一种适于农村生活污水处理的间歇运行脱氮除磷设备的制作方法

1.本实用新型涉及农村生活污水的处理技术。具体地说，涉及一种适于农村低浓度生活污水处理的间歇运行、节能高效、运管简单的生物处理反应设备。


背景技术：

2.目前，比较流行的农村生活污水处理设备类包括：厌氧水解池、净化槽、 aao工艺、ao工艺、接触氧化池、膜生物反应池、mbbr(序批式双泥法生物反应设备)反应池等，或上述工艺的组合设备。然而，随着一大批农村生活污水处理项目的实施和落地，处理设备却因农村生活污水的水量变化系数大、水质浓度低等原因产生了一系列运维问题。如：本应连续运行的污水处理设备，现在基本处于间歇运行或不运行的晒太阳状态；前面述及的大多活性污泥法设备亦存在运维成本高、专业性强、维护困难等难题。无疑给农村污水处理设施的运维带来极大困难，也成为拟建项目关注的重中之重。因此，让我们不得不重新筛选或开发新型的投资成本低、运维管养简便、处理费用低、出水水质可调等特点的新技术或设备。


技术实现要素：

3.本实用新型正是为了解决上述技术问题而设计的一体化全自动、根据出水排放标准灵活调控运行工况、节能高效、适于农村低浓度生活污水的改进型序批式双泥法生物反应设备(msbr)，即一种适于农村生活污水处理的间歇运行脱氮除磷设备。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
5.一种适于农村生活污水处理的间歇运行脱氮除磷设备，所述设备包括调节蓄水池和msbr主反应池；
6.所述调节蓄水池与污水管连通，经污水管将污水引入到调节蓄水池，污水泵位于调节蓄水池中，污水泵泵出口经进水口与msbr主反应池连通；通过污水泵将调节蓄水池中的污水泵出，污水经进水口进入msbr主反应池；
7.所述msbr主反应池上层填充填料，中间层安装曝气设备，最低层布设污泥排放管，集水口位于填料层上方msbr主反应池中，其高程处于有效水深的 1/3至1/2之间(即：位于距离池体液面的高度占总池体总深度的1/3至1/2之间)；
8.所述集水口通过管道与出水口相连通，出水口位于集水口下方，最佳为 100
‑
200mm之间，出水阀控制出水口出水；
9.所述污泥排放管通过管道与排泥口相连通，排泥口安装在msbr主反应池壁外侧，且高于污泥排放管所处位置，最佳为距离底部的高度不小于1500mm，确保足够的水压。
10.所述一种适于农村生活污水处理的间歇运行脱氮除磷设备，所述设备还包括自动控制系统，所述调节蓄水池中的污水泵和所述msbr主反应池的出水阀均由自动控制系统控制，自动控制系统控制污水泵和msbr主反应池的出水阀工作的启动和停止。
11.所述一种适于农村生活污水处理的间歇运行脱氮除磷设备，所述调节蓄水池底部安装了吸泥吸砂泵，吸泥吸砂泵位于污水泵下方，且二者所在水平位置相互错开。
12.所述一种适于农村生活污水处理的间歇运行脱氮除磷设备，所述调节蓄水池底部有底坡和沉泥沉砂槽，沉泥沉砂槽位于底坡最下方，污水泵和吸泥吸砂泵均安装在沉泥沉砂槽中。
13.所述一种适于农村生活污水处理的间歇运行脱氮除磷设备，所述集水口为双锥型浮渣隔离结构，下部圆锥型漏斗，用以减小对水的抽吸负压，下部漏斗的漏洞通过管道与出水口相连通；上部圆锥型漏斗用以隔离浮渣，防治浮渣进入堵塞出水口。
14.所述一种适于农村生活污水处理的间歇运行脱氮除磷设备，所述填料采用密度略大于1.0g/cm3的有机材料，包括但不限于增塑聚氯乙烯、苯酚甲醛树脂、聚乙烯醇、乙酸纤维素、尼龙、硬质pvc、氯化聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈、丙酸纤维素材料之一或其组合。
15.所述一种适于农村生活污水处理的间歇运行脱氮除磷设备，所述曝气设备采用管式曝气头、盘式曝气头、板式曝气头或微孔曝气头之一或其组合，由自动控制系统控制风机，通过控制阀门的开度调控曝气头的出风量。
16.所述一种适于农村生活污水处理的间歇运行脱氮除磷设备，所述污泥排放管管径大于100mm，经由两只同径的120度弯头与底部集泥管连接，实现局部阻力的最小化。
