CN112010507A - 一种分户生活污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种分户生活污水处理装置，包括外桶体及内筒体，内筒体的筒壁将外桶体的内腔分隔为位于内筒体内的稳定区、位于外桶体与内筒体之间的环形区，环形区内设有多个隔板，多个隔板将环形区分隔为绕内筒体依次设置的第一缺氧区、第一好氧区、第二缺氧区、第二好氧区及沉淀区，第一缺氧区上部设置溢流区，位于第一缺氧区及第一好氧区之间的隔板的顶部设有连通溢流区及第一好氧区的缺口，第一好氧区的上部还设有连通溢流区及第二缺氧区的溢流槽，第一缺氧区、第二缺氧区内均设置有网状生物填料，第一好氧区，第二好氧区内均设置有生物悬浮球填料。本发明的分户生活污水处理装置脱氮效果好且耗能低。

Description

一种分户生活污水处理装置

技术领域

本发明涉及一种污水处理装置，尤其涉及一种分户生活污水处理装置。

背景技术

对单户的生活污水进行就地处理有很多方面的优势，尤其适用在居住比较分散的地区，比如乡村。在这一方面，源自日本的小型净化槽是个典型的案例。但日本最小型的净化槽设计处理能力为1吨/天，而我国绝大多数的乡村家庭排水量显著小于1吨/天，因此迫切地需要研发适应更小规模排水的单户型污水处理装置。

为解决上述需求问题，国内市场上出现了一批模仿净化槽并缩小其体积的单户污水处理装置以满足乡村污水处理的需求，该批装置在污水总氮消除方面出现了以下两点问题：1)单级“缺氧-好氧”(A/O)工艺，仅靠沉淀区污泥硝化液回流至进水稳定区的过程实现后续的反硝化脱氮作用，难以平衡回流量、总氮去除量与装置总体运行效果之间的关系，导致装置脱氮效果不佳，出水总氮未能达到装置设定的排放标准；2)相比于其他功能区，体积较大的进水稳定区与缺氧区使得原本有机碳与总氮比值就低的生活污水中的有机碳源没有被脱氮反应充分利用，而是被简单的消耗，导致装置的脱氮效果不佳。

为解决上述问题，市场单元与研发过程中出现了A/O工艺的2种衍生形式：多级A/O工艺和多段进水工艺。多级A/O工艺，是在装置体积不变的情况下，将缺氧与好氧功能区拆分成许多小单元并交叉设置，如公开号CN106630478A、名称为一种分散式污水处理装置及利用其进行污水处理的方法的中国专利，看似是实现了对有机碳的充分利用，提高了反硝化脱氮的程度，但是该工艺存在以下两点问题：1)多级A/O虽然没有缩短污水中大颗粒物质在缺氧功能区的停留时间，但在交叉设置的好氧功能区内大颗粒物是无法被消耗的，而且反硝化反应难以利用颗粒型有机物为有机碳源进行脱氮；2)增加了好氧功能区处理污染物的难度，存在生物系统崩溃的风险。

多段进水工艺，是对接纳进水的功能区进行分配，将一部分进水直接流入对有机碳源有需求的缺氧功能区，以实现对有机碳源的充分利用，如专利：(CN10812896A)，该工艺也存在2点问题：1)非工艺起点进入的污水，在装置内的停留时间将会被缩短，势必会导致处理效果下降，限制了多段进水的水量分配；2)进水中需要经过沉降或上浮过程才能被去除的大颗粒污染物较多，不但难以被反硝化反应所利用，而且增大了缺氧功能区的处理负荷。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种脱氮效果好且耗能低的分户生活污水处理装置。

