公布日：2022.07.29
申請日：2022.05.26
分類(lèi)號：C02F9/14(2006.01)I
摘要
本發(fā)明提供的一種治理分散式生活污水的裝配式處理系統及其構造，由前端預處理單元、生化處理集成單元、風(fēng)機與電控集成單元、加藥及出水消毒集成單元共四大單元模塊組成；其中，前端預處理單元各池采用玻璃鋼臥式儲罐的構造形式；生化處理集成單元采用基于雙回流倒置A2/O+載體流化生物床組合工藝的集成化設備，集成缺氧池、厭氧池、好氧池、反應池、沉淀池等各工藝池及混合反應裝置；風(fēng)機與電控系統組裝成露天式柜體，預留相關(guān)氣、電接管口；加藥及紫外線(xiàn)消毒器組裝在一個(gè)箱體內，預留相關(guān)進(jìn)出法蘭口；各單元模塊在工廠(chǎng)預制組裝出廠(chǎng)，在工程現場(chǎng)裝配、構成完整的處理工藝系統。
權利要求書(shū)
1.一種治理分散式生活污水的裝配式處理系統：由前端預處理單元、生化處理集成單元、風(fēng)機與電控集成單元、加藥及出水消毒集成單元共四大單元模塊組成；其特征在于：前端預處理單元各池采用玻璃鋼臥式儲罐的構造形式；生化處理集成單元采用基于雙回流倒置A2/O+載體流化生物床組合工藝的集成化設備，集成缺氧池、厭氧池、好氧池、反應池、沉淀池等各工藝池及混合反應裝置；風(fēng)機與電控系統組裝成露天式柜體，預留相關(guān)氣、電接管口；加藥及紫外線(xiàn)消毒器組裝在一個(gè)箱體內，預留相關(guān)進(jìn)出法蘭口；各單元模塊在工廠(chǎng)預制組裝出廠(chǎng)，在工程現場(chǎng)裝配、構成完整的處理工藝系統；所述的前端預處理單元包括格柵渠、沉沙池、調節池。
2.根據權利要求1所述的一種治理分散式生活污水的裝配式處理系統，其特征在于：格柵渠采用如下構造：格柵渠箱體使用12mm厚聚丙烯材質(zhì)板材焊接成型并配置相應加強筋，在箱體相應位置焊接預留進(jìn)出水法蘭管口；箱體內傾斜布置粗細兩道格柵，格柵采用Φ10直圓鋼筋按一定間距點(diǎn)焊固定于角鋼框架成型，施作噴涂防腐處理；箱體在銜接處焊接定位支撐筋板，格柵與定位支撐筋板采用螺栓連接固定；箱體底部焊接2個(gè)支座，支座采用同材質(zhì)15mm焊接制作，配開(kāi)螺栓孔。
3.根據權利要求1所述的一種治理分散式生活污水的裝配式處理系統，其特征在于：所述的沉沙池采用沉沙池、污泥池組合罐，且采用如下構造：沉沙玻璃鋼罐采用熱纏繞法整體成型，人孔、蓋板、內隔板使用同材質(zhì)成型后，采用熱敷法與罐體銜接密封，熱敷材料與玻璃鋼罐同材質(zhì)；各法蘭管口采用聚乙烯管及法蘭焊接連接成型后，穿孔插入罐壁，采用熱敷法與罐體銜接密封，熱敷材料與玻璃鋼罐同材質(zhì)；罐體整體落座于底部?jì)蓚�(gè)U型支座，支座與罐體緊密貼合，并使用3mm厚鋼帶對罐體上部箍緊；U型支座使用8mm鋼板焊接制作，與鋼帶一并作防腐處理；鋼帶與支座采用螺栓連接緊固成整體從而實(shí)現對罐體的緊固及支撐；罐體連同支座在工廠(chǎng)安裝成整體運輸至施工現場(chǎng)，由支座與混凝土基礎采用螺栓連接緊固。
