公布日：2023.06.23
申請日：2023.03.02
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/30(2023.01)N;C02F7/00(2006.01)N;C02F1/20(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及生活污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種農(nóng)村污水低濃度進水三相分離處理裝置。技術(shù)問題是：現(xiàn)有農(nóng)村污水處理裝置中污水回流不高效，從而導致污水處理效果不佳。本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種農(nóng)村污水低濃度進水三相分離處理裝置，包括有生物分解系統(tǒng)、三相分離系統(tǒng)和氣提系統(tǒng)等；生物分解系統(tǒng)連接有三相分離系統(tǒng)；生物分解系統(tǒng)連接有氣提系統(tǒng)；生物分解系統(tǒng)用于分解污水中的有機污染物；三相分離系統(tǒng)用于分離活性污泥、污水、氣體；氣提系統(tǒng)用于將好氧池內(nèi)的污水和污泥回流至缺氧池。本發(fā)明農(nóng)村污水低濃度進水三相分離處理裝置通過合理設(shè)計結(jié)構(gòu)，優(yōu)化曝氣、提升和排泥等運行流程，使農(nóng)村污水的處理效果更佳，從而提高污水處理的水質(zhì)濃度。
權(quán)利要求書
1.一種農(nóng)村污水低濃度進水三相分離處理裝置，包括有支撐架（1）；其特征在于，還包括有生物分解系統(tǒng)、三相分離系統(tǒng)和氣提系統(tǒng)；支撐架（1）上方連接有生物分解系統(tǒng)；生物分解系統(tǒng)連接有三相分離系統(tǒng)；生物分解系統(tǒng)連接有氣提系統(tǒng)；生物分解系統(tǒng)用于分解污水中的有機污染物；三相分離系統(tǒng)用于分離活性污泥、污水、氣體；氣提系統(tǒng)用于將好氧池內(nèi)的污水和污泥回流至缺氧池；生物分解系統(tǒng)包括有容納組件和曝氣組件；支撐架（1）上方連接有容納組件；容納組件左部連接有曝氣組件；容納組件用于容納污水污泥；曝氣組件用于制造有氧環(huán)境；容納組件包括有前側(cè)板（101）、左側(cè)板（102）、后側(cè)板（103）、右側(cè)板（104）、第一下底板（105）、第二下底板（106）、上側(cè)板（107）、第一隔板（108）、第二隔板（109）、連通管（1010）、攪拌泵（1011）、污水入口（1012）和污水出口（1013）；支撐架（1）固定連接有第一下底板（105）和第二下底板（106），第二下底板（106）在第一下底板（105）左側(cè)；第一下底板（105）和第二下底板（106）共同固定連接有前側(cè)板（101）；前側(cè)板（101）左側(cè)固定連接有左側(cè)板（102）；左側(cè)板（102）后側(cè)固定連接有后側(cè)板（103）；后側(cè)板（103）右側(cè)固定連接有右側(cè)板（104）；前側(cè)板（101）、左側(cè)板（102）、后側(cè)板（103）和右側(cè)板（104）上端共同固定連接有上側(cè)板（107）；前側(cè)板（101）中部和后側(cè)板（103）中部固定連接有第一隔板（108），且第一隔板（108）右側(cè)為缺氧區(qū)，且第一隔板（108）左側(cè)為好氧區(qū)；上側(cè)板（107）下端固定連接有第二隔板（109），且第二隔板（109