本實用新型涉及一種污水處理設(shè)備，尤其是一種應(yīng)用于農(nóng)村污水處理的小型利用太陽能的新型綜合生物反應(yīng)池。
背景技術(shù)：
我國農(nóng)村污水治理剛剛起步，還處于摸索階段。由于農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟落后，技術(shù)管理水平低，因此不適宜直接套用城市污水治理模式，農(nóng)村污水治理缺乏建設(shè)費用低、運行費用低以及處理效果好的適宜大范圍推廣的技術(shù)，缺少相應(yīng)的規(guī)劃指南。目前，在我國農(nóng)村應(yīng)用較多的污水處理技術(shù)主要有：生活污水沼氣池技術(shù)、人工濕地處理技術(shù)、穩(wěn)定塘處理技術(shù)和生物膜處理技術(shù)。按照所建設(shè)污水處理設(shè)施的主體結(jié)構(gòu)形式，農(nóng)村污水處理設(shè)施主要分為三類：
1.一體化污水處理裝置，即集合了污水處理工藝各部分功能，一般包括預(yù)處理、生物處理或生化處理、沉淀等為一體化污水處理設(shè)備，這種裝置具有安裝地點靈活、安裝簡單、施工時間短的特點。其污水處理工藝有SBR工藝、生物接觸氧化工藝。
2.現(xiàn)場砌筑構(gòu)筑物，即采用鋼混或磚混的池體結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)預(yù)處理、生物處理或生化處理、沉淀等功能。其污水處理工藝有MBR工藝、傳統(tǒng)活性污泥工藝、生態(tài)濕地工藝。
3.一體化污水處理裝置+現(xiàn)場砌筑構(gòu)筑物，即上述兩者的結(jié)合。其污水處理工藝有生物濾池+人工濕地工藝。
除此以外，還有一些新的處理設(shè)施，如真空源分離系統(tǒng)。
海南省農(nóng)村人口占全省人口62%，大多數(shù)農(nóng)村未建污水處理設(shè)施，環(huán)境衛(wèi)生狀況較差，研發(fā)適合農(nóng)村污水處理的新工藝和裝置勢在必行。傳統(tǒng)的生物脫氮工藝存在著自養(yǎng)硝化細菌得不到生長優(yōu)勢、難維持較高的生物濃度、投資和運行費用較高及容易造成二次污染等諸多弊端。而傳統(tǒng)的活性污泥法及其變形工藝，如A2/O工藝適宜用來處理較大規(guī)模污水量，占地面積大，這對于人口密度較小的鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)來說顯然已不適用。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用太陽能的新型綜合生物反應(yīng)池，該反應(yīng)池占地面積小、無污泥膨脹、污泥量少、耐沖擊負荷、抗性增強、經(jīng)濟性好、處理效率高。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用下述技術(shù)方案：
一種利用太陽能的新型綜合生物反應(yīng)池，包括生物反應(yīng)池箱體，所述箱體內(nèi)部由豎向隔板分為生化反應(yīng)區(qū)和沉淀區(qū)，且隔板底部與箱體內(nèi)底部之間有空隙，該空隙連通生化反應(yīng)區(qū)和沉淀區(qū)；
所述生化反應(yīng)區(qū)內(nèi)上半部分設(shè)置有生物膜，下部與隔板空隙相對應(yīng)處設(shè)有擋板，底部設(shè)置有排泥裝置，生化反應(yīng)區(qū)中還設(shè)置有延伸至生物膜下方的潛水射流曝氣機和潛水攪拌機，在生化反應(yīng)區(qū)的上端設(shè)有能夠?qū)⑽鬯魅肫渲械倪M水管；
所述沉淀區(qū)底部與空隙對應(yīng)處設(shè)置有泥水分離器，沉淀區(qū)中泥水分離器上部設(shè)置有斜管，斜管上部設(shè)置有集水槽，沉淀區(qū)外部與集水槽對應(yīng)設(shè)置有與集水槽連通的出水管；
所述箱體上部設(shè)置有太陽能發(fā)電裝置，太陽能發(fā)電裝置為潛水射流曝氣機、潛水攪拌機和泥水分離器提供電能。