本发明的分户生活污水处理装置，包括外桶体及设于外桶体内的内筒体，外桶体的顶部具有开口，内筒体的底部固设于外桶体的底壁上，内筒体的筒壁将外桶体的内腔分隔为位于内筒体内的稳定区、位于外桶体与内筒体之间的环形区，环形区内设有多个一侧与外桶体内紧密连接且另一侧与内筒体紧密连接的隔板，多个隔板将所述环形区分隔为绕内筒体依次设置的第一缺氧区、第一好氧区、第二缺氧区、第二好氧区及沉淀区，所述第一缺氧区内还设有溢流板，溢流板的两端分别与相邻隔板连接，溢流板的外侧与外桶体的侧壁紧密连接，溢流板的内侧设有与溢流板固连的溢流堰，所述溢流板、溢流堰、外桶体及与溢流板相邻的隔板包围形成位于第一缺氧区上部的溢流区，位于第一缺氧区及第一好氧区之间的隔板的顶部设有连通溢流区及第一好氧区的缺口，所述第一好氧区的上部还设有连通所述溢流区及第二缺氧区的溢流槽，位于第一好氧区及第二缺氧区之间的隔板的底部设有连通第一好氧区及第二缺氧区的第一穿孔，位于第二缺氧区及第二好氧区之间的隔板的顶部设有连通第二缺氧区及第二好氧区的第二穿孔，位于第二好氧区与沉淀区之间的隔板的底部设有连通第二好氧区及沉淀区的第三穿孔，所述外桶体的侧壁上还设置有与所述沉淀区连通的出水管，所述分户生活污水处理装置还包括与所述稳定区连通的进水管，内筒体的侧壁上还设有连通所述稳定区及第一缺氧区的溢流孔，所述第一好氧区、第二缺氧区、第二好氧区内均设置有曝气管，所述第一缺氧区、第二缺氧区内均设置有网状生物填料，所述第一好氧区，第二好氧区内均设置有生物悬浮球填料。

进一步的，本发明的分户生活污水处理装置，所述沉淀区内设有网孔板及气提回流装置，气提回流装置的输入端穿过网孔板并伸入至网孔板的下方，气提回流装置的输出端与所述稳定区连通。

进一步的，本发明的分户生活污水处理装置，所述进水管的一端分别穿过外桶体及内筒体的侧壁并与所述稳定区连通。

进一步的，本发明的分户生活污水处理装置，所述溢流堰顶端呈锯齿形。

进一步的，本发明的分户生活污水处理装置，所述外桶体的顶部设置有顶盖。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：本发明的分户生活污水处理装置，溢流区即第一缺氧区的上部及第二缺氧区之间设置有溢流槽，这样，位于第一缺氧区内的污水可通过溢流槽流入第二缺氧区，从而为第二缺氧区补充碳源，进而提高对污水的处理效果。

综上所述，本发明的分户生活污水处理装置脱氮效果好且耗能低。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是分户生活污水处理装分户生活污水处理装的立体结构图；

图2是分户生活污水处理装置的另一立体结构图；

图3是分户生活污水处理装置的分区示意图。

图中，外桶体1，内筒体2，稳定区3，隔板4，第一缺氧区5，第一好氧区6，第二缺氧区7，第二好氧区8，沉淀区9，溢流板10，溢流堰11，溢流区12，缺口14，溢流槽15，第二穿孔16，出水管17，进水管18，溢流孔19，网孔板20，气提回流装置21。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参见图1至图3，本发明一较佳实施例的分户生活污水处理装置，包括外桶体1及设于外桶体内的内筒体2，外桶体的顶部具有开口，内筒体的底部固设于外桶体的底壁上，内筒体的筒壁将外桶体的内腔分隔为位于内筒体内的稳定区3、位于外桶体与内筒体之间的环形区，环形区内设有多个一侧与外桶体内紧密连接且另一侧与内筒体紧密连接的隔板4，多个隔板将环形区分隔为绕内筒体依次设置的第一缺氧区5、第一好氧区6、第二缺氧区7、第二好氧区8及沉淀区9，第一缺氧区内还设有溢流板10，溢流板的两端分别与相邻隔板连接，溢流板的外侧与外桶体的侧壁紧密连接，溢流板的内侧设有与溢流板固连的溢流堰11，溢流板、溢流堰、外桶体及与溢流板相邻的隔板包围形成位于第一缺氧区上部的溢流区12，位于第一缺氧区及第一好氧区之间的隔板的顶部设有连通溢流区及第一好氧区的缺口14，第一好氧区的上部还设有连通溢流区及第二缺氧区的溢流槽15，位于第一好氧区及第二缺氧区之间的隔板的底部设有连通第一好氧区及第二缺氧区的第一穿孔(图中未示出)，该第一穿孔可通过隔板与外桶体底壁之间的间隙形成，位于第二缺氧区及第二好氧区之间的隔板的顶部设有连通第二缺氧区及第二好氧区的第二穿孔16，位于第二好氧区与沉淀区之间的隔板的底部设有连通第二好氧区及沉淀区的第三穿孔(图中未示出)，其结构与第一穿孔类似，外桶体的侧壁上还设置有与沉淀区连通的出水管17，分户生活污水处理装置还包括与稳定区连通的进水管18，内筒体的侧壁上还设有连通稳定区及第一缺氧区的溢流孔19，第一好氧区、第二缺氧区、第二好氧区内均设置有曝气管(图中未示出)，第一缺氧区、第二缺氧区内均设置有网状生物填料(图中未示出)，第一好氧区，第二好氧区内均设置有生物悬浮球填料(图中未示出)。

