应为，聚磷菌厌氧释放磷，由于在预反硝化池10将硝酸盐和溶解氧去除，聚磷菌在厌氧区释放磷不受到溶解氧和反硝化反应的抑制作用。从厌氧池20出来的混合液进入一级好氧池30，在一级好氧池30底部布置有微孔曝气器，在一级好氧池30内，主要发生的反应为有机物好氧分解成水和二氧化碳，氨氮好氧转化成亚硝酸盐，亚硝酸盐继续被氧化成硝酸盐，该池无进水配水。从一级好氧池30出来的混合液进入一级缺氧池40，在一级缺氧池40内与进水管路11分配到一级缺氧池40的污水在一级缺氧池40前段混合，在一级缺氧池40发生的反应为：分配的污水中含有大量碳源，在一级好氧池30反应生成的硝酸盐与污水中的碳源结合，在一级缺氧池40得到反硝化，生成氮气，从而该部分氮被从***中去除；从一级缺氧池40出来的混合液进入二级好氧池50，二级好氧池50结构和发生的反应同一级好氧池30，从二级好氧池50出来的混合液进入二级缺氧池60，在二级缺氧池60发生的反应同一级缺氧池40，从二级缺氧池60出来的混合液进入三级好氧池70，在三级好氧池70内布置有内回流泵，可以根据实际工艺运行情况选择开启台数。之后混合液在沉淀池80发生重力泥水分离，污泥下沉，上清液溢流至清水池90，水再流至混凝沉淀池100，通过向水中投加混凝剂及助凝剂，使水中难以沉淀的颗粒能互相聚合而形成胶体，然后与水体中的杂质结合形成更大的絮凝体。絮凝体具有强大吸附力，不仅能吸附悬浮物，还能吸附部分细菌和溶解性物质。絮凝体通过吸附，体积增大而下沉，经过混凝沉淀后的水通过布水管路101流至滤池110，布水管路上方的布水器102将混凝沉淀后的水均匀分布在滤池中，通过多滤层过滤，最终收集到水质良好的水，通过出水管路113将水排出，处理过的水在经过紫外消毒器消毒后出水，在沉淀池80沉淀的污泥，大部分通过外回流泵外回流至预反硝化池10，小部分作为剩余污泥排出进入后续污泥处理装置。混凝沉淀池100沉淀的污泥排出进入后续污泥处理装置。

当滤池需要反冲洗时，液面升至电子液位计114处，反冲洗泵92启动，出水管路上第一电动阀106和布水管路上第二电动阀105关闭，反冲洗管路上第三电动阀107和反冲洗输送管路上第四电动阀104打开，吸取清水池90清水通过反冲洗管路进入滤池110底部的多孔滤管116，对滤池进行反冲洗，反冲洗废水通过布水器102进入反冲洗输送管路112输送至前端反硝化池10。

Claims (10)

1.智能化深度水处理集成***，其特征在于，包括依次连通的预反硝化池(10)、厌氧池(20)、一级好氧池(30)、一级缺氧池(40)、二级好氧池(50)、二级缺氧池(60)、三级好氧池(70)、沉淀池(80)、清水池(90)、混凝沉淀池(100)以及滤池(110)；

还包括用于将污水分配至预反硝化池(10)前段、厌氧池(20)前段、一级缺氧池(40)前段以及二级缺氧池(60)前段的进水管路(11)，用于将沉淀池(80)污泥输送至预反硝化池(10)的外回流管路(71)，用于将三级好氧池(70)末端污泥输送至一级缺氧池(40)前段的内回流管路，用于将经过混凝沉淀池(100)混凝沉淀作用后的水输送至滤池(110)的布水管路(101)，用于将清水池(90)的水输送至滤池(110)底部的反冲洗管路(111)和用于将滤池(110)中反冲废水输送至预反硝化池(10)的反冲洗输送管路(112)，所述一级好氧池(30)、二级好氧池(50)以及三级好氧池(70)均通过曝气管路(91)连接至曝气设备，预反硝化池(10)上设置有放空管，滤池(110)上设置有出水管路(113)。

2.根据权利要求1所述的智能化深度水处理集成***，其特征在于，进水管路(11)通过管线分别连接至预反硝化池(10)前段、厌氧池(20)前段、一级缺氧池(40)前段以及二级缺氧池(60)前段，且进水管路(11)上设有分别用于调节预反硝化池(10)、厌氧池(20)、一级缺氧池(40)以及二级缺氧池(60)配水量的蝶阀。

3.根据权利要求1所述的智能化深度水处理集成***，其特征在于，一级好氧池(30)、二级好氧池(50)以及三级好氧池(70)的底部均设有微孔曝气器，所述微孔曝气器均通过曝气管路(91)连接至曝气设备，预反硝化池(10)、厌氧池(20)、一级缺氧池(40)和二级缺氧池(60)的底部均设有多孔穿孔管，且多孔穿孔管连接至曝气管路(91)。

4.根据权利要求1所述的智能化深度水处理集成***，其特征在于，三级好氧池(70)的末端底部设置有若干内回流泵，内回流泵通过内回流管路连接至一级缺氧池(40)前段，且内回流泵通过PLC控制；

沉淀池(80)的底部设置有若干外回流泵，外回流泵通过外回流管路(71)连接至预反硝化池(10)，外回流管路(71)上连接有用于排出剩余污泥的剩余污泥管路。

5.根据权利要求1所述的智能化深度水处理集成***，其特征在于，出水管路(113)处设置有紫外消毒器；放空管包括连接在预反硝化池(10)中部的中位放空管(13)和连接在预反硝化池(10)底部的底部放空管(12)。

6.根据权利要求1所述的智能化深度水处理集成***，其特征在于，混凝沉淀池(100)中设置有搅拌器(103)，布水管路(101)的出口端连接有若干布水器(102)，所述布水管路(101)与反冲洗输送管路(112)均与布水器(102)连通。

7.根据权利要求1所述的智能化深度水处理集成***，其特征在于，清水池(90)底部设置反冲洗泵(92)，滤池(110)的底部设置有多孔滤管(116)，多孔滤管(116)上设置有用于支撑滤料的滤料支撑板(115)，且滤池(110)的上侧设置电子液位计(114)，反冲洗泵(92)通过反冲洗管路(111)连接至多孔滤管(116)。

8.根据权利要求1所述的智能化深度水处理集成***，其特征在于，出水管路(113)上设置有第一电动阀(106)，布水管路(101)上设置有第二电动阀(105)，反冲洗管路(111)上设置游第三电动阀(107)，反冲洗输送管路(112)上设置有第四电动阀(104)。

9.根据权利要求1所述的智能化深度水处理集成***，其特征在于，还包括设备间(120)，设备间(120)中设置曝气设备以及配电***。

10.根据权利要求9所述的智能化深度水处理集成***，其特征在于，预反硝化池(10)、厌氧池(20)、一级好氧池(30)、一级缺氧池(40)、二级好氧池(50)、二级缺氧池(60)、三级好氧池(70)、沉淀池(80)、清水池(90)、混凝沉淀池(100)、滤池(110)以及设备间(120)以集装箱形式排布，其中预反硝化池(10)和厌氧池(20)设置在最右侧，一级好氧池(30)、一级缺氧池(40)、二级好氧池(50)、二级缺氧池(60)以及三级好氧池(70)依次排布在中间左侧，沉淀池(80)、清水池(90)、混凝沉淀池(100)及滤池(110)排布在中间右侧，设备间(120)设置在最左侧。

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