专利名称：一套生活污水脱氮系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及活性污泥法处理生活污水的生物脱氮技术领域，尤其是一套无需人工管理及无电耗的分散式生活污水处理系统。
背景技术：
随着社会人口的不断繁增，生活用水的用量也在不断加大，而生活污水中的大量氮磷元素排放进入湖泊、河流，这使得原本储量较少的淡水资源更加紧缺，反过来限制了清洁用水的使用，部分大中城市出现了严重缺水的局面。因此，要解决水资源短缺问题，处理好生活污水是一个重要的方面。自1914年Ardern等人发明活性污泥法以来，近百年内活性污泥法在处理生活污水上得到了广泛的重视及应用。活性污泥法是经微生物通过驯化后，培养成始于以生活污 水为营养源的以污泥为载体的污泥絮团，当污水流经反应池时，微生物以污水中的有机物质及氮磷为营养物质生长代谢，从而得到处理污水的目的。传统的好氧活性污泥法主要由初沉池、曝气池、二沉池、污泥回流系统、污泥处理系统等几部分组成，污水经初沉池后进入曝气池进行主体反应，而后进入二沉池实现泥水分离，二沉池中的部分活性污泥经污泥回流系统回到曝气池，另一部分进入污泥处理系统进行处理，该技术具有出水水质好、有机负荷闻等优点，但是它也存在很大的缺点，如占地面积大、设备复杂、运行投资成本闻等问题。授权公开号为CN2558651Y的专利公开了一种生活污水的一体化处理装置，该专利利用隔板将池体分为两个沉降区和一个曝气区，在沉淀区利用自然沉降实现泥水分离以及厌氧处理。虽然该专利确实具有占地面积小，运行成本低的一体化装置效果，但是只用一个倾斜面来达到泥水分离的效果非常有限，出水中SS较高，并且在装置的运行过程中，不能停止曝气，否则会造成污水直排和菌种流失，既不利于节能，也增加了管理维护的难度。
发明内容本实用新型根据上述技术中的不足之处，提出了一套无污泥回流、无电耗的生活污水脱氮系统。本实用新型装置具有结构紧凑，占地面积小，投资、运行费用低，管理简单，节能环保等优点，并且针对生活污水的水质水量特点设计，具有优质的出水效果，完全满足达标排放的要求。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一套生活污水脱氮系统，依次包括调节池和一体化脱氮装置。所述的调节池容量为所述的一体化脱氮装置12小时的进水量，调节池容积过大则占地面积增加，提高投资费用，容积过小，则机械装置的开关过于频繁，容易损坏。所述的调节池内设提升泵，并设置上、中、下三个液位控制器，以液位的高低来改变一体化脱氮装置的曝气模式，达到节能的目的。所述的上液位与调节池池顶的距离为池高的1/6，所述的下液位与调节池池底的距离为池高的1/6，所述的中液位设置在调节池池高的1/2处。所述的液位控制器和提升泵与所述的PLC控制箱和气泵相连。[0008]所述的一体化脱氮装置包括池体、两相分离器以及电控柜。所述的池体侧壁上设有进水口和出水口，所述的进水口设置提篮式筛网，该筛网为钢筋骨架，筛网的孔隙为5 10_，用以截留进水中较大的杂质，防止大量杂质进入装置主体，影响微生物活性。所述的提篮式筛网为立方体，上顶面设置可移动的活动盖板，其余为筛网，在进水一面预留与进水管径一致的孔洞。当筛网内杂质积累较多时，打开可移动的活动盖板，将筛网提出，清洗后再次放入，保证其有效的拦截作用，只在进水口预留孔洞，则是为了保证进水全部通过筛网进入装置主体。所述的出水口设置装有填料的筛网，该 填料为聚烯烃类化合物的球形中空多孔填料，两相分离器中上清液通过该筛网出水，可有效防止一些上浮的死泥随上清液流出而影响出水水质。