公布日：2022.04.15

申請日：2022.01.07

分類號：C02F1/00(2006.01)I

摘要

本發(fā)明涉及一種地埋式污水預處理系統(tǒng)，包括罐體、供氧模塊及控制器，罐體內構造有調節(jié)池和污泥池，且調節(jié)池與污泥池通過第一隔板相互隔離，并通過回流孔相連通，回流孔處設置有單向控制部件，單向控制部件用于使污泥池與調節(jié)池單向連通；供氧模塊包括設置于污泥池內的供氧管、與供氧管相連通的進氣管及第一控制閥，供氧管構造有若干排氣孔；控制器與第一控制閥電連接，控制器用于控制供氧模塊向污泥池內間歇性供氧；本系統(tǒng)，能夠實現清液自回流功能，不僅可以減少污泥池的污泥量，有效降低清運頻率和成本，而且可以有效調節(jié)前端預處理污水中的碳氮比例，達到增加碳源的目的，更有利于后續(xù)進行生化處理，尤其適用于處理農村污水。

權利要求書

1.一種地埋式污水預處理系統(tǒng)，其特征在于，包括罐體、供氧模塊以及控制器，其中，所述罐體內構造有用于儲存污水的調節(jié)池和用于儲存污泥的污泥池，且所述調節(jié)池與污泥池通過第一隔板相互隔離，所述第一隔板開設有用于連通調節(jié)池與污泥池的回流孔，且所述回流孔處設置有單向控制部件，所述單向控制部件用于使污泥池與調節(jié)池單向連通；所述供氧模塊包括設置于所述污泥池內的供氧管、與所述供氧管相連通的進氣管以及第一控制閥，所述進氣管用于連通氣體增壓器，所述供氧管構造有若干排氣孔；所述控制器與所述第一控制閥電連接，控制器用于控制第一控制閥開啟/關閉，以控制供氧模塊向污泥池內間歇性供氧，以實現間歇式曝氣，在污泥池內營造缺氧-好氧交替環(huán)境，缺氧階段和好氧階段的溶解氧分別控制于

0.5mg/L和5mg/L；罐體還設置有第一人孔，所述第一人孔構造于對應所述污泥池的位置處，第一人孔通過法蘭連接于一井筒，所述井筒的下端通過法蘭連接于罐體；第一人孔的側壁構造有用于連接輸氣管道的第一接頭和用于連接排泥管道的第二接頭，所述進氣管與所述第一接頭相連通，所述第二接頭通過進泥管與所述污泥池相連通；罐體還設置有第二人孔，所述第二人孔構造于對應調節(jié)池的位置處，第二人孔通過法蘭連接于一井筒，所述井筒的下端通過法蘭連接于罐體；第二人孔的側壁構造有用于連接出水管道的第三接頭，所述調節(jié)池內設置有提升泵，且提升泵的出水端通過排水管與所述第三接頭相連通；還包括用于監(jiān)測污泥池內液位高度的液位傳感器，所述液位傳感器與所述控制器電連接，當液位傳感器所采集的液位高度高于所述回流孔的下邊緣時，控制器控制第一控制閥關閉，當液位傳感器所采集的液位高度等于或低于所述回流孔的下邊緣時，控制器控制供氧模塊向污泥池內間歇性供氧。

2.根據權利要求1所述的地埋式污水預處理系統(tǒng)，其特征在于，所述單向控制部件包括活動蓋板，所述活動蓋板的上端活動連接于所述第一隔板，且活動蓋板設置于所述調節(jié)池內，活動蓋板在自身重量的作用下封閉所述回流孔。

3.根據權利要求2所述的地埋式污水預處理系統(tǒng)，其特征在于，所述活動蓋板通過合頁連接于所述第一隔板；和/或，所述活動蓋板與所述第一隔板之間還設置有密封圈；和/或，所述控制器為單片機、PC機或PLC。

