CN111186962A - 一种散户微动力污水处理一体机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种散户微动力污水处理一体机，涉及污水处理技术领域，包括：筒体以及设置在筒体顶端的上盖，筒体由下至上依次设置布水区、缺氧区、好氧区和沉淀区，布水区的顶端和缺氧区的底端连通，缺氧区、好氧区和沉淀区同心设置且顶端开口逐区连通，筒体中心设有进水管，进水管的顶端外接污水管道，进水管的底端与布水区连通，沉淀区的顶端还设有环形的出水堰槽，出水堰槽外接第一排水口，好氧区设有曝气环管，曝气环管外接设置在上盖上的气源设备箱，气源设备箱连接外置的太阳能板，本发明为农村等小型用户提供一种微动力污水处理装置，有效解决现有污水处理设备体积大、成本高、管理难的问题。

Description

一种散户微动力污水处理一体机

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种散户微动力污水处理一体机，尤其使用户人数较少且分散的农村污水处理。

背景技术

目前,农村经济发展迅速,农民生活水平大为提高,但是农村环境建设与经济发展不同步,其中水环境污染问题尤为严重。未经处理的生活污水随意排放,导致沟渠、池塘的水质发黑变臭,蚊虫滋生,影响农村人居环境及威胁居民的身体健康,同时会造成饮用水水源污染以及湖泊、水库的富营养化。

我国地域辽阔,不同地区农村的实际情况差异较大(如生态环境、经济水平等),农村污水的处理技术不能一概而论。许多地区在技术选择方面盲目追求“无动力”、“零”运行费用,而在实际应用中,即使是人工湿地、土地渗滤等生态处理技术,也要考虑湿地植物收割、基质更换等问题,无法完全做到“零”运行费用。因此无论选择何种技术,都应当综合考虑该技术是否与当地的实际情况相适应,如生活污水的排放及水质特征、处理设施对土地资源的占用情况等。

同时由于缺乏长期资金来源致使村镇无法承担污水处理设施的运行维护费用,导致污水处理设施因缺乏费用逐渐被停用。因此，针对目前农村生活污水处理现状，尤其是农村绝大部分地区无法实现污水管网集中收集处理的现状，应提出适合于农村散户生活污水处理的模式。

发明内容

本发明的目的在于提供一种散户微动力污水处理一体机，为农村等小型用户提供一种微动力污水处理装置，有效解决现有污水处理设备体积大、成本高、管理难的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种散户微动力污水处理一体机，包括：筒体以及设置在筒体顶端的上盖，筒体由下至上依次设置布水区、缺氧区、好氧区和沉淀区，布水区的顶端和缺氧区的底端连通，缺氧区、好氧区和沉淀区同心设置且顶端开口逐区连通，筒体中心设有进水管，进水管的顶端外接污水管道，进水管的底端与布水区连通，沉淀区的顶端还设有环形的出水堰槽，出水堰槽外接第一排水口，好氧区设有曝气环管，曝气环管外接设置在上盖上的气源设备箱，气源设备箱连接外置的太阳能板。

该设备主体为圆筒形结构，在筒体的内部从上至下依次设置布水区、缺氧区、好氧区和沉淀区，筒体的中心垂直设置一根进水管，各反应区围绕中间的进水管环形布置，进水管的底端与设置在最下层的布水区连通，污水经进水管进入布水区，再由布水区的顶端进入缺氧区，污水在缺氧区中的水位不断升高直至缺氧区的顶端，污水翻过缺氧区进入好氧区，同样的，污水在好氧区中的水位不断升高直至好氧区的顶端，污水翻过好氧区进入沉淀区，沉淀区的污水的水位不断升高直至出水堰槽，最后经第一排水管排出。各反应区采取垂直布置和环形布置相结合，与各反应区直线型布置相比，该布置方式使设备结构更紧凑，可有效利用筒体的空间。在好氧区中设置的曝气环管采用太阳能板作为电源，可起到节能环保的作用。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，布水区的顶端设置滤板，进水管的下端通过开口逐渐增大的漏斗设置在滤板上，滤板和筒体之间形成布水区。

