本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于污水生物凈化的一體化凈化裝置。
背景技術(shù)：
生物處理法是污水處理領(lǐng)域一項(xiàng)應(yīng)用較廣的工藝技術(shù)，其處理原理為：通過(guò)人為創(chuàng)造適于微生物生存和繁殖的環(huán)境，使之大量繁殖，以提高氧化分解污水中有機(jī)物的效率。污水的生物處理法與物理法、化學(xué)法相比，具有能耗低、二次污染少、處理效果好等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此，其具有更好的推廣價(jià)值。
通常情況下，污水的生物處理裝置通常包括厭氧反應(yīng)器和好氧反應(yīng)器兩部分，污水首先在厭氧反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行初步處理，污水中的COD被消耗并部分轉(zhuǎn)化為甲烷，從而使得污水中的有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮的形式。然后，初步轉(zhuǎn)化后的污水進(jìn)入好氧反應(yīng)器中，進(jìn)一步除去污水中的COD。
因此，現(xiàn)有的污水生物處理過(guò)程中，厭氧反應(yīng)和好氧反應(yīng)分別發(fā)生在不同的反應(yīng)器內(nèi)，使得其處理裝置結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，操作不方便。另外，處理好氧反應(yīng)器中的剩余污泥通常采取的方法是在好氧反應(yīng)器后面增加污泥沉淀池，但是，由于水質(zhì)及運(yùn)行條件的限制，污泥沉積效果差，隨出水排出會(huì)影響出水水質(zhì)，同時(shí)，沉淀池中的污泥還含有大量的病原菌、寄生蟲(chóng)卵和大量不穩(wěn)定的有機(jī)質(zhì)，直接排出時(shí)造成污染。
鑒于上述污水生物處理裝置存在的缺陷，亟待提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，并能夠降低好氧剩余污泥排出時(shí)造成的污染的污水生物處理裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于污水生物處理的一體化凈化裝置，包括厭氧段和好氧段，所述厭氧段與所述好氧段設(shè)于所述一體化凈化裝置的筒體內(nèi)；
所述厭氧段與所述好氧段之間設(shè)置有回流部件，以使所述好氧段內(nèi)的污水和污泥回流至所述厭氧段。
該一體化凈化裝置工作時(shí)，污水進(jìn)入筒體后，首先經(jīng)厭氧段初步處理，然后進(jìn)入好氧段進(jìn)一步處理，同時(shí)，好氧段內(nèi)的污水還能夠通過(guò)回流部件回流至厭氧段內(nèi)，從而逐漸凈化污水。
同時(shí)，好氧段的污泥也經(jīng)回流部件回流至厭氧段，此時(shí)，污泥中的病原菌、寄生蟲(chóng)卵和大量不穩(wěn)定的有機(jī)質(zhì)經(jīng)厭氧段分解，從而起到凈化污泥的作用，防止其直接排出造成的水質(zhì)污染。
另外，本發(fā)明中的好氧段與厭氧段均位于該一體化凈化裝置的筒體內(nèi)，即好氧段與厭氧段集成于同一裝置內(nèi)，在污水凈化過(guò)程中，二者能夠方便地實(shí)現(xiàn)相互配合，相較于現(xiàn)有技術(shù)中好氧段和厭氧段分別位于不同的反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作靈活的優(yōu)點(diǎn)，并能夠提高污水處理效率。
可選地，所述厭氧段位于所述好氧段下方，且二者之間通過(guò)隔板隔開(kāi)，所述隔板開(kāi)設(shè)有連通孔，以使所述厭氧段內(nèi)的污水經(jīng)所述連通孔進(jìn)入所述好氧段；
所述連通孔的孔徑小于所述筒體內(nèi)徑的1/10。
可選地，所述好氧段內(nèi)設(shè)置有氣體均布部件，所述氣體均布部件與充氣部件連通，所述充氣部件能夠?qū)嚎s空氣經(jīng)所述氣體均布部件通入所述好氧段內(nèi)。