4.根據權利要求1-3任一所述的地埋式污水預處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括攪拌模塊，所述攪拌模塊包括設置于所述調節(jié)池內的攪拌管、與所述攪拌管相連通的導氣管以及第二控制器閥，所述導氣管用于連通氣體增壓器，所述攪拌管構造有若干排氣孔，所述控制器與所述第二控制閥電連接，控制器用于控制第二控制閥開啟/關閉，以控制是/否向調節(jié)池內輸送氣體。

5.根據權利要求1-3任一所述的地埋式污水預處理系統(tǒng)，其特征在于，所述罐體內還構造有攔渣池，所述攔渣池與所述調節(jié)池通過第二隔板相分隔，并通過構造于第二隔板的過水孔相連通，且過水孔與攔渣池的底部具有所設定的距離，過水孔下方的第二隔板用于攔渣，過水孔上方的第二隔板用于攔截油污。

6.根據權利要求5所述的地埋式污水預處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括提籃格柵裝置，所述罐體設置有第三人孔，所述第三人孔與所述攔渣池相連通，所述提籃格柵裝置設置于所述攔渣池內，并對應所述第三人孔，所述提籃格柵裝置與安裝于罐體的進水管相連通。

7.根據權利要求1所述的地埋式污水預處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括對污水進行生化處理的生化處理設備以及氣體增壓器，其中，所述調節(jié)池通過出水管道與所述生化處理設備的進水端相連通，用于將污水送入所述生化處理設備，所述生化處理設備的污泥輸出端通過排泥管道與所述污泥池相連通，用于將污泥送入污泥池；所述氣體增壓器通過輸氣管道與所述供氧管相連通，所述氣體增壓器采用的是氣泵或氣站。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決現有地埋式污水預處理系統(tǒng)用于處理農村污水時，存在前端預處理后的污水碳氮比失衡嚴重，而后端生化處理所產生的污泥量大、清運頻率高，成本高的問題，提供了一種適用于處理農村污水的地埋式污水預處理系統(tǒng)，能夠實現清液自流回流功能，不僅可以減少污泥池的污泥量，從而有效降低清運頻率和成本，而且可以有效調節(jié)前端預處理污水中的碳氮比例，達到增加碳源的目的，更有利于后續(xù)進行生化處理，主要構思為：

一種地埋式污水預處理系統(tǒng)，包括罐體、供氧模塊以及控制器，其中，

所述罐體內構造有用于儲存污水的調節(jié)池和用于儲存污泥的污泥池，且所述調節(jié)池與污泥池通過第一隔板相互隔離，所述第一隔板開設有用于連通調節(jié)池與污泥池的回流孔，且所述回流孔處設置有單向控制部件，所述單向控制部件用于使污泥池與調節(jié)池單向連通；

