一種節能型清水驅動強化硝化二級處理式生物轉盤的制作方法

本發明屬于水污染控制技術領域，尤其涉及一種節能型清水驅動強化硝化二級處理式生物轉盤。

背景技術：

目前，中國城鎮生活污水處理率已經很高，但對于農村生活污水，由于其居住分散，經濟基礎薄弱，城市下水管道缺乏，污水收集和集中處理在經濟和技術上都很難實現，相比于規模大、能耗高和管理難的集中式城市污水處理工藝，投資低、實施快的小型化、就地化和分散式污水處理工藝更具有適用性。因此，研發低能耗、易管理的分散式污水處理設備具有重要意義。

分散式農村生活污水處理目前較多采用“厭氧-好氧-濕地”生物生態組合工藝，其中好氧段存在的主要問題為充氧效果和曝氣能耗之間的矛盾，傳統的好氧曝氣主要采用機械或鼓風機提供，其設備成本及能耗大，不適用于農村污水的處理。而生物轉盤是一種生物膜法污水生物處理技術，其生物膜可周期性地在空氣和污水間交替，不需要曝氣，且具有微生物濃度高，抗沖擊負荷能力強，硝化功能良好及污泥產生量少等特點。迄今為止，根據驅動方式的不同，生物轉盤主要分為電機驅動生物轉盤、浮力驅動生物轉盤和水力驅動生物轉盤。對于多極多軸生物轉盤系統，水力驅動生物轉盤更具有低成本、低能耗等優勢，具有較好的發展潛力。

現有技術采用驅動水車和轉盤功能分區，雖在一定程度上改善了轉盤驅動一體化式生物轉盤的轉動性能，但采用污水分流方式驅動水車，存在水車轉動性能和生物轉盤處理效率之間的矛盾。生物轉盤工藝的主要影響因素包括轉速、水力停留時間、有機負荷等。若要改變水車轉速，則需改變驅動流量，與此同時，跌入生物轉盤區的污水流量也會隨之改變，從而改變生物轉盤區水力停留時間和進水有機負荷，使之難以維持最佳工況。同時，現有技術中水車置于池體一側，轉軸受力不均勻，傳動性能較差，降低水車轉動性能，從而降低充氧效率，最終影響設備的污水處理效率。

技術實現要素：

解決的技術問題：本申請主要是提出一種節能型清水驅動強化硝化二級處理式生物轉盤，解決現有技術中存在設備成本高、能耗大、管理難等技術問題，提供了一種節能型清水驅動強化硝化二級處理式生物轉盤，其結構簡單，管理方便。

技術方案：一種節能型清水驅動強化硝化二級處理式生物轉盤，所述節能型清水驅動強化硝化二級處理式生物轉盤，包括反應池和置于反應池側上方的高位水箱，所述反應池包括池體和與池體相連的防水擋板；池體包括水車驅動區和分布于水車驅動區兩側的生物轉盤區，所述水車驅動區兩側設有分隔板，通過分隔板將水車驅動區與生物轉盤區分開；在所述水車驅動區和生物轉盤區內分別設有水車和生物盤片；所述水車和生物盤片通過轉軸相連，水車和生物盤片通過轉軸以軸承固定架設在池體上，所述水車的圓周上設有若干等間距的直角型分格板，通過直角型分格板將水車上分隔出若干積水槽；所述高位水箱包括一級處理布水區和二級處理布水區，所述一級處理布水區上設有三角出水堰、布水導流板及布水板，所述三角出水堰和布水導流板設在一級處理布水區池壁上端，布水板設在一級處理布水區池壁下端，所述布水板底面上開有若干圓孔，所述一級處理布水區出水通過布水板跌落于所述生物轉盤區內，所述二級處理布水區池壁下端設有出水管，所述二級處理布水區出水通過出水管跌落于所述水車的積水槽內。

作為本發明的一種優選技術方案：所述水車驅動區和生物轉盤區底部均設有排泥管，便于裝置調試及運行期間適當排泥，防止泥齡過長，污泥老化。

作為本發明的一種優選技術方案：所述積水槽內裝填強化硝化的輕質生物填料，并在所述驅動水車外周上圍有防止所述填料外泄的輕質不銹鋼細絲網。

作為本發明的一種優選技術方案：所述水車驅動區池壁下端并低于水車水平高度的位置設有出流管。

作為本發明的一種優選技術方案：在所述生物轉盤區池壁上端設有出水堰和分散導流板，生物轉盤區池壁下端設有分散板，所述出水堰和分散導流板上均設有等邊三角齒，出水堰上的等邊三角齒與分散導流板上的等邊三角齒空間上交錯布置，所述分散板底面上開有若干圓孔，末端設有分散布水的等邊三角齒。

