CN214088142U

CN214088142U - 庭院式污水处理设备

Info

Publication number: CN214088142U
Application number: CN202022615666.1U
Authority: CN
Inventors: 付国印; 李玮; 宁桂兴; 林子厚; 杨兵强; 张越; 司新朝; 蒋云飞; 李建; 商国林; 李琦; 赵亮
Original assignee: Hebei Xianhe Zhenghe Environmental Technology Co ltd
Current assignee: Hebei Xianhe Zhenghe Environmental Technology Co ltd
Priority date: 2020-11-12
Filing date: 2020-11-12
Publication date: 2021-08-31
Anticipated expiration: 2030-11-12

Abstract

本实用新型涉及一种庭院式污水处理设备，其包括壳体，壳体内部被隔板分隔形成缺氧区、多个好氧区和沉淀区；壳体为槽体结构，包括第一端和第二端；第一端靠近缺氧区，第二端靠近沉淀区；壳体的第一端设有进水口，第二端设有出水口。从进水口进入到壳体内的污水依次流过缺氧区、串联连接的至少两个好氧区及沉淀区，污水在沉淀区中泥水分离后，上清液从出水口流出，底部的污泥/泥水混合物通过污泥回流管回流到缺氧区再次反硝化脱氮；缺氧区装有活性污泥，好氧区中装填有负载硝化菌的生物活性填料。本新型用于偏远地区的分散式污水的处理，具有建设速度快，施工难度低、占地面积小，建设方式灵活、污水就地回用，回用投资少，可操作性强等优点。

Description

庭院式污水处理设备

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其涉及用于处理分散式污水的庭院式污水处理设备。

背景技术

城镇污水处理设施是城市基础设施的重要组成部分，是现代城市控制水体污染、改善城市水环境的有效保障体系，是维护和促进国民经济发展，提高人们生活质量的重要基础设施之一。大中型城市一般都建有专门的污水处理厂，用于集中处理城市生活污水。但对于居住比较分散的中小乡村(镇)广大农村及偏远地区，由于受到地理条件或经济因素制约，不适宜进行生活污水的集中处置。为此因地制宜，此类地区适合分散式污水设备就地处理。但目前这类适宜处理分散式污水的小型高效处理设备较少。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本实用新型提供一种庭院式污水处理设备，用于解决中小乡村(镇)广大农村及偏远地区的分散式污水的处理问题，使生活污水处理后可满足绿地灌溉回用要求。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

第一方面，本实用新型提供一种庭院式污水处理设备，其包括壳体，所述壳体内部被隔板分隔形成缺氧区、至少两个好氧区和沉淀区；所述壳体为槽体结构，且包括第一端和第二端；所述第一端靠近所述缺氧区，所述第二端靠近所述沉淀区；所述壳体的第一端设有进水口，第二端设有出水口；所述至少两个好氧区为串联连接；

从所述进水口进入到壳体内的污水依次流过所述缺氧区、所述串联连接的至少两个好氧区、及沉淀区，污水在所述沉淀区中泥水分离后，上清液从所述出水口流出，底部沉淀的污泥通过污泥回流管回流到所述缺氧区；所述缺氧区装有活性污泥；所述好氧区中装填有负载硝化菌的生物活性填料。

根据本实用新型的较佳实施例，其中，所述好氧区的数量为3个，包括第一好氧区、第二好氧区和第三好氧区，三个好氧区依次串联；所述好氧区中的生物活性填料的填充比为50-65％。

根据本实用新型的较佳实施例，其中，所述好氧区中的生物活性填料为仿水草填料、海绵球填料中的一种或两种的组合；或者，所述第一好氧区、第二好氧区中的生物活性填料为仿水草填料，所述第三好氧区中的生物活性填料为海绵球填料。

根据本实用新型的较佳实施例，其中，根据本实用新型的较佳实施例，其中，从所述进水口进入到壳体内的污水为自流方式依次经过缺氧区、所述串联连接的至少两个好氧区、及沉淀区。

根据本实用新型的较佳实施例，其中，所述隔板包括第一隔板、第二隔板、第三隔板、第四隔板；第一隔板和壳体的第一端内壁之间形成缺氧区，第一隔板和第二隔板之间形成第一好氧区，第二隔板和第三隔板之间形成第二好氧区，第三隔板和第四隔板之间形成第三好氧区；第四隔板和壳体的第二端内壁之间形成沉淀区；