进水管的下端设置一开口逐渐增大的漏斗与布水区顶端的滤板连接，漏斗可减缓污水进入布水区的流速，避免进水管出水口处的污水对布水区的冲击，污水在布水区中经上方的滤板布水均匀后进入上方的缺氧区。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，筒体中设有与进水管同心设置的缺氧区隔板，缺氧区隔板、进水管的外壁、滤板和筒体的内壁之间形成缺氧区，缺氧区隔板包括第一截顶圆锥筒以及设置在第一截顶圆锥筒下端的第一隔板以及设置在第一截顶圆锥筒上端的第一圆柱筒，第一隔板设置在筒体的内壁上，第一隔板的上表面设有曝气环管。

缺氧区的第一隔板与滤板平行设置，通过第一隔板将整个缺氧区隔板固定在筒体内，筒体的内壁、第一隔板、滤板以及进水管之间形成缺氧区，污水经布水区的滤板进入缺氧区，水位不断升高，污水经第一截顶圆锥筒的导流和汇聚进入第一圆柱筒，最终到达缺氧区的顶端漫过第一圆柱筒的顶端进入外侧的好氧区。第一隔板的上表面设有曝气环管，即好氧区设置曝气环管，在曝气充氧条件下，好氧区微生物将经缺氧区处理后的污水中的有机物进一步转化为二氧化碳和水。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，缺氧区中设有MBBR填料，第一圆柱筒的顶端和进水管之间设有多孔隔板。

缺氧区中填充满MBBR填料对污水进行缺氧处理，MBBR填料上附着的微生物将污水中大分子的有机物降解为小分子有机物同时将系统中硝态氮转化为N2，为防止填料溢出，在第一圆柱筒的顶端设置多孔板。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，筒体中设有与进水管同心设置的好氧区隔板，好氧区隔板和缺氧区隔板之间形成好氧区，好氧区隔板和筒体内壁之间形成沉淀区，好氧区隔板包括第二截顶圆锥筒以及设置在第二截顶圆锥筒下端的第二隔板以及设置在第二截顶圆锥筒上端的第二圆柱筒，第二隔板设置在筒体的内壁上。

好氧区隔板和缺氧区隔板的结构一样，包括下端的第二隔板，中间的第二截顶圆锥筒和上端的第二圆柱筒，通过第二隔板将整个好氧区隔板固定在筒体内。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，好氧区隔板和缺氧区隔板之间设有好氧区导流板，好氧区导流板的顶部与进水管连接，好氧区导流板为与进水管同心设置的筒状结构，好氧区导流板的顶端高于缺氧区隔板和好氧区隔板的顶端。

好氧区中设置好氧区导流板，好氧区导流板的顶端高于缺氧区隔板，从而当污水漫过缺氧区隔板的顶端时，会沿好氧区导流板与第一圆柱筒之间的通道进入好氧区，好氧区导流板顶端的高度高于好氧区隔板，从而保证好氧区中的污水不会回流到缺氧区中。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，好氧区导流板的底端的外壁上设有支撑板，支撑板上设有环形的生物填料组件。

好氧区的上部设有环形的生物填料组件，好氧区中的污水经过生物填料组件进入沉淀区。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，沉淀区设有沉淀区导流板，沉淀区导流板的顶部与缺氧区隔板连接，沉淀区导流板的顶端高于好氧区隔板的顶端以及出水堰槽的顶端。

沉淀区设置沉淀区导流板，沉淀区导流板的顶端高于好氧区隔板的顶端，当污水漫过好氧区隔板的顶端时，会沿沉淀区导流板与第二圆柱筒之间的通道进入沉淀区，沉淀区导流板的顶端高于出水堰槽的顶端，从而保证沉淀区的污水可达到出水堰槽通过第一排水口排出。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，第二隔板上设有多根回流管，回流管的上端与沉淀区连通，回流管的下端与缺氧区连通，回流管的下端设有倒置的伞形板。

