CN115140892B - 一体化撬装废水处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种一体化撬装废水处理设备，包括撬装底盘和设置在撬装底盘上的污水进水单元、前处理单元、生物处理单元、终沉单元、污泥浓缩单元和污泥脱水单元，污水依次经过污水进水单元、前处理单元、生物处理单元、终沉单元、过滤消毒单元；终沉单元废弃的污泥沉积后，经过污泥浓缩单元进行浓缩，浓缩污泥经过污泥脱水单元进行脱水。当初级沉淀池处于低液位状态时，本发明的初级沉淀池利用冲刷作用处理上部池体的侧壁和底板，以将污泥冲刷至下部污泥槽中，省去了人工对初级沉淀池的处理。

Description

一体化撬装废水处理设备

技术领域

本发明属于污水处理设备技术领域，尤其是涉及一种一体化撬装废水处理设备。

背景技术

污水来源大致可以分为生活污水和工业污水两种，如果未经过处理即直接排放至水体，超过水体的负荷，会产生水污染，因此，为了防治水污染，要如何处理污水成为一个重要的课题。生活污水中含有多量的有机物质，由于其不稳定、易腐败而会产生恶臭等现象，并且可能含有各种的病原菌。生活污水中有机物大多数为生物易分解且不具有生物毒性的物质，因此促使了城市生活污水处理大多采用生物处理程序来处理生活污水，以去除城市生活污水中有机物与营养质，来达到净化水质的目的。目前的处理方法是采用集中收集处理的方法。存在单次回收量大、处理成本高的缺点。

污水处理一般包括沉淀池，一般以重力法沉淀污水中的固体部分。由于现有技术中，生活污水一般是在单一的、未指定地点被排放在污水处理设备中的，生活污水中的固体或不均匀地堆积在沉淀池的池壁和池底上，去除沉淀池内污泥可能需要人工介入。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题，提供一种一体化撬装废水处理设备，能够实现沉淀池内污泥的自清洁。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种一体化撬装废水处理设备，包括撬装底盘和设置在撬装底盘上的污水进水单元、前处理单元、生物处理单元、终沉单元、污泥浓缩单元和污泥脱水单元，污水依次经过污水进水单元、前处理单元、生物处理单元、终沉单元、过滤消毒单元；终沉单元废弃的污泥沉积后，经过污泥浓缩单元进行浓缩，浓缩污泥经过污泥脱水单元进行脱水；

所述前处理单元包括初级沉淀池，在所述初级沉淀池的上方设有第二分水器，所述初级沉淀池为一罐体，所述初级沉淀池内设有上部池体和下部污泥槽，所述上部池体包括向所述下部污泥槽倾斜的上部池体底板，所述第二分水器的下端设有向所述上部池体注入污水的第一出水口，在所述上部池体靠近上边缘处设有一圈污水进水槽，所述第二分水器的下端设有向所述污水进水槽注水的第二出水口，所述污水进水槽水平设置，所述污水进水槽在靠近所述上部池体内部一侧设有溢流堰，所述污水进水槽在所述溢流堰的下端设有向所述上部池体的池壁倾斜的污水进水槽侧壁，所述溢流堰使得污水进水槽内溢出的污水沿着所述溢流堰的外壁和所述污水进水槽侧壁流向所述上部池体的侧壁，所述污水进水槽内设有污泥沉降槽，所述污水进水槽还包括用于将污泥导向所述污泥沉降槽的污水进水槽底板，所述污泥沉降槽通过污泥管路与所述下部污泥槽连通，所述污泥管路上设有排放阀门。

