公布日：2024.03.26
申請日：2023.12.29
分類號：C02F3/30(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及水處理領(lǐng)域，一體式改良型A2O生活污水處理裝置，包括罐體、厭氧區(qū)、缺氧Ⅰ區(qū)、缺氧Ⅱ區(qū)、好氧區(qū)、進水管組件、出水管和分隔柱、罐體，所述罐體為柱狀結(jié)構(gòu)，所述厭氧區(qū)位于罐體的中部，厭氧區(qū)貫通罐體的上下底面，厭氧區(qū)底部設(shè)有進水管組件，厭氧區(qū)罐體在罐體的內(nèi)部通過厭氧罐形成一個厭氧空腔，厭氧區(qū)上部設(shè)有溢流堰第二溢流堰，厭氧區(qū)頂部設(shè)有出氣口，所述分隔柱與厭氧區(qū)形成一個缺氧區(qū)，本發(fā)明采用多段進水方式，通過將部分進水輸送至缺氧Ⅱ區(qū)提供碳源，解決缺氧段碳源不足，需大量補充碳源的問題，對缺氧Ⅱ區(qū)殘留的NO3‑‑N進行反硝化處理，滿足脫氮排放標準，將好氧區(qū)泥水混合液回流至缺氧Ⅰ區(qū)，為反硝化提供充足的電子受體。
權(quán)利要求書
1.一種一體式改良型A2O生活污水處理裝置，其特征在于：包括罐體(1)、厭氧區(qū)(2)、缺氧Ⅰ區(qū)(3)、缺氧Ⅱ區(qū)(4)、好氧區(qū)(5)、進水管組件(6)、出水管(7)和分隔柱(12)；罐體(1)，所述罐體(1)為柱狀結(jié)構(gòu)；厭氧區(qū)(2)，所述厭氧區(qū)(2)位于罐體(1)的中部，厭氧區(qū)(2)貫通罐體(1)的上下底面，厭氧區(qū)(2)底部設(shè)有進水管組件(6)，罐體(1)的內(nèi)部通過厭氧罐(201)形成一個厭氧空腔，厭氧區(qū)(2)上部設(shè)有溢流堰第二溢流堰(202)，厭氧區(qū)(2)頂部設(shè)有出氣口(203)；分隔柱(12)，所述分隔柱(12)與厭氧區(qū)(2)形成一個缺氧區(qū)，且所述厭氧區(qū)(2)的外壁中部與分隔柱(12)之間固定連接有隔板(14)，所述隔板(14)將分隔柱(12)與厭氧區(qū)(2)行成的缺氧區(qū)分成缺氧Ⅰ區(qū)(3)和缺氧Ⅱ區(qū)(4)，所述缺氧Ⅰ區(qū)(3)位于缺氧Ⅱ區(qū)(4)的上側(cè)、所述缺氧Ⅰ區(qū)(3)和缺氧Ⅱ區(qū)(4)均呈環(huán)狀分布，所述缺氧Ⅰ區(qū)(3)設(shè)有多個平行分布的第一導(dǎo)流板(301)，所述缺氧Ⅱ區(qū)(4)設(shè)有多個平行分布的第二導(dǎo)流板(401)，所述第一導(dǎo)流板(301)和第二導(dǎo)流板(401)用于改變廢水的運動軌跡，提升反應(yīng)效率，所述缺氧Ⅰ區(qū)(3)和缺氧Ⅱ區(qū)(4)的底部均分別設(shè)有第一微孔曝氣器(302)和第二微孔曝氣器(402)，所述第二微孔曝氣器(402)位于罐體(1)的底部，所述第一微孔曝氣器(302)和第二微孔曝氣器(402)用于維持缺氧區(qū)DO濃度控制在0.5mg/L以下；所述缺氧Ⅰ區(qū)(3)和厭氧罐(201)相連通；好氧區(qū)(5)，所述好氧區(qū)(5)位于罐體(1)與分隔柱(12)之間的空腔，所述(5)與(12)之間設(shè)有水通道；驅(qū)動組件(15)，所述驅(qū)動組件(15)位于罐體(1)的頂部，所述驅(qū)動組件(15)的下端貫穿罐體(1)至分隔柱(12)的內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體式改良型A2O生活污水處理裝置，其特征在于：所述進水管組件(6)包括第一進水支管(601)和第二進水支管(602)，所述第一進水支管(601)與厭氧罐(201)相連通，所述第二進水支管(602)與缺氧Ⅱ區(qū)(4)相連通用于配送部分進水，以充分利用缺氧Ⅰ區(qū)(3)殘留的NO3--N，發(fā)生反硝化反應(yīng)，提高系統(tǒng)的脫氮效果。