可選地，所述好氧段內(nèi)還設(shè)有氣液分離部件，所述氣液分離部件包括錐形分離器和排氣管，所述錐形分離器開(kāi)口朝向所述隔板，且與所述隔板之間具有預(yù)定間距，所述排氣管連通所述筒體的排氣口，以使氣體和污水經(jīng)所述氣液分離部件分離后，氣體沿所述排氣管排出，污水滯留于所述好氧段內(nèi)。
可選地，所述氣體均布部件位于所述錐形分離器出口的上方。
可選地，所述厭氧段的體積為所述好氧段體積的2-4倍；
所述厭氧段包括填料，所述填料為復(fù)合纖維結(jié)構(gòu)，且其比表面積大于2000m2/m3。
可選地，所述厭氧段下方還連接有污泥沉降段，且所述污泥沉降段為截面積減縮的錐形結(jié)構(gòu)。
可選地，所述污泥沉降段與所述厭氧段之間設(shè)置有液體均布部件，所述厭氧段底部設(shè)有污水進(jìn)口，所述液體均布部件通過(guò)所述污水進(jìn)口與進(jìn)水泵連通，所述進(jìn)水泵將污水經(jīng)所述液體均布部件通入所述厭氧段。
可選地，所述好氧段設(shè)有回流出口，所述厭氧段設(shè)有回流入口，所述回流入口與所述回流出口之間通過(guò)循環(huán)泵連通，所述循環(huán)泵為所述回流部件；
所述回流出口位于所述液體均布部件下方。
可選地，所述循環(huán)泵的流量為所述進(jìn)水泵流量的2-4倍。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明所提供用于污水生物處理的一體化凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中：
1筒體、2好氧段、21氣體均布部件、22氣液分離部件、221錐形分離器、222排氣管、23充氣部件；
3厭氧段、31填料、32液體均布部件、33進(jìn)水泵、34循環(huán)泵；
4污泥沉降段、41排泥口、42截止閥；
5隔板、51連通孔。
具體實(shí)施方式
為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
請(qǐng)參考說(shuō)明書(shū)附圖1，圖1為本發(fā)明所提供用于污水生物處理的一體化凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
在一種具體實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種用于污水生物處理的一體化凈化裝置，如圖1所示，該一體化凈化裝置包括厭氧段3和好氧段2，且該厭氧段3與好氧段2設(shè)于一體化凈化裝置的筒體1內(nèi)，同時(shí)，厭氧段3與好氧段2之間設(shè)置有回流部件，以使好氧段2內(nèi)的污水和污泥回流至厭氧段3。
該一體化凈化裝置工作時(shí)，污水進(jìn)入筒體1后，首先經(jīng)厭氧段3初步處理，然后進(jìn)入好氧段2進(jìn)一步處理，同時(shí)，好氧段2內(nèi)的污水和污泥還能夠通過(guò)回流部件回流至厭氧段3內(nèi)，從而逐漸凈化污水，并進(jìn)一步處理好氧段2產(chǎn)生的污泥。
其中，污水中的COD在厭氧段3被消耗，并轉(zhuǎn)化為甲烷，從而將有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮的形式，同時(shí)，從好氧段2經(jīng)回流部件回流至厭氧段3的污水中含有硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮，二者在厭氧段3內(nèi)發(fā)生反硝化反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，從而?shí)現(xiàn)污水凈化。污水從厭氧段3進(jìn)入好氧段2后，能夠進(jìn)一步除去污水中的COD，并將厭氧段3產(chǎn)生的氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮，因此，從好氧段2回流至厭氧段3的污水中含有硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮，從而使得污水在上述一體化凈化裝置內(nèi)被逐漸凈化。
