CN113321387A - 一种短流程农污一体化污水处理反应设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种短流程农污一体化污水处理反应设备，包括依次连通的预缺氧区、缺氧区、好氧区、生化沉淀区和第一储泥区；还包括依次连通的混凝沉淀区和第二储泥区，所述生化沉淀区还与所述混凝沉淀区连接；还包括用于驱动混合液从好氧区流动至预缺氧区的第一气提器和用于驱动第一储泥区中的污泥回流至预缺氧区的第二气提器。以气提器为动力源，将生化反应、化学除磷及SS去除三个功能单元都集中到一个反应设备内，有效解决季节性及昼夜性水质水量变化处理难的问题；简化了日常运行管理，也提升了系统处理能力和处理效率，同时还可减少投资。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其是指一种短流程农污一体化污水处理反应设备。
背景技术
针对美丽乡村建设，农村生活污水由于其处理规模相对较小，专业技术人员普遍匮乏，水质水量季节性、昼夜性变化较大，完全套用市政污水处理工艺方案很难适应农村生活污水的技术特点和技术现状，因此，亟需发展短流程、粗放式管理和无人值守型及对专业技术人员依赖性弱的农村污水处理新型工艺技术路线。
目前，国内农村污水处理普遍做法仍然是套用市政污水处理工艺路线，多将生化单元、化学除磷单元及SS过滤单元采用独立分开设置的设计模式，这样一来工艺流程较长，控制点较多，动力设备也较多，因此事故率较高，投资及维护维修成本也高，且对专业维护维修技术人员依赖性较强。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：缩短污水处理工艺流程，减少控制点；实现一体化设计，适应农村生活污水的技术特点和技术现状。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种短流程农污一体化污水处理反应设备，包括依次连通的预缺氧区、缺氧区、好氧区、生化沉淀区和第一储泥区；还包括依次连通的混凝沉淀区和第二储泥区，所述生化沉淀区还与所述混凝沉淀区连接；还包括用于驱动混合液从好氧区流动至预缺氧区的第一气提器和用于驱动第一储泥区中的污泥回流至预缺氧区的第二气提器。
进一步地，还包括生化出水管和用于驱动第二储泥区中的污泥回流至混凝沉淀区的第三气提器；所述预缺氧区、所述缺氧区与所述好氧区之间两两相邻；所述生化沉淀区底部与所述第一储泥区连通，所述生化沉淀区的上方通过所述生化出水管与所述混凝沉淀区连接；所述混凝沉淀区底部与所述第二储泥区连通。
进一步地，所述好氧区和所述第一储泥区的底部均设置有充氧曝气管；所述预缺氧区、所述缺氧区和所述第二储泥区的底部设置有搅拌器。
进一步地，还包含加药装置，所述混凝沉淀区设置有快混格，所述生化出水管的出水口、所述加药装置的出药口和所述第三气提器的出泥口均位于所述快混格。
进一步地，还包括进水管和出水管；所述进水管的出水口位于所述预缺氧区和/或所述缺氧区；所述出水管的进水口位于所述混凝沉淀区。
进一步地，所述第一储泥区设置有用于向外排泥的第四气提器，所述第二储泥区设置有用于向外排泥的第五气提器；所述搅拌器为穿孔曝气管。
进一步地，所述第二储泥区、所述混凝沉淀区、所述缺氧区、所述好氧区、所述生化沉淀区与第一储泥区均位于所述预缺氧区的同一侧壁上，且沿着该侧壁的水平方向依次排列。
进一步地，所述好氧区设置有第一凸出延伸部，所述第一凸出延伸部位于所述预缺氧区与所述生化沉淀区之间；所述第一气提器的入水口位于所述第一凸出延伸部上，其出水口位于所述预缺氧区上；所述第一储泥区设置有第二凸出延伸部，所述生化沉淀区位于所述第二凸出延伸部上方；所述第二储泥区设置有第三凸出延伸部，所述混凝沉淀区位于所述第三凸出延伸部上方。
进一步地，所述生化沉淀区和所述混凝沉淀区的底部均设置有沉淀装置，所述沉淀装置的底部呈斗形。
进一步地，其外轮廓呈圆柱形；所述好氧区的远离所述预缺氧区的一侧还设置有第四凸出延伸部，所述好氧区的与所述缺氧区之间的连通位置位于所述第四凸出延伸部处。
本发明的有益效果在于：以气提器为动力源，将生化反应、化学除磷及SS去除三个功能单元都集中到一个反应设备内，有效解决季节性及昼夜性水质水量变化处理难的问题；简化了日常运行管理，也提升了系统处理能力和处理效率，同时还可减少投资，因此特别适合当前国内农污一体化污水处理，具有良好的推广应用前景。