所述的装有填料的筛网为立方体的封闭结构，上顶面设置可移动的活动盖板，在靠近溢流堰的一面和出水口一面分别预留与管道直径一致的孔洞，下底面设置排空管。填料使用一段时间后，打开排空管上的排空阀，从可移动的活动盖板中对填料进行冲洗，使填料拦截的污泥冲刷回到曝气池。所述的池体底部安装曝气装置,该曝气装置距离池底的垂直距离为50 200mm，其中心安装占两相分离器外筒横截面积1/2的曝气盘，而与之连通的穿孔曝气管环绕池壁，与池壁的水平距离为45 75mm，该穿孔曝气管横截面的上半圆45°和135°的位置设置两排曝气孔。采用曝气头和曝气管相结合的方法，是为了使池体内部曝气均匀，使角落的污泥也在气流作用下形成一个扰动的状态，提高装置的利用效率，强化硝化作用。所述的微孔曝气头的直径为10 15mm,所述的穿孔曝气管的曝气孔孔径为3 6mm,相邻曝气孔的间距为100 200mm。所述的两相分离器通过金属支架固定在池体内壁上，其与池底的垂直距离不小于400mm，与池顶的垂直距离不小于200mm，以保证泥水混合及导气管排气的充足空间。两相分离器包括圆锥体分离器和筒体。所述的圆锥体分离器为空心的圆锥体，其上设有导气管，防止气体在圆锥体分离器的内壁积累形成大气泡，破裂后扰动水流，影响污泥沉降效果。所述的筒体下端设有档板，所述的圆锥体分离器与筒体之间设有进水口，若干个筒体之间连有出水口。所述的两相分离器由外而内可有若干级，每一级包括一个圆锥体分离器和一个筒体，相邻级圆锥体分离器之间的空间为沉淀区，所述的最外级的圆锥体分离器设有延边，以截留大部分的污泥，减小后续分离器的分离负荷。所述的电控柜内设PLC控制箱和气泵，用于控制液位和曝气量，放置于装置的顶面，并与太阳能动力装置相连。本装置自身耗能很少，与太阳能装置连接，更是实现了无电耗的污水处理。本实用新型的有益效果是生活污水的脱氮处理在一体化的装置中完成，整体结构紧凑，大大节约了土地面积，同时，该一体化脱氮装置无需污泥回流系统，利用泥水分离装置和出水口的装有填料的筛网，就可以做到污泥与出水的有效分离，降低了水处理的投资、运行费用，最后电控柜与太阳能动力装置的连接，更是实现了无电耗，由此可见，本实用新型提出的系统是一种经济有效的污水处理系统。
图1为本实用新型的一种系统流程图；[0016]图2为本实用新型的系统的外部平面图；图3为本实用新型的一体化脱氮装置的内部平面图；图4为本实用新型的图3所示一体化脱氮装置的A-A剖面图；图5为本实用新型的一种一体化脱氮装置的曝气装置图；附图标记说明1- 一体化脱氮装置池体；2-电控柜；3_气泵；4_PLC控制箱；5_可移动的活动盖·板；6-可移动的活动盖板；7-排气口 ；8_进水管；9_提篮式筛网；10_排空管；11-装有填料的筛网；12_出水管；13_穿孔曝气管；14_曝气孔；15_曝气盘；16—微孔曝气头；17_ —级圆锥体分离器；18_ —级筒体；19_ 二级圆锥体分离器；20_ 二级筒体；21_溢流堰；22_—级两相分离器；23_ 二级两相分离器；24_导气管；25_太阳能动力装置；26_调节池；27_液位控制器。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。如图1所示，一套生活污水脱氮系统，依次包括调节池26和一体化脱氮装置。所述的调节池容量为所述的一体化脱氮装置12小时的进水量，内设提升泵，并设置上、中、下三个液位控制器27，调节池下液位与调节池池底的距离为池高的1/6，调节池中液位设置在调节池池高的1/2处。所述的液位控制器27和提升泵与PLC控制箱4和气泵3相连。如图2、3、4、5所示，所述的一体化脱氮装置包括池体1、两相分离器22、23以及电控柜2。