同時(shí)，好氧段2產(chǎn)生的污泥也經(jīng)回流部件回流至厭氧段3，此時(shí)，污泥中的病原菌、寄生蟲(chóng)卵和大量不穩(wěn)定的有機(jī)質(zhì)經(jīng)厭氧段3分解，從而起到凈化污泥的作用，防止其直接排出造成的水質(zhì)污染。
另外，本實(shí)施例中的好氧段2與厭氧段3均位于該一體化凈化裝置的筒體1內(nèi)，即好氧段2與厭氧段3集成于同一裝置內(nèi)，在污水凈化過(guò)程中，二者能夠方便地實(shí)現(xiàn)相互配合，相較于現(xiàn)有技術(shù)中好氧段和厭氧段分別位于不同的反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作靈活的優(yōu)點(diǎn)，并能夠提高污水處理效率。
具體地，如圖1所示，厭氧段3的體積為好氧段2體積的2-4倍，且厭氧段3包括填料31，該填料31作為厭氧微生物生長(zhǎng)的載體，填料31為復(fù)合纖維結(jié)構(gòu)，且其比表面積大于2000m2/m3。
可以理解，污水生物處理技術(shù)主要依賴于厭氧微生物分解有機(jī)質(zhì)，即該一體化凈化裝置的核心部件為厭氧段3，且污水在厭氧段3停留的時(shí)間越長(zhǎng)，其中的有機(jī)質(zhì)分解的效率越高，厭氧段3的體積越大，能夠容納的填料31也越多。同時(shí)，填料31的比表面積越大，厭氧微生物越容易生長(zhǎng)，從而使得厭氧段2對(duì)污水的初步凈化效率越高，進(jìn)而提高該一體化凈化裝置的凈化效率。
通常情況下，為了保證厭氧微生物能夠生長(zhǎng)，需在填料31中加入碳源、氮源及微量元素等物質(zhì)，例如，可加入一定濃度的葡萄糖和尿素。
當(dāng)然，上述厭氧段3的體積并不是必須為好氧段2體積的2-4倍，也可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置，只要能夠保證一體化凈化裝置的凈化效率即可。同樣地，填料31的比表面積并不是必須大于2000m2/m3，還可以根據(jù)筒體1的體積、污水的濃度等工況任意設(shè)置，因此，本發(fā)明對(duì)厭氧段3體積及填料31比表面積的具體數(shù)值不作限定。
另一方面，如圖1所示，厭氧段3與好氧段2豎向分布，且厭氧段3位于好氧段2下方，二者之間通過(guò)隔板5隔開(kāi)，隔板5開(kāi)設(shè)有連通孔51，以使厭氧段3內(nèi)的污水經(jīng)連通孔51進(jìn)入好氧段2。其中，連通孔51的直徑小于筒體1內(nèi)徑的1/10。
如此設(shè)置，由于厭氧段3位于好氧段2下方，而污水只能在厭氧段3內(nèi)被初步凈化后才能經(jīng)連通孔51進(jìn)入好氧段2，且只有污水全部充滿厭氧段3后，才能進(jìn)入好氧段2，因此，污水在厭氧段3停留的時(shí)間較長(zhǎng)，初步處理效率較高，從而提高一體化凈化裝置的凈化效率。同時(shí)，污水能夠自動(dòng)從厭氧段3進(jìn)入好氧段2，而不需要另外配置驅(qū)動(dòng)部件，從而使得該一體化凈化裝置操作方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
同時(shí)，根據(jù)流體伯努利方程可知，流體的流通截面積越小，其流速越快，因此，當(dāng)連通孔51孔徑較小時(shí)，從厭氧段3經(jīng)連通孔51進(jìn)入好氧段2的污水流速較快，從而阻止好氧段2內(nèi)的剩余污泥經(jīng)連通孔51沉降至厭氧段3。
當(dāng)然，上述連通孔51的孔徑并不是必須小于筒體1直徑的1/10，也可根據(jù)實(shí)際情況任意設(shè)置，此處不作限定。
進(jìn)一步地，如圖1所示，好氧段2內(nèi)設(shè)置有氣體均布部件21，該氣體均布部件21與充氣部件23連通，充氣部件23用于將壓縮空氣經(jīng)氣體均布部件21通入好氧段2內(nèi)，從而進(jìn)一步凈化污水。
