專利名稱：無動力小型地埋式生活污水一體化設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種城市污水深度處理的裝置，具體涉及一種無動力小型地埋式生活污水一體化設(shè)備。
技術(shù)背景隨著人口不斷增長和經(jīng)濟飛速發(fā)展，用水量及排水量正在逐年增加，而有限的水資源又被不斷污染，水資源的供需矛盾愈加尖銳?；谏鲜稣J(rèn)識，目前城市污水(城市污水二級處理排放水)回用日益受到有關(guān)部門的重視，城市污水作為新開發(fā)的第二種水源具有 水量大、穩(wěn)定、不需要長距離引水的特點，是一種比較可靠的水資源。與海水淡化和遠(yuǎn)距離調(diào)水等其他開發(fā)新水源的方法相比，污水回用投資少、工期短、見效快，比較現(xiàn)實易行。城市污水回用可有效的保持水資源的動態(tài)平衡，實現(xiàn)水的良性循環(huán)，防止環(huán)境污染，保證工業(yè)發(fā)展對水的需要。城市污水回用將帶來顯著地經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。在城市的發(fā)展進程中，有些城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)如污水處理廠往往滯后于城市的建設(shè)，在城市污水管網(wǎng)為到達的地區(qū)，住宅小區(qū)生活污水處理一直是很難解決的問題。據(jù)不完全統(tǒng)計，在城市中生活污水的污染物已占水污染物總量的40% 50%。為解決由于我國的城市地下水道污水收集系統(tǒng)尚不完善，污水處理廠覆蓋率較低而造成的眾多無法接管地區(qū)的生活小區(qū)的生活污水不經(jīng)處理就直接排放，造成環(huán)境污染較嚴(yán)重的問題。本實用新型提出一種無動力小型地埋式生活污水一體化設(shè)備，使得經(jīng)處理的城市生活污水達到達標(biāo)排放或回用的目的。目前針對有機碳源含量低的污水的脫氮除磷處理，仍以懸浮式活性污泥法為主要工藝，由于有機物負(fù)荷低，污泥活性較低且易解體。實踐中常結(jié)合物化絮凝的措施強化活性污泥絮體的穩(wěn)定性，但往往會增加污泥中有機高分子物質(zhì)的含量，加大剩余污泥處置難度。為了避免懸浮式活性污泥法工藝的不足，生物膜處理技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。目前直接用于污水生物處理過程的生物膜反應(yīng)池中，多采用聚乙烯材料填料為生物膜載體，如(半)軟性填料、組合式填料、彈性填料、球形或斜管形填料等。這些填料的優(yōu)點是比表面積大、穩(wěn)定性好、不易堵塞；缺點是溶解氧傳質(zhì)阻力大、內(nèi)層生物膜老化后形成大量死泥，造成污泥產(chǎn)量大，生物膜活性低。粒狀濾料作為生物膜載體主要用于污水深度處理過程中，主要有各種陶粒、無煙煤等，其優(yōu)點是穩(wěn)定性好、比表面積較大、表面生物膜隨水流或氣流剪切力作用而更新快，生物膜活性高，溶解氧傳質(zhì)好等；缺點是顆粒間空隙小，容易堵塞。有研究表明，當(dāng)原水C0D/TKN > 8. O時，反硝化所需有機碳源才較充足。對于低碳氮比污水尤其是C0D/TKN <5.0的我國南方大部分城市污水而言，傳統(tǒng)生物脫氮效能常因有機碳源不足而受到限制。本實用新型針對低有機濃度、低碳氮比城市污水的水質(zhì)特點，提出一種無動力小型地埋式一體化設(shè)備，該設(shè)備具有技術(shù)性能穩(wěn)定可靠，處理效果好，投資省，占地少，維護方便等優(yōu)點。