附图说明
下面结合附图详述本发明的具体结构
图1为本发明的一种短流程农污一体化污水处理反应设备的横截面结构示意图；
图2为本发明的一种短流程农污一体化污水处理反应设备的剖面结构示意图；
其中，1-预缺氧区，2-缺氧区，3-好氧区，31-第一凸出延伸部，32-第四凸出延伸部，4-生化沉淀区，5-第一储泥区，51-第二凸出延伸部，6-混凝沉淀区，61-快混格，62-慢混格，7-第二储泥区，71-第三凸出延伸部，8-生化出水管，9-进水管，10-出水管，11-第一气提器，12-第二气提器，13-第三气提器，14-第四气提器，15-第五气提器，16-沉淀装置，17-出药口，18-搅拌器，19-充氧曝气管。
具体实施方式
本发明最关键的构思在于：通过采用独特的平面布置结合特殊的结构设计形式，利用以空气为动力源的气提装置，有效地将生化反应、化学除磷及SS去除三个功能单元都集中到一个反应设备内，最终实现一体化结构设计。
为了进一步论述本发明构思的可行性，根据本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果的具体实施方式并配合附图详予说明。
实施例1
请参阅图1以及图2，一种短流程农污一体化污水处理反应设备，包括依次连通的预缺氧区1、缺氧区2、好氧区3、生化沉淀区4和第一储泥区5；还包括依次连通的混凝沉淀区6和第二储泥区7，所述生化沉淀区4还与所述混凝沉淀区6连接；还包括用于驱动混合液从好氧区3流动至预缺氧区1的第一气提器11和用于驱动第一储泥区5中的污泥回流至预缺氧区1的第二气提器12。
所述混合液由污水与来自第一储泥区5的回流污泥混合形成。以气提器为动力源，将生化反应、化学除磷及SS去除三个功能单元都集中到一个反应设备内，有效解决季节性及昼夜性水质水量变化处理难的问题；简化了日常运行管理，也提升了系统处理能力和处理效率。
实施例2
在上述结构基础上，所述短流程农污一体化污水处理反应设备还包括生化出水管8和用于驱动第二储泥区7中的污泥回流至混凝沉淀区6的第三气提器13；所述预缺氧区1、所述缺氧区2与所述好氧区3之间两两相邻，且所述预缺氧区1与所述缺氧区2相通，所述缺氧区2与所述好氧区3相通——即所述预缺氧区1通过所述缺氧区2与所述好氧区3连通，且三者形成一连通器；所述生化沉淀区4底部与所述第一储泥区5连通，所述生化沉淀区4的上方通过所述生化出水管8与所述混凝沉淀区6连接；所述混凝沉淀区6底部与所述第二储泥区7连通，所述第二储泥区7还通过所述第三气提器13与所述混凝沉淀区6连接；所述第一储泥区5与所述预缺氧区1之间通过所述第二气提器12连接。
由于预缺氧区1与缺氧区2相通，缺氧区2与好氧区3相通，故预缺氧区1、缺氧区2与好氧区3三者之间形成一连通器。污水进入预缺氧区1，由于微生物自身生长代谢呼吸消耗了氧气，使得该区内混合液逐步趋于缺氧状态；又基于连通器性质，预缺氧区1的混合液消解降低溶氧至0.5mg/L以下后流向缺氧区2。在缺氧区2内，微生物进行缺氧反硝化，实现反硝化脱氮；又基于连通器性质，缺氧区2的污水流向好氧区3。在好氧区3，混合液恢复有氧代谢状态后，微生物进行碳化及硝化反应——污水中进行有机物降解和氨氮的硝化反应，保证污水实现有机物和氨氮的稳定达标排放。在好氧区3末端的出水，一部分通过第一气提器11，将好氧区3末端的一部分混合液回流至预缺氧区1，好氧区3末端的另一部分混合液通过第二气提器12的作用，溢流至生化沉淀区4。在生化沉淀区4内，分离出来的剩余污泥进入第一储泥区5，清水经由生化出水管8流入混凝沉淀区6。第一储泥区5的部分活性污泥通过第二气提器12回流至预缺氧区1。由于好氧区3的混合液和第一储泥区5的活性污泥回流至预缺氧区1，预缺氧区1的水位升高，故再次基于连通器性质，结合第一气提器11和第二气提器12，部分泥水混合液继续参与周而复始的循环反应。
而经由生化出水管8流入混凝沉淀区6的清水再次经过絮凝作用除去水中的悬浮物和总磷，使混合液中的总磷和SS稳定达标排放，而悬浮物加药沉降后进入第二储泥区7。通过第三气提器13，第二储泥区7的部分污泥回流至混凝沉淀区6内与来自生化沉淀区4的清水继续混合，也形成内循环，增加混凝作用，减少除磷剂的使用。在短流程农污一体化污水处理反应设备中，实现了水体往复流动，将生化反应和物化反应有机地串联成一个周而复始的循环反应链。