4.根據權利要求1所述的一種治理分散式生活污水的裝配式處理系統，其特征在于：所述的調節池為調節池罐，并采用如下構造：懸掛式填料采用聚乙烯絲纏繞同材質(zhì)主繩成型，上下兩端系在玻璃鋼材質(zhì)支架上；支架與罐體內壁采用熱敷法銜接緊固；潛污泵支座采用玻璃鋼材質(zhì)板材，與罐壁熱敷固定并配開(kāi)螺栓孔；潛污泵與支座由螺栓連接固定。
5.根據權利要求1所述的一種治理分散式生活污水的裝配式處理系統，其特征在于：所述的生化處理集成設備采用如下構造：生化處理殼體及內部隔板、污泥錐斗等結構件采用15mm厚聚丙烯板材焊接成型。
6.根據權利要求5所述的一種治理分散式生活污水的裝配式處理系統，其特征在于：所述的缺氧池、厭氧池上下兩層玻璃鋼格柵網(wǎng)、斜板填料支架與池壁銜接處由聚丙烯筋板支撐，筋板與池壁焊接固定；各管道均采用聚丙烯，與殼體或內部隔板穿孔銜接處均采用焊接密封；好氧池進(jìn)出水濾篩裝置的制作按專(zhuān)利ZL2022201179521實(shí)施方法施作；曝氣支管與母管貫通，焊接密封；支管水平段布置手動(dòng)球閥及活接，末端施作螺紋，曝氣器與支管由螺紋連接。
7.根據權利要求1所述的一種治理分散式生活污水的裝配式處理系統，其特征在于：所述的加藥/消毒集成單元采用如下構造：設備殼體、各法蘭管口的制造；藥桶抱箍使用3mm厚鋼帶制作，與殼體內壁所焊接PP板采用螺栓連接緊固。
8.根據權利要求7所述的一種治理分散式生活污水的裝配式處理系統，其特征在于：蓋板支撐筋板選用20mm厚PP板沿殼體內壁布置一圈，并焊接牢靠；箱體底部焊接2個(gè)支座，支座采用同材質(zhì)15mm焊接制作，配開(kāi)螺栓孔。
9.根據權利要求1所述的一種治理分散式生活污水的裝配式處理系統，其特征在于：所述的風(fēng)機及電控系統組合柜采用如下構造：設備殼體使用
1.2mm厚304材質(zhì)不銹鋼薄板鈑金工藝成型，內壁點(diǎn)焊布置同材質(zhì)矩形管加固，柜體由同材質(zhì)隔板將柜體分隔成上下兩個(gè)空間；電控系統單元安裝于上部空間，所用元器件均按設計參數要求外購成品、通用件組裝；兩臺風(fēng)機由螺栓與支座連接緊固，兩臺風(fēng)機出口風(fēng)管布置單向閥，匯集成母管穿過(guò)柜體側壁，在柜體外焊接鋼制法蘭，形成預留法蘭管口。
10.根據權利要求1-9任一項所述的一種治理分散式生活污水的裝配式處理系統的污水處理工藝，其特征在于采用如下步驟：第一步、污水通過(guò)收集以后進(jìn)入到格柵渠，渠內設置粗、細兩道人工格柵，去除水中大的漂浮物與懸浮物；格柵渠出水進(jìn)入沉砂池，沉砂池主要去除污水中粒徑較大的砂粒，并進(jìn)一步沉淀格柵渠來(lái)水攜帶的大顆粒雜質(zhì)；沉砂池出水進(jìn)入調節池，在調節池內進(jìn)行水質(zhì)水量調節，調節池內布置有懸掛式填料，附著(zhù)在填料上的厭氧菌和兼氧菌將廢水中的部分大分子有機物進(jìn)行降解為小分子有機物；第二步、調節池出水經(jīng)潛水泵提升至生化處理單元進(jìn)行處理；第三步、生化處理單元前端是缺氧池，池內投加球型懸浮填料，附著(zhù)在懸浮填料上的微生物在缺氧及COD充足條件下將從反應池回流硝化液中帶來(lái)硝態(tài)氮轉變?yōu)榈獨�，去除廢水中的總氮，同時(shí)去除部分易