一种具有水质水量调节功能的生化预处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于污水处理与资源化技术的领域，特别适用于村镇污水等小型、分散式的生活污水预处理。
【背景技术】
[0002]进入21世纪以来，随着农村改革的推进和国家政策的扶持，农村经济发展迅速，农民生活水平大有提高。但伴随着农村生产和农民生活水平的提高，农村生态环境污染严重，人居环境日益恶化。
[0003]农村环境污染问题主要体现在生活垃圾污染与生活污水污染两方面，其中生活垃圾被重视的程度较高，大部分村庄均已借鉴城市生活垃圾处理模式对村民所产生的生活垃圾进行清运、填埋甚至焚烧处理，但仍有相当大的一部分村庄对生活垃圾清运不及时，导致垃圾腐败酸化及被雨水淋洗，从而产生渗滤液，最终污染了村内的排水沟渠和土地等。农村生活水平提高还体现在农村生活污水排放量和污染物排放量的提高。据统计，截至2010年，全国村镇污水排放总量达136.2亿吨，占全国生活污水排放总量的22.9%，而处理率仅为6%，不小的贡献量和很小的处理率表明了农村的水污染治理的急迫性。未经处理的生活污水直接排放到自然环境中，导致了地表排水明沟和池塘、水库和江河湖泊等自然水体超过其纳污容量，最终导致水体水质恶化，发生水体富营养化和发黑发臭，最终将严重影响广大居民的饮用水安全和农村的人居环境。
[0004]近年来国内科研院所对农村生活污水处理技术进行了大量的研宄，形成了较好的技术储备。农村生活污水处理技术是在传统的城市污水处理技术的基础上发展而来的，多采用“生物处理+生态处理”的组合工艺。对于生物处理单元，通常采用活性污泥法或生物膜法，虽然这些技术较成熟，但处理构筑物多，占地面积大，基建投资和运行费用高，管理复杂等，不适宜直接用作农村地区的生活污水处理。对于生态处理单元，通常采用无动力的人工湿地，虽然运行过程无需动力消耗，但因其没有调节能力及后续管理不善等问题导致很多生态处理系统建成后形同虚设，没有真正起到去除污染物的作用。
[0005]污水水质与水量的调节及水质预处理已成为污水处理工艺中不可或缺处理单元。调节池作为污水处理工艺的前部工艺，承担了沉砂和初沉后的污水水质的均质作用和水量的调节作用，对于后续工段的稳定连续运行起着至关重要的作用；预处理单元是为提高后续工段的处理效率与处理效果而增加的“准处理单元”，在整个处理工艺中能起“四两拔千斤”的作用，在生化工艺中常用的预处理单元有厌氧单元和水解酸化单元。传统的污水处理工艺流程是由“格栅--沉砂--调节(动力提升)--预处理--生化/生态/物化处理”等组成，这种组合工艺被应用于农村地区时常常为节省占地、简化工艺和减少投资而被简化成没有调节能力的“格栅一一预处理一一生化/生态处理”模式。没有调节功能的处理系统的出水水质受来水水质与水量的影响很大，除了表现在出水水质恶化不达标外，还体现在对主要处理单元特别是生化处理单元的冲击，破坏了生化系统的稳定性。
[0006]本实用新型针对当前村镇分散式生活污水处理常用技术存在的缺陷和不足，综合调节水质水量与污水预处理功能，开发出一种具有水质水量调节功能的生化预处理装置，在节省占地面积、节省工程造价的基础上同步实现水质水量调节与预处理的功能。
【发明内容】
[0007]本实用新型的目的在于开发一种具有水质水量调节功能的生化预处理装置。该装置具有投资少、占地面积小、运行费用低、管理方便的特点，适合于小型化、商品化和定型化。
[0008]本实用新型提出的一种具有水质水量调节功能的生化预处理装置由格栅、进水导流管、厌氧/水解酸化的水质调节预处理区、水量调节区和水泵安装平台及提升泵构成，污水通过导流管引到预处理装置的底部，并从装置底部中央进水，当预处理装置内的水位上升到提升泵的工作液位后，提升泵开始工作，通过水泵实现预处理装置的出水。所述的预处理装置主要的作用在于调节污水来水的水质和水量，以保证后续生化处理系统不受水质水量波动的影响，确保生化处理效果和出水水质。所述的生化预处理装置被水泵安装平台和提升泵在空间上分割成上下两部分，上部为水量调节区，用于缓冲并收纳污水高峰流量，下部为水质调节区，安装生物填料以利于微生物的附着生长，用于稀释和均化污水中的污染物浓度。
[0009]所述的一种具有水质水量调节功能的生化预处理装置因为同时具有调节池和厌氧/水解酸化池的功能，节省了污水处理系统的总占地面积，基建投资少，与后续生化处理单元结合仅需I台水泵提升，运行过程中能耗少，管护方便。
[0010]所述的一种具有水质水量调节功能的生化预处理装置在高度方向上的50%处安装有一提升泵安装平台，在高度方向上将装置分为上下两部分，上部分为水量调节区，具有抗水量冲击的能力，下部分为水质调节区，具有抗水质冲击的能力。
[0011]所述的水量调节区在装置正常运行时处于空置的状态，装置正常进水时，装置内配套的提升泵正常工作向后续工段泵送出水，当污水来水瞬间暴增时，上部空置的池容能有效地接纳超设计负荷的污水量，并确保后续的生化处理工段能始终在设计处理流量下运行，最终确保生化工段的运行效果和出水水质的稳定。
[0012]所述的水质调节区在装置运行过程中均处理浸泡的状态，始终处于厌氧/水解酸化的环境。水质调节区内安装有生物填料，用于固定污水中的悬浮微生物，使微生物大量繁殖生长而不随出水流失。