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種一體式改良型A2O生活污水處理裝置，其特征在于：缺氧Ⅱ區(qū)(4)設(shè)有回流管道(403)，所述回流管道(403)用于將缺氧Ⅱ區(qū)(4)中混合液回流至厭氧區(qū)(2)，避免缺氧區(qū)中的NO3--N和過高的DO對厭氧區(qū)2釋磷的不良影響。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體式改良型A2O生活污水處理裝置，其特征在于：所述好氧區(qū)(5)的內(nèi)部設(shè)有第五導(dǎo)流板(501)和第三導(dǎo)流板(502)，所述第三導(dǎo)流板(502)與罐體(1)之間固定連接有斜板分離器(505)，所述第三導(dǎo)流板(502)的半徑大于第五導(dǎo)流板(501)的半徑，所述好氧區(qū)(5)包括曝氣區(qū)(503)和沉淀區(qū)(504)，所述曝氣區(qū)(503)位于第五導(dǎo)流板(501)和分隔柱(12)之間，所述沉淀區(qū)(504)位于第三導(dǎo)流板(502)和罐體(1)之間，所述第五導(dǎo)流板(501)低于罐體(1)的高度且下端通過支撐桿(508)與罐體(1)固定連接，所述第三導(dǎo)流板(502)的上端與罐體(1)固定連接，所述罐體(1)的底部設(shè)有第三微孔曝氣器(506)，所述沉淀區(qū)(504)與罐體(1)之間設(shè)有排泥管(507)用于排除污泥。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種一體式改良型A2O生活污水處理裝置，其特征在于：所述罐體(1)外壁上部設(shè)有第一溢流堰(101)，上清液由沉淀區(qū)(504)上部經(jīng)第一溢流堰(101)排出后經(jīng)出水管(7)流出，所述沉淀區(qū)(504)與罐體(1)之間設(shè)有排泥管(507)，通過排泥管(507)將好氧區(qū)(5)的污泥回流至缺氧Ⅰ區(qū)(3)，并將多余的剩余污泥排出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體式改良型A2O生活污水處理裝置，其特征在于：所述驅(qū)動組件(15)包括雙軸電機(1501)，所述雙軸電機(1501)的兩側(cè)固定連接有主動軸(1502)，兩個所述主動軸(1502)遠離雙軸電機(1501)的一端均貫穿固定箱(1503)的內(nèi)部且固定連接有圓盤(1504)，兩個所述圓盤(1504)遠離雙軸電機(1501)的一端均固定連接有限位桿(1506)，兩個所述限位桿(1506)的均滑動連接有齒條(1505)，所述雙軸電機(1501)設(shè)有與限位桿(1506)相配套的限位槽(15051)，兩個所述齒條(1505)的下端均嚙合有一組齒輪(1508)，多個所述齒輪(1508)靠近厭氧區(qū)(2)的一端均固定連接有固定桿(1507)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