）位于第一隔板（108）左側(cè)；第一隔板（108）左側(cè)固定連接有連通管（1010），且連通管（1010）貫穿第一隔板（108），且連通管（1010）內(nèi)部設(shè)有可以開閉的閥門；第一下底板（105）上方安裝有兩個攪拌泵（1011），且攪拌泵（1011）位于第一隔板（108）右側(cè)；右側(cè)板（104）固定連接有污水入口（1012），且污水入口（1012）貫穿右側(cè)板（104）；后側(cè)板（103）固定連接有污水出口（1013），且污水出口（1013）貫穿后側(cè)板（103）；前側(cè)板（101）和曝氣組件連接；氣提系統(tǒng)包括有空氣混合組件和氧氣吹脫組件；第一隔板（108）連接有空氣混合組件；第一隔板（108）連接有氧氣吹脫組件；空氣混合組件用于向污水污泥中注入氣泡；氧氣吹脫組件用于脫除進入缺氧區(qū)的污水污泥中的氧氣；空氣混合組件包括有引導殼（301）、送氣環(huán)（302）、送氣管（303）、送氣總管（304）、導流罩（305）、圓盤底板（306）、高壓導氣管（307）、高壓導氣總管（308）、分泡鋼絲（309）、噴氣支管（3010）、導流板（3011）和遮板（3012）；第一隔板（108）固定連接有兩個引導殼（301），且引導殼（301）中部開有若干個環(huán)形分布的污水口（301a），且引導殼（301）設(shè)有空腔（301c），且引導殼（301）開有側(cè)壁出氣口（301b），引導殼（301）內(nèi)部通過側(cè)壁出氣口（301b）和空腔（301c）連通；每個引導殼（301）套接有一個送氣環(huán)（302），且送氣環(huán)（302）和空腔（301c）連通；兩個送氣環(huán)（302）連通有同一個送氣管（303）；送氣管（303）連通有送氣總管（304）；引導殼（301）套接有導流罩（305），且導流罩（305）位于污水口（301a）外部，且導流罩（305）設(shè)有若干個環(huán)形分布的導流口（305a）；引導殼（301）下端固定連接有圓盤底板（306）；圓盤底板（306）固定連接有高壓導氣管（307）；兩個高壓導氣管（307）共同連通有高壓導氣總管（308）；引導殼（301）下內(nèi)部固定連接有分泡鋼絲（309）；高壓導氣管（307）下部連通有若干噴氣支管（3010）；高壓導氣管（307）固定連接有若干導流板（3011），且導流板（3011）位于噴氣支管（3010）下方；第二下底板（106）轉(zhuǎn)動連接有兩個遮板（3012），且遮板（3012）上表面和圓盤底板（306）相接觸；污水口（301a）和圓盤底板（306）用于使污泥污水能夠進入引導殼（301）內(nèi)部；導流罩（305）用于控制進入污水口（301a）的污水多少及流動方向；回流開始時，啟動送氣總管（304）和高壓導氣總管（308）外界的氣泵，將空氣送入氣提系統(tǒng)中，高壓導氣總管（308）中的高壓空氣進入高壓導氣管（307），從噴氣支管（3010）噴出，變?yōu)槲⑿馀莺臀勰辔鬯旌显谝黄�，這種氣體污泥污水混合物密度小于原本的污泥污水混合物，所以氣體污泥污水混合物上升，引導殼（301）外部的污泥污水穿過遮板（3012）上的孔洞，再穿過圓盤底板（306）上的孔洞，進入引導殼（301）內(nèi)部，遇到導流板（3011），使得原本豎直上升的污泥污水混合物上升的同時繞著引導殼（301）中心旋轉(zhuǎn)，之后和噴氣支管（3010）噴出的氣體混合，旋轉(zhuǎn)的混合物有利于更均勻的分布噴氣支管（3010）噴出的氣體，新的混合物繼續(xù)上升，在上升過程中，微小氣泡逐漸相互接觸，結(jié)合成大氣泡，進而形成大氣塞，此時上升的混合物中的大