所述缺氧区出来的水流从所述第一隔板的上部进入第一好氧区，第一好氧区出来的水流从第二隔板的底端进入第二好氧区，第二好氧区出来的水流从第三隔板的上部进入第三好氧区；第三好氧区的水流从第四隔板的上部进入沉淀区，借此使水流路径为S形折流以延长水流路程避免短流，保证水力停留时间。

根据本实用新型的较佳实施例，其中，所述缺氧区设有第一导流管，第一导流管的一端伸到所述缺氧区的靠近底部的位置，所述第一导流管的另一端穿过第一隔板上部所设的穿孔进入到第一好氧区；所述第三好氧区设有第二导流管，第二导流管的一端伸到第三好氧区的靠近底部的位置，另一端穿过第四隔板上部所设的穿孔进入到所述沉淀区、并连接所述沉淀区内设置的布水管，通过所述布水管将从第三好氧区流出的水进一步在沉淀区内分布；所述沉淀区内设有斜管沉淀器，所述布水管设于所述斜管沉淀器的下方。

根据本实用新型的较佳实施例，其中，还包括曝气管，所述曝气管设在所述缺氧区、好氧区的底部；所述曝气管通过连接管道连接曝气风机，所述曝气风机由电控箱控制运转。优选地，在所述各曝气管的连接管道上设有曝气阀门。

根据本实用新型的较佳实施例，其中，所述污泥回流管的一端伸到所述沉淀区靠近底部的位置，另一端连接至所述缺氧区；所述污泥回流管的管路上设有气泵；借助所述气泵和所述污泥回流管将沉淀区中泥水分离产生的污泥回流补给所述缺氧区或进一步在缺氧区中进行反硝化脱氮。

根据本实用新型的较佳实施例，其中，所述壳体为采用玻璃钢制成的槽体结构，且所述槽体的顶部设有至少一个检查口。

根据本实用新型的较佳实施例，其中，所述设备还包括光伏发电装置和电池；所述光伏发电装置产生的电能储存到所述电池，所述电池向所述曝气风机、电控箱、气泵提供电能；或者所述设备还设有变压、整流、稳压电路，通过连接市电向所述曝气风机、电控箱、气泵提供电能。

根据本实用新型的较佳实施例，其中，所述沉淀区的上部设有液位传感器和水泵及水泵驱动电路，当所述沉淀区的清水到达一定液位时，所述水泵的驱动电路导通，水泵启动，以将沉淀区上部的清水导出至外部的清水池或预定位置。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的庭院式污水处理设备，主要针对居住比较分散的中小乡村(镇)广大农村及偏远地区的分散式污水所开发，设备主要有如下优点：①庭院式污水处理设备污水管道短，建设速度快，施工难度较低；②占地面积小，建设方式较灵活，有利于污水处置厂的分期、分批建设；③污废水自成***，可以对不同水质进行分类处置，减少了污水处置难度；④有利于污水就地回用，回用投资少，回用方式灵活，回用范围广、利息低；⑤近期投资少，可操作性强。

附图说明

图1为本实用新型的庭院式污水处理设备的结构示意图。

图2为本实用新型的庭院式污水处理设备的电力关系图。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

本实用新型提出的庭院式污水处理设备，采用多级A²/O+生物接触氧化工艺，可使最终出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918－2002)的一级B标准(总氮、总磷除外)，同时满足各省级对处理量在5吨以下设备的地方标准。处理后的污水可满足绿地灌溉回用要求，适合于不多于6户农户并联使用。

如图1所示，包括在调节/厌氧槽200、庭院式污水处理设备100、清水池300。生活污水首先经调节/厌氧槽200的调节酸化处理后，进入到庭院式污水处理设备100进行生物脱氮处理，经庭院式污水处理设备100处理后完的出水进入清水池300。

