公布日：2023.09.12
申請日：2023.06.27
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/30(2023.01)N;C02F3/32(2023.01)N;C02F1/50(2023.01)N;C02F1/58(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F3/34(2023.01)N
摘要
本發明公開了一種灰綠耦合新型一體化設備，包括厭氧池、好氧池一、缺氧池、好氧池二、沉淀池、人工濕地。設備為圓柱形，各個工藝段呈環狀布置，其中厭氧池、好氧池一、缺氧池、好氧池二位于最外層，依次相連；中層為沉淀池，內外壁為正方形，方便布置穿孔排泥管，內層為人工濕地。本的有益效果是：節能，本采用兩級AO工藝，不需要采用硝化液回流及污泥回流，運行成本低，經濟高效。經濟，減少了回流泵、設備間等設備，投入成本更低，讓設備更加經濟實用。高效，正常運行時可穩定達到《污水綜合排放標準》一級排放標準，出水穩定。占地面積小，設備呈圓柱形，最大程度利用空間，設備所需占地面積遠小于傳統一體化設備。
權利要求書
1.一種灰綠耦合新型一體化設備，其特征在于：包括厭氧池(8)、好氧池一(9)、缺氧池(10)、好氧池二(11)、沉淀池(12)、人工濕地(13)；設備整體為圓柱形，其中厭氧池(8)、好氧池一(9)、缺氧池(10)、好氧池二(11)位于最外層，依次相連；中層為沉淀池(12)；內層為人工濕地(13)；設備設有蓋板(1)，蓋板(1)覆蓋于厭氧池(8)、好氧池一(9)、缺氧池(10)、好氧池二(11)及沉淀池(12)上面，人工濕地(13)露天設置；進水口(2)位于厭氧池(8)左上角；厭氧池(8)與好氧池一(9)之間通過厭氧池至好氧池一過水管(15)連通，好氧池一(9)與缺氧池(10)之間通過好氧池一至缺氧池過水管(16)連通，缺氧池(10)與好氧池二(11)通過缺氧池至好氧池二過水管(17)連通，好氧池二(11)與沉淀池(12)之間通過好氧池二至沉淀池過水管(18)連通；好氧池一(9)、好氧池二(11)內投加懸浮填料(21)；厭氧池(8)內安裝厭氧池穿孔布水管(25)，均勻布水的同時利用進水泵的動力進行攪拌，防止沉泥，缺氧池(10)內設穿孔布氣管(28)，利用氣泵供氣，攪拌的同時保證池內缺氧環境；好氧池一(9)、好氧池二(11)底部均安裝微孔曝氣器(27)，切割空氣形成微小的氣泡給池內供氧，增加好氧池一(9)、好氧池二(11)的溶解氧濃度；沉淀池(12)底部設置穿孔排泥管(30)，穿孔排泥管(30)接排泥口(4)，沉淀池(12)采用重力式排泥，通過電動閥定時控制；人工濕地(13)位于一體化設備中央，通過布水板(20)均勻布水，通過人工濕地出水堰(23)出水，人工濕地(13)池內設置濕地植物(22)。
2.根據權利要求1所述的一種灰綠耦合新型一體化設備，其特征在于，厭氧池(8)、好氧池一(9)、缺氧池(10)、好氧池二(11)容積比為1:2:2:3，厭氧池(8)、好氧池一(9)、缺氧池(10)、好氧池二(11)依次呈環形布置。
3.根據權利要求1所述的一種灰綠耦合新型一體化設備，其特征在于，所述厭氧池穿孔布水管(25)位于厭氧池(8)進水端，呈一字型布置，厭氧池穿孔布水管(25)上開小孔呈45°朝下布置，僅朝北側開孔，厭氧池穿孔布水管(25)另一側管口密封。
4.根據權利要求1所述的一種灰綠耦合新型一體化設備，其特征在于，所述好氧池一(9)、好氧池二(11)內安裝懸浮填料(21)，底部對應設置好氧池一曝氣管(26)、好氧池二曝氣管(29)，管心距底板約200mm，好氧池一曝氣管(26)、好氧池二曝氣管(29)上安裝微孔曝氣器(27)。
5.根據權利要求1所述的一種灰綠耦合新型一體化設備，其特征在于，所述沉淀池(12)采用重力式排泥，沉淀池(12)底部安裝一根穿孔排泥管(30)，該穿孔排泥管(30)45°朝下開孔，開孔孔徑較大，兩側均勻布置，距離底板約100mm；沉淀池(12)末端設沉淀池出水堰(14)，沉淀池(12)出水流入出水堰(14)后經過沉淀池至人工濕地過水管(19)進入人工濕地(13)深度處理。
6.根據權利要求1所述的一種灰綠耦合新型一體化設備，其特征在于，在人工濕地(13)中采用細砂、粗砂、土壤等組成基質，一方面用于濕地植物(22)扎根固定，另一方面為水中微生物提供附著環境。
7.根據權利要求6所述的一種灰綠耦合新型一體化設備，人工濕地(13)前端設布水板(20)，布水板頂部超出設計液面，處于基質下的布水板上三面開孔用于布水，沉淀池至人工濕地過水管(19)伸至布水板(20)底部。8.根據權利要求1所述的一種灰綠耦合新型一體化設備，其特征在于，所述沉淀池內外壁均為正方形，便于布置穿孔排泥管(30)。
