專利名稱：小城鎮(zhèn)污水分散式處理與利用的一體化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種小城鎮(zhèn)污水分散式處理與利用的一體化裝置，屬于城鎮(zhèn)污水處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
小城鎮(zhèn)污水往往未經(jīng)任何處理直接排入周邊水體或滲入地下，對(duì)地表水體造成嚴(yán)重污染，甚至威脅飲用水安全，已成為流域水環(huán)境的重要污染源之一，并且其污染權(quán)重呈日益增加的趨勢(shì)。特別是華北缺水地區(qū)，水體污染嚴(yán)重及水資源短缺已經(jīng)成為影響小城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要因素，因此，污水處理及其資源化利用是華北缺水小城鎮(zhèn)水環(huán)境治理的首要問題。然而，由于缺水小城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平低，基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃建設(shè)遲緩，水污染治理資金投入能力有限的實(shí)際情況，并結(jié)合其居民住所分散，污水產(chǎn)生量變化幅度大，排放方式粗放的具體特征，采用分散模式處理污水是解決小城鎮(zhèn)水污染控制問題的優(yōu)選方案，要求污水處理工藝流程簡(jiǎn)單，構(gòu)筑物布局合理，便于一體化運(yùn)行。因此，小城鎮(zhèn)污水分散式處理的小型設(shè)施具有良好的市場(chǎng)空間。利用菌藻共生系統(tǒng)處理污水，已有較為成熟的技術(shù)積累，以氧化塘污水處理技術(shù)為例。有機(jī)物進(jìn)入氧化塘菌藻共生系統(tǒng)中，依賴細(xì)菌進(jìn)行氧化分解，產(chǎn)物作為藻類生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)；而藻類進(jìn)行光合作用放出氧，供好氧微生物氧化有機(jī)物，兩者互利共生。運(yùn)行實(shí)踐表明，菌藻共生系統(tǒng)凈化污水，N、P效果較好，尤其是離子態(tài)N、P，被藻類大量吸收，通過移除藻類而削減污水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)藻類以飼料、肥料及燃料等形式被資源化利用，技術(shù)水平要求及經(jīng)濟(jì)成本相對(duì)較低?；诖?，本發(fā)明重點(diǎn)針對(duì)華北缺水小城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平、污水水質(zhì)特征及其資源化利用的實(shí)際需求，提供一種以填料富集的菌藻生物膜為主體功能單元的污水處理與利用
一體化裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種小城鎮(zhèn)污水分散式處理與利用的一體化裝置，布局緊湊，建造簡(jiǎn)單，操作方便，技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)明顯。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述小城鎮(zhèn)污水分散式處理與利用的一體化裝置， 包括殼體，特征是所述殼體由隔板分隔成左側(cè)的出水利用區(qū)、加藥混合區(qū)和藻類沉淀區(qū)以及右側(cè)的反硝化區(qū)、水解酸化區(qū)和菌藻生物膜凈化區(qū)，所述出水利用區(qū)由隔板分隔成第一出水利用區(qū)、第二出水利用區(qū)和第三出水利用區(qū)，所述水解酸化區(qū)包括呈矩形的前端和呈矩形的后端，前端和后端呈垂直分布，在水解酸化區(qū)的后端用隔板隔出泥水分離區(qū)；在所述反硝化區(qū)和水解酸區(qū)之間的隔板上設(shè)有溢流堰，在所述泥水分離區(qū)與水解酸化區(qū)之間的隔板上設(shè)有連通口，在所述泥水分離區(qū)和菌藻生物膜凈化區(qū)之間的隔板上設(shè)有溢流堰，在所述菌藻生物膜凈化區(qū)和加藥混合區(qū)之間的隔板上設(shè)溢流堰，在所述加藥混合區(qū)和藻類沉淀區(qū)之間的隔板上設(shè)有溢流堰，在所述藻類沉淀區(qū)和第一出水利用區(qū)之間的隔板上設(shè)有溢流堰，在所述第一出水利用區(qū)和第二出水利用區(qū)之間的隔板上設(shè)有溢流堰，在第二出水利用區(qū)和第三出水利用區(qū)之間設(shè)有溢流堰，在第三出水利用區(qū)上設(shè)有出水口 ；在所述反硝化區(qū)的下部設(shè)有第一進(jìn)水口和第一進(jìn)泥口，在所述水解酸化區(qū)的前端下部設(shè)有第二進(jìn)水口和第
二進(jìn)泥口。所述第一進(jìn)水口位于第一進(jìn)泥口。所述第二進(jìn)水口位于第二進(jìn)泥口的上端。所述菌藻生物膜凈化區(qū)由“T”型隔板隔成左右兩個(gè)菌藻生物膜凈化區(qū)，在菌藻生物膜凈化區(qū)內(nèi)裝有填料凈化箱，在菌藻生物膜凈化區(qū)中安裝有水下推進(jìn)器。所述填料凈化箱包括圓筒形周壁和設(shè)置在周壁內(nèi)部的柵格，所述柵格由多片格網(wǎng)構(gòu)成。所述第一出水利用區(qū)和第二出水利用區(qū)大于第三出水利用區(qū)，在所述第一出水利用區(qū)和第二出水利用區(qū)中設(shè)置有植物浮床。在所述加藥混合區(qū)中安裝有攪拌機(jī)。在所述泥水分離區(qū)的下部設(shè)有回流口，在泥水分離區(qū)的底部設(shè)有第一斜板。在所述藻類沉淀區(qū)的底部安裝有第二斜板、集泥管以及與集泥管相連的沉藻回流□。本發(fā)明具有如下技術(shù)優(yōu)勢(shì)
(1)實(shí)現(xiàn)污水處理與資源化利用，環(huán)境效益良好
本發(fā)明既實(shí)現(xiàn)了小城鎮(zhèn)污水處理，削減流域水環(huán)境污染負(fù)荷，又通過獲取藻類生物量的形式回收了污水中的氮/磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)又以植物浮床的形式將處理后的污水與居民區(qū)景觀建設(shè)相結(jié)合，取得良好的環(huán)境效益；
(2)運(yùn)行維護(hù)方便，建造成本低，技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)明顯
本發(fā)明所需建造成本僅包括一體化裝置構(gòu)建費(fèi)用及其配套的小型設(shè)備(攪拌機(jī)、回流泵)，運(yùn)行維護(hù)成本僅包括少量電費(fèi)及收取藻類等維護(hù)費(fèi)用，相比于建造大量管網(wǎng)及污水處理設(shè)施的集中式處理模式，具有較好的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)；本發(fā)明操作策略與小城鎮(zhèn)日常生產(chǎn)模式較為接近，其運(yùn)行管理技術(shù)水平要求較低，僅需簡(jiǎn)單培訓(xùn)，小城鎮(zhèn)居民即可掌握裝置的日常運(yùn)行管理；
總之，本發(fā)明在小城鎮(zhèn)污水分散式處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是對(duì)污水資源化利用有實(shí)際需求，經(jīng)濟(jì)能力及技術(shù)水平相抵低下的華北缺水小城鎮(zhèn)，具有良好的市場(chǎng)推廣前景。


