申請(qǐng)日2016.05.17
公開(公告)日2016.11.30
IPC分類號(hào)C02F3/30
摘要
本實(shí)用新型公開了一種基于竹纖維填料的一體化污水處理裝置，包括封閉式的外殼，所述外殼內(nèi)由第一豎直隔板和第二豎直隔板分隔為依次排布的：設(shè)備安裝區(qū)，用于安裝曝氣設(shè)備;污水處理區(qū)，所述污水處理區(qū)內(nèi)由第一水平網(wǎng)格板和第二水平網(wǎng)格板分隔為由上至下且順次連通的布水區(qū)、填料區(qū)和曝氣區(qū)，所述布水區(qū)內(nèi)設(shè)置外接進(jìn)水管的布水裝置，所述填料區(qū)內(nèi)填充竹纖維填料，所述曝氣區(qū)內(nèi)鋪設(shè)外接所述曝氣設(shè)備的曝氣裝置;以及與所述曝氣區(qū)相連通的出水區(qū)，所述出水區(qū)設(shè)置出水管。本實(shí)用新型低成本、低能耗、不易堵塞、占地面積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行管理方便的基于竹纖維填料的污水處理裝置及其應(yīng)用方法。
權(quán)利要求書
1.一種基于竹纖維填料的一體化污水處理裝置，包括封閉式的外殼，其特征在于，所述外殼內(nèi)由第一豎直隔板和第二豎直隔板分隔為沿水平向依次排布的：
設(shè)備安裝區(qū)，用于安裝曝氣設(shè)備;
污水處理區(qū)，所述污水處理區(qū)內(nèi)由第一水平網(wǎng)格板和第二水平網(wǎng)格板分隔為由上至下且順次連通的布水區(qū)、填料區(qū)和曝氣區(qū)，所述布水區(qū)內(nèi)設(shè)置外接進(jìn)水管的布水裝置，所述填料區(qū)內(nèi)填充竹纖維填料，所述曝氣區(qū)內(nèi)鋪設(shè)外接所述曝氣設(shè)備的曝氣裝置;
以及與所述曝氣區(qū)相連通的出水區(qū)，所述出水區(qū)設(shè)置出水管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一體化污水處理裝置，其特征在于，所述布水裝置包括至少兩根沿外殼內(nèi)壁弧線布置的弧形布水支管，所述弧形布水支管上開設(shè)若干布水孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一體化污水處理裝置，其特征在于，所述布水孔斜向上40～50°開孔，同一弧形布水支管上相鄰布水孔之間的間距為5-20cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一體化污水處理裝置，其特征在于，所述曝氣裝置包括曝氣干管和與曝氣干管相連通的若干曝氣支管，所述曝氣干管外接曝氣設(shè)備，所述曝氣支管上均勻開設(shè)若干斜向上40～50°開孔的曝氣孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一體化污水處理裝置，其特征在于，同一曝氣支管上相鄰曝氣孔的間距為5-20cm;所述曝氣干管的管徑為1-80cm;所述曝氣支管的管徑為0.8-50cm;連接曝氣設(shè)備與曝氣干管的管路上設(shè)置止回閥;所述設(shè)備安裝區(qū)且位于曝氣設(shè)備上方開設(shè)散熱孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一體化污水處理裝置，其特征在于，所述出水區(qū)內(nèi)還設(shè)有液位浮球系統(tǒng)和潛污泵，潛污泵的出口通過管路連接所述出水管，液位浮球系統(tǒng)通過電磁閥與潛污泵相連;所述出水區(qū)內(nèi)且位于出水管連接處上方設(shè)有與出水管相連的流量顯示系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一體化污水處理裝置，其特征在于，所述出水區(qū)下部還設(shè)有與所述潛污泵出口相連的放空管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一體化污水處理裝置，其特征在于，所述設(shè)備安裝區(qū)、污水處理區(qū)和出水區(qū)的體積比為1:(2～4):1;污水處理區(qū)內(nèi)布水區(qū)、填料區(qū)與曝氣區(qū)的高度比為1:(6～10):1。