作为一种优选的技术方案，所述上部池体为一圆柱形池体，所述污水进水槽为沿所述上部池体的整个壁面延伸的环形槽体。

作为一种优选的技术方案，所述污水进水单元包括污水抽水泵和拦污粗栅，所述污水进水泵将污水抽送至所述第二分水器，所述污水抽水泵设置在所述拦污粗栅后端。

作为一种优选的技术方案，所述生物处理单元包括依次连接的厌氧池、第一好氧池、第一缺氧池、第二好氧池、第二缺氧池和第三好氧池，第一分水器与厌氧池、第一缺氧池、第二缺氧池连接，厌氧池中投放有聚磷菌，第一分水器分出的70%原污水进入厌氧池，厌氧池的流出水流入第一好氧池，第一好氧池中投放有硝化菌，对污水进行氧化、硝化、摄磷，第一好氧池的流出水和第一分水器分出的20%原污水进入第一缺氧池，第一缺氧池提供氮源并进行脱硝和释磷，第一缺氧池的流出水进入第二好氧池，再度进行氧化与硝化反应，第二好氧池的流出水和第一分水器分出的10%原污水进入第二缺氧池，供给第一缺氧池脱硝的碳源并降低总氮，第二缺氧池的流出水进入第三好氧池，提升溶解氧并使硝化反应更完全。

作为一种优选的技术方案，所述终沉单元包括终级沉淀池，所述终级沉淀池为一矩形池，所述终级沉淀池的底部设有刮泥机，所述终级沉淀池的顶部设有浮渣刮除器，所述终级沉淀池内污泥经重力沉降至池底，底部污泥经刮泥机刮除后集中至污泥储槽，污泥储槽连接生物处理单元，污泥储槽和生物处理单元之间的连接管路上设置回流污泥泵。

作为一种优选的技术方案，所述一体化撬装废水处理设备还包括过滤消毒单元，所述过滤消毒单元包括过滤槽、消毒管道和回收水槽，所述消毒管道内设有紫外线杀菌灯，所述终沉单元的出流水流入所述过滤槽过滤后，再经由所述消毒管道的紫外线杀菌灯消毒后落至所述回收水槽。

作为一种优选的技术方案，所述前处理单元还包括洗砂机，所述洗砂机与所述下部污泥槽之间设有用于将下部污泥槽的污泥导向洗砂机的污泥管路，所述污泥管路包括一n形段。

作为一种优选的技术方案，所述污泥浓缩单元包括污泥浓缩进料泵和污泥浓缩机，污泥浓缩进料泵将污泥储槽内污泥抽送至污泥浓缩机，污泥浓缩机中提供高分子凝絮剂加入混合后，进行浓缩使污泥浓度增加，污泥浓缩机的浓缩滤出液抽回前处理单元重新处理。

采用上述技术方案后，本发明具有如下优点：

当初级沉淀池处于低液位状态时，本发明的初级沉淀池利用冲刷作用处理上部池体的侧壁和底板，以将污泥冲刷至下部污泥槽中，省去了人工对初级沉淀池的处理。

附图说明

图1为一种一体化撬装废水处理设备的结构示意图；

图2为一种一体化撬装废水处理设备的俯视结构示意图；

图3为初级沉淀池的结构示意图；

图4为初级沉淀池的剖面示意图；

图5为生物处理单元的结构示意图；

图中：

1-撬装底盘；2-污水进水单元；201-拦污粗栅；3-前处理单元；301-初级沉砂池；3011-上部池体；30111-上部池体底板；3012-下部污泥槽；3013-污水进水槽；30131-污水进水槽侧壁；30132-污泥沉降槽；30133-污水进水槽底板；3014-溢流堰；302-拦污细栅；4-生物处理单元；401-厌氧池；402-第一好氧池；403-第一缺氧池；404-第二好氧池；405-第二缺氧池；406-第三好氧池；5-终沉单元；6-过滤消毒单元；7-第二分水器；701-第一出水口；702-第二出水口；8-污泥管路；9-第一分水器；10-洗砂机。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步的详细说明。