作為本發明的一種優選技術方案：所述生物轉盤區池底為弧形面。

有益效果：本申請所述一種節能型清水驅動強化硝化二級處理式生物轉盤采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

1、本申請節能型清水驅動強化硝化二級處理式生物轉盤，將現有技術中置于池體一側的驅動水車設于池體中間，盤片分布于兩側，使轉軸受力更均勻，力矩更短，阻力更小，傳動性能更優，優化水車轉動性能，提高水車轉速，由此提高設備充氧效率，為污水中有機物的降解以及硝化作用提供充足的溶解氧。

2、基于現有技術生物轉盤驅動水車和生物盤片功能分區，將現有技術中污水驅動改為利用生物轉盤的一級處理出水驅動水車，使跌落生物轉盤區的水量與驅動水車的水量完全分離，互不影響，解決了水車轉動性能和生物轉盤處理效率之間的矛盾，使之提高水車轉速的同時，生物轉盤區能夠維持較優工況。

3、將現有技術中積水槽的直板型分格板改為直角型，由此改變積水重力的受力點，改善水車轉動性能，提高水車轉速，由此提高設備充氧效率，同時在積水槽中裝填生物填料，利用一級處理出水進行快速硝化作用，利于強化設備的硝化性能。

4、水車驅動區采用出流管的方式出水，可集中水力，增強水跌落于積水槽時的沖力，更利于驅動水車轉動。同時生物轉盤區分散導流板下方設有傾斜安裝的帶孔分散板，使水流一部分從孔中滴落，另一部分沿板導流入下一級生物轉盤區，既可以減少跌水的飛濺，又增強了跌水充氧效率。

5、結構簡單，管理方便，一方面將驅動水車積水槽的直板型分格板改為直角型，水車置于池體中間，盤片分布于兩側，使轉軸受力更均勻，力矩更短，阻力更小，提高了傳動性能及水車轉動性能，由此提高充氧效率；另一方面基于生物轉盤驅動水車和生物盤片功能分區，利用生物轉盤區的一級處理出水，即“富氧清水”驅動水車，解決了水車轉動性能和生物轉盤處理效率之間的矛盾，同時在水車積水槽內裝填輕質生物填料，達到快速硝化作用，由此進一步加強污水處理效率。

附圖說明：

圖1為本申請所述節能型清水驅動強化硝化二級處理式生物轉盤的結構示意圖；

圖2為本申請所述節能型清水驅動強化硝化二級處理式生物轉盤反應池的俯視圖；

圖3為本申請所述節能型清水驅動強化硝化二級處理式生物轉盤反應池的a-a剖視圖。

圖4為本申請所述節能型清水驅動強化硝化二級處理式生物轉盤反應池的b-b剖視圖。

圖5為本申請所述節能型清水驅動強化硝化二級處理式生物轉盤高位水箱的俯視圖。

圖6為本申請所述三級節能型清水驅動強化硝化二級處理式生物轉盤系統的運行示意圖。

附圖標記說明：1、反應池，2、高位水箱，21、一級處理布水區，211、三角出水堰，212、布水導流板，213、布水板，22、二級處理布水區，221、出水管，3、防水擋板，4、水車驅動區，41、水車，42、出流管，43、分隔板，411、積水槽，412、輕質生物填料，413、輕質不銹鋼細絲網，5、生物轉盤區，51、生物盤片，52、出水堰，53、分散導流板，54、分散板，55、弧形面，6、轉軸，7、排泥管。

具體實施方式

下面結合說明書附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明：

實施例1

如圖1~5所示，一種節能型清水驅動強化硝化二級處理式生物轉盤，包括反應池1和置于反應池側上方的高位水箱2，所述反應池1包括池體和與池體相連的防水擋板3；所述池體包括水車驅動區4和分布于水車驅動區4兩側的生物轉盤區5，所述水車驅動區4兩側設有分隔板43，通過分隔板43將水車驅動區4與生物轉盤區5分開，在所述水車驅動區4和生物轉盤區5底部均設有排泥管7；在所述水車驅動區4和生物轉盤區5內分別設有水車41和生物盤片51；所述水車41和生物盤片51通過轉軸6相連，水車41和生物盤片51通過轉軸6以軸承固定架設在池體上，所述水車41的圓周上設有若干等間距的直角型分格板，通過直角型分格板將水車41上分隔出若干積水槽411，所述積水槽411內裝填強化硝化的輕質生物填料412，并在所述驅動水車41外周上圍有防止所述填料412外泄的輕質不銹鋼細絲網413；所述高位水箱2包括一級處理布水區21和二級處理布水區22，所述一級處理布水區21上設有三角出水堰211、布水導流板212及布水板213，所述三角出水堰211和布水導流板212設在一級處理布水區21池壁上端，布水板213設在一級處理布水區21池壁下端，所述布水板213底面上開有若干圓孔，所述一級處理布水區21出水通過布水板213跌落于所述生物轉盤區5內，所述二級處理布水區22池壁下端設有出水管221，所述二級處理布水區22出水通過出水管221跌落于所述水車41的積水槽411內。