降解有機物；為提高系統的抗水質(zhì)波動(dòng)能力，在缺氧池配置有備用碳源、堿源供應管路，在污水COD濃度偏低，與氨氮比例大幅失衡時(shí)，由備用加藥桶計量供應葡萄糖或甲醛等碳源；或在水質(zhì)PH偏低呈酸性而影響缺氧池反硝化時(shí)，投加純堿等堿源；第四步、缺氧池出水進(jìn)入厭氧池，池內也投加球型懸浮填料，在厭氧條件下微生物進(jìn)一步將污水中大分子有機物分解為小分子有機物，提高污水的可生化性；同時(shí)將調節池部分污水直接進(jìn)入厭氧池，使聚磷微生物獲得充足碳源而得以充分釋磷，為后續好氧區充分吸磷創(chuàng )造條件；第五步、厭氧池出水進(jìn)入好氧池，好氧池內投加懸浮填料，池底布置微孔曝氣器，由鼓風(fēng)機供氣對池水進(jìn)行曝氣供氧，在好氧條件下，附著(zhù)在填料上的異養微生物將污水中的有機物轉變?yōu)镃O2、H2O，降低污水中的COD；附著(zhù)在填料上的硝化菌將污水中的部分氨氮轉變?yōu)橄鯌B(tài)氮，降低污水中的氨氮；第六步、好氧池出水口設置篩網(wǎng)，將填料截留在池內，出水進(jìn)入反應池，池內安裝硝化液回流管及管道混合器；回流管將一部分反應池內的水回流至前端缺氧池進(jìn)行反硝化脫氮；反應池的余量水與除磷絮凝劑經(jīng)管道混合器充分混合，形成磷鹽懸浮物，連同生化反應脫落的微生物膜一起進(jìn)入沉淀池進(jìn)行泥水分離；沉淀池上清液出水經(jīng)過(guò)管道式紫外線(xiàn)消毒器消毒后達標排放；第七步、沉淀池底部設置污泥排泥閥及污泥回流裝置；其中污泥回流裝置將沉淀池底部所沉淀污泥回流至前端缺氧池；污泥排泥閥定期自動(dòng)將沉淀污泥排入污泥池，污泥池上清液回流至調節池重新進(jìn)入污水處理系統，底部污泥定期用吸糞車(chē)抽出外運處理。
發(fā)明內容
本發(fā)明旨在至少解決現有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。本發(fā)明提供了一種治理分散式生活污水的裝配式處理系統，能實(shí)現：1、分散式生活污水處理后排放指標達到GB18918-2002《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》一級A；2、各級處理單元采用集成式裝備，提高污水處理系統的裝備化程度，減少土建構筑物在工程建設中的應用。3、各單元模塊設備采用玻璃鋼、聚乙烯、聚丙烯等新型材料作為構造主材，盡量減少鋼材、水泥等高能耗、高污染材料的使用。
為實(shí)現上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
由前端預處理單元(格柵渠、沉沙池、調節池等)、生化處理集成單元、風(fēng)機與電控集成單元、加藥及出水消毒集成單元共四大單元模塊組成(見(jiàn)圖1)。其中，前端預處理單元各池采用玻璃鋼臥式儲罐的構造形式；生化處理集成單元采用基于雙回流倒置A2/O+載體流化生物床(MBBR)組合工藝的集成化設備，集成缺氧池、厭氧池、好氧池、反應池、沉淀池等各工藝池及混合反應裝置；風(fēng)機與電控系統組裝成露天式柜體，預留相關(guān)氣、電接管口；加藥及紫外線(xiàn)消毒器組裝在一個(gè)箱體內，預留相關(guān)進(jìn)出法蘭口；各單元模塊在工廠(chǎng)預制組裝出廠(chǎng)，在工程現場(chǎng)裝配、構成完整的處理工藝系統。