如图1-2所示，一种一体化撬装废水处理设备，包括撬装底盘1和设置在撬装底盘1上的污水进水单元2、前处理单元3、生物处理单元4、终沉单元5、过滤消毒单元6、污泥浓缩单元（未示出）和污泥脱水单元（未示出）。污水依次经过污水进水单元2、前处理单元3、生物处理单元4、终沉单元5、过滤消毒单元6。终沉单元5废弃的污泥沉积后，经过污泥浓缩单元进行浓缩，浓缩污泥经过污泥脱水单元进行脱水。污泥浓缩单元和污泥脱水单元设置在过滤消毒单元6的下方。

污水进水单元2包括污水抽水泵，污水抽水泵连接前处理单元3的污水进口。

待处理污水中含大量垃圾或者大颗粒杂物，污水进水单元增设拦污粗栅201进行进水前处理。拦污粗栅201是一种可以连续自动拦截并清除流体中各种形状杂物的水处理专用设备，是由一种独特的耙齿厂装配成一组回转格栅链。在电机减速器的驱动下，耙齿链进行逆水流方向回转运动。耙齿链运转到设备的上部时，由于槽轮和弯轨的导向，使每组耙齿之间产生相对自清运动，绝大部分固体物质靠重力落下。另一部分则依靠清扫器的反向运动把粘在耙齿上的杂物清扫干净。按水流方向耙齿链类同于格栅，在耙齿链轴上装配的耙齿间隙可以根据使用条件进行选择。当耙齿把流体中的固态悬浮物分离后可以保证水流畅通流过。整个工作过程是连续的，也可以是间歇的。拦污粗栅201设置在污水抽水泵前，以筛除水中粗大物质，保护污水抽水泵。

在另一种实施方式中，拦污粗栅201用筛网替代。

前处理单元3包括初级沉砂池301。初级沉砂池301最常见的除砂砾方法是重力法，通过降低入流的速度使砂砾沉淀下来，或者是离心法，通过利用环形通道/槽或者离心叶轮，使砂砾沉淀在污水坑中，分离砂砾，以便有机物可以向前移动到生物处理单元中。

前处理单元3还包括设置在初级沉砂池301下方的洗砂机10。洗砂机10与初级沉砂池301的底部连接，洗砂机将初级沉砂池301分离出的砂浆抽至洗砂机内，洗砂后集中在垃圾子车去除。洗砂机与初级沉砂池301的底部的连接管路为n形状，能够有效吸出初级沉砂池301分离出的固体，同时保证较少的污水被吸入。洗砂机的洗砂滤出液回流至前处理单元3的进水口。

本实施例中，前处理单元3还包括设置在初级沉砂池301前的拦污细栅302。拦污细栅302的作用类似于拦污粗栅201，都是拦截污水中的悬浮杂质的，但是两者之间有粗细不同的差别，拦污粗栅201栅条之间的间距在10-20mm之间，拦污细栅302在5-10mm之间。在拦污细栅302的下方设有压榨机（未示出），拦污细栅302的筛除物经过压榨机压榨后集中在垃圾子车去除。压榨机流出水回流至初级沉砂池301的进水口。

由于初级沉砂池301中的污水还未经过生物处理，因此，固体会不均匀地堆积在初级沉砂池301的池壁和池底上。因此，采用了如下结构的初级沉砂池301，用于将初级沉砂池301池壁和池底的固体冲向初级沉砂池301底部的污泥槽：

如图3、图4所示，所述初级沉淀池301为一罐体，所述初级沉淀池内设有上部池体3011和下部污泥槽3012，所述上部池体3011包括向所述下部污泥槽3012倾斜的上部池体底板30111。

在所述初级沉淀池301的上方设有第二分水器7。所述第二分水器7的下端设有向所述上部池体注入污水的第一出水口701，在所述上部池体3011靠近上边缘处设有一圈污水进水槽3013，所述第二分水器7的下端设有向所述污水进水槽3013注水的第二出水口702。第二出水口702设有两个，两个第二出水口702分别通过注水管路连接到初级沉淀池301外壁上相对设置的两个注水口。注水口注入的污水流入污水进水槽3013内。