其中，庭院式污水处理设备100包括壳体101和设于壳体101内部的多个隔板102。壳体101为采用玻璃钢制成的槽体结构，其顶部设有至少一个检查口103。壳体101为槽体结构，其内部被隔板102区隔为一个缺氧区110，三个串联的好氧区(120、130、140)和一个沉淀区150。壳体101具有第一端101A和第二端101B。第一端101A靠近缺氧区110、且设有进水口，第二端101B靠近沉淀区150、且设有出水口。经调节/厌氧槽200预处理的水从进水口进入壳体101后，首先流经缺氧区110经缺氧区110内的活性污泥进行反硝化处理，去除一部分氮，然后污水依次流经第一好氧区120、第二好氧区130、第三好氧区140，在三个好氧区内经过连续的硝化菌硝化处理(各好氧区内装填有负载硝化菌的生物活性填料)，将有机氮处理为无机氮(硝态氮)，最后进入沉淀区150，在沉淀区150进行泥水分离，上部清液排出到清水池300，底部污泥经污泥回流管160返回至缺氧区110中，对缺氧区110内的活性污泥进行补给和进一步反硝化除氮。其中，污泥回流管160的一端伸到沉淀区150靠近底部的位置，另一端则连接至缺氧区110。污泥回流管160的管路上设有气泵161和至少一个阀门。通过气泵161和污泥回流管160将沉淀区150中泥水分离产生的污泥回流至缺氧区110。

其中，第一好氧区120和第二好氧区130装填有负载硝化菌的生物活性填料，其活性填料为仿水草填料，其中第三好氧区140中装填的负载硝化菌的生物活性填料为海绵球填料，生物活性填料的填充比分别为50-65％。或者在其他实施例中，每个好氧区里面都填充仿水草填料和海绵球填料的混合填料。通过将多种填料组合，协同处理，强化了硝化、反硝化反应，大大提高了污水脱氮效果。仿水草填料是新一代生物活性填料，由特殊材料和特殊工艺制成，具有亲水、亲油、对气泡有很好的“切割作用”和“吸附阻升作用”的特点，明显延长了空气在水中的停留时间、有储氧功能，吸附能力强。同时，仿水草填料由于受水流和气流的冲动，仿水草填料上的生物膜不断更新，生物活性高，传质效率高。仿水草填料模拟天然水草形态，不易纳藏污泥，充氧时(仿水草水处理填料的)管状直径具有可变性，无堵塞等优点，使用寿命长。因此，仿水草填料比其他填料能够提高净水效能70-80％。

其中，第一好氧区120、第二好氧区130和第三好氧区140可沿着壳体101的长度方向(第一端101A到第二端101B的方向)依序分布，也可以在壳体101宽度方向上依序分布形成“目”字形。而如图1所示，在本实施例中三个好氧区是沿长度方向依次分布的。具体地，隔板102包括第一隔板102A、第二隔板102B、第三隔板102C、第四隔板102D。第一隔板102A和壳体101的第一端101A的内壁之间形成缺氧区110，第一隔板102A和第二隔板102B之间形成第一好氧区120，第二隔板102B和第三隔板102C之间形成第二好氧区130，第三隔板102C和第四隔板102D之间形成第三好氧区140。第四隔板140和壳体101的第二端101B内壁之间形成沉淀区150。水流路径为，污水从第一端101A的进水口进入缺氧区110，以自流方式进入第一导流管121，由第一导流管121从第一隔板102A的上部进入第一好氧区120，再以自流方式从第二隔板102B的底端(第二隔板102B的底端设有对应的水流通道)进入第二好氧区130，之后，水流继续由第三隔板102C的上部(设有水流通道)进入第三好氧区140，第三好氧区140和沉淀区150之间以第二导流管153连接，使第三好氧区140出来的水流借助第二导流管153从第四隔板102D的上部进入到沉淀区150、并连接沉淀区150底部的布水管152进行水分布。如此，使水流路径为S形以延长水流路程。其中，沉淀区150内设有斜管沉淀器151，布水管152设于该斜管沉淀器151的下方。沉淀区150的上部还可设置液位传感器和水泵及水泵驱动电路，当沉淀区150中的清水蓄积达预设液位时，水泵的驱动电路导通使水泵启动，以将沉淀区150上部的清水尽快导出至外部的清水池300或预定位置。

其中，第一导流管121的一端伸到缺氧区110的靠近底部的位置，另一端穿过第一隔板102A上部所设的穿孔进入到第一好氧区120，第二导流管153的一端伸到第三好氧区140的靠近底部的位置，另一端穿过第四隔板102D上部所设的穿孔进入到沉淀区150、并连接沉淀区150内设置的布水管152，通过布水管152将从第三好氧区流出的水进一步在沉淀区150内分布。