所述水車驅動區4池壁下端并低于水車水平高度的位置設有出流管42，所述生物轉盤區5池底為弧形面55，在所述生物轉盤區5池壁上端設有出水堰52和分散導流板53，生物轉盤區5池壁下端設有分散板54，所述出水堰52和分散導流板53上均設有等邊三角齒，出水堰52上的等邊三角齒與分散導流板53上的等邊三角齒空間上交錯布置，所述分散板54向下傾斜安裝，分散板54底面上開有若干圓孔，末端設有分散布水的等邊三角齒，所述分散板54使處理后的水一部分經圓孔滴落入下一級生物盤片區，另一部分處理后的水沿分散板54導流入下一級生物轉盤區，既改善了跌水的飛濺，又增強了跌水充氧效率；生物盤片51經打磨、打孔及粘附輕質填料等方式增加其活性生物量后等間距固定在轉軸6上。

需要處理的污水經泵一次提升至高位水箱2的一級處理布水區21內，一級處理布水區21池體設有三角出水堰211、布水導流板212和帶孔布水板213，使污水分散跌落于生物轉盤區5，轉動軸6，生物盤片51隨軸6轉動，周期性地在空氣和污水間交替，由此附著生長一層含有大量微生物的生物膜，污水中的污染物經生物膜吸附并降解，之后通過生物轉盤區5的出水堰52、分散導流板53和帶孔分散板54，經泵提升至高位水箱2的二級處理布水區22，經二級處理布水區22的出水管221跌入水車驅動區4內水車41的積水槽411中，采用出水管221的形式可集中水流，增強水流跌落至積水槽411時的沖力，并將所積水的重力勢能一并轉化為動能，驅動水車41轉動，由此帶動同軸6生物盤片51轉動充氧。同時該處理水可利用積水槽411內裝填強化硝化的輕質生物填料412進行快速硝化作用；最后積水槽411內流出的水再經該級出流管42流入人工濕地系統強化脫氮除磷，以確保出水水質的穩定達標。

本發明一種節能型清水驅動強化硝化二級處理式生物轉盤集成于基于灰黑分離的“厭氧-缺氧-好氧-人工濕地”生物生態組合工藝，其工藝流程為：農村生活污水經灰黑分離后，黑水流入厭氧池進行高效厭氧處理，厭氧出水、灰水和好氧回流水合并流入缺氧池，進行反硝化作用和一定除臭。之后經泵提升至高位水箱2跌落入生物轉盤區5，而經單級或多級生物轉盤區出水部分回流至缺氧池進行脫氮除臭，部分進入高位水箱2的二級處理布水區22跌落，驅動水車41轉動，同時利用一級處理出水進行快速硝化作用。最后出水流入人工濕地系統強化脫氮除磷，以確保出水水質的穩定達標。

節能型清水驅動強化硝化二級處理式生物轉盤一方面將驅動水車41的積水槽411的直板型分格板改為直角型，水車41置于池體中間，生物盤片51分布于兩側，使受力更均勻，力矩更短，阻力更小，傳動性能更優，提高了設備的轉動性能，由此提高充氧效率。另一方面基于水車41和生物盤片51功能分區，利用生物轉盤區5的一級處理出水，即“富氧清水”驅動水車41，解決了水車41轉動性能和生物轉盤處理效率之間的矛盾，同時在水車41的積水槽411內裝填輕質生物填料，達到快速硝化作用，由此進一步加強污水處理效率。