通过第一气提器11、第二气提器12和第三气提器13的气提提升作用，实现将生化反应、化学除磷及SS去除等功能单元串联组合在一个反应设备内，实现了一体化结构设计。
实施例3
在上述结构基础上，所述好氧区3和所述第一储泥区5的底部均设置有充氧曝气管19。通过充氧曝气管19提升好氧区3的含氧量，加速有机物降解和氨氮的硝化反应。生化沉淀区4分离出来的污泥转至第一储泥区5后，通过充氧曝气管19通入空气，使污泥在有氧的状况下，可以始终保持很高的污泥活性，同时还可以继续降解残留在泥水混合中的有机物及氨氮，使污泥始终处于低基质的“饥饿”状态；这部分低基质的“饥饿”状态的污泥一旦回流到生化单元的前端——预缺氧区1，必然使其具有较高的吸附能力，从而提升生化系统的处理效率、改善污泥的沉降性能。在第一储泥区5通入空气还可抑制磷的二次释放、提升污泥的吸附性能，确保出水水质连续稳定达标排放。所述预缺氧区1、所述缺氧区2和所述第二储泥区7的底部设置有搅拌器18，实现污水、污泥的有效流转。
实施例4
在上述结构基础上，还包含加药装置，所述混凝沉淀区6设置有快混格61，所述生化出水管8的出水口、所述加药装置的出药口17和所述第三气提器13的出泥口均位于所述快混格61上，实现污水、污泥、除磷剂快速充分混合。加药装置用于添加除磷剂。所述混凝沉淀区6还设置有慢混格62，污水从快混格61先流至慢混格62，然后溢流至所述混凝沉淀区6的主体功能区域进行沉淀分离。
实施例5
在上述结构基础上，还包括进水管9和出水管10；所述进水管9的出水口位于所述预缺氧区1和/或所述缺氧区2的上方；所述出水管10的进水口位于所述混凝沉淀区6上方，且其进水口的开口方向向上，混凝沉淀区6的达到排放标准的水通过溢流从相应的进水口流至出水管10，即污水只有都经过生化反应、化学除磷和SS去除后才能够被排放；所述生化出水管8的进水口的开口方向向上，生化沉淀区4的清水通过溢流从相应的进水口流至生化出水管8。
实施例6
在上述结构基础上，所述第一储泥区5设置有用于向外排泥的第四气提器14，所述第二储泥区7设置有用于向外排泥的第五气提器15；所述搅拌器18为穿孔曝气管。穿孔曝气管的孔为大孔，均匀且间歇性通气，可保证缺氧区2始终保持缺氧状态。在第二储泥区7通入少量的空气还可提升污泥的吸附性能，确保出水水质连续稳定达标排放。
实施例7
在上述结构基础上，所述第二储泥区7、所述混凝沉淀区6、所述缺氧区2、所述好氧区3、所述生化沉淀区4与第一储泥区5均位于所述预缺氧区1的同一侧壁上，且沿着该侧壁的水平方向依次排列。此时，结构紧凑，保证一体化污水处理反应设备小型化，且污水处理的工艺流程被大大缩短。该结构结合搪瓷拼装罐的撬装式设计进行施工，便可以大大缩短施工周期，且投资少。
实施例8
在上述结构基础上，所述好氧区3设置有第一凸出延伸部31，所述第一凸出延伸部31位于所述预缺氧区1与所述生化沉淀区4之间；所述第一气提器11的入水口位于所述第一凸出延伸部31上，其出水口位于所述预缺氧区1上；便于好氧区3反应末端的混合液的一部分经由第一气提器11回流至预缺氧区1，另一部分溢流至生化沉淀区4。所述第一储泥区5设置有第二凸出延伸部51，所述生化沉淀区4位于所述第二凸出延伸部51上方，方便生化沉淀区4沉降的污泥进入第一储泥区5；所述第二储泥区7设置有第三凸出延伸部71，所述混凝沉淀区6位于所述第三凸出延伸部71上方，方便混凝沉淀区6沉降的污泥进入第二储泥区7。
实施例9
在上述结构基础上，所述生化沉淀区4和所述混凝沉淀区6的底部均设置有沉淀装置16，所述沉淀装置16的底部呈斗形，利于污泥在重力作用下滑落，避免堵塞，利于维护。所述沉淀装置16为斜管沉淀装置。
实施例10
上述所述的短流程农污一体化污水处理反应设备的外轮廓呈圆柱形；所述好氧区3的远离所述预缺氧区1的一侧还设置有第四凸出延伸部32，达到充分利用反应设备的空间的目的；所述好氧区3的与所述缺氧区2之间的连通位置位于所述第四凸出延伸部32处，此时第一凸出延伸部31处的混合液为好氧区3反应末端的混合液，即回流至预缺氧区1和溢流至生化沉淀区4的混合液为好氧区3反应末端的混合液。所述第一储泥区5、所述第二储泥区7均位于所述第四凸出延伸部32与所述预缺氧区1之间，且所述第一储泥区5、所述第二储泥区7均贴合反应设备的侧壁，方便污泥的排放。