所述供氧模塊包括設置于所述污泥池內的供氧管、與所述供氧管相連通的進氣管以及第一控制閥，所述進氣管用于連通氣體增壓器，所述供氧管構造有若干排氣孔；

所述控制器與所述第一控制閥電連接，控制器用于控制第一控制閥開啟/關閉，以控制供氧模塊向污泥池內間歇性供氧。在本方案中，通過將調節(jié)池與污泥池構造于同一罐體內，不僅可以簡化結構、更便于進行地埋，而且使得二者可以通過回流孔單向連通，以便相互配合使用；通過構造用于儲存污水的調節(jié)池，可以對污水進行均質、均量調節(jié)，調節(jié)后的污水再進入后續(xù)的生化處理設備進行生化處理，可以解決農村污水水質、水量波動大的問題；通過設置供氧模塊，并可以利用進氣管連通氣體增壓器，使得氣體增壓器可以經由進氣管、供氧管以及排氣孔向污泥池內輸送氧氣，而通過控制器控制第一控制閥的開啟/關閉，使得在實際運行過程中，可以在污泥池內實現間歇式曝氣，從而可以在污泥池內營造缺氧-好氧交替環(huán)境，強制污泥池內的污泥發(fā)生內源代謝，發(fā)生細胞溶解和氧化分解后實現污泥減量，可以解決污泥池內污泥減量的問題；具體是使污泥首先進入缺氧階段，發(fā)生反硝化過程，產生一定堿度，然后曝氣階段發(fā)生污泥分解過程產生的有機酸能夠有效得到中和，最后再進入缺氧累積堿度，如此循環(huán)，周而復始，從而實現污泥有效減量；在這個過程中，污泥分解后的營養(yǎng)物釋放進入上清液，且上清液可以經由回流孔回流進調節(jié)池，不僅可以有效補充調節(jié)池內的碳源，避免待處理污水出現碳氮比嚴重失衡的現象，從而可以解決前端預處理后的污水碳氮比失衡嚴重的問題，而且可以使污泥池內的污泥得到濃縮，即，本系統(tǒng)能夠實現小型污水處理站污泥池污泥減量、濃縮和碳源回收的目的；此外，本方案中，通過在回流孔處設置單向控制部件，使得污泥池與調節(jié)池只能單向連通，不僅可以實現污泥池內上清液的自回流功能，而且可以解決因為來流污水的水量波動大，導致容易出現污水倒流的問題，防止調節(jié)池內的污水直接經由回流孔流入污泥池內，從而可以滿足各種工況的需求。

為解決曝氣過程中，污泥池內的污泥會經由回流孔流進調節(jié)池的問題，進一步的，還包括用于監(jiān)測污泥池內液位高度的液位傳感器，所述液位傳感器與所述控制器電連接，當液位傳感器所采集的液位高度高于所述回流孔的下邊緣時，控制器控制第一控制閥關閉，當液位傳感器所采集的液位高度等于或低于所述回流孔的下邊緣時，控制器控制供氧模塊向污泥池內間歇性供氧。在本方案中，通過設置液位傳感器，可以有效監(jiān)測污泥池內的實時液位高度，以便根據實時的液位高度數目判斷是/否進行曝氣，一方面，當液位傳感器所采集的液位高度高于所述回流孔的下邊緣時，控制器控制第一控制閥關閉，使得整個供氧模塊不會在污泥池內曝氣，從而有效防止曝氣導致污泥上浮，并經由回流孔流進調節(jié)池；此時，污泥池的上清液可以經由回流孔自動回流進調節(jié)池，達到濃縮污泥、污泥減量的目的；另一方面，當液位傳感器所采集的液位高度等于或低于所述回流孔的下邊緣時，控制器可以控制供氧模塊進行間歇式曝氣，以便在污泥池內營造缺氧-好氧交替環(huán)境，達到污泥減量的目的。

為解決污泥池與調節(jié)池單向連通的問題，優(yōu)選的，所述單向控制部件包括活動蓋板，所述活動蓋板的上端活動連接于所述第一隔板，且活動蓋板設置于所述調節(jié)池內，活動蓋板在自身重量的作用下封閉所述回流孔。通過將活動蓋板的上端活動連接于第一隔板，使得在自身重量的作用下，活動蓋板的下端可以自由下垂并正好封閉所述回流孔，且由于活動第一隔板設置于所述調節(jié)池內，無論調節(jié)池的液位有多高，活動蓋板始終處于關閉狀態(tài)，從而可以有效防止調節(jié)池內的污水倒流進污泥池；而當污泥池的液位高度高于回流孔，且調節(jié)池內的污水低于回流孔時，在單側壓力的作用下，活動蓋板會自動開啟，使得污泥池內上清液可以自動經由回流孔回流進調節(jié)池，當污泥池的液位高度高于回流孔的高度時，壓力差消失，活動蓋板在自身的重力作用下自動關閉，從而達到污泥池與調節(jié)池單向連通的目的。