本发明的分户生活污水处理装置，溢流区即第一缺氧区的上部及第二缺氧区之间设置有溢流槽，这样，位于第一缺氧区内的污水可通过溢流槽流入第二缺氧区，从而为第二缺氧区补充碳源，进而提高对污水的处理效果，其具体工作过程如下描述：

生活污水包括厕所污水、洗漱洗澡污水、洗衣污水与餐厨污水等直接经进水管自流进入稳定区。稳定区内的污水通过一段时间的停留完成污水中浮渣的上浮、大颗粒污染物的下沉，并在厌氧及缺氧微生物的作用下完成颗粒型污染物水解成可溶性污染物、大分子污染物酸化形成小分子污染物等水质稳定化过程，以及反硝化脱氮的过程。处理后的水经溢流孔流入第一缺氧区；

第一缺氧区中部填充立体网状生物填料，在悬浮污泥和网状生物填料表面附着的生物膜的共同作用下，污水中颗粒型污染物进一步被拦截、大分子污染物进一步被水解酸化，处理后的污水在该区上部溢流堰的作用下，均匀均质地流入溢流区并流入与溢流区连通的溢流槽及第一好氧区。

污水进入第一好氧区后在悬浮污泥和生物悬浮球填料表面附着的生物膜的共同作用下进行有机物的降解和氨氮的氧化，在这个过程中，部分有机物被吸附氧化分解，转化成CO₂排出，另一部分发生合成代谢，用于微生物的增殖，处理后的水经隔板底部的穿孔进入第二缺氧区。由于生物膜的截留作用，第一好氧区中具有较高的微生物浓度，从而提高了污染物的去除率；

污水进入第二缺氧区后，在悬浮污泥和网状生物填料表面附着生长的厌氧及兼性厌氧微生物的共同作用下，进一步进行有机物的降解和反硝化脱氮，由于氧气的缺乏，部分来自第一好氧区的微生物逐渐死亡而释放出胞内物质，同时第二缺氧区内生长的厌氧微生物分泌的胞外酶也可促进这部分微生物的降解，转变成新的有机物，从而为反硝化补充碳源，而且第二缺氧区还接纳了由第一缺氧区经溢流槽流入的污水，进一步补充了该区脱氮反应所需的碳源，强化了装置的脱氮效果。处理后的水通过隔板上部的溢流孔进入第二好氧区；

第二好氧区对污水处理的过程类似第一好氧区，但由于经过稳定区、第一缺氧区、第一好氧区和第二缺氧区的处理后，大部分有机物已得到去除，第二好氧区内主要发生硝化反应，以充分去除氨氮。处理后的水从隔板底部的穿孔流入沉淀区；

在沉淀区中，一方面，通过沉淀去除水中含有的少量悬浮固体，并从出水管排出；另一方面，沉淀区上部可设置气提回流装置，气提回流装置通过气提作用将过程中产生的剩余污泥或脱落的生物膜与硝化液一并提至稳定区。

