一種戶用生活污水跌水曝氣生物強化處理裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及環境保護【技術領域】，尤其涉及一種生活污水處理裝置。一種戶用生活污水跌水曝氣生物強化處理裝置，包括用于與化糞池排污口連接的進水閥，與進水閥連接的高位調節池，與高位調節池連接的跌水槽，位于跌水槽下方的集水槽，位于集水槽下方的兼氧反應池，與兼氧反應池連接的出水口；本發明利用水位落差自然完成生活污水跌水曝氣增氧過程和攪拌功能；通過活性污泥厭氧、好氧菌群的分層懸浮載體固定，形成連續的厭氧-好氧反應體系，同步去除生活污水中的多種污染物。該發明工藝設備簡單，體積小，無需動力，維護簡便，建造及處理成本低，處理效果穩定，尤其適宜山區分散住戶的生活污水處理，具有較好的環境效益和經濟效益。
【專利說明】一種戶用生活污水跌水曝氣生物強化處理裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及環境保護【技術領域】，尤其涉及一種生活污水處理裝置。
【背景技術】
[0002] 在生活污水的凈化處理中，微生物菌群的厭氧處理和好氧處理是去除生活污水 C0D、氮、磷的關鍵性技術，涉及攪拌、曝氣、回流等過程，在城鎮生活污水集中處理工程中得 到廣泛應用并取得較好效果。現有生活污水處理技術及工藝適宜城鎮集中居民區生活污 水集中處理工程，具有處理效果好、運行穩定的優勢，但也存在投資大、能耗高、維護難等不 足。針對廣大山區分散住戶的生活污水由于不具備雨污分流、污水收集管網等設施，難以利 用現有的成套污水處理技術工藝進行生活污水集中處理；當前傳統村莊大多采用柵格化糞 池對生活污水及人畜糞便進行簡單處理后排放，達不到排放標準，因此形成大量的點源污 染，造成水體污染或水體富營養化。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在于，提供一種戶用生活污水跌水曝氣生物強化處理裝置，在柵格 化糞池的基礎上進一步解決鄉村分散住戶的生活污水簡便快速、低能耗、達標排放的技術 問題。
[0004] 本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現： 一種戶用生活污水跌水曝氣生物強化處理裝置，包括用于與化糞池排污口連接的進水 閥，與所述進水閥連接的高位調節池，與所述高位調節池連接的跌水槽，位于所述跌水板下 方的集水槽，位于所述集水槽下方的兼氧反應池，與所述兼氧反應池連接的出水口；其特征 在于：利用水位落差自然完成跌水曝氣增氧過程和攪拌功能；通過活性污泥厭氧菌群和好 氧菌群的分層懸浮載體固定，連續對生活污水進行厭氧和好氧反應，去除生活污水中的有 機質、氮、磷等污染物，實現對生活污水的無動力快速處理和達標排放。
[0005] 所述跌水槽出水堰板采用鋸齒型跌水堰板，跌水槽出水口與集水槽底板的垂直高 度大于60cm，形成跌水紊流，增加與空氣的接觸交換面積。
[0006] 所述集水槽底部與兼氧反應池出水口液面的垂直高度大于0. 4m，集水槽底板間隔 Icm鉆孔徑為2. Omm的圓孔，集水槽承接上方跌水，通過跌水紊流與集水槽網狀底板的撞 擊、緩沖后，重新均勻布水滴落，延長跌水與空氣的交換時間，進一步曝氣增氧。
[0007] 本發明根據山區地形，通過高位調節池形成進、出水液面Im以上自然落差，利用 水的重力通過鋸齒型堰板跌水槽形成紊流水流，紊流水流與集水槽網狀底板撞擊、分散后 滴落到兼氧反應池，水流自然跌水過程中通過與空氣充分接觸交換，完成曝氣增氧過程，提 高處理污水的溶解氧含量。
[0008] 所述兼氧反應池是承接跌水并進行微生物連續厭氧和好氧反應的核心部件。為 了兼氧反應池內進、出水流的分流，在兼氧反應池中上部設置出水口和一塊傾斜的分流板， 分流板底部與兼氧反應池底之間留5cm-10cm間距，保持水流和懸浮載體的上下攪動和單 向流動，提高固定微生物的接觸反應時間；兼氧反應池填充有效容積40%的高分子多孔懸 浮生物載體顆粒，所述生物載體比重0. 95 -I. 05g/cm3,比表面積大于500m2/m3,載體顆粒直 徑20-25mm，載體處于懸浮流化態；懸浮生物載體掛膜方法采用活性污泥法共培養法，用化 糞池污水按1:3的泥水比接種活性污泥，加入兼氧反應池中，靜置10小時，將懸浮污泥排除 后連續進水并曝氣，污水流量按最大設計流量的60%進水，按氣水比1:1?2:1的比例曝 氣，控制反應池內污水溶解氧濃度3-4mg/L，連續培養5-10天，在載體表面依次形成穩定的 厭氧菌膜和好氧菌膜，此時COD去除率穩定且大于60%;運行初期調節進水量達到最大設 計流量進行沖洗排泥，使吸附污泥脫落并排除反應器；兼氧反應池穩定運行期控制進水量 在設計流量以內，水力停留時間2. 5- 3小時，在跌水動力的作用下，連續攪拌懸浮生物載 體顆粒上下移動，并維持反應池內處理生活污水活性氧濃度2. 5 -5mg/L范圍，通過微生物 的連續厭氧反應和好氧反應，去除污水中的有機質、氮、磷等污染物，實現對生活污水的無 動力快速處理和達標排放。