優(yōu)選的，所述活動蓋板通過合頁連接于所述第一隔板；和/或，所述活動蓋板與所述第一隔板之間還設置有密封圈。以便實現更好的密封效果。

優(yōu)選的，所述控制器為單片機、PC機或PLC。

為解決便于清理污泥池內污泥的問題，進一步的，所述罐體還設置有第一人孔，所述第一人孔構造于對應所述污泥池的位置處，并與所述污泥池相連通。通過構造第一人孔，使得在實際使用時，工作人員可以定期經由第一人孔清理污泥池內的污泥。

為便于裝配和檢修，進一步的，所述罐體還設置有第二人孔，所述第二人孔構造于對應所述調節(jié)池的位置處，并與所述調節(jié)池相連通。

進一步的，所述第一人孔的側壁構造有用于連接輸氣管道的第一接頭和用于連接排泥管道的第二接頭，所述進氣管與所述第一接頭相連通，所述第二接頭通過進泥管與所述污泥池相連通。采用這樣的設計，不僅便于進氣管和進泥管的布置和裝配，而且便于現場安裝和后續(xù)檢修。

進一步的，所述第二人孔的側壁構造有用于連接出水管道的第三接頭，所述提升泵安裝于所述調節(jié)池內，且提升泵的出水端通過排水管與所述第三接頭相連通。不僅有利于結構更加緊湊，而且便于安裝和后期維護、檢修。

為解決防止污水中的雜質在調節(jié)池的底部沉底板結的問題，進一步的，還包括攪拌模塊，所述攪拌模塊包括設置于所述調節(jié)池內的攪拌管、與所述攪拌管相連通的導氣管以及第二控制器閥，所述導氣管用于連通氣體增壓器，所述攪拌管構造有若干排氣孔，

所述控制器與所述第二控制閥電連接，控制器用于控制第二控制閥開啟/關閉，以控制是/否向調節(jié)池內輸送氣體。在本方案中，通過在調節(jié)池內設置攪拌模塊，并可以利用導氣管連通氣體增壓器，使得氣體增壓器可以經由導氣管、攪拌管以及排氣孔向調節(jié)池內輸送氣體，進入調節(jié)池內的氣體，可以驅動調節(jié)池內的污水運動，不僅可以防止大量碳源物質沉底，使得調節(jié)池內的污水可以混合均勻，實現對污水進行均勻調質的目的，而且可以有效防止污水中的懸浮物、砂礫等雜質在調節(jié)池的底部出現沉底板結的現象，并可以有效防止因雜質沉底板結而出現的堵塞問題。

優(yōu)選的，所述第二人孔的側壁還構造有用于連接輸氣管道的第四接頭，所述導氣管與所述第四接頭相連通。

為解決污水預處理過程中，攔截污水中密度大于水的雜質及油污等密度小于水的雜質的問題，進一步的，所述罐體內還構造有攔渣池，所述攔渣池與所述調節(jié)池通過第二隔板相分隔，并通過構造于第二隔板的過水孔相連通，且過水孔與攔渣池的底部具有所設定的距離，過水孔下方的第二隔板用于攔渣，過水孔上方的第二隔板用于攔截油污。本方案中，調節(jié)池的上游還構造有攔渣池，并將過水孔構造于距離攔渣池底部一定高度的位置處，在實際使用時，攔渣池內污水高于所述過水孔，使得攔渣池中的污水可以經由過水孔進入后續(xù)的調節(jié)池，在這個過程中，過水孔下方的第二隔板可以有效攔截污水中的砂石、纖維物等密度大于水的雜質，從而有效防止這些雜質進入后續(xù)的調節(jié)池，避免在調節(jié)池中出現沉底板結的問題，同時，過水孔上方的第二隔板可以有效攔截油污等浮于污水表面的雜質，達到有效隔離油污等輕質雜質的目的。