所述污水进水槽3013水平设置，所述污水进水槽3013在靠近所述上部池体3011内部一侧设有溢流堰3014。所述污水进水槽3013在所述溢流堰3014的下端设有向所述上部池体3011的池壁倾斜的污水进水槽侧壁30131，所述溢流堰3014使得污水进水槽3013内溢出的污水沿着所述溢流堰3014的外壁和所述污水进水槽侧壁30131流向所述上部池体301的侧壁。

所述上部池体3011为一圆柱形池体，所述污水进水槽3013为沿所述上部池体3011的整个壁面延伸的环形槽体。

所述污水进水槽3013内设有污泥沉降槽30132，所述污水进水槽3013还包括用于将污泥导向所述污泥沉降槽30132的污水进水槽底板30133，所述污泥沉降槽30132通过污泥管路8与所述下部污泥槽3012连通，所述污泥管路8上设有排放阀门。污泥沉降槽30132设有两个，两个污泥沉降槽30132相对设置在污水进水槽3013的两端，污水进水槽底板30133呈坡状，污水进水槽底板30133设置在两个污泥沉降槽30132之间。

在初级沉降池301正常工作期间，初级沉降池301内的液面可能上升至污水进水槽3013的顶部以上，这是可取的。

当初级沉淀池301处于低液位状态时，初级沉淀池301利用冲刷作用处理上部池体3011的侧壁和底板，以将污泥冲刷至下部污泥槽3012中。控制第二分水器7将污水排放至污水进水槽3013中，第二分水器7具有调节污水进水槽3013流入流量的能力，使得初级沉淀池301具备必要的冲刷水平。由第一出水口701、第二出水口702中流出的污水经重力分别流向上部池体3011内以及污水进水槽3013。污水进水槽3013水平延伸至上部池体3011的整个壁面，为整个上部池体3011的侧壁和底板提供冲刷。冲刷流下的污水为锥面式向下冲击，在下部污泥槽3012处产生碰撞，这种碰撞导致湍流，从而降低了水流速度。

污水流入污水进水槽3013内并上升，直到溢出整个溢流堰3014的长度，以薄流层的形式进入上部池体301内。流出污水沿着溢流堰3014的外表面流向污水进水槽3013倾斜的侧壁，沿着污水进水槽侧壁30131流向上部池体3011侧壁，沿上部池体3011侧壁流到上部池体底板30111，并流向下部污泥槽3012。

污水进水槽3013具有带阀门的污泥沉降槽30132，通过污泥管路8直接连接到下部污泥槽3012。此外，污水进水槽底板30133朝污泥沉降槽30132向下倾斜，便于污水进水槽3013内污泥的排放。

如图5所示，在生物处理单元4和初级沉砂池3之间设有第一分水器9，第一分水器9将初级沉砂池301内原污水分成以下比例的三份：70%、20%、10%。

生物处理单元4包括依次连接的厌氧池401、第一好氧池402、第一缺氧池403、第二好氧池404、第二缺氧池405和第三好氧池406。

厌氧池401、第一缺氧池403、第二缺氧池405均为一个封闭的反应槽，废水中的复杂有机物被厌氧性微生物分解成稳定物。有机物可作为微生物的食物如碳水化合物、蛋白质、脂肪等，经由厌氧反应分解成甲烷、二氧化碳等简单稳定物质。

第一好氧池402、第二好氧池404、第三好氧池406内的反应是含碳、氮、硫的有机物在好氧菌的作用下和氧气合成微生物细胞及二氧化碳、水、硫酸根离子等副产物。

终沉单元5与厌氧池401连接，终沉单元5沉积污泥的一部分回流至厌氧池401。初级沉砂池301与厌氧池401连接，初级沉砂池301内经过第一分水器9分出的70%原污水进入厌氧池401。厌氧池401中投放有聚磷菌，利用聚磷菌在厌氧条件下释放磷的作用，同时吸收大量碳源进入第一好氧池402后进行硝化摄磷程序。