可以理解，氣體均布部件21能夠使得壓縮空氣均勻地進(jìn)入好氧段2，從而提高其與氨氮的反應(yīng)效率，進(jìn)而提高該一體化凈化裝置的凈化效率。通常情況下，該氣體均布部件21可為多孔布?xì)忸^，充氣部件23可為曝氣泵，當(dāng)然，也可為本領(lǐng)域常用的通風(fēng)機(jī)等充氣設(shè)備。
更進(jìn)一步地，如圖1所示，好氧段2內(nèi)還設(shè)有氣液分離部件22，該氣液分離部件22包括錐形分離器221和排氣管222，其中，錐形分離器221開(kāi)口朝向隔板5，且與隔板5之間具有預(yù)定間距，該預(yù)定間距形成錐形分離器221的出口；排氣管222連通筒體1的排氣口，以使部分污水經(jīng)氣液分離部件22分離后，氣體沿排氣管222排出，液體在錐形分離器221的作用下滯留于好氧段2內(nèi)。
如圖1所示，帶有氣體的污水經(jīng)過(guò)該氣液分離部件22時(shí)，液體沿錐形分離器221內(nèi)壁向下滑落，而氣體由于密度較小，則沿排氣管222排出，從而實(shí)現(xiàn)氣液分離。同時(shí)，好氧段2內(nèi)剩余的污水與好氧污泥經(jīng)回流部件回流入?yún)捬醵?內(nèi)。
同樣地，上述氣液分離部件22并不是必須通過(guò)錐形分離器221和排氣管222實(shí)現(xiàn)，也可采用本領(lǐng)域常用的其它結(jié)構(gòu)，但是，本實(shí)施例中的氣液分離部件22具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。
具體地，如圖1所示，氣體均布部件21位于錐形分離器221出口的上方，從而使得經(jīng)錐形分離器221分離后的液體能夠順利從錐形分離器221出口排出，保證好氧段2能夠正常工作。
以上各實(shí)施例中，如圖1所示，厭氧段3下方還連接有污泥沉降段4，且該污泥沉降段4為截面積減縮的錐形結(jié)構(gòu)，其底部具有排泥口41，排泥管道設(shè)置有截止閥42。污水凈化過(guò)程中，關(guān)閉截止閥42，污泥在污泥沉降段4內(nèi)聚集，不能從排泥口41排出，凈化結(jié)束后，打開(kāi)截止閥42，污泥沉降段4內(nèi)聚集的污泥被一次性排出并收集。
如上所述，好氧段2產(chǎn)生的污水和污泥經(jīng)回流部件回流至厭氧段3后，污水和污泥能夠再次經(jīng)厭氧段3凈化，凈化后的污泥能夠在重力的作用下沉積于污泥沉降段4，從而實(shí)現(xiàn)好氧段2剩余污泥的凈化和收集。
進(jìn)一步地，污泥沉降段4與厭氧段3之間設(shè)置有液體均布部件32，厭氧段3底部設(shè)有污水進(jìn)口，液體均布部件32通過(guò)污水進(jìn)口與進(jìn)水泵33連通，用于將污水經(jīng)液體均布部件32通入?yún)捬醵?。
同樣地，該液體均布部件32也可為多孔結(jié)構(gòu)，從而使得污水均勻地進(jìn)入?yún)捬醵?，提高其凈化效率。
具體地，如圖1所示，好氧段2設(shè)有回流出口，厭氧段3設(shè)有回流入口，回流入口與回流出口之間通過(guò)循環(huán)泵34連通，以使好氧段2內(nèi)的污水和好氧剩余污泥在該循環(huán)泵34的作用下回流入?yún)捬醵?。
可以理解，該循環(huán)泵34和上述進(jìn)水泵33均作為輸送泵，因此，可采用本領(lǐng)域常用的各種泵，例如蠕動(dòng)泵等，此處不作限定。
同時(shí)，回流出口位于液體均布部件32下方，從而使得回流的污水經(jīng)液體均布部件32進(jìn)入?yún)捬醵?。
更具體地，循環(huán)泵34的流量為進(jìn)水泵33流量的2-4倍。
當(dāng)然，上述循環(huán)泵34的流量并不是必須為進(jìn)水泵33流量的2-4倍，也可根據(jù)實(shí)際工況下不同水質(zhì)氨氮的硝化和反硝化反應(yīng)的速率設(shè)置，此處不作限定。
以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種用于污水生物處理的一體化凈化裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。