其中溢流槽由底板及两侧侧板包围形成，其一端位于一隔板的缺口处，另一端设于于相邻隔板的定位槽处。

作为优选，本发明的分户生活污水处理装置，沉淀区内设有网孔板20及气提回流装置21，气提回流装置的输入端穿过网孔板并伸入至网孔板的下方，气提回流装置的输出端与稳定区连通。

气提回流装置的设置使得分户生活污水处理装置能够通过气提回流装置回流沉淀区内的污泥和消化液。系统可通过控制气体的流量来控制回流液的量。

作为优选，本发明的分户生活污水处理装置，进水管的一端分别穿过外桶体及内筒体的侧壁并与稳定区连通。

作为优选，本发明的分户生活污水处理装置，溢流堰顶端呈锯齿形。

锯齿形的溢流堰能够防止污泥流入外部环形区域

作为优选，本发明的分户生活污水处理装置，外桶体的顶部设置有顶盖(图中未示出)。

顶盖的设置能够防止污水的散发的臭气污染周围的环境。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，本领域技术人员能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的保护范围由所附权利要求而不是上述说明限定。

此外，以上仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。同时，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种分户生活污水处理装置，其特征在于：包括外桶体(1)及设于外桶体内的内筒体(2)，外桶体的顶部具有开口，内筒体的底部固设于外桶体的底壁上，内筒体的筒壁将外桶体的内腔分隔为位于内筒体内的稳定区(3)、位于外桶体与内筒体之间的环形区，环形区内设有多个一侧与外桶体内紧密连接且另一侧与内筒体紧密连接的隔板(4)，多个隔板将所述环形区分隔为绕内筒体依次设置的第一缺氧区(5)、第一好氧区(6)、第二缺氧区(7)、第二好氧区(8)及沉淀区(9)，所述第一缺氧区内还设有溢流板(10)，溢流板的两端分别与相邻隔板连接，溢流板的外侧与外桶体的侧壁紧密连接，溢流板的内侧设有与溢流板固连的溢流堰(11)，所述溢流板、溢流堰、外桶体及与溢流板相邻的隔板包围形成位于第一缺氧区上部的溢流区(12)，位于第一缺氧区及第一好氧区之间的隔板的顶部设有连通溢流区及第一好氧区的缺口(14)，所述第一好氧区的上部还设有连通所述溢流区及第二缺氧区的溢流槽(15)，位于第一好氧区及第二缺氧区之间的隔板的底部设有连通第一好氧区及第二缺氧区的第一穿孔，位于第二缺氧区及第二好氧区之间的隔板的顶部设有连通第二缺氧区及第二好氧区的第二穿孔(16)，位于第二好氧区与沉淀区之间的隔板的底部设有连通第二好氧区及沉淀区的第三穿孔，所述外桶体的侧壁上还设置有与所述沉淀区连通的出水管(17)，所述分户生活污水处理装置还包括与所述稳定区连通的进水管(18)，内筒体的侧壁上还设有连通所述稳定区及第一缺氧区的溢流孔(19)，所述第一好氧区、第二缺氧区、第二好氧区内均设置有曝气管，所述第一缺氧区、第二缺氧区内均设置有网状生物填料，所述第一好氧区，第二好氧区内均设置有生物悬浮球填料。

2.根据权利要求1所述的分户生活污水处理装置，其特征在于：所述沉淀区内设有网孔板(20)及气提回流装置(21)，气提回流装置的输入端穿过网孔板并伸入至网孔板的下方，气提回流装置的输出端与所述稳定区连通。

3.根据权利要求1所述的分户生活污水处理装置，其特征在于：所述进水管的一端分别穿过外桶体及内筒体的侧壁并与所述稳定区连通。

4.根据权利要求1所述的分户生活污水处理装置，其特征在于：所述溢流堰顶端呈锯齿形。

5.根据权利要求1所述的分户生活污水处理装置，其特征在于：所述外桶体的顶部设置有顶盖。

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