专利名称：生活污水处理与回用装置的制作方法
技术领域：
生活污水处理与回用装置
一、 技术领域
本实用新型涉及一种生活污水处理与回用装置，尤其涉及一种生活污水生物膜法处 理与回用装置。
二、 背景技术
当前，水资源短缺问题已成为世界各国政府和专家学者普遍关注的焦点。我国属于 世界上13个贫水国之一，'水资源短缺问题尤其严重，已经成为制约国民经济发展和人 民生活水平提高的关键问题之一。实现城市污水的处理与回用是有效缓解水资源短缺的 重要途径。但是，传统的城市污水处理以集中式为主，其一般采用传统的活性污泥法及 其变法，此类方法虽然能将污水中的总氮和有机物、氨氮等污染物进行降解，但其产泥 量较多，恶臭气味较大，水力停留时间长、占地面积大、基建运行费用高，在活性污泥 脱氮的工艺过程中，需要增加两套回流系统，即污泥回流系统和硝化液回流系统，这不 仅增加了污水处理设施的投资，也增加了其复杂性，造成运行管理不便。有的也采用生 物膜污水处理方法，但一般都是采用沉淀池、厌氧沉滤池、 一级生物滤池、二级滤池和 好氧池等多种污水处理方法配合使用，其处理时间长、设备占地面积大、基建运行费用 高，而且对氮的去除率很低，不能达到国家规定的回水用标准。且由于建设集中式污水 处理的地方离回用水的用户很远，污水收集和回用用户分散，其管网投资巨大，很难达 到污水回用的目的。而以回用为目的的分散式污水处理工艺主要以单纯的膜分离工艺、 单纯的接触氧化工艺、接触氧化+膜分离或接触氧化+过滤工艺为主，这很难解决污水中 总氮的有效去除问题。
三、 发明内容
本实用新型就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种在避免大量占用土地的 前提下，实现生活污水的就地处理与回用，且具有处理快捷、能耗低、出水水质好、出 水水质稳定和运行管理方便的生活污水处理与回用装置。
为解决上述问题，本实用新型的技术解决方案是 一种生活污水处理与回用装置， 其包括缺氧装置、接触氧化装置和曝气生物滤池，缺氧装置下端有污水进口，上端有出 水口，其出水口由管道连接接触氧化装置底部的进水口，接触氧化装置上端的出水口由 管道连接曝气生物滤池底部的进水口，曝气生物滤池上部的出水口由管道连接清水池， 曝气生物滤池上部还有一低于其出口的回水口，其回水口由管道连接缺氧装置的污水进 口；缺氧装置、接触氧化装置和曝气生物滤池中均有填料。本实用新型还包括反冲洗装置，在与污水进口在同一水平面的缺氧装置上、在与其 进水口在同一水平面的曝气生物滤池上都开有反冲洗口，清水池中的水通过反冲洗水 泵、调节阀和管道分别连接缺氧装置和曝气生物滤池的反冲洗口；缺氧装置和曝气生物 滤池的底面开有清污口。
本实用新型还包括消毒装置，其连接在曝气生物滤池的出水口与清水池之间。 本实用新型的缺氧装置和接触氧化装置为单独的容器，缺氧装置置于接触氧化装置 的前面。
本实用新型的缺氧装置和接触氧化装置为一个整体封闭容器，接触氧化装置位于缺 氧装置之上；封闭容器内有填料，其上在填料的下端有污水进口，在填料的上端有出水 口，其下半部分的上部有气体分布器，气体分布器的下端，靠近气体分布器处有微孔曝 气头，这样，微孔曝气头上端为接触氧化装置，下端为缺氧装置，封闭容器上端、出水 口的下端还有一穿孔板，以阻挡大颗粒的污物，曝气生物滤池的回水口连接其污水进口。
上述所述本实用新型的缺氧装置和接触氧化装置中的填料为比表面积较大的多面 空心球填料，其挂膜后生物密度较高，生物量较大；曝气生物滤池中的填料为4-6mm 的陶粒填料，其既可实现悬浮物的有效去除，又可最大限度的延缓堵塞，且其内部的微