[0013]所述的水质调节区的进水口在距离池底0.5米的位置，通过进水导流管将进水引至池底，从而产生“下进上出”的效果，进水导流管的出水口朝上，借助水的势能产生一个上升流的紊流环境，使得进水马上被调节区内较为干净的污水所稀释，进水所产生的上升流的紊流环境能使污水在整个调节区内快速匀质，所产生的紊流环境有利于填料上的“生物膜”对污水中的污染物进行吸附和降解，从而实现对水质变化的调节功能。
[0014]本实用新型提出的一种具有水质水量调节功能的生化预处理装置的工作过程如下:
[0015]第一步:生活污水通过污水收集管网后接入本预处理装置的入口，污水中的大粒径杂质如塑料袋等被本预处理装置入口的格栅拦截，污水透过格栅进入本预处理装置；
[0016]第二步:透过格栅的污水通过进水导流管进入本预处理装置的水质调节区，进水在水质调节区产生一个上升流的紊流环境使进入调节区的污水快速稀释匀质化，附着在生物填料上的“生物膜”借助上升流的紊流将混合液中的污染物快速吸附和降解；
[0017]第三步:进水将导致本预处理装置内的水位持续上升，当上升到提升泵的工作液位时提升泵开始工作，往后续工段进行送水。
[0018]本实用新型的优点如下:
[0019]1、整套预处理装置集成了格栅井、调节池和厌氧/水解酸化池的功能，节省了占地面积和污水处理系统的造价，与后续生化处理工艺结合使用能为生化处理工段的正常稳定运行提供保障；
[0020]2、整套预处理装置只有I台提升水泵，运行能耗低，操作简单，管理和维护简便，出水水质稳定可靠，适合作为分散式的村镇污水处理系统的预处理，特别适用于对污水处理水质要求较高的、临近江河湖泊等自然水系的广大农村地区。将“生物膜”经过驯化后也可用于工业废水的预处理。
【附图说明】
[0021]附图1是本实用新型所述的一种具有水质水量调节功能的生化预处理装置示意图，其中附图标记是:1.格栅、2.进水导流管、3.水质调节区、4.生物填料、5.水量调节区、6.提升泵、7.进水管、8.过水孔、9.出水管、10.检修井盖、11.覆土层、12.隔离板。
【具体实施方式】
[0022]第一步:生活污水通过污水收集管网7后接入本预处理装置的入口，污水中的大粒径杂质如塑料袋等被本预处理装置入口的格栅I拦截，污水透过格栅进入本预处理装置；
[0023]第二步:透过格栅的污水通过进水导流管2进入本预处理装置的水质调节区3，进水在水质调节区产生一个上升流的紊流环境使进入调节区的污水快速稀释匀质化，附着在生物填料4上的“生物膜”借助上升流的紊流将混合液中的污染物快速吸附和降解；
[0024]第三步:进水将导致本预处理装置内水质调节区的水通过分布在墙体周围的过水孔8进入水量调节区5，使得水量调节区内的水位持续上升，当上升到提升泵的工作液位时提升泵6开始工作，通过水泵和出水管道9往后续工段进行送水、即本预处理装置的出水。
【主权项】
1.一种具有水质水量调节功能的生化预处理装置，其特征在于，由进水导流管、水质调节单元、生物填料、水量调节单元和水泵安装平台及提升泵组成，污水通过导流管引到预处理装置的底部，并从装置底部中央进水，当预处理装置内的水位上升到提升泵的工作液位后，提升泵开始工作，通过水泵实现预处理装置的出水: (1)所述的生化预处理装置被水泵安装平台和提升泵在空间上分割成上下两部分，上部为水量调节单元，用于缓冲并收纳污水高峰流量，下部为水质调节单元，用于稀释和均化污水中的污染物浓度； (2)所述的生化预处理装置下部的水质调节单元安装生物填料以利于微生物的附着生长。
2.根据权利要求1所述的一种具有水质水量调节功能的生化预处理装置，其特征在于，将污水通过安装于距池底0.5米处的导流管从池底进水，通过污水的自身作用在池底制造上升流的水力条件，实现污水在池内的快速混匀。
3.根据权利要求1所述的一种具有水质水量调节功能的生化预处理装置，其特征在于，在池内安装有生物填料用于固定污水混合液中的微生物，增加具有降污功能的微生物的密度，从而加快污水中污染物的降解速率，填料的安装高度占预处理装置总有效高度的50%。
4.根据权利要求1所述的一种具有水质水量调节功能的生化预处理装置，其特征在于，在填料顶层设有水泵安装平台，所安装的水泵将填料层以上的混合污水泵送到后续的生化处理系统，填料层始终被污水混合液浸泡，确保了填料层始终处于厌氧/水解酸化的水环境。
【专利摘要】本实用新型提出的一种具有水质水量调节功能的生化预处理装置由格栅、进水导流管、厌氧/水解酸化的水质调节预处理区、水量调节区和水泵安装平台及提升泵构成。水质调节预处理区内安装有生物填料，生物填料层顶部设有水泵安装平台，平台上安装有提升泵。本实用新型装置充分发挥厌氧/水解酸化生物处理工艺的优势，同时在生物填料层上面预留了置空的水量调节区，使整套装置集成了格栅、厌氧/水解酸化生化预处理池和调节池的所有功能，设备占地面积小，结构简单，操作简便，运行费用低，是一项针对村镇污水等小型、分散式的生活污水预处理的实用可行技术。
【IPC分类】C02F3-28
【公开号】CN204298143
【申请号】CN201420297008
【发明人】林向宇, 陈少华, 徐颖
【申请人】中国科学院城市环境研究所
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年6月6日