氣泡遇到分泡鋼絲（309），被重新分割為小氣泡，之后混合物又被從污水口（301a）涌進的污水沖擊混合，攪動作用使得這些微小氣泡重新均勻分散，避免被分泡鋼絲（309）分割后的氣泡重新聚集成大氣塞，從污水口（301a）涌進的污水在經(jīng)過污水口（301a）之前，會先經(jīng)過導流罩（305），被導流口（305a）引導，所以污水口（301a）涌進的污水會再次推動混合物繞著引導殼（301）中心旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的混合物會產(chǎn)生離心力，導致密度小的物質(zhì)靠近旋轉(zhuǎn)中心，密度大的物質(zhì)遠離旋轉(zhuǎn)中心，也就是氣泡會向旋轉(zhuǎn)的中心聚集，而污泥更多的聚集在引導殼（301）的內(nèi)壁，這樣導致混合物中心密度低更容易上升，而四周密度高，上升困難，降低了氣提效果，所以要對靠近引導殼（301）內(nèi)壁的混合物充氣，降低靠近引導殼（301）內(nèi)壁的混合物，送氣總管（304）中的空氣進入送氣管（303），再從送氣管（303）進入送氣環(huán)（302），從送氣環(huán)（302）進入空腔（301c），從側(cè)壁出氣口（301b）噴出成為微小氣泡和污泥污水混合，均勻混合物的密度，混合物繼續(xù)上升，最后上升至氧氣吹脫組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)村污水低濃度進水三相分離處理裝置，其特征在于，曝氣組件包括有三通管（111）、送風管（112）和曝氣管（113）；前側(cè)板（101）固定連接有三通管（111），且三通管（111）貫穿前側(cè)板（101）；三通管（111）連通有兩個送風管（112），且送風管（112）另一端和后側(cè)板（103）固定連接；每個送風管（112）連通有若干個曝氣管（113）；曝氣管（113）用于向污泥污水中均勻分布空氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種農(nóng)村污水低濃度進水三相分離處理裝置，其特征在于，三相分離系統(tǒng)包括有水氣分離組件和污泥沉降組件；容納組件連接有水氣分離組件；容納組件連接有污泥沉降組件；水氣分離組件用于分離污水和污水中的氣泡；污泥沉降組件用于收集轉(zhuǎn)移沉淀的污泥。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種農(nóng)村污水低濃度進水三相分離處理裝置，其特征在于，水氣分離組件包括有集氣罩（201）、集氣管（202）、集氣總管（203）、集氣板（204）、出水堰（205）和集水槽（206）；前側(cè)板（101）和后側(cè)板（103）共同固定連接有若干個左右分布的集氣罩（201）；每個集氣罩（201）貫穿有前后分布的兩個集氣管（202）；前側(cè)的集氣管（202）共同連通有一個集氣總管（203）；后側(cè)的集氣管（202）共同連通有另一個集氣總管（203）；左側(cè)板（102）固定連接有集氣板（204）；第二隔板（109）固定連接有出水堰（205）；前側(cè)板（101）和后側(cè)板（103）共同固定連接有集水槽（206），且集水槽（206）和出水堰（205）連通；集水槽（206）和出水堰（205）連通用于收集被凈化的污水。