種一體式改良型A2O生活污水處理裝置，其特征在于：多個所述第一導(dǎo)流板(301)從上至下依次，且多個第一導(dǎo)流板(301)分別于分隔柱(12)和厭氧罐(201)依次固定連接，并以此分別于分隔柱(12)和厭氧罐(201)形成空隙用于漏出廢水，多個所述第二導(dǎo)流板(401)從上至下依次，且多個第二導(dǎo)流板(401)分別于分隔柱(12)和厭氧罐(201)依次固定連接，并以此分別于分隔柱(12)和厭氧罐(201)形成空隙用于漏出廢水，多個所述固定桿(1507)靠近厭氧罐(201)的一端均與分隔柱(12)相固定連接的第一導(dǎo)流板(301)和第二導(dǎo)流板(401)固定連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種一體式改良型A2O生活污水處理裝置，其特征在于：所述隔板(14)的上端固定連接有第一微孔曝氣器(302)，所述隔板(14)設(shè)有過流洞(303)，所述缺氧Ⅰ區(qū)(3)和缺氧Ⅱ區(qū)(4)通過過流洞(303)相連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體式改良型A2O生活污水處理裝置，其特征在于：厭氧罐(201)通過出氣口(203)與外界相連通，所述出氣口(203)的上方固定連接有弧形腔(205)，所述弧形腔(205)的內(nèi)部設(shè)有閥球(204)，所述弧形腔(205)的上端設(shè)有擋板(206)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一體式改良型A2O生活污水處理裝置，其特征在于：所述罐體(1)的下側(cè)固定連接有多個用于支撐的支撐柱(10)，所述支撐柱(10)的下端均設(shè)有保護墊(11)，所述罐體(1)的上方固定連接有控制器(9)。
發(fā)明內(nèi)容
本部分的目的在于概述本發(fā)明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。
本專利提供一種一體式改良型A2O生活污水處理裝置，裝置具有投資低、能耗少、占地面積小、管理方便等優(yōu)勢。
裝置采用多段進水和獨特的內(nèi)循環(huán)方式實現(xiàn)深度脫氮除磷，并克服傳統(tǒng)的A2O工藝存在的碳源競爭、污泥齡矛盾、回流污泥硝酸鹽含量高影響除磷效率等缺陷，同時采用一體化結(jié)構(gòu)，并結(jié)合導(dǎo)流結(jié)構(gòu)設(shè)計，好氧區(qū)實現(xiàn)反應(yīng)、沉淀、出水的一體化，省去了傳統(tǒng)A2O工藝的二沉池。
基于上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本專利對傳統(tǒng)A2O工藝和裝置進行改良優(yōu)化，發(fā)明一種一體式改良型A2O生活污水處理裝置，所采用的技術(shù)方案如下：
一種一體式改良型A2O生活污水處理裝置，包括罐體、厭氧區(qū)、缺氧Ⅰ區(qū)、缺氧Ⅱ區(qū)、好氧區(qū)、進水管組件、出水管和分隔柱；
罐體，所述罐體為柱狀結(jié)構(gòu)；
厭氧區(qū)，所述厭氧區(qū)位于罐體的中部，厭氧區(qū)貫通罐體的上下底面，厭氧區(qū)底部設(shè)有進水管組件，罐體的內(nèi)部通過厭氧罐形成一個厭氧空腔，厭氧區(qū)上部設(shè)有溢流堰第二溢流堰，厭氧區(qū)頂部設(shè)有出氣口；