所述箱體上與沉淀區(qū)對應(yīng)位置上由上至下分別設(shè)置有與箱體內(nèi)部相通的半放空管和放空管。
所述泥水分離器的排泥口距離沉淀區(qū)內(nèi)部底面40cm，泥水分離器與水平面成52°夾角設(shè)置。采用該種設(shè)置，一是方便將泥水分離，二是分離后的污泥更容易回流至生化反應(yīng)區(qū)。
所述生物膜包括若干膜組器，若干膜組器均勻分布于生化反應(yīng)區(qū)中。
所述膜組器的邊緣與生化反應(yīng)區(qū)的內(nèi)壁距離不小于300mm。
在以所述生物反應(yīng)池正常運行時的最低水位為基準，所述膜組器的頂部至水面間距離不小于400mm。
所述膜組器底部的散氣管至所述生化反應(yīng)區(qū)內(nèi)底面的間距不小于300mm。
所述生物膜的斷面上，由外及里形成了好氧、兼性厭氧和厭氧三個反應(yīng)區(qū)，不同的微生物菌種占據(jù)不同的反應(yīng)區(qū)，污染物基團由外及里通過生物帶的三個反應(yīng)區(qū)，被細菌捕獲，發(fā)生一系列的生化反應(yīng)，最終被降解去除。
所述斜管設(shè)置于斜管托架上，斜管托架設(shè)置于泥水分離器上部。
所述斜管托架為井字網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
所述集水槽上表面設(shè)置有若干平行的V型槽。
本實用新型中：
放空管作用：排泥（剩余污泥），排至儲泥池；放空（生物池底部設(shè)備更換維修或者其他需要時排空生物池），排至調(diào)節(jié)池。
半放空管作用：主要用于污泥回流，回流少許活性污泥至調(diào)節(jié)池；半放空（生物池內(nèi)上部設(shè)備需要更換維修時半放空生物池），排至調(diào)節(jié)池。
排泥裝置作用：將生物池反應(yīng)區(qū)內(nèi)的剩余污泥排至儲泥池。
泥水分離器作用：將泥水分離，沉淀區(qū)污泥通過沉淀區(qū)底部的泥水分離器往下回流至生化反應(yīng)區(qū)，污水往上通過斜管進入集水槽。
擋板作用：減緩潛水攪拌機和潛水射流曝氣機工作時對沉淀區(qū)的影響，有利于泥水分離。
斜管作用：更好地進行沉淀。
集水槽作用：使生物池出水均勻。
太陽能發(fā)電裝置為本反應(yīng)池的用電設(shè)備提供電能，降低反應(yīng)池的使用成本。
本實用新型中的潛水攪拌機、潛水射流曝氣機、泥水分離器、生物膜、排泥裝置和太陽能發(fā)電裝置均為現(xiàn)有設(shè)備，均可在市場上購買到，在此，不再贅述。
污水經(jīng)進水管至生化反應(yīng)區(qū)，在生物膜中發(fā)生一系列的生化反應(yīng)后從箱體隔板中下部進入沉淀區(qū)，在沉淀區(qū)通過泥水分離器先進行泥水分離，沉淀區(qū)污泥通過泥水分離器往下回流至生化反應(yīng)區(qū)，由排泥裝置將污泥排出；污水往上通過斜管，經(jīng)過斜管進行沉淀，處理后的水最后通過集水槽從出水管流出。
本實用新型公開了一種射流曝氣生物膜反應(yīng)池，一種新的農(nóng)村小型污水一體化處理設(shè)備，經(jīng)該設(shè)備處理后的出水水質(zhì)要優(yōu)于傳統(tǒng)活性污泥法出水水質(zhì)。
相對于傳統(tǒng)的生物反應(yīng)池來說，射流曝氣生物膜反應(yīng)池更加高效低耗、經(jīng)濟節(jié)約，這是由于在生物池內(nèi)加入微生物固定化載體后，在生物帶的斷面上由外及里形成了好氧、兼性厭氧和厭氧三個反應(yīng)區(qū)，同一時間內(nèi)可同時發(fā)生硝化、反硝化以及釋磷和吸磷過程以達到在較短時間內(nèi)完成脫氮除磷過程的目的，同時，微生物在生命活動的過程中將利用污水中的有機物質(zhì)以去除水體中的COD。
微生物固定化技術(shù)用于污水處理，與其它生物脫氮技術(shù)相比，除了其本身所具有的無污泥膨脹、污泥量少、耐沖擊負荷等優(yōu)點外，還主要有以優(yōu)勢：