9.根據權利要求1所述的一種灰綠耦合新型一體化設備，其特征在于，為防止填料(21)流失，厭氧池至好氧池一過水管(15)、好氧池一至缺氧池過水管(16)、缺氧池至好氧池二過水管(17)、好氧池二至沉淀池過水管(18)的前端均設置不銹鋼攔截網，不銹鋼攔截網孔徑約為10mm。
發明專利內容
本發明專利的目的在于提供一種灰綠耦合新型一體化設備，以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的，本發明專利提供如下技術方案：
本發明專利公開了一種灰綠耦合新型一體化設備，包括厭氧池、好氧池一、缺氧池、好氧池二、沉淀池、人工濕地。設備為圓柱形，各個工藝段呈環狀布置，其中厭氧池、好氧池一、缺氧池、好氧池二位于最外層，依次相連；中層為沉淀池，內外壁為正方形，方便布置穿孔排泥管，內層為人工濕地。新型一體化設備的蓋板覆蓋厭氧池、好氧池一、缺氧池、好氧池二及沉淀池，人工濕地露天設置。進水口位于厭氧池左上角，距離池頂約150mm；厭氧池、好氧池一、缺氧池、好氧池二及沉淀池之間通過過水管連接。沉淀池流程較長，寬度較窄，因此進水端不設布水裝置。好氧池內投加懸浮填料，方便安裝，為防止填料流失，各過水管前端設置不銹鋼攔截網，攔截網孔徑約為10mm。厭氧池及缺氧池內不設置填料，其中厭氧池內安裝厭氧池穿孔布水管，均勻布水的同時利用進水泵的動力進行攪拌，防止沉泥，缺氧池內設穿孔布氣管，利用氣泵供氣，攪拌的同時保證池內缺氧環境。兩級好氧池底部均安裝微孔曝氣器，切割空氣形成微小的氣泡給池內供氧，增加池內溶解氧濃度。沉淀池底部設置穿孔排泥管，排泥口位于其中間偏下位置，沉淀池采用重力式排泥，通過電動閥定時控制。人工濕地位于一體化設備中央，通過人工濕地出水堰出水，池內設置水生植物，通過池內填料基質的攔截過濾、微生物的分解以及植物的吸收等作用深度處理污水，保證出水達標，另外通過在人工濕地出水堰中投加緩釋消毒片對出水進行消毒。供氣裝置采用氣泵，體型較小，直接集成設置于控制柜內，不需要另外設置設備間。設備整體占地極小，且能耗低，自動化程度高。另外可根據水質情況選配除磷加藥裝置集成于控制柜內。
污水自進水口進入厭氧池，通過厭氧池穿孔布水管均勻布水，并且利用進水泵的動力對厭氧池進行水力攪拌，防止厭氧池污泥沉積。污水中的大分子有機物在厭氧池被降解、轉化為小分子有機物及氨、硫化氫等無機物等。污水經過厭氧池后自流進入好氧池一，好氧池一內設置懸浮填料，懸浮填料的比重接近于水，在底部曝氣的作用下懸浮在水中，為微生物提供附著環境。微生物在懸浮填料上形成生物膜，外層生物膜與外界直接接觸，處于好氧環境，生物膜內部不與外部環境直接接觸，處于缺氧環境，從而一定程度上完成同步硝化-反硝化工藝，達到脫氮的目的。好氧池一出水自流進入缺氧池，缺氧池底部設置穿孔布氣管，利用氣泵供氣，對缺氧池進行攪拌，防止沉泥。好氧池一中產生的硝化液進入缺氧池后通過反硝化作用轉化為氮氣，達到無害化脫氮的目的。污水經過缺氧池后自流進入好氧池二，好氧池二內也設置懸浮填料，其主要目的是進一步處理污水中殘存的污染物，保證出水達標。經過好氧池二處理后的污水自流進入沉淀池，在沉淀池內進行泥水分離后污泥沉淀至池底，通過底部的穿孔排泥管外排。清液流入一體化設備中間的人工濕地，在基質的過濾作用、微生物的分解作用以及植物的吸收作用等的綜合作用下，污水得到進一步處理，經消毒后最終達標排放。
在進一步的實施例中，好氧池一產生的硝化液在缺氧池進行反硝化，總氮能夠得到較好的去除，但是總磷的去除不是很理想，在進水總磷濃度較高的情況下可選配化學除磷系統，同樣集成于控制柜內，不需要另建設備間。
在進一步的實施例中，尺寸較大的一體化設備的蓋板較重，20-30m3/d規格的一體化設備可采用8塊蓋板以方便觀察、操作及檢修等。
在進一步的實施例中，布水板頂部與沉淀池常液位平齊，當濕地基質堵塞時，設備內整體液位上升，最終從布水板頂部溢出，從人工濕地出水堰正常出水，不會造成設備溢水的情況，此時人工濕地成為表流人工濕地。
在進一步的實施例中，本設備十分適合用于農村小微型污水處理，同時也可用于酒店，民宿等各種小型化污水處理領域。
與現有技術相比，本發明專利的有益效果是：
1、節能，本發明專利采用兩級AO工藝，不需要采用硝化液回流及污泥回流，運行成本低，經濟高效。
2、經濟，減少了回流泵、設備間等設備，投入成本更低，讓設備更加經濟實用。
3、高效，正常運行時可穩定達到《污水綜合排放標準》一級排放標準，出水穩定。
4、操作簡單，整體設備自動化程度高，操作簡單，不需要專人值守。選配化學除磷系統時僅需要操作人員定時配藥即可。
5、占地面積小，設備呈圓柱形，合理優化布局，最大程度利用空間，設備所需占地面積遠小于傳統一體化設備。
（發明人：豐元;薛進;葉慧敏;左雄;栗勇田）