說(shuō)明書
一種基于竹纖維填料的一體化污水處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及污水處理技術(shù)，尤其是生活污水處理及生態(tài)修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于竹纖維填料的一體化污水處理裝置及其應(yīng)用方法。
背景技術(shù)
竹纖維填料，以天然毛竹為原料簡(jiǎn)易截?cái)嘀谱鞫�，制成的竹纖維表面粗糙，易掛膜、不易堵塞、無(wú)生物毒性、壽命長(zhǎng)、無(wú)二次污染等特點(diǎn)，適合作為污水處理工藝的填料使用。
例如公開號(hào)為CN2107464U的中國(guó)實(shí)用新型專利文獻(xiàn)公開了一種刺猬式填料，由裝配繩及固定其上的竹桿組成，直接將竹桿用繩裝配成刺猬式填料，可提高啟動(dòng)速度、且成本低廉。公開號(hào)為CN1429778的中國(guó)發(fā)明專利文獻(xiàn)公開了一種載體填料及其制備方法，直接將成年竹子絲條穿插固定于中心繩上，構(gòu)成生物填料：竹子絲條穿插固定于中心繩上，構(gòu)成填料單體;選用生長(zhǎng)在水邊或低洼潮濕地帶、生長(zhǎng)時(shí)間在三年或三年以上的竹子，將其加工成長(zhǎng)度為22～30cm，直徑為1mm左右的絲條，將絲條穿插固定在耐腐、高強(qiáng)度的中心繩上，絲條剛?cè)徇m度，呈立體均勻排列輻射狀態(tài)，制成了懸掛式立體填料的單體，填料在有效區(qū)域內(nèi)能立體全方位舒展?jié)M布。
而一般來(lái)說(shuō)，污水處理項(xiàng)目采用土建方式進(jìn)行具有用地大、周期長(zhǎng)、施工及設(shè)備安裝復(fù)雜等問題，如果采用集成了填料與設(shè)備的一體化設(shè)備及其組合來(lái)替代土建的方式，可大大縮短建設(shè)時(shí)間以及節(jié)省開挖與回填費(fèi)用等。
例如，公開號(hào)為CN104609647A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)文獻(xiàn)公開了一種生活污水一體化處理系統(tǒng)，包括有依次相連的MBBR兼氧池、SAF兼氧池和MBR反應(yīng)池，該MBBR兼氧池中包括池體和投加于池體中用于提高污水處理效率的懸浮填料;該SAF兼氧池包括池體和設(shè)置于池體中的固定填料以及曝氣裝置;該MBR反應(yīng)池包括池體、MBR膜生物反應(yīng)器、抽水裝置和回流裝置。
公開號(hào)為CN 104973732A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)文獻(xiàn)公開了一種污水治理一體化裝置，包括一敞口箱體，箱體包括內(nèi)部及敞口部，內(nèi)部分隔成依次并排設(shè)置的厭氧區(qū)、好氧區(qū)、沉淀區(qū)及清水儲(chǔ)存區(qū)，厭氧區(qū)內(nèi)設(shè)第一填料，用以對(duì)污水進(jìn)行水解，好氧區(qū)內(nèi)設(shè)第二填料，用以對(duì)污水進(jìn)行分解，沉淀區(qū)內(nèi)設(shè)第三填料，用以對(duì)污水進(jìn)行泥水分離，并將污泥沉淀于沉淀區(qū)內(nèi)，清水儲(chǔ)存區(qū)內(nèi)設(shè)第四填料，用以對(duì)污水進(jìn)行過濾，并儲(chǔ)存于清水儲(chǔ)存區(qū)內(nèi);敞口部設(shè)浮床，浮床浮動(dòng)設(shè)置于好氧區(qū)以及沉淀區(qū)，浮床用以種植具有根系的適水植物，并且適水植物的根系伸入好氧區(qū)及所述沉淀區(qū)。