1.抗性增強：固定化微生物由于其本身在結(jié)構(gòu)和空間分布上的特點，使有毒物質(zhì)對硝酸菌及亞硝酸菌的抑制停留在細菌表面，而內(nèi)層細菌則得到了保護，從而提高了對游離氨等毒物的抗性。
2.經(jīng)濟節(jié)約：開發(fā)出了利用固定化的硝化細菌和反硝化細菌在同一反應(yīng)器中實現(xiàn)同步硝化／反硝化的立體生物脫氮技術(shù)，使得硝化和反硝化兩個過程在一個反應(yīng)器中進行，既可節(jié)省占地面積和投資，還可避免亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽再還原成亞硝酸鹽的兩個多余步驟，提高了處理效率。
3.在固定化過程使得所固定化的微生物保持活性，解決了在不影響傳質(zhì)和微生物活性的基礎(chǔ)上有效地實現(xiàn)微生物的固定化的技術(shù)關(guān)鍵問題。
4.針對不同的廢水體系，選擇合適的微生物固定化載體，以及確定不同載體的最優(yōu)固定化條件與運行參數(shù)。
5.改善了固定化微生物帶載體在廢水處理過程中可能對某些懸浮物質(zhì)或高分子物質(zhì)處理效果欠佳，還可能出現(xiàn)破裂、發(fā)脹、上浮或堵塞、粘結(jié)等現(xiàn)象，發(fā)揮固定化微生物載體的優(yōu)勢以達到最佳處理效果。
6.是一種集好氧、缺氧、厭氧反應(yīng)及沉淀于一體，間歇曝氣、連續(xù)進出水的一體化新型綜合生物反應(yīng)處理設(shè)備。
7.太陽能發(fā)電裝置為本反應(yīng)池的用電設(shè)備提供電能，降低反應(yīng)池的使用成本。對于電線連接困難地區(qū)的污水處理，本設(shè)備具有極大優(yōu)勢。
8.本實用新型系為一種高效低耗、容易管理、操作簡便、應(yīng)用靈活的工藝，占地面積小，尤其適用于農(nóng)村及城鎮(zhèn)小型生活污水的處理，具有較為廣泛的應(yīng)用前景。
附圖說明
圖1是本實用新型主視圖；
圖2是圖1的右視圖；
圖3是生物反應(yīng)池箱體俯視圖；
圖4是斜管托架俯視圖；
圖5是集水槽局部俯視圖；
圖6是集水槽局部主視圖；
其中，1.進水管；2.箱體；3.潛水攪拌機；4.潛水射流曝氣機；5.泥水分離器；6.斜管托架；7.斜管；8.集水槽；9.出水管；10.生物膜；11.半放空管；12.放空管；13.排泥裝置；14.太陽能發(fā)電裝置；15.生化反應(yīng)區(qū)；16.沉淀區(qū)；17.空隙；18.擋板。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應(yīng)仍落在本實用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當亦視為本實用新型可實施的范疇。
如圖1-圖6所示，利用太陽能的新型綜合生物反應(yīng)池，包括生物反應(yīng)池箱體2，所述箱體2內(nèi)部由豎向隔板分為生化反應(yīng)區(qū)15和沉淀區(qū)16，且隔板底部與箱體2內(nèi)底部之間有空隙17（或開口），該空隙連通生化反應(yīng)區(qū)15和沉淀區(qū)16；
生化反應(yīng)區(qū)15內(nèi)上半部分設(shè)置有生物膜10，下部與隔板空隙17相對應(yīng)處設(shè)有擋板18，底部設(shè)置有排泥裝置13，生化反應(yīng)區(qū)15中還設(shè)置有延伸至生物膜10下方的潛水射流曝氣機4和潛水攪拌機3，在生化反應(yīng)區(qū)15的上端設(shè)有能夠?qū)⑽鬯魅肫渲械倪M水管1；排泥裝置13作用：將沉淀區(qū)絮凝沉淀的淤泥排泥至儲泥池；擋板18作用：減緩潛水攪拌機3和潛水射流曝氣機4工作時對沉淀區(qū)域15的影響，有利于泥水分離。