圖1為本發(fā)明的工作流程圖。圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2的后視圖。圖4為本發(fā)明的填料凈化箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖廣圖4所示小城鎮(zhèn)污水分散式處理與利用的一體化裝置包括反硝化區(qū)1、水解酸化區(qū)2、泥水分離區(qū)3、菌藻生物膜凈化區(qū)4、加藥混合區(qū)5、藻類沉淀區(qū)6、第一出水利用區(qū)7、第二出水利用區(qū)8、溢流堰9、第二進(jìn)水口 10、第一進(jìn)水口 11、出水口 12、回流口 13、 第一進(jìn)泥口 14、第二進(jìn)泥口 15、第一斜板16、沉藻回流口 17、第二斜板18、連通口 19、集泥管20、殼體21、填料凈化箱22、第三出水利用區(qū)23、格網(wǎng)M等。本發(fā)明包括殼體21，所述殼體21由隔板分隔成左側(cè)的出水利用區(qū)、加藥混合區(qū)5 和藻類沉淀區(qū)6以及右側(cè)的反硝化區(qū)1、水解酸化區(qū)2和菌藻生物膜凈化區(qū)4，所述水解酸化區(qū)2包括呈矩形的前端和呈矩形的后端，前端和后端呈垂直分布，在水解酸化區(qū)2的后端用隔板隔出泥水分離區(qū)3，在所述泥水分離區(qū)3與水解酸化區(qū)2之間的隔板上設(shè)有連通口 19 ；在所述反硝化區(qū)1的下部設(shè)有第一進(jìn)水口 11和第一進(jìn)泥口 14，且第一進(jìn)水口 11位于第一進(jìn)泥口 14的上端，污泥由機(jī)械攪拌混合；在所述水解酸化區(qū)2的前端下部設(shè)有第二進(jìn)水口 10和第二進(jìn)泥口 15，且第二進(jìn)水口 10位于第二進(jìn)泥口 15的上端；
所述菌藻生物膜凈化區(qū)4由“T”型隔板隔成左右兩個(gè)菌藻生物膜凈化區(qū)，在菌藻生物膜凈化區(qū)4內(nèi)裝有填料凈化箱22，在菌藻生物膜凈化區(qū)4中安裝有水下推進(jìn)器以形成循環(huán)流；
所述出水利用區(qū)由隔板分隔成第一出水利用區(qū)7、第二出水利用區(qū)8和第三出水利用區(qū)23，且第一出水利用區(qū)7和第二出水利用區(qū)8大于第三出水利用區(qū)23 ；在所述第一出水利用區(qū)7和第二出水利用區(qū)8中設(shè)置有植物浮床25，第三出水利用區(qū)23的出水水質(zhì)穩(wěn)定， 在第三出水利用區(qū)23的上部設(shè)有出水口 12 ； 在所述加藥混合區(qū)5中安裝有攪拌機(jī)；
如圖3所示，在所述泥水分離區(qū)3的下部設(shè)有回流口 13，在泥水分離區(qū)3的底部設(shè)有第一斜板16，可以使污泥沉至回流口 13 ；
如圖3所示，在所述藻類沉淀區(qū)6的底部安裝有第二斜板18、集泥管20以及與集泥管 20相連的沉藻回流口 17 ；
在所述反硝化區(qū)1和水解酸區(qū)2之間的隔板上設(shè)有溢流堰9，在所述泥水分離區(qū)3和菌藻生物膜凈化區(qū)4之間的隔板上設(shè)有溢流堰9，在所述菌藻生物膜凈化區(qū)4和加藥混合區(qū) 5之間的隔板上設(shè)溢流堰9，在所述加藥混合區(qū)5和藻類沉淀區(qū)6之間的隔板上設(shè)有溢流堰 9，在所述藻類沉淀區(qū)6和第一出水利用區(qū)7之間的隔板上設(shè)有溢流堰9，在所述第一出水利用區(qū)7和第二出水利用區(qū)8之間的隔板上設(shè)有溢流堰9，在第二出水利用區(qū)8和第三出水利用區(qū)23之間設(shè)有溢流堰9，在第三出水利用區(qū)23上設(shè)有出水口 12 ；
如圖4所示，所述填料凈化箱22包括圓筒形周壁和設(shè)置在周壁內(nèi)部的柵格，所述柵格由多片格網(wǎng)M構(gòu)成；
所述反硝化區(qū)1的長(zhǎng)寬比為3:1，水解酸化區(qū)2前端的長(zhǎng)寬比為5:1、后端的長(zhǎng)寬比為 2:1，菌藻生物膜凈化區(qū)4的長(zhǎng)寬比為1:1，藻類沉淀區(qū)6的長(zhǎng)寬比為5:1，第一出水利用區(qū) 7和第二出水利用區(qū)8的長(zhǎng)寬比均為2:1，第三出水利用區(qū)23的長(zhǎng)寬比為5:1 ；各區(qū)的水深均為0. 8mο本發(fā)明所述小城鎮(zhèn)污水分散式利用與利用的一體化裝置，是針對(duì)華北缺水小城鎮(zhèn)水污染物成分復(fù)雜，污水收集及集中處理難度大，分散式處理的小型設(shè)施具有良好市場(chǎng)推廣前景的實(shí)際問題，并結(jié)合污水資源化利用的實(shí)際需求而開發(fā)的。