17.所述一种适于农村生活污水处理的间歇运行脱氮除磷设备，所述吸泥吸砂泵通过手动控制其工作的启动和停止，或由自动控制系统控制其工作的启动和停止。
18.本实用新型的有益效果是：针对农村地区低浓度生活污水的改进型序批式双泥法生物反应设备，在实现污水高效处理的基础上，最大程度的节约用地面积，完全取消污泥回流和硝化液回流，进而大幅减少基建成本、降低运维费用、实现处理设备的因地制宜稳定运行。
附图说明
19.图1为本实用新型基本结构示意图；
20.图2为调节蓄水池的立面图；
21.图3为调节蓄水池的平面图；
22.图4为msbr主反应池的立面图；
23.图5为msbr主反应池的集泥管矩形池结构示意图；
24.图6为msbr主反应池的集泥管圆形池结构示意图；
25.图7为msbr主反应池的曝气管矩形池结构示意图；
26.图8为msbr主反应池的曝气管圆形池结构示意图；
27.图9为msbr主反应池中曝气头安装大样。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
29.1、基本结构介绍
30.如图1所示，本实用新型一种适于农村生活污水处理的间歇运行脱氮除磷设备，所述设备包括调节蓄水池1和msbr主反应池2；
31.所述调节蓄水池1自污水管11引入污水，经污水泵13将调节蓄水池1泵出，污水经
进水口23进入msbr主反应池2；
32.所述msbr主反应池2上层填充填料27，中间层安装曝气设备28，最低层布设污泥排放管29，集水口位于填料27层上方主反应池2中，其高程处于有效水深的1/3至1/2之间(即：位于距离池体液面的高度占总池体总深度的 1/3至1/2之间)；
33.所述集水口通过管道与出水口25相连通，出水口25位于集水口下方100
‑ꢀ
200mm，出水阀控制出水口25出水；
34.所述污泥排放管29通过管道与排泥口26相连通，排泥口26安装在 msbr主反应池壁外侧，距离底部的高度不小于1500mm，确保足够的水压。
35.所述一种适于农村生活污水处理的间歇运行脱氮除磷设备，所述设备还包括自动控制系统3，所述调节蓄水池1中的污水泵13和所述msbr主反应池2 的出水阀控制均由自动控制系统3控制其工作的启动和停止。
36.所述一种适于农村生活污水处理的间歇运行脱氮除磷设备，所述调节蓄水池1底部安装了吸泥吸砂泵14，吸泥吸砂泵14位于污水泵13下方，且二者所在水平位置相互错开。
37.所述一种适于农村生活污水处理的间歇运行脱氮除磷设备，所述吸泥吸砂泵14通过手动控制其工作的启动和停止，或由自动控制系统3控制其工作的启动和停止。
38.2、调节蓄水池
39.如图2
‑
3所示，所述一种适于农村生活污水处理的间歇运行脱氮除磷设备，所述调节蓄水池作为整个处理系统的前置保障单元，其规模对调节城市务工人员节假日返乡带来的排水高峰、水质浓度变化，及后续主反应池是否能稳定运行起到至关重要的作用。设计要点：应根据户籍人口、用水定额、综合排放系数、收集系数而定，
①
尺寸：停留时间8～24h；水深：2～4m；长宽比：2～ 3:1；长深比：3～5:1；
②
底坡：顺水流方向不小于1.0％；
③
沉泥沉砂槽：梯形横断面，底宽：0.5～1.2m，边坡系数：1.25:2.0，高0.6～1.2m；
④
吸泥吸砂泵：安置于于沉泥沉砂槽底部，开启频率依砂、泥量而定，周期不宜大于7天；
⑤
污水泵13：位于沉泥沉砂槽内的水泵支架上，吸水口距离沉泥沉砂槽底部不小于0.4m，尽量降低吸水对底泥的扰动，泵的流量：1～5m3/h，扬程：小于 10m；
⑥
污水泵13的启闭：由自动控制系统或继电器控制。
40.3、msbr主反应池
41.如图4所示，所述一种适于农村生活污水处理的间歇运行脱氮除磷设备，所述msbr主反应池作为整个处理系统的核心处理单元，其灵活的工况可调性，活性污泥 生物膜双泥体系，对保障生化系统的稳定长效运行起着决定性作用。设计要点：
①
平面形状：为了确保水力流态最佳，通常可设定平面形状为圆形或正方形；