沉淀區(qū)16底部與空隙17（或開口）對應(yīng)處設(shè)置有泥水分離器5，泥水分離器5的排泥口距離沉淀區(qū)內(nèi)部底面40cm，與泥水分離器與水平面成52°夾角設(shè)置。采用該種設(shè)置，一是方便將泥水分離，二是分離后的污泥更容易回流至生化反應(yīng)區(qū)。沉淀區(qū)16中泥水分離器5上部設(shè)置有斜管7，斜管7設(shè)置于斜管托架6上，斜管托架6設(shè)置于泥水分離器5上部。斜管托架6為井字網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。斜管7上部設(shè)置有集水槽8，沉淀區(qū)16外部與集水槽8對應(yīng)設(shè)置有與集水槽8連通的出水管9；集水槽8上表面設(shè)置有若干平行的V型槽。泥水分離器5作用：將泥水分離，沉淀區(qū)16污泥通過沉淀區(qū)底部的泥水分離器5往下回流至生化反應(yīng)區(qū)15，污水往上通過斜管進入集水槽8。斜管7作用：更好地進行沉淀。集水槽8作用：使生物池出水均勻。
箱體2上部設(shè)置有太陽能發(fā)電裝置14，太陽能發(fā)電裝置14為潛水射流曝氣機4、潛水攪拌機3和泥水分離器5提供電能。太陽能發(fā)電裝置為本反應(yīng)池的用電設(shè)備提供電能，降低反應(yīng)池的使用成本。
箱體2上與沉淀區(qū)對應(yīng)位置上由上至下分別設(shè)置有與箱體2內(nèi)部相通的半放空管11和放空管12。放空管12作用：排泥（剩余污泥），排至儲泥池；放空（生物池底部設(shè)備更換維修或者其他需要時排空生物池），排至調(diào)節(jié)池。半放空管11作用：主要用于污泥回流，回流少許活性污泥至調(diào)節(jié)池；半放空（生物池內(nèi)上部設(shè)備需要更換維修時半放空生物池），排至調(diào)節(jié)池。
生物膜10包括若干膜組器，若干膜組器均勻分布于生化反應(yīng)區(qū)中。膜組器的邊緣與生化反應(yīng)區(qū)的內(nèi)壁距離不小于300mm。在以所述生物反應(yīng)池正常運行時的最低水位為基準，所述膜組器的頂部至水面間距離不小于400mm。膜組器底部的散氣管至所述生化反應(yīng)區(qū)內(nèi)底面的間距不小于300mm。應(yīng)合理設(shè)計反應(yīng)池內(nèi)的水流循環(huán)通道，使處理水的流向形成通過膜組件的向上流循環(huán)。
生物膜10的斷面上，由外及里形成了好氧、兼性厭氧和厭氧三個反應(yīng)區(qū)，不同的微生物菌種占據(jù)不同的反應(yīng)區(qū)，污染物基團由外及里通過生物帶的三個反應(yīng)區(qū)，被細菌捕獲，發(fā)生一系列的生化反應(yīng)，最終被降解去除。
曝氣系統(tǒng)中，1）曝氣的風(fēng)量應(yīng)同時滿足生物處理需氧量和減緩模組器污染的要求。氣水比20-30:1。2）曝氣設(shè)備應(yīng)兼有供氧、混合等功能，宜選用射流曝氣、鼓風(fēng)潛水曝氣等。3）射流曝氣器應(yīng)符合HJ/T263的規(guī)定；鼓風(fēng)潛水曝氣器應(yīng)符合HJ/T260的規(guī)定。4）設(shè)計風(fēng)機臺數(shù)應(yīng)考慮備用原則。
太陽能發(fā)電裝置14包括底板，所述底板上側(cè)設(shè)有蓄電池；所述蓄電池的上側(cè)設(shè)有電力轉(zhuǎn)換裝置；所述電力轉(zhuǎn)換裝置通過導(dǎo)線與外電路連接；所述底板下通過支桿與反應(yīng)池箱體固定連接，所述底板上設(shè)有太陽能板；所述太陽能板通過導(dǎo)線與蓄電池連接。
本實用新型中的潛水攪拌機、潛水射流曝氣機、泥水分離器、生物膜、排泥裝置和太陽能發(fā)電裝置均為現(xiàn)有設(shè)備，均可在市場上購買到，在此，不再贅述。
污水經(jīng)進水管1至生化反應(yīng)區(qū)15，在生物膜10中發(fā)生一系列的生化反應(yīng)后從箱體隔板中下部進入沉淀區(qū)16，在沉淀區(qū)16通過泥水分離器5先進行泥水分離，沉淀區(qū)污泥通過泥水分離器5往下回流至生化反應(yīng)區(qū)15，由排泥裝置13將污泥排出；污水往上通過斜管7，經(jīng)過斜管7進行沉淀，處理后的水最后通過集水槽8從出水管9流出。
上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內(nèi)。