分隔柱，所述分隔柱與厭氧區(qū)形成一個缺氧區(qū)，且所述厭氧區(qū)的外壁中部與分隔柱之間固定連接有隔板，所述隔板將分隔柱與厭氧區(qū)行成的缺氧區(qū)分成缺氧Ⅰ區(qū)和缺氧Ⅱ區(qū)，所述缺氧Ⅰ區(qū)位于缺氧Ⅱ區(qū)的上側(cè)、所述缺氧Ⅰ區(qū)和缺氧Ⅱ區(qū)均呈環(huán)狀分布，所述缺氧Ⅰ區(qū)設(shè)有多個平行分布的第一導(dǎo)流板，所述缺氧Ⅱ區(qū)設(shè)有多個平行分布的第二導(dǎo)流板，所述第一導(dǎo)流板和第二導(dǎo)流板用于改變廢水的運動軌跡，提升反應(yīng)效率，所述缺氧Ⅰ區(qū)和缺氧Ⅱ區(qū)的底部均分別設(shè)有第一微孔曝氣器和第二微孔曝氣器，所述第二微孔曝氣器位于罐體的底部，所述第一微孔曝氣器和第二微孔曝氣器用于維持缺氧區(qū)DO濃度控制在0.5mg/L以下；所述缺氧Ⅰ區(qū)和厭氧罐相連通；
好氧區(qū)，所述好氧區(qū)位于罐體與分隔柱之間的空腔；
驅(qū)動組件，所述驅(qū)動組件位于罐體的頂部，所述驅(qū)動組件的下端貫穿罐體至分隔柱的內(nèi)部。
進一步地，所述進水管組件包括第一進水支管和第二進水支管，所述第一進水支管與厭氧罐相連通，所述第二進水支管與缺氧Ⅱ區(qū)相連通用于配送部分進水，以充分利用缺氧Ⅰ區(qū)殘留的NO3--N，發(fā)生反硝化反應(yīng)，提高系統(tǒng)的脫氮效果。
進一步的，所述缺氧Ⅱ區(qū)設(shè)有回流管道，所述回流管道用于將缺氧Ⅱ區(qū)中混合液回流至厭氧區(qū)，避免缺氧區(qū)中的NO3--N和過高的DO對厭氧區(qū)釋磷的不良影響。
進一步地，所述好氧區(qū)的內(nèi)部設(shè)有第五導(dǎo)流板和第三導(dǎo)流板，所述第三導(dǎo)流板與罐體之間固定連接有斜板分離器，所述第三導(dǎo)流板的半徑大于第五導(dǎo)流板的半徑，所述好氧區(qū)包括曝氣區(qū)和沉淀區(qū)，所述曝氣區(qū)位于第五導(dǎo)流板和分隔柱之間，所述沉淀區(qū)位于第三導(dǎo)流板和罐體之間，所述第五導(dǎo)流板低于罐體的高度且下端通過支撐桿與罐體固定連接，所述第三導(dǎo)流板的上端與罐體固定連接，所述罐體的底部設(shè)有第三微孔曝氣器，所述沉淀區(qū)與罐體之間設(shè)有排泥管用于排除污泥。
進一步地，所述罐體外壁上部設(shè)有第一溢流堰，上清液由沉淀區(qū)上部經(jīng)第一溢流堰排出后經(jīng)出水管流出，所述沉淀區(qū)與罐體之間設(shè)有排泥管，通過排泥管將好氧區(qū)的污泥回流至缺氧Ⅰ區(qū)，并將多余的剩余污泥排出。
進一步地，所述驅(qū)動組件包括雙軸電機，所述雙軸電機的兩側(cè)固定連接有主動軸，兩個所述主動軸遠離雙軸電機的一端均貫穿固定箱的內(nèi)部且固定連接有圓盤，兩個所述圓盤遠離雙軸電機的一端均固定連接有限位桿，兩個所述限位桿的均滑動連接有齒條，所述雙軸電機設(shè)有與限位桿相配套的限位槽，兩個所述齒條的下端均嚙合有一組齒輪，多個所述齒輪靠近厭氧區(qū)的一端均固定連接有固定桿。
進一步地，多個所述第一導(dǎo)流板從上至下依次，且多個第一導(dǎo)流板分別于分隔柱和厭氧罐依次固定連接，并以此分別于分隔柱和厭氧罐形成空隙用于漏出廢水，多個所述第二導(dǎo)流板從上至下依次，且多個第二導(dǎo)流板分別于分隔柱和厭氧罐依次固定連接，并以此分別于分隔柱和厭氧罐形成空隙用于漏出廢水，多個所述固定桿靠近厭氧罐的一端均與分隔柱相固定連接的第一導(dǎo)流板和第二導(dǎo)流板固定連接。