優(yōu)選的，所述過水孔構造于第二隔板的中部。以便在過水孔的下方形成足夠的沉淀空間和存儲雜質的空間。

優(yōu)選的，所述過水孔優(yōu)先采用矩形孔。便于控制液面高度。

為解決污水預處理過程中，攔截污水中較大雜質的問題，進一步的，還包括提籃格柵裝置，所述罐體設置有第三人孔，所述第三人孔與所述攔渣池相連通，

所述提籃格柵裝置設置于所述攔渣池內，并對應所述第三人孔，所述提籃格柵裝置與安裝于罐體的進水管相連通。即，輸入罐體內的污水先進入提籃格柵裝置，以便利用提籃格柵裝置攔截污水中的大雜質，未被攔截的密度大于水的砂石、纖維物等隨著污水進入攔渣池，并可以在攔渣池內沉積，從而實現更好的攔渣效果。

為解決提籃格柵與進水管之間的安裝縫隙容易出現跑渣的問題，進一步的，所述提籃格柵裝置包括固定安裝于所述罐體的安裝座、耦合座、導向機構以及提籃格柵，其中，

所述安裝座構造有第一耦合面，所述第一耦合面內構造有第一進水口，所述第一進水口與所述進水管相連通，

所述耦合座構造有適配所述第一耦合面的第二耦合面，所述第二耦合面內構造有第二進水口，所述提籃格柵連接于所述耦合座，并與所述第二進水口相連通，

所述導向機構包括沿豎直方向設置的導向部和適配所述導向部的適配部，所述導向部連接于所述安裝座，所述適配部構造于所述耦合座，適配部約束于所述導向部，并與導向部構成沿豎直方向的移動副；

耦合座可在第一位置與第二位置之間移動，所述第一位置位于第二位置的下方，且在第一位置處，所述安裝座支撐耦合座，第二耦合面對應第一耦合面，且第二進水口與第一進水口相連通。在本方案中，通過構造安裝座和耦合座，并使得提籃格柵連接于耦合座，而耦合座可移動的約束于安裝座，使得提籃格柵可以在外力的作用下在第一位置與第二位置之間移動，且第一位置位于第二位置的下方，使得提籃格柵能夠在外力的作用下升/降，以解決便于清理提籃格柵內柵渣的問題；通過在安裝座構造第一耦合面，在耦合座構造適配第一耦合面的第二耦合面，并分別在第一耦合面和第二耦合面內構造第一進水口和第二進水口，使得當耦合座處于初始位置，即第一位置處時，第二耦合面正好對應第一耦合面，且第二進水口與第一進水口相連通，通過第一耦合面與第二耦合面的配合，使得耦合座與安裝座貼合得更好，從而可以有效縮小甚至消除耦合座與安裝座之間的縫隙，可以有效避免出現跑渣的問題；而通過第二進水口與第一進水口的連通，使得外界的污水可以經由進水管進入第一進水口，并經由第一進水口進入第二進水口，最后經由第二進水口源源不斷的進入提籃格柵，可以解決在第一位置處正常進水的問題；相對于現有的提籃格柵裝置，本提籃格柵裝置的結構更加緊湊，設計更加合理，可以確保提籃格柵與進水管之間不會出現跑渣的問題，從而有效解決現有技術存在的問題。

進一步的，還包括對污水進行生化處理的生化處理設備以及氣體增壓器，其中，

所述調節(jié)池通過出水管道與所述生化處理設備的進水端相連通，用于將污水送入所述生化處理設備，所述生化處理設備的污泥輸出端通過排泥管道與所述污泥池相連通，用于將污泥送入污泥池；所述氣體增壓器通過輸氣管道與所述供氧管相連通，所述氣體增壓器采用的是氣泵或氣站。

與現有技術相比，使用本發(fā)明提供的一種地埋式污水預處理系統(tǒng)，能夠實現清液自回流功能，不僅可以減少污泥池的污泥量，有效降低清運頻率和成本，而且可以有效調節(jié)前端預處理污水中的碳氮比例，達到增加碳源的目的，更有利于后續(xù)進行生化處理，尤其適用于處理農村污水。

（發(fā)明人：何京鐘;孫竟;劉羿;柴玉峰;肖波;易洋）