本發(fā)明將污水處理一體化裝置劃分成反硝化區(qū)1、水解酸化區(qū)2、菌藻生物膜凈化區(qū)4、加藥混合區(qū)5、藻類沉淀區(qū)6、出水利用區(qū)等部分，各部分由溢流堰9相通；其中，在反硝化區(qū)1的下部分別制作第一進(jìn)水口 11和第一進(jìn)泥口 14，并在反硝化區(qū)設(shè)置攪拌機(jī)，用來混合污泥；在水解酸化區(qū)2前端的下部制作第二進(jìn)水口 10和第二進(jìn)泥口 15，攪拌機(jī)按三級(jí)設(shè)置，以確保污泥混合，末端用隔板隔出泥水分離區(qū)3，隔板底部制作連通口 19以使泥水混合液進(jìn)入泥水分離區(qū)3，并且在泥水分離區(qū)3的底部放置第一斜板16以使污泥沉至回流口 13，將部分污泥回流入反硝化區(qū)1 ；在菌藻生物膜凈化區(qū)4用“T”型隔板將其隔成兩格， 將以制作好的填料凈化箱22裝入該區(qū)，在兩格內(nèi)各設(shè)置水下推進(jìn)器以使該區(qū)形成循環(huán)流， 注意槳板與填料凈化箱的距離以不損壞生物膜為宜；在加藥混合區(qū)5的隔板下端制作進(jìn)水口，并投加0. 2%PAM，設(shè)置攪拌機(jī)實(shí)現(xiàn)完全混合，混合液在藻類沉淀區(qū)6絮凝沉淀，在藻類沉淀區(qū)6的底部放置第二斜板18，制作集泥管20及與集泥管20相連的沉藻回流口 17，將部分沉藻回流入反硝化區(qū)1補(bǔ)充碳源；將出水利用區(qū)用3張隔板隔成3格，前兩格較大7、8， 設(shè)植物浮床21，后一格作為水質(zhì)穩(wěn)定區(qū)23，在其后端中上部制作出水口 12;出水通過回流泵回流入反硝化區(qū)1，實(shí)現(xiàn)NO3—的反硝化脫氮。 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的有益效果是由生活污水及部分工業(yè)廢水組成的小城鎮(zhèn)污水經(jīng)水解酸化預(yù)處理后，大分子不溶性有機(jī)物(包括難生物降解有機(jī)物)轉(zhuǎn)化為易生物降解的簡(jiǎn)單有機(jī)物、及易被藻類吸收利用的nh4+、PO43_，進(jìn)一步經(jīng)菌藻生物膜降解，并通過回收藻類生物量的方式將污水中的氮/磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)資源化利用；通過PAM絮凝除藻，解決出水的藻類問題， 并將部分沉藻回流入反硝化區(qū)，為反硝化去除出水中的NO3—提供碳源；通過植物浮床保持出水水質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)污水的景觀利用。
權(quán)利要求
1.一種小城鎮(zhèn)污水分散式處理與利用的一體化裝置，包括殼體(21)，其特征是所述殼體(21)由隔板分隔成左側(cè)的出水利用區(qū)、加藥混合區(qū)(5)和藻類沉淀區(qū)(6)以及右側(cè)的反硝化區(qū)(1)、水解酸化區(qū)(2)和菌藻生物膜凈化區(qū)(4)，所述出水利用區(qū)由隔板分隔成第一出水利用區(qū)(7)、第二出水利用區(qū)(8)和第三出水利用區(qū)(23)，所述水解酸化區(qū)(2)包括呈矩形的前端和呈矩形的后端，前端和后端呈垂直分布，在水解酸化區(qū)(2)的后端用隔板隔出泥水分離區(qū)(3)；在所述反硝化區(qū)(1)和水解酸區(qū)(2)之間的隔板上設(shè)有溢流堰(9)，在所述泥水分離區(qū)(3)與水解酸化區(qū)(2)之間的隔板上設(shè)有連通口(19)，在所述泥水分離區(qū) (3)和菌藻生物膜凈化區(qū)(4)之間的隔板上設(shè)有溢流堰(9)，在所述菌藻生物膜凈化區(qū)(4) 和加藥混合區(qū)(5)之間的隔板上設(shè)溢流堰(9)，在所述加藥混合區(qū)(5)和藻類沉淀區(qū)(6)之間的隔板上設(shè)有溢流堰(9)，在所述藻類沉淀區(qū)(6)和第一出水利用區(qū)(7)之間的隔板上設(shè)有溢流堰(9)，在所述第一出水利用區(qū)(7)和第二出水利用區(qū)(8)之間的隔板上設(shè)有溢流堰 (9)，在第二出水利用區(qū)(8)和第三出水利用區(qū)(23)之間設(shè)有溢流堰(9)，在第三出水利用區(qū)(23)上設(shè)有出水口(12)；在所述反硝化區(qū)(1)的下部設(shè)有第一進(jìn)水口(11)和第一進(jìn)泥口(14)，在所述水解酸化區(qū)(2)的前端下部設(shè)有第二進(jìn)水口(10)和第二進(jìn)泥口(15)。