進一步地，所述隔板的上端固定連接有第一微孔曝氣器，所述隔板設(shè)有過流洞，所述缺氧Ⅰ區(qū)和缺氧Ⅱ區(qū)通過過流洞相連通。
進一步地，厭氧罐通過出氣口與外界相連通，所述出氣口的上方固定連接有弧形腔，所述弧形腔的內(nèi)部設(shè)有閥球，所述弧形腔的上端設(shè)有擋板。
進一步地，所述罐體的下側(cè)固定連接有多個用于支撐的支撐柱，所述支撐柱的下端均設(shè)有保護墊，所述罐體的上方固定連接有控制器。
該裝置的工作原理為：廢水由第一進水管進入?yún)捬鯀^(qū)，并與缺氧Ⅱ區(qū)回流的回流液混合后，在厭氧區(qū)通過厭氧微生物菌群的聯(lián)合作用，去除廢水中的大部分有機污染物，厭氧產(chǎn)生的沼氣通過厭氧區(qū)頂部的出氣口排出，同時，聚磷菌釋放磷，并吸收低級脂肪酸等易降解的有機物，出水通過厭氧區(qū)上部的第二溢流堰流出后進入缺氧Ⅰ區(qū)；在缺氧Ⅰ區(qū)中充分發(fā)生反硝化反應(yīng)，將好氧區(qū)回流帶入的NO3--N通過生物反硝化作用，轉(zhuǎn)化成氮氣；之后廢水在重力作用下通過過水通道進入缺氧Ⅱ區(qū)，充分利用部分進水的碳源進一步去除缺氧Ⅰ區(qū)殘留的NO3--N，發(fā)生反硝化反應(yīng)，進一步提高系統(tǒng)的脫氮效果，之后污水通過過水通道進入好氧區(qū)，好氧區(qū)底部的第三微孔曝氣為好氧區(qū)提供溶解氧和廢水循環(huán)流動的動力，在氣提作用和第五導(dǎo)流板的作用下做環(huán)流運動，與活性污泥充分混合，將廢水中的NH4+-N通過生物硝化作用，轉(zhuǎn)化成NO3--N，同時聚磷菌超量吸收磷，完成除磷，之后在沉淀區(qū)進行泥水分離，最終上清液由沉淀區(qū)上部經(jīng)第一溢流堰排出后經(jīng)出水管流出，多余污泥經(jīng)排泥管排出。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
1、本發(fā)明采用多段進水方式，通過將部分進水輸送至缺氧Ⅱ區(qū)提供碳源，解決缺氧段碳源不足，需大量補充碳源的問題，對缺氧Ⅱ區(qū)殘留的NO3--N進行反硝化處理，滿足脫氮排放標準。
2、本發(fā)明通過將好氧區(qū)泥水混合液回流至缺氧Ⅰ區(qū)，為反硝化提供充足的電子受體。
3、本發(fā)明將缺氧Ⅱ區(qū)的泥水混合物回流至厭氧區(qū)，以降低回流液中的NO3--N和DO對厭氧環(huán)境的影響，保證厭氧充分釋磷，以提升除磷效果。
4、本發(fā)明通過導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的設(shè)計，有效提高了固、液、氣、三相的接觸反應(yīng)，省去了常規(guī)好氧池的后端設(shè)置的二沉池，將生化反應(yīng)區(qū)和污泥沉淀區(qū)整合，保證好氧反應(yīng)器內(nèi)始終可以保持較高的活性污泥濃度，且無需動力裝置實現(xiàn)了污泥回流。
5、本發(fā)明通過驅(qū)動組件，通過雙軸電機帶動主動軸進而帶動圓盤和限位桿轉(zhuǎn)動，進而帶動齒條上下移動，齒輪反復(fù)轉(zhuǎn)動，進而帶動第一導(dǎo)流板和第二導(dǎo)流板轉(zhuǎn)動，增加廢水在缺氧Ⅰ區(qū)和缺氧Ⅱ區(qū)的混合效率。
（發(fā)明人：張傳兵;郭麗娟;王慧芳;徐亞慧;湯友增;劉少甫;余義東;張旭東;韓亞飛;楚亞輝;李志恒;高德成）