回流管用于将沉淀区底部的污泥引流到缺氧区进行污泥补充的同时实现硝化液回流，回流管底部设置导致的伞形板可避免缺氧区上升的水流对管口的冲击，便于沉淀区的污泥顺利排到缺氧区。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，布水区、缺氧区、好氧区和沉淀区对应的筒体的侧壁上分别设有第二排水口。

各个区对应的筒体的侧壁上均设置第二排水口以便于检修时将各区污水排出。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种污水处理设备，特别适用于农村散户生活污水的处理，该设备结构紧凑、空间利用率较高、占地面积小；该设备主要依靠污水自身重力以及配套太阳能板提供动力，无需外引电源，节约能源，成本造价较低；该设备机电配置较少，运行成本及运营人员水平要求较低，运行维护简单。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图；

图2为本实施例的结构示意简图；

图3为图2无上盖的俯视图；

图4为本实施例的滤板和进水管的结构示意图；

图5为本实施例的缺氧区隔板的结构示意图；

图6为本实施例的曝气环管的结构示意图；

图7为本实施例的好氧区隔板的结构示意图；

图8为本实施例的好氧区导流板的结构示意图；

图9为本实施例的沉淀区导流板的结构示意图；

图10为本实施例的出水堰槽的结构示意图；

图11为本实施例的筒体的内部结构示意图。

其中：1-筒体；10-凸块；11-凹槽；2-上盖；21-气源设备箱；22-太阳能板；3-布水区；31-滤板；4-缺氧区；41-缺氧区隔板；411-第一截顶圆锥筒；412-第一隔板；412a-曝气环管；42-MBBR填料；413-第一圆柱筒；413a-多孔隔板；5-好氧区；51-好氧区隔板；511-第二截顶圆锥筒；512-第二隔板；512a-回流管；512b-伞形板；513-第二圆柱筒；52-好氧区导流板；521-支撑板；522-生物填料组件；6-沉淀区；61-沉淀区导流板；7-进水管；71-漏斗；8-出水堰槽；81-第一排水口；82-第二排水口；

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例

参照图1-图3，一种散户微动力污水处理一体机，在本实施例中，该设备整体尺寸为φ1500×2400mm，设备主体材质选用玻璃钢，该设备适用于常规生活污水处理，主要指标为：CODcr、SS、氨氮、总磷，出水水质则应符合《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》。

该设备包括：筒体1以及设置在筒体1顶端的上盖2，筒体1由下至上依次设置布水区3、缺氧区4、好氧区5和沉淀区6，布水区3的顶端和缺氧区4的底端连通，缺氧区4、好氧区5和沉淀区6同心设置且顶端开口逐区连通。筒体1中心设有进水管7，进水管7的顶端外接污水管道，进水管7的底端与布水区3连通，沉淀区6的顶端还设有环形的出水堰槽8，出水堰槽8外接第一排水口81，参照图2，布水区3、缺氧区4、好氧区5和沉淀区6对应的筒体1的侧壁上分别设有第二排水口82。

参照图4，布水区3位于设备的最底部，布水区3的顶端设置滤板31，进水管7的下端通过开口逐渐增大的漏斗71设置在滤板31上，滤板31和筒体1之间形成布水区3。布水区3通过该滤板31与上方的缺氧区4连通。

缺氧区4位于布水区3的上部，缺氧区4设有与进水管7同心设置的缺氧区隔板41，缺氧区隔板41、进水管7的外壁、滤板31和筒体1的内壁之间形成缺氧区4，缺氧区4中填充满MBBR填料42。参照图5，缺氧区隔板41包括第一截顶圆锥筒411以及设置在第一截顶圆锥筒411下端的第一隔板412以及设置在第一截顶圆锥筒411上端的第一圆柱筒413，第一隔板412设置在筒体1的内壁上，第一圆柱筒413的顶端和进水管7之间设有多孔隔板413a防止填料溢出。第一隔板412的上表面设有曝气环管412a，曝气环管412a外接设置在上盖2上的气源设备箱21，气源设备箱21连接外置的太阳能板22，参照图6，曝气环管412a上还均匀设置多个曝气口。