②
停留时间：根据进、出水水质要求，可选定总停留时间5～11h，其中厌氧时间0～1.5h，缺氧时间0～2.5h，好氧时间5～7h；
③
尺寸：水深：2 ～4m；长宽比：1：1；长(直径)深比：1:1～3:1；
④
集水口：双锥型浮渣隔离排水口，下部圆锥型漏斗，用以减小对水的抽吸负压，上部圆锥型漏斗用以隔离浮渣，防治浮渣进入堵塞出水口，并可能引起出水水质恶化，上下漏斗的直径比1.2:1～2.0:1，上下漏斗重合比不小于下部漏斗高度的1/4，上下漏斗应同心安装，下部漏斗的直径50～100mm，漏洞连接管的直径20～50mm；其高程位于有效水深的1/3～1/2之间；
⑤
收泥管：管径110mm，敷设于池底，两侧错排45度集泥口，集泥口直径20～30mm，污泥进入底部集泥管后通过静水压力压出反应池；放空管：与集泥管于池内同管，池外有控制阀及排除管；
⑥
排水口：位于集水口下
侧10～20cm，以保证足够的压力水头。
⑦
排水阀的启闭：由自动控制系统或继电器控制，并与进水泵的启闭按照设定间隔进行。
42.4、填料
43.如图4所示，所述一种适于农村生活污水处理的间歇运行脱氮除磷设备，从节约成本的角度看，所述填料仅用于主体反应池中，在实现高效挂膜和微动力悬浮的前提下，实现填料的快速沉降，从根本上实现泥水的快速分离。设计要点：
①
填料密度应略大于清水密度，如：增塑聚氯乙烯、苯酚甲醛树脂、聚乙烯醇、乙酸纤维素、尼龙、硬质pvc、氯化聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈、丙酸纤维素等有机材料等密度略大于1.0g/cm3的材料；
②
填料的粒径宜选用10～25mm；
③
填料的形状可选择球状、粒状、块状等；
④
填料厚度200～ 500mm；
⑤
填料充满度为15～25％。
44.5、曝气设备
45.如图7
‑
9所示，所述一种适于农村生活污水处理的间歇运行脱氮除磷设备，所述曝气设备是主体反应池的核心，是工艺灵活调整的根本，是水质能否达标的关键因素。曝气设备：可采用管式曝气头、盘式曝气头、板式曝气头、微孔曝气头等，安装高度：距离底板10～20cm；安装密度：20～40％；安装方向：出气口方向与铅直方向呈0～60度倾角，并朝向底板；风量调节：利用继电器等控制阀门的开度。比如：根据出水要求，控制风机的启闭和风量，如：厌氧阶段0m3气/m3水、缺氧阶段0.1～0.3m3气/m3水、好氧阶段1～3m3气/m3水；风机的开度由自动控制系统统一调控。
46.6、污泥排放管
47.如图5
‑
6所示，所述一种适于农村生活污水处理的间歇运行脱氮除磷设备，所述污泥排放管是对池内剩余污泥排出的设施，用以维持系统的污泥量恒定。污泥排泥管管径：110mm，经由两只同径的120度弯头与底部集泥管连接，实现局部阻力的最小化；竖管由卡箍固定于池壁；卡箍的间距0.5～1.0m；排泥口位置在msbr主反应池壁外侧，距离底部的高度不小于1.5m，确保足够的水压。
48.7、自动进、排水阀
49.自动进水阀、自动排水阀是保障设备正常运转的前提。它们由自动控制系统进行控制，实现系统的不同运行状态。一个周期一般包括如下步骤：进水 (20～30min，必须步骤)
‑
微曝气(根据需要选择
①
)
‑
曝气(5～7h，必须步骤)
‑
微曝气(根据需要选择
②
)
‑
静沉(20～40min，必须步骤)
‑
排水(30～ 60min，必须步骤)
‑
静置。上述步骤可根据进出水水质情况，合理选定，如：若出水仅要求达到农田灌溉标准时，为微曝气阶段可不选；若出水对总氮浓度有要求时，则需要选择
②
；若出水对总磷浓度有要求时，则需要选择
①
；若出水对总氮、总磷浓度均有要求时，则需要选择
①②
。两个阀的控制均通过自动控制系统或继电器实现。
50.本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下得出的其他任何与本实用新型相同或相近似的产品，均落在本实用新型的保护范围之内。