所述的池体I侧壁上设有进水口 8和出水口 12，所述的进水口 8设置提篮式筛网9，该筛网为钢筋骨架，筛网的孔隙为5 10mm，所述的提篮式筛网9为立方体，上顶面设置可移动的活动盖板5，其余为筛网，在进水一面预留与进水管径一致的孔洞。所述的出水口 12设置装有填料的筛网11，该填料为聚烯烃类化合物的球形中空多孔填料。所述的装有填料的筛网11为立方体的封闭结构，上顶面设置可移动的活动盖板6，在靠近溢流堰21的一面和出水口 12 —面分别预留与管道直径一致的孔洞，下底面设置排空管。所述的曝气装置距离池底的垂直距离为50 200mm，其中心安装占两相分离器外筒横截面积1/2的曝气盘15，而与之连通的穿孔曝气管13环绕池壁，与池壁的水平距离为45 75mm,该穿孔曝气管横截面的上半圆45°和135°的位置设置两排曝气孔14。所述的微孔曝气头16的直径为10 15mm,所述的穿孔曝气管的曝气孔14孔径为3 6mm,相邻曝气孔的间距为100 200mm。所述的两相分离器22、23通过金属支架固定在池体内壁上，其与池底的垂直距离不小于400mm，与池顶的垂直距离不小于200mm。所述的圆锥体分离器17、19为空心的圆锥体，其上设有导气管24所述的筒体18、20下端设有档板，所述的圆锥体分离器17、19与筒体18、20之间设有进水口，若干个筒体之间连有出水口。所述的两相分离器由外而内可有若干级，每一级包括一个圆锥体分离器和一个筒体，相邻级圆锥体分离器之间的空间为沉淀区，所述的最外级的圆锥体分离器17设有延边。所述的电控柜2内设PLC控制箱4和气泵3，放置于一体化脱氮装置I的顶面，并与太阳能动力装置25相连，实现无电耗的污水处理。待处理污水首先进入调节池26，在PLC控制箱的控制下，由提升泵提升，从进水管8进入提篮式筛网9，大颗粒的杂质被拦截在提篮式筛网9中，而初步过滤的污水进入一体化脱氮装置，通过曝气盘15和穿孔曝气管13的曝气，反应器中的微生物利用污水中的营养物质进行自身的生长代谢，从而对污水进行处理。在持续进水的情况下，反应器中的水位上升到一级两相分离器22的位置，在圆锥体分离器17和筒体19之间的空间进入一级两相分离器22，在筒体自带挡板及自身重力惯性的作用下，污泥下沉，与水相开始分离。一级分离器22设有延边，完成大部分的泥水分离任务，而其上的导气管24主要是防止微孔曝气头16和曝气孔14出来的气体在一级固液分离18的内壁上形成气泡，破裂后对水流有扰动作用，影响污泥的沉降效果。水位持续上升，经过一级圆锥体分离器22处理的泥水混合物进入二级圆锥体分离器23，同理，在二级圆锥体分离器19和二级筒体20的作用下，进一步地实现泥水的分离。当水位上升到溢流堰21，开始出水，即进入装有填料的筛网11，通过填料截留因为气体上浮、负荷过低等原因产生的上浮污泥，防止其随水流流出，影响出水水质，而后经出水管12出水，完成污水的生物处理。定期打开可移动的活动盖板5对提篮式筛网9进行清洗，打开可移动的活动盖板6以及排空管10上的排空阀对装有填料的筛网11进行冲洗，保证该装置可有效正常地运行。使用例以实际生活污水为实验进水，对该实用新型装置做中试试验。实验中调节池的容积为O. 6m3, 一体化脱氮装置为长800mm,高800mm,高1500mm的立方体,穿孔曝气管为边长为600mm的正方形,进水流速为O. 8L/min,—体化装置内污泥浓度为3500mg/L,经过二周的试验调试，运行稳定后进行数据的测定，简单列举几组测定结果如下表所示。该数据表明，COD去除率维持在85%以上，氨氮去除率维持在80%以上，且出水中SS <= 3mg/L,说明该实用新型装置运行稳定，可满足出水要求，并且自身有无电耗及一体化的特点，是一种经济有效的生活污水脱氮处理装置。