缺氧区4上方设有好氧区5，好氧区5中设有与进水管7同心设置的好氧区隔板51，好氧区隔板51和缺氧区隔板41之间形成好氧区5，参照图7，好氧区隔板51包括第二截顶圆锥筒511以及设置在第二截顶圆锥筒511下端的第二隔板512以及设置在第二截顶圆锥筒511上端的第二圆柱筒513，第二隔板512设置在筒体1的内壁上，参照图1和图2，第二隔板512上设有多根回流管512a，回流管512a的上端与沉淀区6连通，回流管512a的下端与缺氧区4连通，回流管512a的下端设有倒置的伞形板512b；好氧区隔板51和缺氧区隔板41之间设有好氧区导流板52，好氧区导流板52设置在进水管7上，参照图8，好氧区导流板52为与进水管7同心设置的筒状结构，好氧区导流板52的顶端高于缺氧区隔板41和好氧区隔板51的顶端，好氧区导流板52的底端的外壁上设有支撑板521，支撑板521上设有环形的生物填料组件522。

参照图1、图2和图9，好氧区隔板51和筒体1内壁之间形成沉淀区6，沉淀区6设置在好氧区5的上方，沉淀区6设有沉淀区导流板61，沉淀区导流板61设置在缺氧区隔板41上，沉淀区导流板61的顶端高于好氧区隔板51的顶端以及出水堰槽8的顶端，参照图10，出水堰槽8整体为环形结构，设置在筒体1的内壁上，与筒体1的内壁之间形成槽状结构。

参照图11，在本实施例中，筒体1的内壁上设有若干组凸块10，每组凸块10包括两个相对设置的小凸块，两个相对设置的小凸块之间形成安装间隙，滤板31、第一隔板412和第二隔板512的边缘分别设置有与凸块10形状和尺寸相匹配的凹槽11，通过凸块10与凹槽11相配合的形式依次安装滤板31、第一隔板412和第二隔板512，位于筒体1内壁最上层的每组凸块10只包括一个小凸块，出水堰槽8直接搭放在该凸块10上即可，采用这种组合式安装，安装以及拆卸施工都很方便。

工作过程：污水经设置在筒体1中部的进水管7向下进入布水区3，布水区3的污水经滤板31布水均匀后进入缺氧区4；

缺氧区4中填充满MBBR填料42，缺氧区4内部以及填料上附着的微生物将污水中大分子的有机物降解为小分子有机物同时将系统中硝态氮转化为N₂，处理后的污水向上流动经缺氧区4导流板下翻至好氧区5。

好氧区5中安装有生物填料组件522，底部安装曝气环管412a，曝气环管412a与上盖2顶部气源设备箱21连接，气源设备箱21通过线缆与太阳能板22连接，太阳能板22发电为系统曝气系统提供动能，在曝气充氧条件下，好氧区5微生物将污水中有机物进一步转化为二氧化碳和水,好氧区5处理后的污水向上流动经好氧区导流板52导流下翻至沉淀区6中下部。

沉淀区6顶部设置出水堰槽8，底部设置回流管512a，回流管512a延伸至缺氧区4，污水在沉淀区6中进行沉淀后，沉降在第一隔板412上的污泥经回流管512a道引入缺氧区4进行污泥补充，同时实现硝化液回流，而上清液上流经出水堰槽8直接经第一排水口81外排。

本方案的主要工艺参数为：

a、溶氧量：(缺氧区4控制范围0.1-0.5mg/L；好氧区5域控制范围2.0-4.0mg/L)。

b、污泥负荷：(好氧区5域设计范围0.15-0.28kgCOD/m³.d，缺氧区4域设计负荷0.04-0.11kgNO3-N/m³.d)

c、沉淀区负荷：(表面0.2m³/㎡.h，停留时间T＝3h)。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种散户微动力污水处理一体机，其特征在于，包括：筒体(1)以及设置在筒体(1)顶端的上盖(2)，所述筒体(1)内由下至上依次设置为布水区(3)、缺氧区(4)、好氧区(5)和沉淀区(6)，所述布水区(3)的顶端和所述缺氧区(4)的底端连通，所述缺氧区(4)、好氧区(5)和沉淀区(6)同心设置且顶端开口逐区连通，所述筒体(1)中心设有进水管(7)，所述进水管(7)的顶端外接污水管道，所述进水管(7)的底端与所述布水区(3)连通，所述沉淀区(6)的顶端还设有环形的出水堰槽(8)，所述出水堰槽(8)外接第一排水口(81)，所述好氧区(5)设有曝气环管(412a)，所述曝气环管(412a)外接设置在所述上盖(2)上的气源设备箱(21)，所述气源设备箱(21)连接外置的太阳能板(22)。