结合图1所示，庭院式污水处理设备100还设有曝气管170。曝气管170分别设在缺氧区110、第一好氧区120、第二好氧区130和第四好氧区140的底部。曝气管170表面具有若干微小气孔，且曝气管170通过连接管道171连接到曝气风机或鼓风机。其中，在每根连接管道171上设有至少一个曝气阀门。这些曝气阀门为电磁控制阀，配备专门的电控箱对这些曝气阀门或曝气风机进行控制，如控制曝气风机的启停和运转时间和曝气阀门的通断和开度等。曝气方式：间歇曝气。可根据当地农户用水量，用水习惯调节曝气量与曝气时间分布，曝气量通过曝气阀门控制，曝气时间一般为14h/d。

如图2所示，本实用新型的庭院式污水处理设备100的运转所需电能来自光伏发电装置。此时，需配备光伏发电装置和电池(电能储存设备)。光伏发电装置产生的电能储存到电池，电池向曝气风机(鼓风机)、电控箱(控制器)、气泵、水泵、液位传感器等提供运转所需的电能。光伏发电装置为太阳能电池板，可外置在庭院式污水处理设备100之外或设于庭院式污水处理设备100的壳体101的顶部表面。采用光伏发电装置供电的优点为：庭院式污水处理设备100的安装简单，无需架设输电线，更节能环保。此外，也可以采用市电供电。此时，庭院式污水处理设备100需配备变压、整流、稳压电路，通过该电路连接市电，由市电向曝气风机(鼓风机)、电控箱(控制器)、气泵、水泵、液位传感器等提供运转所需的电能。市电(220V)供电的优点为，省去了光伏发电装置和储能电池，设备成本低，且长期运行不受天气影响。

本实用新型的庭院式污水处理设备100在污水处理时，其前级设有调节/厌氧区200，调节/厌氧区200为外置组件，该设备的后级设有清水池300，清水池300页为外置组件。

调节/厌氧区200起水解酸化和调节水质作用。经计算，此区停留时间约为12小时，对污水进行预处理，基本符合符合规范要求。大分子难降解有机物在厌氧区进行水解酸化转化为小分子有机物，利于后续处理。

缺氧区110停留时间约为3.8h，基本符合符合规范要求，起脱氮作用。在缺氧区110，有机物被活性污泥利用和降解，而来源于沉淀区150的回流混合液(污泥和水的混合液)中的硝态氮在此进行再次反硝化，被反硝化菌转化为氮气去除。

三个好氧区：停留时间总计约为11.6h。三个好氧区串联，有利于水的流态，处理效果更稳定，有机物在好氧微生物作用下得到降解、去除，氨氮在硝化菌的硝化作用下转化为硝态氮。第一好氧区120、第二好氧区130采用仿水草填料，第三好氧区140采用海绵球填料。通过多种填料组合，协同处理，强化了硝化、反硝化反应，大大提高了污水脱氮效果。填料填充比为60％。

沉淀区150：此区停留时间约为7.7h，基本符合符合规范要求，污水进入沉淀区150进行固液分离，水中污泥与悬浮物沉淀，上清液进入清水池300，起到水质澄清作用，沉淀区150的部分混合液通过污泥回流管160回流至缺氧区110进行强化反硝化脱氮反应。沉淀区150的斜管沉淀器151，利用了层流原理，提高了处理能力，缩短了颗粒沉降距离，从而缩短了沉淀时间，增加了沉淀区150的沉淀面积，提高了处理效率。沉淀区150的过流率可达40m³/(m²·h)，比一般沉淀区150的处理能力高出7-10倍。优点：去除率高，停留时间短，占地面积小。

清水池300，属于设备外置区域，用来储存处理好的污水和进一步澄清，以便合理使用。清水池300设置潜水泵，潜水泵通过液位控制器控制，当水位达到设定排水水位时水泵启动，低于水泵保护液位时水泵停止运转。

将本实用新型的庭院式污水处理设备100应用于生活污水处理，进水水质和出水水质分别参见表1和表2。

表1：进水水质

主要指标	COD<sub>Cr</sub>	BOD<sub>5</sub>	SS	NH<sub>3</sub>-N	pH
						单位	mg/L	mg/L	mg/L	mg/L	/
浓度	≤250	≤150	≤200	≤25	6.0～9.0

表2：出水水质

主要指标	COD<sub>Cr</sub>	BOD<sub>5</sub>	SS	NH<sub>3</sub>-N	pH
						单位	mg/L	mg/L	mg/L	mg/L	/
浓度	≤60	≤20	≤20	≤8(15)	6.0～9.0