权利要求1.一种一套生活污水脱氮系统，依次包括调节池和一体化脱氮装置，其特征在于所述的调节池设置液位监控器；所述的一体化脱氮装置包括池体、两相分离器以及电控柜，所述的池体侧壁上设有进水口和出水口，所述的进水口设置提篮式筛网，所述的出水口设置装有填料的筛网，所述的池体底部安装曝气装置； 所述的两相分离器通过金属支架固定在池体内壁上；所述的电控柜内设PLC控制箱和气泵，放置于装置的顶面，并与太阳能动力装置相连。
2.如权利要求1所述的一套生活污水脱氮系统，其特征在于所述的调节池容量为所述的一体化脱氮装置12小时的进水量，内设提升泵，并设置上、中、下三个液位控制器；所述的上液位与调节池池顶的距离为池高的1/6，所述的下液位与调节池池底的距离为池高的1/6，所述的中液位设置在调节池池高的1/2处；所述的液位控制器和提升泵与所述的PLC控制箱和气泵相连。
3.如权利要求1所述的一套生活污水脱氮系统，其特征在于所述的提篮式筛网为钢筋骨架，提篮式筛网的孔隙为5 IOmm ;所述的提篮式筛网为立方体，上顶面设置可移动的活动盖板，其余为筛网，在进水一面预留与进水管径一致的孔洞。
4.如权利要求1所述的一套生活污水脱氮系统，其特征在于所述的装有填料的筛网，该填料为聚烯烃类化合物的球形中空多孔填料；所述的装有填料的筛网为立方体的封闭结构，上顶面设置可移动的活动盖板，在靠近溢流堰的一面和出水口一面分别预留与管道直径一致的孔洞，下底面设置排空管。
5.如权利要求1所述的一套生活污水脱氮系统，其特征在于所述的曝气装置距离池底的垂直距离为50 200mm，其中心安装占两相分离器外筒横截面积1/2的曝气盘，而与之连通的穿孔曝气管环绕池壁，与池壁的水平距离为45 75mm，该穿孔曝气管横截面的上半圆45°和135°的位置设置两排曝气孔；所述的微孔曝气头的直径为10 15mm,所述的穿孔曝气管的曝气孔孔径为3 6mm,相邻曝气孔的间距为100 200mm。
6.如权利要求1所述的一套生活污水脱氮系统，其特征在于所述的两相分离器与池底的垂直距离不小于400mm，与池顶的垂直距离不小于200mm，两相分离器包括圆锥体分离器和筒体，所述的圆锥体分离器为空心的圆锥体，其上设有导气管，所述的筒体下端设有档板，所述的圆锥体分离器与筒体之间设有进水口，若干个筒体之间连有出水口。
7.如权利要求1所述的一套生活污水脱氮系统，其特征在于所述的两相分离器由外而内有若干级，每一级包括一个圆锥体分离器和一个筒体，相邻级圆锥体分离器之间的空间为沉淀区，所述的最外级的圆锥体分离器设有延边。
专利摘要本实用新型公开了一套生活污水脱氮系统，该系统依次包括调节池和一体化脱氮装置。所述的调节池设置液位监控器。所述的一体化脱氮装置包括池体、两相分离器以及电控柜。所述的池体侧壁上设有进水口和出水口，底部安装曝气装置。所述的两相分离器通过金属支架固定在池体内壁上。所述的电控柜内设PLC控制箱和气泵，放置于装置的顶面，并与太阳能动力装置相连。本实用新型可高效去除水中的有机污染物及氮素，无需专门的沉淀池实现了泥水的有效分离，可充分保证出水水质，同时，本系统结构紧凑，依靠太阳能动力装置供电，实现了完全无电耗的污水处理，节约了空间资源和能源。
文档编号C02F3/34GK202829712SQ20122040162
公开日2013年3月27日 申请日期2012年8月10日 优先权日2012年8月10日
发明者冯华军, 沈霞娟, 韩竞一, 沈东升, 洪瑜潞, 余佩佩 申请人:杭州净洋环保科技有限公司