污水處理過程靠重力作用推動污水流經(jīng)各個污水處理環(huán)節(jié)，進水與出水高差大，所以結(jié)合地形設(shè)置，土方工程量小，且水流通暢，不易堵，可實現(xiàn)無動力化；自動運行，運營維護簡單，免專人管理；所用濾料具有除臭的功能，產(chǎn)生臭氣少、污泥少，與環(huán)境保持和諧。本實用新型的一體化設(shè)備中，將限氧生物膜反應(yīng)器及厭氧生物膜反應(yīng)器串聯(lián)，限氧生物膜反應(yīng)器及厭氧生物膜反應(yīng)器內(nèi)均采用顆?；钚蕴繛闉V料層介質(zhì)，可發(fā)揮活性炭對難降解有機物的吸附性能，延長難降解有機物在限氧段及厭氧段的停留時間，提高其生物利用率，充分實現(xiàn)限氧段部分全程硝化及同時硝化反硝化，厭氧段強化反硝化及厭氧氨氧化，無需另外投加碳源而達到低碳氮比的深度脫氮效果，能夠較好的處理低碳高氮的城市生活污水
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種無動力小型地埋式生活污水一體化設(shè)備，它能解決背景技術(shù)中所存在的問題，達到經(jīng)濟實用較好的處理城市生活污水，使其回收利用或達標(biāo) 排放的目的。為了解決背景技術(shù)所存在的問題，本實用新型是采用以下技術(shù)方案它包含集泥斗I、配水配氣室2、進水進氣管3、承托層4、濾料層5、出水區(qū)6、出水槽7、放空管8、總進水管9、過濾進水管10、反沖洗管11、總進氣管12、過濾進氣管13、反充氣管14、出水管15 ;放空管8連接在集泥斗I下部，總進水管9和總進氣管12分別設(shè)置在集泥斗I的兩側(cè)，配水配氣室2設(shè)置在集泥斗I的上部，承托層4設(shè)置在配水配氣室2的上部，濾料層5設(shè)置在承托層4的上部，承托層4上設(shè)置有數(shù)個進水進氣管3，且進水進氣管3 —端與配水配氣室2連通，另一端與濾料層5連通，濾料層5的上部設(shè)置有出水區(qū)6，出水區(qū)6的上部設(shè)置有出水槽7，出水槽7的外部連接有出水管15，總進水管9的一側(cè)連接有過濾進水管10和反沖洗管11，總進氣管12的一側(cè)連接有過濾進氣管13和反充氣管14。所述的濾料層5的濾料介質(zhì)為火山巖生物濾料。該濾料具有良好的理化性能，質(zhì)地輕、化學(xué)穩(wěn)定好、強度適宜，表面粗糙易掛膜；孔隙發(fā)達、分布合理，非常適合微生物接種、馴化、繁殖生長。耐沖洗、不堵塞，還可除臭；比表面積大，可提高濾池的容積負(fù)荷；其主要成分為硅、鋁、鈣、納、鎂、鈦、錳、鐵、鎳、鈷和鑰等幾十種礦物質(zhì)和微量元素，顏色為紅黑褐色，多孔質(zhì)輕。本實用新型具有以下有益效果它占地面積小，運營維護簡單，運行能耗少，運行費用低；一體化設(shè)備中，通過調(diào)節(jié)限氧段DO，HRT,過濾周期等，強化限氧段短程硝化，全程硝化及利用生物膜好氧及缺氧分區(qū)實現(xiàn)適度同時硝化反硝化，使得進入?yún)捬醵蔚陌钡c亞硝態(tài)氮的濃度接近I : I，而在厭氧段充分實現(xiàn)厭氧氨氧化及部分異樣反硝化，能夠較好的處理低碳高氮的城市生活污水。

圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本實用新型的工作流程圖。
具體實施方式
參看圖1，本具體實施方式