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種農(nóng)村污水低濃度進水三相分離處理裝置，其特征在于，污泥沉降組件包括有集泥槽（211）、第一分泥斜面（212）、第一導泥管（213）、導泥槽（214）、斜板（215）、第二分泥斜面（216）和第二導泥管（217）；前側(cè)板（101）和后側(cè)板（103）共同固定連接有若干個左右分布的集泥槽（211）；每個集泥槽（211）上表面固定連接有一個第一分泥斜面（212）；每個集泥槽（211）的前端和后端分別貫穿有一個第一導泥管（213）；前側(cè)板（101）和后側(cè)板（103）分別固定連接有一個導泥槽（214），且導泥槽（214）位于對應第一導泥管（213）下方；前側(cè)板（101）和后側(cè)板（103）分別固定連接有一個斜板（215），且斜板（215）位于對應導泥槽（214）的右下方；最右側(cè)的集氣罩（201）和第二隔板（109）之間固定連接有第二分泥斜面（216）；前側(cè)板（101）和后側(cè)板（103）分別連通有一個第二導泥管（217）；第一分泥斜面（212）和第二分泥斜面（216）用于讓沉淀的污泥向兩側(cè)移動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)村污水低濃度進水三相分離處理裝置，其特征在于，氧氣吹脫組件包括有送水方槽（311）、吹脫腔（312）、吹脫管（313）、吹脫總管（314）、集氣腔（315）和排氣總管（316）；第一隔板（108）固定連接有兩個送水方槽（311），且兩個送水方槽（311）上方被上側(cè)板（107）遮蓋；每個送水方槽（311）下方連通有一個吹脫腔（312）；兩個吹脫腔（312）共同連通有一個吹脫管（313）；吹脫管（313）連通有吹脫總管（314）；上側(cè)板（107）上表面固定連接有兩個集氣腔（315），且集氣腔（315）通過上側(cè)板（107）上的孔洞和送水方槽（311）連通；每個集氣腔（315）連通有一個排氣總管（316）；排氣總管（316）用于排出水氣分離組件和氧氣吹脫組件分離出的氣體。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有農(nóng)村污水處理裝置中污水回流不高效的缺點，本發(fā)明提供一種農(nóng)村污水低濃度進水三相分離處理裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種農(nóng)村污水低濃度進水三相分離處理裝置，包括有支撐架、生物分解系統(tǒng)、三相分離系統(tǒng)和氣提系統(tǒng)；支撐架上方連接有生物分解系統(tǒng)；生物分解系統(tǒng)連接有三相分離系統(tǒng)；生物分解系統(tǒng)連接有氣提系統(tǒng)；生物分解系統(tǒng)用于分解污水中的有機污染物；三相分離系統(tǒng)用于分離活性污泥、污水、氣體；氣提系統(tǒng)用于將好氧池內(nèi)的污水和污泥回流至缺氧池。
更為優(yōu)選的是，生物分解系統(tǒng)包括有容納組件和曝氣組件；支撐架上方連接有容納組件；容納組件左部連接有曝氣組件；容納組件用于容納污水污泥；曝氣組件用于制造有氧環(huán)境。
更為優(yōu)選的是，容納組件包括有前側(cè)板、左側(cè)板、后側(cè)板、右側(cè)板、第一下底板、第二下底板、上側(cè)板、第一隔板、第二隔板、連通管、攪拌泵、污水入口和污水出口；支撐架固定連接有第一下底板和第二下底板，第二下底板在第一下底板左側(cè)；第一下底板和第二下底板共同固定連接有前側(cè)板；前側(cè)板左側(cè)固定連接有左側(cè)板；左側(cè)板后側(cè)固定連接有后側(cè)板；后側(cè)板右側(cè)固定連接有右側(cè)板；前側(cè)板、左側(cè)板、后側(cè)板和右側(cè)板上端共同固定連接有上側(cè)板；前側(cè)板中部和