2.如權(quán)利要求1所述的小城鎮(zhèn)污水分散式處理與利用的一體化裝置，其特征是所述第一進(jìn)水口(11)位于第一進(jìn)泥口( 14)。
3.如權(quán)利要求1所述的小城鎮(zhèn)污水分散式處理與利用的一體化裝置，其特征是所述第二進(jìn)水口(10)位于第二進(jìn)泥口(15)的上端。
4.如權(quán)利要求1所述的小城鎮(zhèn)污水分散式處理與利用的一體化裝置，其特征是所述菌藻生物膜凈化區(qū)(4)由“T”型隔板隔成左右兩個(gè)菌藻生物膜凈化區(qū)，在菌藻生物膜凈化區(qū)(4)內(nèi)裝有填料凈化箱(22)，在菌藻生物膜凈化區(qū)(4)中安裝有水下推進(jìn)器。
5.如權(quán)利要求4所述的小城鎮(zhèn)污水分散式處理與利用的一體化裝置，其特征是所述填料凈化箱(22)包括圓筒形周壁和設(shè)置在周壁內(nèi)部的柵格，所述柵格由多片格網(wǎng)(24)構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1所述的小城鎮(zhèn)污水分散式處理與利用的一體化裝置，其特征是所述第一出水利用區(qū)(7)和第二出水利用區(qū)(8)大于第三出水利用區(qū)(23)，在所述第一出水利用區(qū)(7 )和第二出水利用區(qū)(8 )中設(shè)置有植物浮床(25 )。
7.如權(quán)利要求1所述的小城鎮(zhèn)污水分散式處理與利用的一體化裝置，其特征是在所述加藥混合區(qū)(5)中安裝有攪拌機(jī)。
8.如權(quán)利要求1所述的小城鎮(zhèn)污水分散式處理與利用的一體化裝置，其特征是在所述泥水分離區(qū)(3)的下部設(shè)有回流口(13)，在泥水分離區(qū)(3)的底部設(shè)有第一斜板(16)。
9.如權(quán)利要求1所述的小城鎮(zhèn)污水分散式處理與利用的一體化裝置，其特征是在所述藻類沉淀區(qū)(6)的底部安裝有第二斜板(18)、集泥管(20)以及與集泥管(20)相連的沉藻回流口(17)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種小城鎮(zhèn)污水分散式處理與利用的一體化裝置，包括殼體，殼體由隔板分隔成出水利用區(qū)、加藥混合區(qū)、藻類沉淀區(qū)、反硝化區(qū)、水解酸化區(qū)和菌藻生物膜凈化區(qū)，在水解酸化區(qū)的后端用隔板隔出泥水分離區(qū)；在反硝化區(qū)和水解酸區(qū)之間的隔板上設(shè)有溢流堰，在泥水分離區(qū)與水解酸化區(qū)之間的隔板上設(shè)有連通口，在泥水分離區(qū)和菌藻生物膜凈化區(qū)之間的隔板上設(shè)有溢流堰，在菌藻生物膜凈化區(qū)和加藥混合區(qū)之間的隔板上設(shè)溢流堰，在加藥混合區(qū)和藻類沉淀區(qū)之間的隔板上設(shè)有溢流堰，在所述反硝化區(qū)的下部設(shè)有第一進(jìn)水口和第一進(jìn)泥口。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了污水處理與資源化利用，環(huán)境效益良好；運(yùn)行維護(hù)方便，建造成本低，技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)明顯。
文檔編號(hào)C02F9/14GK102531292SQ201210014030
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月17日
發(fā)明者呂小佳, 孫永利, 楊敏, 葛銅崗, 陳軼, 高晨晨 申請(qǐng)人:國(guó)家城市給水排水工程技術(shù)研究中心