采用以下技術(shù)方案它包含集泥斗I、配水配氣室2、進水進氣管3、承托層4、濾料層5、出水區(qū)6、出水槽7、放空管8、總進水管9、過濾進水管10、反沖洗管11、總進氣管12、過濾進氣管13、反充氣管14、出水管15 ;放空管8連接在集泥斗I下部，總進水管9和總進氣管12分別設(shè)置在集泥斗I的兩側(cè)，配水配氣室2設(shè)置在集泥斗I的上部，承托層4設(shè)置在配水配氣室2的上部，濾料層5設(shè)置在承托層4的上部，承托層4上設(shè)置有數(shù)個進水進氣管3，且進水進氣管3 —端與配水配氣室2連通，另一端與濾料層5連通，濾料層5的上部設(shè)置有出水區(qū)6，出水區(qū)6的上部設(shè)置有出水槽7，出水槽7的外部連接有出水管15,總進水管9的一側(cè)連接有過濾進水管10和反沖洗管11,總進氣管12的一側(cè)連接有過濾進氣管13和反充氣管14。所述的濾料層5的濾料介質(zhì)為火山巖生物濾料。該濾料具有良好的理化性能，質(zhì)地輕、化學(xué)穩(wěn)定好、強度適宜，表面粗糙易掛膜；孔隙發(fā)達、分布合理，非常適合微生物接種、馴化、繁殖生長。耐沖洗、不堵塞，還可除臭；比表面積大，可提高濾池的容積負(fù)荷；其主要成分為硅、鋁、鈣、納、鎂、鈦、錳、鐵、鎳、鈷和鑰等幾十種礦物質(zhì)和微量元素，顏色為紅黑褐 色，多孔質(zhì)輕。參看圖2，本具體實施方式
的工作流程為城市生活污水先經(jīng)格柵去除大顆粒物質(zhì)，再進入沉淀調(diào)節(jié)池，最后進入將好氧生物膜反應(yīng)器及厭氧生物膜反應(yīng)器串聯(lián)的一體化設(shè)備，最后經(jīng)處理的污水達標(biāo)排放或同用即可。本具體實施方式
中的污水為城市生活污水，具有碳氮比低的特點，其進水水質(zhì)特征為低有機濃度(C0D = 200 300mg/L)，低碳氮比(C0D/TN = 4 6)，原水中氮的存在形式以氨氮和有機氮為主。本具體實施方式
中的污水在一體化設(shè)備的限氧反應(yīng)器與厭氧反應(yīng)池器中的水力停留時間均為4 6h。為了促進一體化設(shè)備中兩段生物膜的形成，限氧段及厭氧段所采用的填料為火山巖生物濾料，本具體實施方式
中通過調(diào)整限氧生物膜反應(yīng)器的溶解氧(DO)和水力停留時間(HRT)，實現(xiàn)全程硝化，部分硝化反硝化及短程硝化，達到出水中氨氮與亞硝酸鹽氮相對含量接近厭氧氨氧化的發(fā)生條件，利用兩段活性炭對有機物的吸附特性，提高有機碳源在限氧段及厭氧段的利用率，提高COD及總氮去除效率，從而使得低碳高氮的城市生活污水得到經(jīng)濟有效的處理。本具體實施方式
中限氧生物膜反應(yīng)器與厭氧生物膜反應(yīng)器均屬于下部進水，上部出水的升流式進水方式，可完全靠重力作用而實現(xiàn)設(shè)備無動力化，達到節(jié)能減耗的效果。本具體實施方式
的控制參數(shù)為限氧-厭氧組合生物膜處理過程在處理低有機濃度、低碳氮比城市污水時，進水COD = 200 300mg/L、NH4+-N = 20 30mg/L、TN = 50mg/L左右、C0D/TN 乂 5 1，實現(xiàn)深度脫氮的工況參數(shù)為限氧池出水區(qū)DO = I. 5 2. 5mg/L,HRT為5h ;厭氧池HRT為5h。限氧池處理出水COD為80 100mg/L(去除率為60 70% )、NH/-N 為 15mg/L 左右、NOf-N 為 15mg/L 左右、NOf-N 為 5 10mg/L、TN 為 35mg/L 左右(去除率為30% );缺氧池處理出水(組合過程終端出水)COD為20 30mg/L(去除率為70% )、NH4+-N 為 5 8mg/L(去除率為 50 60% )、NOf-N 為(去除率為 50 60%)、TN不超過15mg/L (去除率為60%左右)。通過限氧-缺氧組合生物膜處理流程能有效去除低有機濃度、低碳氮比污水中的COD、NH4+-N、TN。經(jīng)本發(fā)明方法處理后，出水 COD ( 30mg/L、NH4+-N ( 8mg/L(水溫> 12°C時，NH4+-N ( 8mg/L)、TN ( 15mg/L,以上各指示均可達到國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)的一級標(biāo)準(zhǔn)(A標(biāo)準(zhǔn))要求。本具體實施方式