后側(cè)板中部固定連接有第一隔板，且第一隔板右側(cè)為缺氧區(qū)，且第一隔板左側(cè)為好氧區(qū)；上側(cè)板下端固定連接有第二隔板，且第二隔板位于第一隔板左側(cè)；第一隔板左側(cè)固定連接有連通管，且連通管貫穿第一隔板，且連通管內(nèi)部設(shè)有可以開閉的閥門；第一下底板上方安裝有兩個攪拌泵，且攪拌泵位于第一隔板右側(cè)；右側(cè)板固定連接有污水入口，且污水入口貫穿右側(cè)板；后側(cè)板固定連接有污水出口，且污水出口貫穿后側(cè)板；前側(cè)板和曝氣組件連接。
更為優(yōu)選的是，曝氣組件包括有三通管、送風管和曝氣管；前側(cè)板固定連接有三通管，且三通管貫穿前側(cè)板；三通管連通有兩個送風管，且送風管另一端和后側(cè)板固定連接；每個送風管連通有若干個曝氣管；曝氣管用于向污泥污水中均勻分布空氣。
更為優(yōu)選的是，三相分離系統(tǒng)包括有水氣分離組件和污泥沉降組件；容納組件連接有水氣分離組件；容納組件連接有污泥沉降組件；水氣分離組件用于分離污水和污水中的氣泡；污泥沉降組件用于收集轉(zhuǎn)移沉淀的污泥。
更為優(yōu)選的是，水氣分離組件包括有集氣罩、集氣管、集氣總管、集氣板、出水堰和集水槽；前側(cè)板和后側(cè)板共同固定連接有若干個左右分布的集氣罩；每個集氣罩貫穿有前后分布的兩個集氣管；前側(cè)的集氣管共同連通有一個集氣總管；后側(cè)的集氣管共同連通有另一個集氣總管；左側(cè)板固定連接有集氣板；第二隔板固定連接有出水堰；前側(cè)板和后側(cè)板共同固定連接有集水槽，且集水槽和出水堰連通；集水槽和出水堰連通用于收集被凈化的污水。
更為優(yōu)選的是，污泥沉降組件包括有集泥槽、第一分泥斜面、第一導泥管、導泥槽、斜板、第二分泥斜面和第二導泥管；前側(cè)板和后側(cè)板共同固定連接有若干個左右分布的集泥槽；每個集泥槽上表面固定連接有一個第一分泥斜面；每個集泥槽的前端和后端分別貫穿有一個第一導泥管；前側(cè)板和后側(cè)板分別固定連接有一個導泥槽，且導泥槽位于對應第一導泥管下方；前側(cè)板和后側(cè)板分別固定連接有一個斜板，且斜板位于對應導泥槽的右下方；最右側(cè)的集氣罩和第二隔板之間固定連接有第二分泥斜面；前側(cè)板和后側(cè)板分別連通有一個第二導泥管；第一分泥斜面和第二分泥斜面用于讓沉淀的污泥向兩側(cè)移動。
更為優(yōu)選的是，氣提系統(tǒng)包括有空氣混合組件和氧氣吹脫組件；第一隔板連接有空氣混合組件；第一隔板連接有氧氣吹脫組件；空氣混合組件用于向污水污泥中注入氣泡；氧氣吹脫組件用于脫除進入缺氧區(qū)的污水污泥中的氧氣。
更為優(yōu)選的是，空氣混合組件包括有引導殼、送氣環(huán)、送氣管、送氣總管、導流罩、圓盤底板、高壓導氣管、高壓導氣總管、分泡鋼絲、噴氣支管、導流板和遮板；第一隔板固定連接有兩個引導殼，且引導殼中部開有若干個環(huán)形分布的污水口，且引導殼設(shè)有空腔，且引導殼開有側(cè)壁出氣口，引導殼內(nèi)部通過側(cè)壁出氣口和空腔連通；每個引導殼套接有一個送氣環(huán)，且送氣環(huán)和空腔連通；兩個送氣環(huán)連通有同一個送氣管；送氣管連通有送氣總管；引導殼套接有導流罩，且導流罩位于污水口外部，且導流罩設(shè)有若干個環(huán)形分布的導流口；引導殼下端固定連接有圓盤底板；圓盤底板固定連接有高壓導氣管；兩個高壓導氣管共同連通有高壓導氣總管；引導殼下內(nèi)部固定連接有分泡鋼絲；高壓導氣管下部連通有若干噴氣支管；高壓導氣管固定連接有若干導流板，且導流板位于噴氣支管下方；第二下底板轉(zhuǎn)動連接有兩個遮板，且遮板上表面和圓盤底板相接觸；污水口和圓盤底板用于使污泥污水能夠進入引導殼內(nèi)部；導流罩用于控制進入污水口的污水多少及流動方向。