進(jìn)一步地，格柵渠采用如下構造：格柵渠箱體使用12mm厚聚丙烯材質(zhì)板材焊接成型并配置相應加強筋，在箱體相應位置焊接預留進(jìn)出水法蘭管口。箱體內傾斜布置粗細兩道格柵，格柵采用Φ10直圓鋼筋按一定間距點(diǎn)焊固定于角鋼框架成型，施作噴涂防腐處理。箱體在銜接處焊接定位支撐筋板，格柵與定位支撐筋板采用螺栓連接固定。箱體底部焊接2個(gè)支座，支座采用同材質(zhì)15mm焊接制作，配開(kāi)螺栓孔。各件組裝成整體箱體出廠(chǎng)，施工現場(chǎng)由螺栓與基礎連接緊固以抗浮、防移位。
進(jìn)一步地，沉沙池/污泥池組合罐采用如下構造：沉沙池/污泥池玻璃鋼罐采用熱纏繞法整體成型，人孔、蓋板、內隔板使用同材質(zhì)成型后，采用熱敷法與罐體銜接密封，熱敷材料與玻璃鋼罐同材質(zhì)；各法蘭管口采用聚乙烯管及法蘭焊接連接成型后，穿孔插入罐壁，采用熱敷法與罐體銜接密封，熱敷材料與玻璃鋼罐同材質(zhì)；罐體整體落座于底部?jì)蓚�(gè)U型支座，支座與罐體緊密貼合，并使用3mm厚鋼帶對罐體上部箍緊。U型支座使用8mm鋼板焊接制作，與鋼帶一并作防腐處理。鋼帶與支座采用螺栓連接緊固成整體從而實(shí)現對罐體的緊固及支撐。罐體連同支座在工廠(chǎng)安裝成整體運輸至施工現場(chǎng)，由支座與混凝土基礎采用螺栓連接緊固。
進(jìn)一步地，調節池罐采用如下構造：調節池玻璃罐、人孔及蓋板、預留管口、支座抱箍制作及整罐安裝方法與上述沉砂池/污泥池組合罐相同。懸掛式填料采用聚乙烯絲纏繞同材質(zhì)主繩成型，上下兩端系在玻璃鋼材質(zhì)支架上。支架與罐體內壁采用熱敷法銜接緊固。潛污泵支座采用玻璃鋼材質(zhì)板材，與罐壁熱敷固定并配開(kāi)螺栓孔。潛污泵與支座由螺栓連接固定。各部件在工廠(chǎng)組裝成型。
進(jìn)一步地，生化處理集成設備采用如下構造：設備殼體及內部隔板、污泥錐斗等結構件采用15mm厚聚丙烯板材焊接成型，具體按專(zhuān)利ZL2021207646053《一種生活污水治理用輕量化高強度耐腐蝕的水箱結構》實(shí)施方法施作；2、缺氧池、厭氧池上下兩層玻璃鋼格柵網(wǎng)、斜板填料支架與池壁銜接處由聚丙烯筋板支撐，筋板與池壁焊接固定；3、各管道均采用聚丙烯，與殼體或內部隔板穿孔銜接處均采用焊接密封；4、好氧池進(jìn)出水濾篩裝置的制作按專(zhuān)利ZL2022201179521《一種用于MBBR污水處理工藝的填料濾篩裝置》實(shí)施方法施作；5、曝氣支管與母管貫通，焊接密封；支管水平段布置手動(dòng)球閥及活接，末端施作螺紋，曝氣器與支管由螺紋連接。各部件及材料與殼體在工廠(chǎng)預制組裝成整體出廠(chǎng)，在工程施工現場(chǎng)由管道法蘭與其他單元模塊設備連接。