埋設(shè)于地表以下，設(shè)備上面的地表可作為綠化或其他用地，不需要建房及采暖、保溫；靠重力作用進水，實現(xiàn)無動力化，具有節(jié)能減耗的特點。本具體實施方式
采用了生物膜反應(yīng)器，其填料的體積負(fù)荷比較低，微生物處于自身氧化階段，產(chǎn)泥量少，僅需6個月以上排一次泥。本具體實施方式
采用碳鋼防腐或玻璃鋼制作，具有耐腐蝕、抗老化等優(yōu)良特性；能夠處理生活系統(tǒng)綜合性廢水及其類似的有機污水。本具體實施方式
經(jīng)濟、實用，可以較好的處理城市生活污水，使其回收利用或達標(biāo) 排放的目的。
權(quán)利要求1.無動力小型地埋式生活污水一體化設(shè)備，其特征在于它包含集泥斗(I)、配水配氣室(2)、進水進氣管(3)、承托層(4)、濾料層(5)、出水區(qū)(6)、出水槽(7)、放空管(8)、總進水管(9)、過濾進水管(10)、反沖洗管(11)、總進氣管(12)、過濾進氣管(13)、反充氣管(14)、出水管(15);放空管⑶連接在集泥斗(I)下部，總進水管(9)和總進氣管(12)分別設(shè)置在集泥斗(I)的兩側(cè)，配水配氣室(2)設(shè)置在集泥斗(I)的上部，承托層(4)設(shè)置在配水配氣室(2)的上部，濾料層(5)設(shè)置在承托層(4)的上部，承托層(4)上設(shè)置有數(shù)個進水進氣管(3)，且進水進氣管(3) —端與配水配氣室(2)連通，另一端與濾料層(5)連通，濾料層(5)的上部設(shè)置有出水區(qū)(6)，出水區(qū)(6)的上部設(shè)置有出水槽(7)，出水槽(7)的外部連接有出水管(15),總進水管(9)的一側(cè)連接有過濾進水管(10)和反沖洗管(11),總進氣管(12)的一側(cè)連接有過濾進氣管(13)和反充氣管(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無動力小型地埋式生活污水一體化設(shè)備，其特征在于所述的濾料層(5)的濾料介質(zhì)為火山巖生物濾料。
專利摘要無動力小型地埋式生活污水一體化設(shè)備，它涉及一種城市污水深度處理的裝置，總進水管(9)和總進氣管(12)分別設(shè)置在集泥斗(1)的兩側(cè)，配水配氣室(2)設(shè)置在集泥斗(1)的上部，承托層(4)設(shè)置在配水配氣室(2)的上部，濾料層(5)設(shè)置在承托層(4)的上部，承托層(4)上設(shè)置有數(shù)個進水進氣管(3)，且進水進氣管(3)一端與配水配氣室(2)連通，另一端與濾料層(5)連通，濾料層(5)的上部設(shè)置有出水區(qū)(6)，出水區(qū)(6)的上部設(shè)置有出水槽(7)，出水槽(7)的外部連接有出水管(15)。它經(jīng)濟、實用，可以較好的處理城市生活污水，使其回收利用或達標(biāo)排放的目的。
文檔編號C02F3/30GK202754852SQ20122041334
公開日2013年2月27日 申請日期2012年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月21日
發(fā)明者艾奇峰, 陳光明 申請人:上海東碩環(huán)?？萍加邢薰?br>