孔结构便于生物膜的附着和生长，使其耐冲击负荷能力大大增强。
本实用新型在缺氧装置段污水停留时间HRT为1.2h，在接触氧化装置段污水停留 时间服T为3h，在曝气生物滤池段污水停留时间HRT为2.2h，接触氧化装置段出水溶 解氧D0为3. 8-4. 5mg/L，曝气生物滤池段出水溶解氧D0为6-7mg/L，系统回流比即 回流水量与进污水量的比例为150%。
在本实用新型的污水处理装置中，在缺氧装置段，不进行曝气，污水流经此段时， 主要发生反硝化反应，即从曝气生物滤池中回流过来的水中所含的硝酸氮在该段填料上 附着的反硝化菌的作用下， 一部分发生同化反硝化，形成有机氮化合物，成为反硝化菌 的组成部分，另一部分发生异化反硝化，最终以气态氮的形式去除，经过此段处理，污 水中的总氮得到有效去除。在接触氧化装置段，进行曝气，在溶解氧充足的条件下，缺 氧装置段出水进入此段时，在异养菌的作用下，污水中的有机物得到充分降解，在此过 程中污水中的氨氮也得到部分转化。接触氧化装置段出水进入曝气生物滤池段后，有机 物含量大大降低，使得做为自养菌的硝化菌成为该段优势菌属，在溶解氧充足的条件下， 其余氨氮得到充分转化。另一方面，缺氧装置段脱落的老化生物膜在曝气生物滤池段受 到填料的过滤作用而得到去除，有利于总磷的去除。本装置污泥产量极小，不会对环境 造成恶臭影响，且其回流系统中只有硝化液回流，在不存在污泥回流的情况下，实现了 总氮的高效去除。本方法中还加设了曝气生物滤池段， 一方面可实现污染物的进一步去除，另一方面可实现部分过滤功能，使得缺氧装置段出水中的悬浮物在此得到过滤和沉 淀去除。本实用新型利用普通接触氧化法和曝气生物滤池法的独特优点，将二者优化组 合，在实现出水水质稳定且达标的前提下，省去出水二沉池建设，可大大减少工程总投 资。本实用新型可实现处理设施和设备的模块化生产，可实现现场的灵活组装和拆卸， 且运行管理可实现自动化。利用本实用新型可因地制宜的组配各种规模的处理设施，实 现生活污水的就地处理与回用，这对于严重缺水地区意义重大，既能实现污水的有效利 用，又能有效减少污染物的排放。总之，本装置在避免大量占用土地的前提下，实现生 活污水的就地处理与回用，且具有高效、低能耗、出水水质稳定、组装、拆卸灵活、使 用寿命长和运行管理方便等优点。本实用新型经试验验证其污水的C0D范围为
160-550mg/L，氨氮范围为31_53mg/L，总氮范围为40-56mg/L，浊度范围为40-180mg/L 的情况下，经本实用新型的处理后，清水COD范围为25-47mg/L，氨氮范围为0-1. 2mg/L， 总氮范围为9. 6mg/L-17. 3mg/L，可达到国家城市污水回用于景观和生活杂用等相关标 准。
四以下结合附图对本实用新型作进一步的描述
图1为本实用新型第一种实施例的内部结构示意图2为本实用新型第二种实施例的内部结构示意图。
五具体实施方式
如
图1所示，本实施例包括缺氧装置A、接触氧化装置0、曝气生物滤池B和反冲 洗装置。缺氧装置A和接触氧化装置B为一个整体封闭容器18，内部填充有比表面积 较大的多面空心球填料6，其上在填料6的下端有污水进口 16，在填料6的上端有出水 口 17，其下半部分的上部有气体分布器5，气体分布器5的下端，靠近气体分布器5 处有微孔曝气头4，这样，微孔曝气头4上端为接触氧化装置0，下端为缺氧装置A， 缺氧装置A的上端出水口与接触氧化装置0底部的进水口为一体。封闭容器18上端、 出水口 17的下端还有一穿孔板7，曝气生物滤池B的回水口 14连接其污水进口 16。