[0009] 本發明的有益效果：由于采用了上述技術方案，利用山區地形或高位調節池形成 自然水位落差，依靠污水自身重力完成跌水曝氣增氧和攪拌功能；同時，利用穩定的高分子 懸浮顆粒載體強化固定活性污泥中的厭氧菌群和好氧菌群，形成連續的厭氧-好氧反應體 系，提高污水處理效果；該發明工藝流程及所需設備簡單，適宜微型化，無需充氧、攪拌等動 力裝置，維護簡便，建造及處理成本低，生活污水處理效果穩定，達到排放標準，尤其適宜廣 大山區分散住戶的生活污水處理，具有較好的環境效益和經濟效益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010] 圖1為本發明的一種結構示意圖； 圖2為本發明對生活污水COD的去除效果； 圖3為本發明對生活污水氨氮的去除效果； 圖4為本發明對生活污水總磷的去除效果。
【具體實施方式】
[0011] 為了本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合 日處理能力4M 3的具體工程實例，進一步闡述本發明。
[0012] 參照圖1，一種戶用生活污水跌水曝氣生物強化處理裝置，包括用于與化糞池排污 口連接的進水閥，與所述進水閥連接的高位調節池，與所述高位調節池連接的跌水槽，所述 跌水板下方的集水槽，所述集水槽下方的兼氧反應池，與所述兼氧反應池連接的出水口六 部分組成。
[0013] 進水閥為內徑50mm UPVC標準球閥，進水流量范圍是0-300L/H，進水閥的進水端 用外徑50mm，壁厚2mm的PVC管與化糞池排污口連接，出水端用外徑50mm，壁厚2mm的PVC 管連接至高位調節池的上口，出水口連接一個向下彎頭，使進入污水垂直向下流入高位調 節池。
[0014] 高位調節池設計內空長、寬、高60cmX60cmX IOOcm不銹鋼方桶，在高位調節池進 水口對面距底板75cm高度設計一個30cmX 5cm矩形出水口，以便安裝跌水槽；高位調節池 有效容積270L。高位調節池主要起到調節水位和水量的作用。
[0015] 跌水槽為不銹鋼矩形槽，滴水槽底部寬30cm，兩邊擋水墻高度10cm，跌水槽長度 80cm ;跌水槽進水口為30cmX 5cm矩形進水口，跌水槽進水口與高位調節池出水口密封連 接。跌水槽流量范圍為0-400 L/H;跌水槽出水堰板制作成鋸齒狀，以便形成跌水紊流，增 加與空氣的接觸交換；試驗結果表明，在同樣Im的跌水高度，流速150L/H情況下，鋸齒狀堰 板跌水槽跌水前后污水溶解氧增加值達到2. 7mg/L，較平口堰板跌水槽跌水前后污水溶解 氧增加值（I. 8 mg/L)提高0. 9mg/L，隨著跌水高度和流量的增加，鋸齒狀堰板跌水槽的曝氣 增氧效果更佳明顯。
[0016] 集水槽位于跌水槽下方，為長、寬、高80cmX80cmX40cm的不銹鋼矩形水槽，集水 槽底部為間隔Icm的2. Omm孔徑的篩板，以出現連續水滴為佳，滴水高度40cm，具有跌水收 集、撞擊、分散、緩沖、滴落功能，進一步增加跌水與空氣的接觸面積并延長交換時間，提高 曝氣增氧效果。在增加集水槽，跌水高度60cm，滴水高度40cm，流量150L/H的條件下跌水 曝氣，污水的溶解氧增加值達到3. 2mg/L，較IOOcm直接跌水曝氣的溶解氧增加值2. 7 mg/L 提聞 0· 5mg/L。