因此，本实用新型的庭院式污水处理设备100用于处理生活污水，其出水排放标准可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918－2002)的一级B标准(TN、TP指标除外)，同时满足各省级对处理量在5吨以下设备的地方标准，处理后的污水可满足绿地灌溉回用要求。适合于不多于6户农户并联使用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种庭院式污水处理设备，其特征在于，其包括壳体，所述壳体内部被隔板分隔形成缺氧区、至少两个好氧区和沉淀区；所述壳体为槽体结构，且包括第一端和第二端；所述第一端靠近所述缺氧区，所述第二端靠近所述沉淀区；所述壳体的第一端设有进水口，第二端设有出水口；所述至少两个好氧区为串联连接；

从所述进水口进入到壳体内的污水依次流过所述缺氧区、所述串联连接的至少两个好氧区、及沉淀区，污水在所述沉淀区中泥水分离后，上清液从所述出水口流出，底部的污泥/泥水混合物通过污泥回流管回流到所述缺氧区再次反硝化脱氮；所述缺氧区装有活性污泥；所述好氧区中装填有负载硝化菌的生物活性填料。

2.根据权利要求1所述的庭院式污水处理设备，其特征在于，所述好氧区的数量为3个，包括第一好氧区、第二好氧区和第三好氧区，三个好氧区依次串联；所述好氧区中的生物活性填料的填充比为50-65％。

3.根据权利要求2所述的庭院式污水处理设备，其特征在于，所述好氧区中的生物活性填料为仿水草填料、海绵球填料中的一种或两种的组合；或者，所述第一好氧区、第二好氧区中的生物活性填料为仿水草填料，所述第三好氧区中的生物活性填料为海绵球填料。

4.根据权利要求1所述的庭院式污水处理设备，其特征在于，从所述进水口进入到壳体内的污水为自流方式依次经过缺氧区、所述串联连接的至少两个好氧区、以及沉淀区。

5.根据权利要求4所述的庭院式污水处理设备，其特征在于，所述隔板包括第一隔板、第二隔板、第三隔板、第四隔板；第一隔板和壳体的第一端内壁之间形成缺氧区，第一隔板和第二隔板之间形成第一好氧区，第二隔板和第三隔板之间形成第二好氧区，第三隔板和第四隔板之间形成第三好氧区；第四隔板和壳体的第二端内壁之间形成沉淀区；所述缺氧区出来的水流从所述第一隔板的上部进入第一好氧区，第一好氧区出来的水流从第二隔板的底端进入第二好氧区，第二好氧区出来的水流从第三隔板的上部进入第三好氧区；第三好氧区的水流从第四隔板的上部进入沉淀区，借此使水流路径为S形折流以延长水流路程避免短流，保证水力停留时间。

6.根据权利要求2所述的庭院式污水处理设备，其特征在于，所述缺氧区设有第一导流管，第一导流管的一端伸到所述缺氧区的靠近底部的位置，所述第一导流管的另一端穿过第一隔板上部所设的穿孔进入到第一好氧区；所述第三好氧区设有第二导流管，第二导流管的一端伸到第三好氧区的靠近底部的位置，另一端穿过第四隔板上部所设的穿孔进入到所述沉淀区、并连接所述沉淀区内设置的布水管，通过所述布水管将从第三好氧区流出的水进一步在沉淀区内分布；所述沉淀区内设有斜管沉淀器，所述布水管设于所述斜管沉淀器的下方。

7.根据权利要求1所述的庭院式污水处理设备，其特征在于，还包括曝气管，所述曝气管设在所述缺氧区、好氧区的底部；所述曝气管通过连接管道连接曝气风机，所述曝气风机由电控箱控制运转。

8.根据权利要求1所述的庭院式污水处理设备，其特征在于，所述污泥回流管的一端伸到所述沉淀区靠近底部的位置，另一端连接至所述缺氧区；所述污泥回流管的管路上设有气泵；借助所述气泵和所述污泥回流管，将沉淀区中泥水分离产生的污泥回流补给所述缺氧区或进一步在缺氧区中进行反硝化脱氮。

9.根据权利要求1-8任一项所述的庭院式污水处理设备，其特征在于，所述壳体为采用玻璃钢制成的槽体结构，且所述槽体的顶部设有至少一个检查口。

10.根据权利要求1-8任一项所述的庭院式污水处理设备，其特征在于，所述设备还包括光伏发电装置和电池；所述光伏发电装置产生的电能储存到所述电池，所述电池提供整个设备运转的电能；或者所述设备还设有变压、整流、稳压电路，通过连接市电提供整个设备运转的电能。