曝 气生物滤池B内填充有4-6mm的陶粒填料10。污水水箱1通过提升泵2由管道连接封 闭容器18下端的污水进口 16。封闭容器18的出水口 17由管道连接曝气生物滤池B底 部的进水口 19，管道上安装有调节阀11。曝气生物滤池B上部的出水口 12通过紫外消 毒装置由管道连接清水池，曝气生物滤池B上部还有一低于其出水口 12的回水口 14， 其由管道连接封闭容器18下端的污水进口 16，管道上安装有提升泵2。在曝气生物滤 池B底部，其进水口 19上端有微孔曝气头4，微孔曝气头4上端的曝气生物滤池B内 有气体分布器5。微孔曝气头4由管道连接空压机13，在管道上安装有空气计量装置3，其调节微孔曝气头4的曝气量。在与污水进口 16在同一水平面的封闭容器18上、在与 其进水口 19在同一水平面的曝气生物滤池B上都开有反冲洗口 9，清水池中的水通过 反冲洗水泵15、调节阀11和管道分别连接封闭容器18和曝气生物滤池B的反冲洗口 9。 封闭容器18和曝气生物滤池B的底面开有清污口 20，清污口 20的清污管上安装有阀 门8。污水进入缺氧装置A的多面空心球填料6段后，在反硝化菌的作用下，污水中易 降解的有机碳作为电子供体，而硝酸盐氮和亚硝酸盐氮作为电子受体最终被还原成氮气 逸出，从而实现了总氮的有效去除。当污水进入接触氧化装置0的多面空心球填料6 段后，污水中的有机物得到有效去除，同时，部分氨氮得到转化；污水进入曝气生物滤 池B段后，经陶粒填料10作用，剩余氨氮被彻底的转化为硝酸氮，进而被回流至缺氧 装置A段。
如图2所示，本实施例的其它结构同实施例1，只是缺氧装置A、接触氧化装置0 为单独的容器。缺氧装置A置于接触氧化装置0的前面，二者内都有多面空心球填料6， 缺氧装置A下端有污水进口 16，上端有出水口 21，其出水口 21连接接触氧化装置B 底部的进水口22，接触氧化装置上端的出水口 17连接曝气生物滤池B底部的进水口 19。 l为污水水箱，2为提升泵，3为空气计量装置，4为微孔曝气头，5为气体分布器，7 为穿孔板，8为阀门，9为反冲洗口， IO为陶粒填料，ll为调节阀，12为曝气生物滤 池B的出水口， 13为空压机，14为曝气生物滤池B的回水口， 15为反冲洗水泵，20 为清污口。
权利要求1、一种生活污水处理与回用装置，其特征是其包括缺氧装置、接触氧化装置和曝气生物滤池，缺氧装置下端有污水进口，上端有出水口，其出水口由管道连接接触氧化装置底部的进水口，接触氧化装置上端的出水口由管道连接曝气生物滤池底部的进水口，曝气生物滤池上部的出水口由管道连接清水池，曝气生物滤池上部还有一低于其出口的回水口，其回水口由管道连接缺氧装置的污水进口；缺氧装置、接触氧化装置和曝气生物滤池中均有填料。
2、 根据权利要求1所述的生活污水处理与回用装置，其特征是其还包括反冲 洗装置，在与污水进口(16)在同一水平面的缺氧装置(A)上、在与其进水口(19)在同 一水平面的曝气生物滤池(B)上都开有反冲洗口(9)，清水池中的水通过反冲洗水泵(15)、调节阔(11)和管道分别连接缺氧装置(A)和曝气生物滤池(B)的反冲洗口；缺氧 装置(A)和曝气生物滤池(B)的底面开有清污口 (20)。
3、 根据权利要求1或者2所述的生活污水处理与回用装置，其特征是其还包 括消毒装置，消毒装置连接在曝气生物滤池(B)的出水口与清水池之间。