但是現(xiàn)有的一體化裝置存在制造及運(yùn)維成本高、掛膜效率低、使用壽命不長(zhǎng)、故障檢修難、填料更換不便、設(shè)備安裝不合理、無(wú)計(jì)量裝置及線路集成、功能單一化等缺點(diǎn)，不利于一體化設(shè)備技術(shù)的發(fā)展與推廣。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型專利的目的在于提供一種低成本、低能耗、分區(qū)構(gòu)造、不易堵塞、可供選擇工藝多樣、脫氮除磷效率高、占地面積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行管理方便的基于竹纖維填料的污水處理裝置。
一種基于竹纖維填料的一體化污水處理裝置，包括封閉式的外殼，所述外殼內(nèi)由第一豎直隔板和第二豎直隔板分隔為沿水平向依次排布的：
設(shè)備安裝區(qū)，用于安裝曝氣設(shè)備;
污水處理區(qū)，所述污水處理區(qū)內(nèi)由第一水平網(wǎng)格板和第二水平網(wǎng)格板分隔為由上至下且順次連通的布水區(qū)、填料區(qū)和曝氣區(qū)，所述布水區(qū)內(nèi)設(shè)置外接進(jìn)水管的布水裝置，所述填料區(qū)內(nèi)填充竹纖維填料，所述曝氣區(qū)內(nèi)鋪設(shè)外接所述曝氣設(shè)備的曝氣裝置;
以及與所述曝氣區(qū)相連通的出水區(qū)，所述出水區(qū)設(shè)置出水管。
本實(shí)用新型所涉及的一體化污水處理裝置可利用不同的污水處理工藝和原理，采用不同的組合方式應(yīng)用于污水處理廠、城市和農(nóng)村生活污水處理及低濃度工業(yè)廢水、垃圾滲濾液處理，也可以用于河道、湖泊以及其它受污染景觀水體的異位修復(fù)領(lǐng)域。
設(shè)備安裝區(qū)與污水處理區(qū)不連通，出水區(qū)與污水處理區(qū)的曝氣區(qū)相連通，與進(jìn)水區(qū)和填料區(qū)均不連通。
優(yōu)選地，所述外殼為圓柱體形狀，直徑范圍為40-1000cm，直徑與高比值范圍在1:1-1:6之間;外殼內(nèi)壁采用玻璃鋼、有機(jī)玻璃、HDPE等材質(zhì)的一種或幾種組合;外殼采用PP、PVC、ABS、碳素鋼、不銹鋼等材料的一種或者幾種的組合;外殼的頂面設(shè)置一個(gè)圓形檢查口蓋板(直徑15-150cm)，作為檢修和裝填填料用。
第一水平網(wǎng)格板和第二水平網(wǎng)格板的開孔數(shù)目為4-500目，材質(zhì)優(yōu)選不銹鋼;第一豎直隔板和第二豎直隔板的材質(zhì)為玻璃鋼、有機(jī)玻璃、PP等一種或幾種的組合;第一豎直隔板將外殼內(nèi)壁分割成1:3～5的兩部分，第二豎直隔板與第一豎直隔板比例一直，即：所述設(shè)備安裝區(qū)、污水處理區(qū)和出水區(qū)的體積比為1:(2～4):1;污水處理區(qū)內(nèi)布水區(qū)、填料區(qū)與曝氣區(qū)的高度比為1:(6～10):1。進(jìn)一步優(yōu)選，外殼內(nèi)部的設(shè)備安裝區(qū)、污水處理區(qū)和出水區(qū)的體積比為1:3:1;污水處理區(qū)內(nèi)布水區(qū)、填料區(qū)與曝氣區(qū)的高度比為1:8:1。
優(yōu)選地，所述布水裝置包括至少兩根沿外殼內(nèi)壁弧線布置的弧形布水支管，所述弧形布水支管上開設(shè)若干布水孔。
進(jìn)一步優(yōu)選，所述布水孔斜向上40～50°開孔，同一弧形布水支管上相鄰布水孔之間的間距為5-20cm。
更進(jìn)一步優(yōu)選，所述布水孔斜向上45°開孔。
進(jìn)一步優(yōu)選，所述弧形布水支管設(shè)置兩根，位于同一水平面且對(duì)稱固定在外殼內(nèi)壁上。