更為優(yōu)選的是，氧氣吹脫組件包括有送水方槽、吹脫腔、吹脫管、吹脫總管、集氣腔和排氣總管；第一隔板固定連接有兩個送水方槽，且兩個送水方槽上方被上側(cè)板遮蓋；每個送水方槽下方連通有一個吹脫腔；兩個吹脫腔共同連通有一個吹脫管；吹脫管連通有吹脫總管；上側(cè)板上表面固定連接有兩個集氣腔，且集氣腔通過上側(cè)板上的孔洞和送水方槽連通；每個集氣腔連通有一個排氣總管；排氣總管用于排出水氣分離組件和氧氣吹脫組件分離出的氣體。
有益效果：本農(nóng)村污水低濃度進水三相分離處理裝置通過合理設(shè)計結(jié)構(gòu)，優(yōu)化曝氣、提升和排泥等運行流程，使農(nóng)村污水的處理效果更佳，從而提高污水處理的水質(zhì)濃度。
第一，污泥沉降組件收集沉降的污泥并將其引導至第二下底板，使得向下沉降的污泥不會和向上流動的污水沖突，保證了污泥污水的順暢流動，進而保證污泥污水回流的高效性。
第二，水氣分離組件的集氣罩與出水堰之間的空間用于沉淀污泥，這部分空間需要相對靜止，減少擾動，而集氣罩下方的空間需要一定程度的攪拌，增強處理效果，所以在集氣罩下方的空間連通管送來被缺氧區(qū)處理的污水，而氣提系統(tǒng)引出已被好氧微生物處理好的污水，在集氣罩下方的空間形成攪拌的同時，保證了集氣罩與出水堰之間的空間相對平靜，保證污泥的沉淀效果。
第三，空氣混合組件有著位于底部的圓盤底板和位于中部的污水口這兩個污泥污水的入口，之所以設(shè)置這兩個入口，是考慮到根據(jù)凈化情況，回流至缺氧區(qū)域的混合物需要不同的污泥污水比例，從下方的圓盤底板進入的主要是高污泥比例的污水，從污水口進入的是低污泥比例的污水，可以通過轉(zhuǎn)動遮板，控制圓盤底板上孔洞的遮蓋力度，進而控制進入空氣混合組件污泥的多少，通過轉(zhuǎn)動導流罩，控制進入污水口污水的多少，從而實現(xiàn)根據(jù)凈化情況來調(diào)節(jié)不同的污泥污水比例，使得污水處理效果最佳。
第四，空氣混合組件通過噴氣支管和側(cè)壁出氣口向污泥污水混合物中分段注入空氣，是考慮到一次性直接向混合物底部注入空氣，需要較大的壓力，空氣流量越大，成本越高，所以考慮通過噴氣支管向混合物底部注入部分空氣，當混合物上升至一定高度后，再通過側(cè)壁出氣口注入部分空氣，這樣的好處是通過側(cè)壁出氣口注入的空氣不需要太大的壓力，有利于節(jié)約能源，其次混合物上升過程中，氣泡有聚集的傾向，會導致混合物不均勻，而分段氣提可以起到糾正的作用，保證混合物的均勻性，進一步保證污水處理效果。
第五，分泡鋼絲將上升的混合物中的大氣泡重新分割為小氣泡，之后混合物又被從污水口涌進的污水沖擊混合，攪動作用使得這些微小氣泡重新均勻分散，避免被分泡鋼絲分割后的氣泡重新聚集形成大氣塞阻礙流動的問題，從而提高氣提效果，提升污水處理效果。
第六，導流板使得原本豎直上升的污泥污水混合物上升的同時繞著引導殼中心旋轉(zhuǎn)，之后和噴氣支管噴出的氣體混合，旋轉(zhuǎn)的混合物有利于更均勻的分布噴氣支管噴出的氣體。
第七，氧氣吹脫組件完成用氮氣吹脫的方式降低回流至缺氧區(qū)的污泥污水的氧氣含量，有利于保證缺氧區(qū)正常工作。
第八，氣提系統(tǒng)用于將好氧池內(nèi)的污水和污泥回流至缺氧池，實現(xiàn)污泥自動循環(huán)回流，從而不需要設(shè)置獨立的污泥回流裝置，操作更簡單，方便運維管理，同時，運行的能耗得到降低，更有利于節(jié)能減排的環(huán)境保護方針。
（發(fā)明人：孫亮;王銀生;黃勇;盧雙;曾祥波;桂光照;吳柳紅）