4、 根据权利要求3所述的生活污水处理与回用装置，其特征是所述的缺氧装 置(A)和接触氧化装置(0)为一个整体封闭容器，接触氧化装置(0)位于缺氧装置(A)之 上；封闭容器(18)内有填料，其上在填料的下端有污水进口(16)，在填料的上端有出 水口(17)，其下半部分的上部有气体分布器(5)，气体分布器(5)的下端，靠近气体分 布器(5)处有微孔曝气头(4)，封闭容器(18)上端、出水口(17)的下端还有一穿孔板 (7)，曝气生物滤池(B)的回水口 (14)连接其污水进口 (16)。
5 、 根据权利要求4所述的生活污水处理与回用装置，其特征是污水水箱(l)通 过提升泵(2)由管道连接封闭容器(18)下端的污水进口 (16);在出水口 (17)与曝气生 物滤池(B)的进水口 (19)之间的连接管道上安装有调节阔(11);在曝气生物滤池(B)的 回水口 (14)与污水进口 (16)之间的连接管道上安装有提升泵(2);在曝气生物滤池(B) 底部，其进水口 (19)上端也有微孔曝气头(4)，微孔曝气头(4)上端的曝气生物滤池(B) 内有气体分布器(5);所述的微孔曝气头(4)由管道连接空压机(13)，在管道上安装有 空气计量装置(3)。
6、 根据权利要求5所述的生活污水处理与回用装置，其特征是所述的缺氧装 置(A)和接触氧化装置(O)中的填料为比表面积较大的多面空心球填料(6);曝气生物 滤池(B)中的填料为4-6mra的陶粒填料(IO)。
7、 根据权利要求6所述的生活污水处理与回用装置，其特征是在所述的缺氧装置(A)段污水停留时间HRT为1. 2h，在接触氧化装置(O)段污水停留时间HRT为3h， 在曝气生物滤池(B)段污水停留时间HRT为2. 2h,接触氧化装置(O)段出水溶解氧DO 为3. 8-4. 5mg/L，曝气生物滤池段(B)出水溶解氧DO为6_7mg/L，系统回流比为150%。
8、 根据权利要求1或者2所述的生活污水处理与回用装置，其特征是所述的 缺氧装置(A)和接触氧化装置(0)为一个整体封闭容器，接触氧化装置(0)位于缺氧装 置(A)之上；封闭容器(18)内有填料，其上在填料的下端有污水进口(16)，在填料的 上端有出水口(17)，其下半部分的上部有气体分布器(5)，气体分布器(5)的下端，靠 近气体分布器(5)处有微孔曝气头(4),封闭容器(18)上端、出水口(17)的下端还有一 穿孔板(7)，曝气生物滤池(B)的回水口 (14)连接其污水进口 (16)。
9、 根据权利要求3所述的生活污水处理与回用装置，其特征是缺氧装置(A)和 接触氧化装置(B)为单独的容器，缺氧装置(A)置于接触氧化装置(B)的前面。
10、 根据权利要求9所述的生活污水处理与回用装置，其特征是所述的缺氧装 置(A)和接触氧化装置(0)中的填料为比表面积较大的多面空心球填料(6);曝气生物 滤池(B)中的填料为4-6mm的陶粒填料(IO)。
专利摘要本实用新型公开了一种生活污水处理与回用装置，其包括缺氧装置、接触氧化装置和曝气生物滤池，缺氧装置下端有污水进口，上端有出水口，其出水口由管道连接接触氧化装置底部的进水口，接触氧化装置上端的出水口由管道连接曝气生物滤池底部的进水口，曝气生物滤池上部的出水口由管道连接清水池，曝气生物滤池上部还有一低于其出口的回水口，其回水口由管道连接缺氧装置的污水进口；缺氧装置、接触氧化装置和曝气生物滤池中均有填料。本实用新型在避免大量占用土地的前提下，实现生活污水的就地处理与回用，且具有高效、低能耗、出水水质稳定、组装、拆卸灵活、使用寿命长和运行管理方便等优点。
文档编号C02F3/12GK201362612SQ200820182370
公开日2009年12月16日 申请日期2008年12月8日 优先权日2008年12月8日
发明者斌 代, 刘俊良, 张立勇, 王洪禧 申请人:河北农业大学