進(jìn)一步地，加藥/消毒集成單元采用如下構造：1、設備殼體、各法蘭管口的制造、安裝與上述設備相同；2、藥桶抱箍使用3mm厚鋼帶制作，與殼體內壁所焊接PP板采用螺栓連接緊固；3、蓋板支撐筋板選用20mm厚PP板沿殼體內壁布置一圈，并焊接牢靠；4、箱體底部焊接2個(gè)支座，支座采用同材質(zhì)15mm焊接制作，配開(kāi)螺栓孔；5、各部件及材料與殼體在工廠(chǎng)預制組裝成整體出廠(chǎng)，在工程施工現場(chǎng)由管道法蘭與其他單元模塊設備連接。
進(jìn)一步地，風(fēng)機及電控系統組合柜采用如下構造：1、設備殼體使用
1.2mm厚304材質(zhì)不銹鋼薄板鈑金工藝成型，內壁點(diǎn)焊布置同材質(zhì)矩形管加固，柜體由同材質(zhì)隔板將柜體分隔成上下兩個(gè)空間；2、電控系統單元安裝于上部空間，所用元器件均按設計參數要求外購成品、通用件組裝；3、兩臺風(fēng)機(一用一備)由螺栓與支座連接緊固，兩臺風(fēng)機出口風(fēng)管布置單向閥，匯集成母管穿過(guò)柜體側壁，在柜體外焊接鋼制法蘭，形成預留法蘭管口；各部件及材料與殼體在工廠(chǎng)預制組裝成整體出廠(chǎng)，在工程施工現場(chǎng)由管道法蘭與其他單元模塊設備連接。
進(jìn)一步地，所述的處理工藝具體為：污水通過(guò)收集以后進(jìn)入到格柵渠，渠內設置粗、細兩道人工格柵，去除水中大的漂浮物與懸浮物，防止其堵塞后續水泵；格柵渠出水進(jìn)入沉砂池，沉砂池主要去除污水中粒徑較大的砂粒，并進(jìn)一步沉淀格柵渠來(lái)水攜帶的大顆粒雜質(zhì)，以保護管道，閥門(mén)等設施免受磨損和阻塞。沉砂池出水進(jìn)入調節池，在調節池內進(jìn)行水質(zhì)水量調節，調節池內布置有懸掛式填料，附著(zhù)在填料上的厭氧菌和兼氧菌將廢水中的部分大分子有機物進(jìn)行降解為小分子有機物，提高廢水的可生化性，對后續生化處理起到很好的穩定作用，避免其受到較大的沖擊。調節池出水經(jīng)潛水泵提升至生化處理單元進(jìn)行處理。
生化處理單元前端是缺氧池，池內投加球型懸浮填料，附著(zhù)在懸浮填料上的微生物在缺氧及COD充足條件下將從反應池回流硝化液中帶來(lái)硝態(tài)氮轉變?yōu)榈獨�，去除廢水中的總氮，同時(shí)去除部分易降解有機物。為提高系統的抗水質(zhì)波動(dòng)能力，在缺氧池配置有備用碳源、堿源供應管路，在污水COD濃度偏低，與氨氮比例大幅失衡時(shí)，由備用加藥桶計量供應葡萄糖或甲醛等碳源；或在水質(zhì)PH偏低呈酸性而影響缺氧池反硝化時(shí)，投加純堿等堿源，保證反硝化脫氮順利進(jìn)行，保證出水水質(zhì)穩定。
缺氧池出水進(jìn)入厭氧池，池內也投加球型懸浮填料，在厭氧條件下微生物進(jìn)一步將污水中大分子有機物分解為小分子有機物，提高污水的可生化性。同時(shí)將調節池部分污水直接進(jìn)入厭氧池，這樣可以使聚磷微生物獲得充足碳源而得以充分釋磷，為后續好氧區充分吸磷創(chuàng )造條件，從而提高系統對總磷的去除效率。
厭氧池出水進(jìn)入好氧池，好氧池內投加懸浮填料，池底布置微孔曝氣器，由鼓風(fēng)機供氣對池水進(jìn)行曝氣供氧，在好氧條件下，附著(zhù)在填料上的異養微生物將污水中的有機物轉變?yōu)镃O2、H2O，降低污水中的COD；附著(zhù)在填料上的硝化菌將污水中的部分氨氮轉變?yōu)橄鯌B(tài)氮，降低污水中的氨氮。