更進(jìn)一步優(yōu)選，所述弧形布水支管位于布水區(qū)的中間高度處。
更進(jìn)一步優(yōu)選，所述進(jìn)水管與所述弧形布水支管位于同一水平面上。進(jìn)水管通過三通和彎頭與所述弧形布水支管一端連接，弧形布水支管的另一端設(shè)置堵頭。
進(jìn)水管與第一豎直隔板間密封穿孔，進(jìn)水管的管徑為2-200cm，弧形布水支管的管徑為1.5-110cm。
本實(shí)用新型布水裝置采用新穎的沿內(nèi)壁弧線布置方式，節(jié)省了空間，有效減少了沿程水頭損失，并且解決了傳統(tǒng)中間方式布水管網(wǎng)占地大所造成的填料更換不便等問題。
為便于裝填和更換填料，優(yōu)選地，第一水平網(wǎng)格板與外殼之間鉸接且中間斷開�？捎芍虚g向兩側(cè)打開，裝填材料后可扣住。
所述填料區(qū)裝載一定規(guī)格長(zhǎng)度的竹纖維，豎向或橫向裝填切割后的竹子均可，所述竹纖維為本領(lǐng)域常用竹纖維即可。
竹纖維填料的表面粗糙，微生物掛膜速度快、不易堵塞、無(wú)生物毒性、工程使用壽命長(zhǎng)，且無(wú)二次污染。優(yōu)選地，所述曝氣裝置包括曝氣干管和與曝氣干管相連通的若干曝氣支管，所述曝氣干管外接曝氣設(shè)備，所述曝氣支管上均勻開設(shè)若干斜向上40～50°開孔的曝氣孔。
進(jìn)一步優(yōu)選，曝氣孔斜向上45°開孔。
進(jìn)一步優(yōu)選，同一曝氣支管上相鄰曝氣孔的間距為5-20cm;所述曝氣干管的管徑為1-80cm;所述曝氣支管的管徑為0.8-50cm;連接曝氣設(shè)備與曝氣干管的管路上設(shè)置止回閥;所述設(shè)備安裝區(qū)且位于曝氣設(shè)備上方開設(shè)散熱孔。
所述曝氣設(shè)備為鼓風(fēng)機(jī)，功率為20w-55kw，曝氣量為0.05-25m3/h，鼓風(fēng)機(jī)安裝于設(shè)備安裝區(qū)，通過管路與曝氣干管相連，連接曝氣干管的管路上設(shè)置止回閥，通過止回閥防止污水回流至風(fēng)機(jī)，散熱孔便于鼓風(fēng)機(jī)的空氣交換與散熱。
優(yōu)選地，所述出水區(qū)內(nèi)還設(shè)有液位浮球系統(tǒng)和潛污泵，潛污泵的出口通過管路連接所述出水管，液位浮球系統(tǒng)通過電磁閥與潛污泵相連;所述出水區(qū)內(nèi)且位于出水管連接處上方設(shè)有與出水管相連的流量顯示系統(tǒng)。
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述出水區(qū)下部還設(shè)有與所述潛污泵出口相連的放空管。
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述出水管位于布水區(qū)與填料區(qū)的界面高度處;放空閥位于曝氣區(qū)的中心高度處。
潛污泵(流量為0.01-500m3/h，揚(yáng)程為50-5000cm)的出口通過三通分別連接出水管和放空管，放空管用于根據(jù)需要定期排泥或者實(shí)現(xiàn)污泥回流;出水管一路設(shè)置電磁閥，液位浮球系統(tǒng)通過電磁閥連接潛污泵，通過電磁閥控制出水，用于不同高程的動(dòng)力出水需要出水區(qū)的配套設(shè)備，即當(dāng)出水區(qū)內(nèi)的液位低于出水管高度時(shí)，通過電磁閥啟動(dòng)動(dòng)力出水，由潛污泵進(jìn)行排水，液位高于出水管高度時(shí)通過溢流排水;
流量顯示系統(tǒng)內(nèi)嵌流量計(jì)，與出水管相連，用于監(jiān)測(cè)出水流量。
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述出水區(qū)內(nèi)且位于出水管上方還設(shè)有集線槽。集線槽用于將所有動(dòng)力設(shè)備的線路集中引出接電。