2.根据权利要求1所述的散户微动力污水处理一体机，其特征在于，所述布水区(3)的顶端设置滤板(31)，所述进水管(7)的下端通过开口逐渐增大的漏斗(71)设置在所述滤板(31)上，所述滤(31)和所述筒体(1)之间形成所述布水区(3)。

3.根据权利要求2所述的散户微动力污水处理一体机，其特征在于，所述筒体(1)中设有与所述进水管(7)同心设置的缺氧区隔板(41)，所述缺氧区隔板(41)、所述进水管(7)的外壁、所述滤板(31)和所述筒体(1)的内壁之间形成所述缺氧区(4)，所述缺氧区隔板(41)包括第一截顶圆锥筒(411)以及设置在所述第一截顶圆锥筒(411)下端的第一隔板(412)以及设置在所述第一截顶圆锥筒(411)上端的第一圆柱筒(413)，所述第一隔板(412)设置在所述筒体(1)的内壁上，所述第一隔板(412)的上表面设有所述曝气环管(412a)。

4.根据权利要求3所述的散户微动力污水处理一体机，其特征在于，所述缺氧区(4)中设有MBBR填料(42)，所述第一圆柱筒(413)的顶端和所述进水管(7)之间设有多孔隔板(413a)。

5.根据权利要求2-4任一项所述的散户微动力污水处理一体机，其特征在于，所述筒体(1)中设有与所述进水管(7)同心设置的好氧区隔板(51)，所述好氧区隔板(51)和所述缺氧区隔板(41)之间形成所述好氧区(5)，所述好氧区隔板(51)和所述筒体(1)内壁之间形成所述沉淀区(6)，所述好氧区隔板(51)包括第二截顶圆锥筒(511)以及设置在所述第二截顶圆锥筒(511)下端的第二隔板(512)以及设置在所述第二截顶圆锥筒(511)上端的第二圆柱筒(513)，所述第二隔板(512)设置在所述筒体(1)的内壁上。

6.根据权利要求5所述的散户微动力污水处理一体机，其特征在于，所述好氧区隔板(51)和所述缺氧区隔板(41)之间设有好氧区导流板(52)，所述好氧区导流板(52)的顶部与所述进水管(7)连接，所述好氧区导流板(52)为与所述进水管(7)同心设置的筒状结构，所述好氧区导流板(52)的顶端高于所述缺氧区隔板(41)和所述好氧区隔板(51)的顶端。

7.根据权利要求6所述的散户微动力污水处理一体机，其特征在于，所述好氧区导流板(52)的底端的外壁上设有支撑板(521)，所述支撑板(521)上设有环形的生物填料组件(522)。

8.根据权利要求7所述的散户微动力污水处理一体机，其特征在于，所述沉淀区(6)设有沉淀区导流板(61)，所述沉淀区导流板(61)的顶部与所述缺氧区隔板(41)连接，所述沉淀区导流板(61)的顶端高于所述好氧区隔板(51)的顶端以及所述出水堰槽(8)的顶端。

9.根据权利要求8所述的散户微动力污水处理一体机，其特征在于，所述第二隔板(512)上设有多根回流管(512a)，所述回流管(512a)的上端与所述沉淀区(6)连通，所述回流管(512a)的下端与所述缺氧区(4)连通，所述回流管(512a)的下端设有倒置的伞形板(512b)。

10.根据权利要求1所述的散户微动力污水处理一体机，其特征在于，所述布水区(3)、缺氧区(4)、好氧区(5)和沉淀区(6)对应的筒体(1)的侧壁上分别设有第二排水口(82)。

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