好氧池出水口設置篩網(wǎng)，將填料截留在池內，出水進(jìn)入反應池，池內安裝硝化液回流管及管道混合器�；亓鞴軐⒁徊糠址磻貎鹊乃亓髦燎岸巳毖醭剡M(jìn)行反硝化脫氮。反應池的余量水與除磷絮凝劑PAC(聚合氯化鋁)經(jīng)管道混合器充分混合，形成磷鹽懸浮物，連同生化反應脫落的微生物膜一起進(jìn)入沉淀池進(jìn)行泥水分離。沉淀池上清液出水經(jīng)過(guò)管道式紫外線(xiàn)消毒器消毒后達標排放。
沉淀池底部設置污泥排泥閥及污泥回流裝置。其中污泥回流裝置將沉淀池底部所沉淀污泥回流至前端缺氧池；污泥排泥閥定期自動(dòng)將沉淀污泥排入污泥池，污泥池上清液回流至調節池重新進(jìn)入污水處理系統，底部污泥定期用吸糞車(chē)抽出外運處理。
與現有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于：
相比于傳統原地浸礦工藝，本發(fā)明具有如下特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)：
1.本發(fā)明的污水處理效果顯著(zhù)：1、調節池內布置懸掛填料，在調節水量、均衡水質(zhì)的同時(shí)，可加強污水的預處理效果，有利于后續生化設備處理；且厭氧池與缺氧池倒置，即污水先進(jìn)缺氧池，回流硝化液在充足碳源條件下進(jìn)行反硝化，脫氮效果佳；硝化液及沉淀池污泥兩道回流，可大大減少生化區活性污泥的流失，使生化區維持在較高的污泥濃度，提高COD、氨氮的分解效果；
2.本發(fā)明采用污水在缺氧池進(jìn)行反硝化后進(jìn)入厭氧池，由于此時(shí)污水中不含硝態(tài)氮，溶解氧低，所以聚磷菌能很好的進(jìn)行磷的釋放，為在緊后的好氧池大量吸磷創(chuàng )造有利條件，從而實(shí)現污水除磷效果的大幅提高，減少除磷劑用量。
3.本發(fā)明配備有碳源/堿源備用供應裝置，有效應對污水碳氮比失衡、水質(zhì)偏酸性等工況波動(dòng)，提高出水穩定性。該供應裝置與PAC供應管路關(guān)聯(lián)，在不需要供應碳源/堿源時(shí)，也可作為PAC供應裝置，避免裝置閑置。
4.本發(fā)明采用各模塊單元均在工廠(chǎng)預制成型，現場(chǎng)管道法蘭連接，施工簡(jiǎn)便，處理系統實(shí)現模塊化、裝備化，僅余設備基礎少量構筑物采用鋼筋混凝土施作，土建構筑物大幅削減；各罐、設備殼體、管道、填料等結構件、工藝材料采用玻璃鋼、PP/PE等輕質(zhì)、耐腐蝕材質(zhì)，鋼材使用量極少，且不需施作防腐處理，簡(jiǎn)化制造工序，設備輕量化，方便運輸及安裝；各模塊單元設備可與工程現場(chǎng)土方開(kāi)挖及設備基礎施作同步進(jìn)行，有效縮短建設周期；如污水量較大時(shí)，各工藝池可單獨成罐或者由數個(gè)罐串聯(lián)而成，可根據污水量大小，按工藝流程，靈活選擇前端工藝池組罐方式。
（發(fā)明人：肖建林;陳后興;邱根萍;任國慶;寧小飛;羅青春;彭紅萍;王錦福;吉康寧;王鵬;董喬紅;幸志平;曾憲花;徐傳航）