厌氧池401的流出水流入第一好氧池402，第一好氧池402中投放有硝化菌，对污水进行氧化、硝化、摄磷。

初级沉砂池301与第一缺氧池403连接，初级沉砂池301内经过第一分水器9分出的20%原污水进入第一缺氧池403。第一好氧池402的流出水和初级沉砂池301内的20%原污水进入第一缺氧池403。第一缺氧池403提供氮源并进行脱硝和释磷。

第一缺氧池403的流出水进入第二好氧池404，再度进行氧化与硝化反应。第二好氧池404将剩余20%原污水中氨氮硝化。

初级沉砂池301与第二缺氧池405连接，初级沉砂池301内经过第一分水器9分出的10%原污水进入第二缺氧池405。第二好氧池404的流出水进入第二缺氧池405，供给第二缺氧池405脱硝的碳源并降低总氮。

第二缺氧池405的流出水进入第三好氧池406，提升溶解氧并使硝化反应更完全。第三好氧池406将剩余碳源氧化。

由于无需消化液回流脱硝，故可节省能源，同时最后仅有10% 氨氮硝化后未脱硝，在不计算回流污泥量的情况下，脱氮率高达90%。

生物处理单元4通过厌氧池401、第一好氧池402、第一缺氧池403、第二好氧池404、第二缺氧池405和第三好氧池406串联组成，在没有回流好氧硝化液的情况之下，通过阶梯进流结合活性污泥程序的方式，可提升总氮去除效率，而不造成总磷去除效果的降低。

本实施例中，终沉单元5设有两组。终沉单元5包括终沉池以及设置在终沉池顶部的V型溢流口。终沉池底部设有刮泥器，终沉池顶部设有浮渣刮除器。终沉池内污泥经重力沉降至池底，底部污泥经刮泥机刮除后集中至污泥储槽。污泥储槽连接厌氧池，污泥储槽和厌氧池401之间的连接管路上设置回流污泥泵。

污泥浓缩单元包括污泥浓缩进料泵和污泥浓缩机，本实施例中污泥浓缩进料泵为单轴螺旋进料泵。污泥浓缩进料泵将污泥储槽内污泥抽送至污泥浓缩机，污泥浓缩机中提供高分子凝絮剂加入混合后，进行浓缩使污泥浓度增加。污泥浓缩机浓缩的污泥抽送至污泥脱水单元。污泥浓缩机的浓缩滤出液抽回前处理单元重新处理。

污泥脱水单元包括离心式污泥脱水机和污泥储斗。脱水泥饼储存在污泥储斗内，污泥脱水单元的脱水滤出液回流至初级沉砂池301的进水口。

过滤消毒单元6与终沉单元5连接。本实施例中，过滤消毒单元6设有两组。过滤消毒单元6包括过滤槽、消毒管道和回收水槽。终沉单元5的出流水流入过滤槽过滤后，再经由消毒管道的紫外线杀菌灯消毒后落至回收水槽。

除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。

Claims (8)

1.一种一体化撬装废水处理设备，包括撬装底盘，其特征在于，还包括设置在撬装底盘上的污水进水单元、前处理单元、生物处理单元、终沉单元、污泥浓缩单元和污泥脱水单元，污水依次经过污水进水单元、前处理单元、生物处理单元、终沉单元、过滤消毒单元；终沉单元废弃的污泥沉积后，经过污泥浓缩单元进行浓缩，浓缩污泥经过污泥脱水单元进行脱水；