第一气提器11、第二气提器12、第三气提器13、第四气提器14和第五气提器15均采用的空气作为动力源，利于维护，简化管理。由于采用第一气提器11、第二气提器12和第三气提器13，实现污水、污泥内循环，可以有效解决季节性及昼夜性水质水量变化处理难的问题。
由于各功能单元高度结合，处理能力大，但设备小型化，且外轮廓呈圆柱形，在运输时不受限高限宽影响。
综上所述，本发明提供的一种短流程农污一体化污水处理反应设备，将生化反应、化学除磷及SS去除三个功能单元都集中到一个反应设备内，有效解决季节性及昼夜性水质水量变化处理难的问题；简化了日常运行管理，也提升了系统处理能力和处理效率，同时还可减少投资，因此特别适合当前国内农污一体化污水处理，具有良好的推广应用前景。
此处第一、第二……只代表其名称的区分，不代表它们的重要程度和位置有什么不同。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种短流程农污一体化污水处理反应设备，其特征在于，包括依次连通的预缺氧区、缺氧区、好氧区、生化沉淀区和第一储泥区；还包括依次连通的混凝沉淀区和第二储泥区，所述生化沉淀区还与所述混凝沉淀区连接；还包括用于驱动混合液从好氧区流动至预缺氧区的第一气提器和用于驱动第一储泥区中的污泥回流至预缺氧区的第二气提器。
2.如权利要求1所述的短流程农污一体化污水处理反应设备，其特征在于，还包括生化出水管和用于驱动第二储泥区中的污泥回流至混凝沉淀区的第三气提器；所述预缺氧区、所述缺氧区与所述好氧区之间两两相邻；所述生化沉淀区底部与所述第一储泥区连通，所述生化沉淀区的上方通过所述生化出水管与所述混凝沉淀区连接；所述混凝沉淀区底部与所述第二储泥区连通。
3.如权利要求2所述的短流程农污一体化污水处理反应设备，其特征在于，所述好氧区和所述第一储泥区的底部均设置有充氧曝气管；所述预缺氧区、所述缺氧区和所述第二储泥区的底部设置有搅拌器。
4.如权利要求3所述的短流程农污一体化污水处理反应设备，其特征在于，还包含加药装置，所述混凝沉淀区设置有快混格，所述生化出水管的出水口、所述加药装置的出药口和所述第三气提器的出泥口均位于所述快混格。
5.如权利要求4所述的短流程农污一体化污水处理反应设备，其特征在于，还包括进水管和出水管；所述进水管的出水口位于所述预缺氧区和/或所述缺氧区；所述出水管的进水口位于所述混凝沉淀区。
6.如权利要求5所述的短流程农污一体化污水处理反应设备，其特征在于，所述第一储泥区设置有用于向外排泥的第四气提器，所述第二储泥区设置有用于向外排泥的第五气提器；所述搅拌器为穿孔曝气管。
7.如权利要求1至6任一所述的短流程农污一体化污水处理反应设备，其特征在于，所述第二储泥区、所述混凝沉淀区、所述缺氧区、所述好氧区、所述生化沉淀区与第一储泥区均位于所述预缺氧区的同一侧壁上，且沿着该侧壁的水平方向依次排列。
8.如权利要求7所述的短流程农污一体化污水处理反应设备，其特征在于，所述好氧区设置有第一凸出延伸部，所述第一凸出延伸部位于所述预缺氧区与所述生化沉淀区之间；所述第一气提器的入水口位于所述第一凸出延伸部上，其出水口位于所述预缺氧区上；所述第一储泥区设置有第二凸出延伸部，所述生化沉淀区位于所述第二凸出延伸部上方；所述第二储泥区设置有第三凸出延伸部，所述混凝沉淀区位于所述第三凸出延伸部上方。
9.如权利要求8所述的短流程农污一体化污水处理反应设备，其特征在于，所述生化沉淀区和所述混凝沉淀区的底部均设置有沉淀装置，所述沉淀装置的底部呈斗形。
10.如权利要求8或9任一所述的短流程农污一体化污水处理反应设备，其特征在于，其外轮廓呈圆柱形；所述好氧区的远离所述预缺氧区的一侧还设置有第四凸出延伸部，所述好氧区的与所述缺氧区之间的连通位置位于所述第四凸出延伸部处。
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Cited By (1)
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| CN115745288A (zh) * | 2022-11-25 | 2023-03-07 | 浙江清华长三角研究院 | 一种高效脱氮型农村生活污水改良户用设备及农村生活污水处理方法 |
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