實施例2

如圖1~5所示，一種節能型清水驅動強化硝化二級處理式生物轉盤，包括反應池1和置于反應池側上方的高位水箱2，所述反應池1包括池體和與池體相連的防水擋板3；所述池體包括水車驅動區4和分布于水車驅動區4兩側的生物轉盤區5，所述水車驅動區4兩側設有分隔板43，通過分隔板43將水車驅動區4與生物轉盤區5分開，在所述水車驅動區4和生物轉盤區5底部均設有排泥管7；在所述水車驅動區4和生物轉盤區5內分別設有水車41和生物盤片51；所述水車41和生物盤片51通過轉軸6相連，水車41和生物盤片51通過轉軸6以軸承固定架設在池體上，所述水車41的圓周上設有若干等間距的直角型分格板，通過直角型分格板將水車41上分隔出若干積水槽411，所述積水槽411內裝填強化硝化的輕質生物填料412，并在所述驅動水車41外周上圍有防止所述填料412外泄的輕質不銹鋼細絲網413；所述高位水箱2包括一級處理布水區21和二級處理布水區22，所述一級處理布水區21上設有三角出水堰211、布水導流板212及布水板213，所述三角出水堰211和布水導流板212設在一級處理布水區21池壁上端，布水板213設在一級處理布水區21池壁下端，所述布水板213底面上開有若干圓孔，所述一級處理布水區21出水通過布水板213跌落于所述生物轉盤區5內，所述二級處理布水區22池壁下端設有出水管221，所述二級處理布水區22出水通過出水管221跌落于所述水車41的積水槽411內。

所述水車驅動區4池壁下端并低于水車水平高度的位置設有出流管42，所述生物轉盤區5池底為弧形面55，在所述生物轉盤區5池壁上端設有出水堰52和分散導流板53，生物轉盤區5池壁下端設有分散板54，所述出水堰52和分散導流板53上均設有等邊三角齒，出水堰52上的等邊三角齒與分散導流板53上的等邊三角齒空間上交錯布置，所述分散板54向下傾斜安裝，分散板54底面上開有若干圓孔，末端設有分散布水的等邊三角齒，所述分散板54使處理后的水一部分經圓孔滴落入下一級生物盤片區，另一部分處理后的水沿分散板54導流入下一級生物轉盤區，既改善了跌水的飛濺，又增強了跌水充氧效率；生物盤片51經打磨、打孔及粘附輕質填料等方式增加其活性生物量后等間距固定在轉軸6上。

所述節能型清水驅動強化硝化二級處理式生物轉盤，采用多級式運行。多級式運行可布置成垂直交錯的形式以減少污水處理設備的占地面積，如圖6所示為三級節能型清水驅動強化硝化二級處理式生物轉盤系統。

需要處理的污水經泵一次提升至高位水箱2的一級處理布水區21內，一級處理布水區21池體設有三角出水堰211、布水導流板212和帶孔布水板213，使污水分散跌落于生物轉盤區5，轉動軸6，生物盤片51隨軸6轉動，周期性地在空氣和污水間交替，由此附著生長一層含有大量微生物的生物膜，污水中的污染物經生物膜吸附并降解。之后通過生物轉盤區5的出水堰52、分散導流板53和帶孔分散板54，分散跌入下一級生物轉盤區5。

經生物轉盤區5處理后的出水，經泵提升至高位水箱2的二級處理布水區22，經二級處理布水區22的出水管221跌入水車驅動區4內水車41的積水槽411中，采用出水管221的形式可集中水流，增強水流跌落至積水槽411時的沖力，并將所積水的重力勢能一并轉化為動能，驅動水車41轉動，由此帶動同軸6生物盤片51轉動充氧。同時該處理水可利用積水槽411內裝填強化硝化的輕質生物填料412進行快速硝化作用。最后積水槽411內流出的水再經該級出流管42跌入下一級水車驅動區4水車41的積水槽411內。

本發明一種節能型清水驅動強化硝化二級處理式生物轉盤集成于基于灰黑分離的“厭氧-缺氧-好氧-人工濕地”生物生態組合工藝，其工藝流程為：農村生活污水經灰黑分離后，黑水流入厭氧池進行高效厭氧處理，厭氧出水、灰水和好氧回流水合并流入缺氧池，進行反硝化作用和一定除臭。之后經泵提升至高位水箱2跌落入生物轉盤區5，而經單級或多級生物轉盤區出水部分回流至缺氧池進行脫氮除臭，部分進入高位水箱2的二級處理布水區22跌落，驅動水車41轉動，同時利用一級處理出水進行快速硝化作用。最后出水流入人工濕地系統強化脫氮除磷，以確保出水水質的穩定達標。

節能型清水驅動強化硝化二級處理式生物轉盤一方面將驅動水車41的積水槽411的直板型分格板改為直角型，水車41置于池體中間，生物盤片51分布于兩側，使受力更均勻，力矩更短，阻力更小，傳動性能更優，提高了設備的轉動性能，由此提高充氧效率。另一方面基于水車41和生物盤片51功能分區，利用生物轉盤區5的一級處理出水，即“富氧清水”驅動水車41，解決了水車41轉動性能和生物轉盤處理效率之間的矛盾，同時在水車41的積水槽411內裝填輕質生物填料，達到快速硝化作用，由此進一步加強污水處理效率。

上面結合附圖對本發明的實施方式作了詳細說明，但是本發明并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下做出各種變化。