所述第二豎直隔板分隔曝氣區(qū)與出水區(qū)的部分為過水網(wǎng)格板，開孔目數(shù)為4-500目，材質(zhì)為不銹鋼。
本實(shí)用新型的一體化污水處理裝置用于污水處理時(shí)可單獨(dú)使用，也可以根據(jù)處理水質(zhì)、水量選擇不同的污水處理工藝原理進(jìn)行串聯(lián)或者并聯(lián)組合，以滿足不同對(duì)象的處理需要。單獨(dú)使用時(shí)可作為采用SBR工藝的處理設(shè)備，組合使用時(shí)可根據(jù)需要組合成A/O、A/A/O等不同工藝。
單獨(dú)使用時(shí)，包括如下步驟：
(1)污水進(jìn)入一體化污水處理裝置，進(jìn)水時(shí)間為0.5～1.0h;
(2)進(jìn)水完成后開啟曝氣進(jìn)入曝氣反應(yīng)階段，控制池體DO在2-3mg/L范圍內(nèi)，此階段HRT為3～5h;
(3)待曝氣階段完成后污水在一體化污水處理裝置內(nèi)靜置0.5～1.5h;
(4)靜置階段完成后進(jìn)入排水階段，此階段時(shí)間為0.5～1h。
進(jìn)一步優(yōu)選地，包括如下步驟：
(1)污水進(jìn)入一體化污水處理裝置，進(jìn)水時(shí)間為0.5h;
(2)進(jìn)水完成后開啟曝氣進(jìn)入曝氣反應(yīng)階段，控制池體DO在2-3mg/L范圍內(nèi)，此階段HRT為4h;
(3)待曝氣階段完成后污水在一體化污水處理裝置內(nèi)靜置1h;
(4)靜置階段完成后進(jìn)入排水階段，此階段時(shí)間為0.5h。
一種優(yōu)選的組合處理方式，包括如下步驟：
(1)污水首先進(jìn)入一個(gè)所述一體化污水處理裝置或者由多個(gè)所述一體化污水處理裝置串連或并聯(lián)組合而成的預(yù)處理單元，預(yù)處理單元內(nèi)不曝氣;
(2)經(jīng)過預(yù)處理后的污水進(jìn)入一個(gè)所述一體化污水處理裝置或者由多個(gè)一體化污水處理裝置串連或并聯(lián)組合而成的好氧單元，好氧單元內(nèi)開啟曝氣;
(3)經(jīng)過好氧單元處理后的污水進(jìn)行達(dá)標(biāo)排放。
步驟(1)和步驟(2)中的工藝參數(shù)均根據(jù)實(shí)際需要參考常規(guī)A/O或A/A/O工藝設(shè)置。
預(yù)處理單元可以只采用一個(gè)一體化裝置，也可以采用多個(gè)一體化裝置串聯(lián)或多個(gè)一體化處理裝置并聯(lián);好氧單元可以采用多個(gè)一體化裝置串聯(lián)，也可以采用多個(gè)一體化處理裝置并聯(lián);一種優(yōu)選的組合方式，預(yù)處理單元采用兩個(gè)一體化處理裝置串聯(lián)，作為厭氧池和缺氧池;好氧單元采用3-5個(gè)一體化處理裝置并聯(lián)，作為好氧池，組合成A/A/O工藝。
經(jīng)過好氧池處理后的污水可根據(jù)后續(xù)標(biāo)高要求選擇出水提升與否;根據(jù)具體工藝效率與出水水質(zhì)要求可選擇通過水泵與放空管往不同池體進(jìn)行污泥回流，其它參數(shù)根據(jù)具體處理需求確定。
與現(xiàn)有一體化處理設(shè)備相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果：
(1)本實(shí)用新型中將用于生活污水處理或生態(tài)修復(fù)的技術(shù)集成于一個(gè)一體化裝置，該裝置規(guī)格統(tǒng)一便于批量生產(chǎn)和維護(hù)管理，可以通過多個(gè)裝置的模塊化串聯(lián)或并聯(lián)組合來(lái)達(dá)到不同的水質(zhì)處理要求;
(2)本實(shí)用新型中一體化設(shè)備采用竹纖維作為污水處理的填料，具有來(lái)源廣、掛膜快、比表面積大、耐鹽、價(jià)格低等特點(diǎn);且一體化設(shè)備對(duì)竹纖維的裝填和更換方法簡(jiǎn)易，操作簡(jiǎn)單。