所述前处理单元包括初级沉淀池，在所述初级沉淀池的上方设有第二分水器，所述初级沉淀池为一罐体，所述初级沉淀池内设有上部池体和下部污泥槽，所述上部池体包括向所述下部污泥槽倾斜的上部池体底板，所述第二分水器的下端设有向所述上部池体注入污水的第一出水口，在所述上部池体靠近上边缘处设有一圈污水进水槽，所述第二分水器的下端设有向所述污水进水槽注水的第二出水口，所述污水进水槽水平设置，所述污水进水槽在靠近所述上部池体内部一侧设有溢流堰，所述污水进水槽在所述溢流堰的下端设有向所述上部池体的池壁倾斜的污水进水槽侧壁，所述溢流堰使得污水进水槽内溢出的污水沿着所述溢流堰的外壁和所述污水进水槽侧壁流向所述上部池体的侧壁，所述污水进水槽内设有污泥沉降槽，所述污水进水槽还包括用于将污泥导向所述污泥沉降槽的污水进水槽底板，所述污泥沉降槽通过污泥管路与所述下部污泥槽连通，所述污泥管路上设有排放阀门。

2.如权利要求1所述的一种一体化撬装废水处理设备，其特征在于，所述上部池体为一圆柱形池体，所述污水进水槽为沿所述上部池体的整个壁面延伸的环形槽体。

3.如权利要求1所述的一种一体化撬装废水处理设备，其特征在于，所述污水进水单元包括污水抽水泵和拦污粗栅，所述污水进水泵将污水抽送至所述第二分水器，所述污水抽水泵设置在所述拦污粗栅后端。

4.如权利要求1所述的一种一体化撬装废水处理设备，其特征在于，所述生物处理单元包括依次连接的厌氧池、第一好氧池、第一缺氧池、第二好氧池、第二缺氧池和第三好氧池，第一分水器与厌氧池、第一缺氧池、第二缺氧池连接，厌氧池中投放有聚磷菌，第一分水器分出的70%原污水进入厌氧池，厌氧池的流出水流入第一好氧池，第一好氧池中投放有硝化菌，对污水进行氧化、硝化、摄磷，第一好氧池的流出水和第一分水器分出的20%原污水进入第一缺氧池，第一缺氧池提供氮源并进行脱硝和释磷，第一缺氧池的流出水进入第二好氧池，再度进行氧化与硝化反应，第二好氧池的流出水和第一分水器分出的10%原污水进入第二缺氧池，供给第一缺氧池脱硝的碳源并降低总氮，第二缺氧池的流出水进入第三好氧池，提升溶解氧并使硝化反应更完全。

5.如权利要求1所述的一种一体化撬装废水处理设备，其特征在于，所述终沉单元包括终级沉淀池，所述终级沉淀池为一矩形池，所述终级沉淀池的底部设有刮泥机，所述终级沉淀池的顶部设有浮渣刮除器，所述终级沉淀池内污泥经重力沉降至池底，底部污泥经刮泥机刮除后集中至污泥储槽，污泥储槽连接生物处理单元，污泥储槽和生物处理单元之间的连接管路上设置回流污泥泵。

6.如权利要求1所述的一种一体化撬装废水处理设备，其特征在于，所述一体化撬装废水处理设备还包括过滤消毒单元，所述过滤消毒单元包括过滤槽、消毒管道和回收水槽，所述消毒管道内设有紫外线杀菌灯，所述终沉单元的出流水流入所述过滤槽过滤后，再经由所述消毒管道的紫外线杀菌灯消毒后落至所述回收水槽。

7.如权利要求1所述的一种一体化撬装废水处理设备，其特征在于，所述前处理单元还包括洗砂机，所述洗砂机与所述下部污泥槽之间设有用于将下部污泥槽的污泥导向洗砂机的污泥管路，所述污泥管路包括一n形段。

8.如权利要求1所述的一种一体化撬装废水处理设备，其特征在于，所述污泥浓缩单元包括污泥浓缩进料泵和污泥浓缩机，污泥浓缩进料泵将污泥储槽内污泥抽送至污泥浓缩机，污泥浓缩机中提供高分子凝絮剂加入混合后，进行浓缩使污泥浓度增加，污泥浓缩机的浓缩滤出液抽回前处理单元重新处理。

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