[0017] 兼氧反應池位于集水槽下方，為長、寬、高IOOcmX IOOcmX80cm的不銹鋼矩形水 槽，在距反應池底板60cm高度設置孔徑65mm出水口，在出水口附近設置一塊傾斜分流 板，分流板底部與兼氧反應池底板留IOcm間歇，在跌水動力作用下保持水流和懸浮生物 載體的上下攪動和單向流動，實現兼氧反應池內進、出水流完全分流；兼氧反應池有效容 積600L，填充240cm 3的高分子多孔懸浮生物載體顆粒，經活性污泥接種馴化穩定后，是污 水處理的核心單元，主要是通過固化的活性污泥的微生物菌群的連續厭氧反應和好氧反 應，快速去除污水中的有機質、氮、磷等主要污染物，實現生活污水的深度處理。填充的高 分子生物顆粒載體比重0. 98g/cm3,比表面積580m2/m3,載體顆粒直徑20mm，載體處于懸浮 流化態；生物載體掛膜方法采用活性污泥法共培養法，用化糞池污水按1:3的泥水比接種 活性污泥，加入兼氧反應池中，靜置10小時，將懸浮污泥排除后連續進水并曝氣，污水流量 按120L/H進水，按氣水比1 :1的比例曝氣，反應池內污水溶解氧濃度為3. 5mg/L，連續培 養7天，在載體表面形成穩定的厭氧菌膜和好氧菌膜，此時COD去除率達到62%;運行初期 調節進水量達到最大設計流量300L/H進行沖洗排泥，使吸附污泥脫落并排除反應器；兼氧 反應池穩定運行期控制進水量在200L/H以內，水力停留時間大于3小時，在跌水動力的作 用下，連續擾動懸浮生物載體上下翻滾，反應池內處理污水溶解氧濃度維持在3. 5-4. 5mg/ L范圍，通過江津區先鋒鎮仙池村利用本裝置進行連續運行處理，進水水質指標為COD含 量108-135mg/L，平均COD含量122. 4mg/L，進水氨氮含量17. 4-2L 4mg/L，平均氨氮含量 19. 5mg/L，進水總磷含量2. 98-3. 35mg/L，平均總磷含量3. 20mg/L ;連續運行過程中污水進 水量為200L/H，水力停留時間3H ;跌水曝氣生物強化處理裝置對生活污水的COD平均去除 率為65. 0%，平均出水COD濃度維持在42. 7mg/L (圖2);對氨氮的平均去除率達到34. 7%， 平均出水氨氮含量維持在12. 7mg/L (圖3);對總磷的平均去除率為55. 1%，平均出水總磷含 量維持在I. 4mg/L (圖4);各項指標穩定且達到排放標準。
[0018] 出水口為本發明處理后達標水的排放單元，出水口位于兼氧反應池的上端，與兼 氧反應池排水口密封連接，為了防止微生物懸浮載體顆粒流失損耗，在兼氧反應池排水口 添加一層過濾網，實現懸浮載體與水的有效分離；便于深度處理達標水的收集和循環利用， 出水管用65mmPVC管連接。
【權利要求】
1. 一種戶用生活污水跌水曝氣生物強化處理裝置，包括用于與化糞池排污口連接的進 水閥，與所述進水閥連接的高位調節池，與所述高位調節池連接的跌水槽，位于所述跌水槽 下方的集水槽，位于所述集水槽下方的兼氧反應池，與所述兼氧反應池連接的出水口；其特 征在于：利用水位落差自然完成跌水曝氣增氧過程和攪拌功能；通過活性污泥厭氧菌群和 好氧菌群的分層懸浮載體固定，連續對生活污水進行厭氧和好氧反應，去除生活污水中的 有機質、氮、磷等污染物，實現對生活污水的無動力快速處理和達標排放。
2. 根據權利要求1所述的一種戶用生活污水跌水曝氣生物強化處理裝置，其特征在 于：跌水槽出水堰板采用鋸齒型跌水堰板，跌水槽出水口與集水槽底板的垂直高度大于 60cm〇
3. 根據權利要求1所述的一種戶用生活污水跌水曝氣生物強化處理裝置，其特征在 于：集水槽底部與兼氧反應池出水口液面的垂直高度大于40cm，集水槽底板間隔Icm鉆孔 徑為2. Omm的圓孔均勻布水增氧。
4. 根據權利要求1所述的一種戶用生活污水跌水曝氣生物強化處理裝置，其特征在 于：為了兼氧反應池內進、出水流的分流,在兼氧反應池中上部設置排水口和一塊傾斜的分 流板，分流板底部與兼氧反應池底之間留5-lOcm間距；兼氧反應池填充有效容積40%的高 分子多孔懸浮生物載體顆粒，所述生物載體比重0. 95 - I. 05g/cm3,比表面積大于500m2/m3， 載體顆粒直徑20-25mm，載體處于懸浮流化態；懸浮生物載體掛膜方法采用活性污泥法共 培養法，用化糞池污水按1:3的泥水比接種活性污泥，加入兼氧反應池中，靜置10小時，將 懸浮污泥排除后連續進水并曝氣，污水流量按最大設計流量的60%進水，按氣水比1 :1? 2 :1的比例曝氣,控制反應池內污水溶解氧濃度3-4mg/L，連續培養5-10天，在載體表面形 成穩定的厭氧菌膜和好氧菌膜；運行初期調節進水量達到最大設計流量進行沖洗排泥，使 吸附污泥脫落并排除反應器；兼氧反應池穩定運行期控制進水量在設計流量以內，保持處 理的生活污水在整個裝置的水力停留時間在2. 5-3小時范圍。
【文檔編號】C02F3/30GK104211179SQ201410519071
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年10月7日 優先權日:2014年10月7日
【發明者】謝永紅, 程玥晴, 王虹 申請人:重慶市農業科學院