太阳能型寒冷地区生活污水处理一体化设备及其处理方法与流程

本发明属于环保技术领域废水处理方向，特别是涉及对农村的生活污水和畜牧养殖污水的处理，具体为一种太阳能型寒冷地区生活污水处理一体化设备及其处理方法。

背景技术：

农村生活污水处理其本身的特点决定了要区别于一般城市污水的处理，农村污水一般流量小、日变化系数大、污染物成分复杂、远离排污管网及大水体。农村生活污水处理还有责任权利不统一、管理模式单一、公众参与力度不够、技术管理人员缺乏等特点。传统的污水处理厂建设模式不适应农村生活污水处理工程的建设。相比于传统城市污水处理厂的建设模式，污水处理一体化设备工艺流程简单、占地少、运行管理简单，与传统的大型污水处理系统相比，在农村地区具有不可替代的优势和更加广阔的发展前景。

寒冷地区污水处理设备普遍受到低温条件的影响，冬季运行时微生物代谢缓慢，有机物降解效率差，活性污泥的沉降性能随温度的降低也逐渐降低，出水悬浮物含量高。急需一种低温下保证一定处理效率、泥水分离好的污水处理设备。现有寒冷地区的污水处理设施的特点为：

（1）耐水力冲击负荷能力差，处理水量范围小，出水水质不稳定；

（2）低温下污水处理效率差，尤其是脱氮处理受低温影响明显；

（3）低温下二沉池的泥水分离性能差，出水悬浮物含量高；

（4）为保证在低温下一定的处理效率，设备需要额外的电力能源加热废水；

（5）生活污水中原有微生物没有得到充分利用；

（6）若废水中有机物含量高，易发生污泥膨胀问题。

当前，污水排放标准逐渐提高，现有设备已满足不了人们生活需要，研究处理效果好，抗冲击性能强，稳定度高的一体化设备已成为发展趋势。

技术实现要素：

发明目的：

本发明的目的在于提供一种运行和维护管理简单、操作容易、结构紧凑、空间利用率高且装配方便，耐水力冲击负荷能力强，处理水量范围大，出水水质稳定，无需额外的电力能源加热废水的太阳能型寒冷地区生活污水处理一体化设备，以解决偏远地区、用电难地区农村生活污水的有效处理以及其他处理设备冬季低温系统无法正常运行或者污水处理效率低的问题，有效解决低温下泥水分离性能差、脱氮效果差、污泥膨胀等问题。

技术方案：

太阳能型寒冷地区生活污水处理一体化设备，其特征在于：包括箱体，所述箱体包括格栅池、调节池、生物选择池、缺氧池、好氧池、mbr池、紫外杀菌器、设备间；

所述格栅池底部设有第一提升泵，调节池底部设有第二提升泵，缺氧池底部设有第三提升泵，mbr池内设有中空纤维膜组件，第一提升泵的出口通过管路设于调节池内，第二提升泵的出口通过管路设于生物选择池内，生物选择池底部通过管路与缺氧池侧下方入口相连，第三提升泵的出口通过管路设于好氧池内，好氧池与mbr池之间设有堰口；

所述设备间包括气动隔膜泵、mbr自吸泵、电磁隔膜计量泵、加药桶、空压机、电气自控装置，电磁隔膜计量泵入口通过管路与加药桶内部相连，电磁隔膜计量泵出口通过管路设于调节池内；mbr自吸泵的入口通过管路与中空纤维膜组件出口连接，mbr自吸泵的出口通过管路与紫外杀菌器的入口相连；气动隔膜泵的第一个进口通过管路设于好氧池内，气动隔膜泵的第二个进口通过管路设于mbr池内，气动隔膜泵的出水口通过管路设于缺氧池内；空压机的第一个出口通过管路连接气动隔膜泵的进气口，空压机的第二个出口通过管路连接至好氧池中的微孔曝气管，空压机的第三个出口通过管路连接至mbr池中的大孔曝气管；

第一提升泵、第二提升泵、第三提升泵、电磁隔膜计量泵、mbr自吸泵和空压机均与电气自控装置通过电线连接。

所述mbr池底部设有污泥回流泵，污泥回流泵出口通过管路设于生物选择池内，进行污泥回流；所述污泥回流泵与电气自控装置通过电线连接。

所述调节池内设有浸入式液体加热器，进行液体加热。

所述缺氧池顶部设有立式搅拌机，所述立式搅拌机与电气自控装置通过电线连接。

所述设备间还包括太阳能逆变控制一体机和蓄电池，太阳能逆变控制一体机的太阳能板位于箱体外侧，太阳能逆变控制一体机连接蓄电池，蓄电池连接浸入式液体加热器给浸入式液体加热器供电。

所述箱体位于设备间的一侧设有供人进入的推拉门，箱体顶部位于设备间上方设有通风口，箱体顶部位于生物选择池和mbr池上方分别设有检修口。

所述好氧池内加有悬浮填料。

所述格栅池、调节池、缺氧池、mbr池的底部均设有放空管。

一种使用所述的太阳能型寒冷地区生活污水处理一体化设备处理污水的方法，其特征在于：方法如下：生活污水首先进入格栅池去除大颗粒不溶性悬浮物，再由第一提升泵提升至调节池内，通过调节水质水量之后的污水由第二提升泵泵提升至生物选择池中筛选培养优良微生物同时处理水中污染物，再通过重力方式流入缺氧池，再由第三提升泵提升至好氧池，同时在好氧池、mbr池中的混合液能够单管路或双管路回流至缺氧池中进行脱氮处理，进一步优化水质，最后进入mbr池内经过平板膜组件进行泥水分离，出水由mbr自吸泵抽出。

优点及效果：

本发明的太阳能型寒冷地区生活污水处理一体化设备，运用时可采用改良式a/o是生物处理系统和mbr膜分离系统相结合。实现模块化设计，可根据处理水量大小进行生物处理系统与生物处理系统和膜分离系统的组合相切换。实现智能的电气自控系统，操作简单、维护方便。针对北方气候，采用成熟稳定的处理工艺，并增加浸入式液体加热器，使得冬季出水依旧稳定，有利于优化环境。利用光伏发电系统，减低运行费用，解决偏远地区供电问题。本设备采用箱体的形式，移动灵活方便，适合乡镇、度假村等区域的污水处理。设备采用的混合液回流方式多样，可操控性强，脱氮效果好；并充分利用原水中已适应原水水质的微生物实现对原水中悬浮物的强化吸附能力；有效减小了低温对微生物的吸附作用和脱氮作用的影响，有效减小了低温对泥水分离的影响，可满足寒冷地区生活污水的达标排放或者中水回用。

附图说明

图1是本发明的具体实施方式的结构示意图；

图2是本发明的俯视示意图。

附图标记说明：

1、格栅池；2、调节池；3、生物选择池；4、缺氧池；5、好氧池；6、mbr池；7、紫外杀菌器；8设备间；9、电气自控装置；10、太阳能逆变控制一体机；11、蓄电池；12、气动隔膜泵；13、mbr自吸泵；14、电磁隔膜计量泵；15、加药桶；16、空压机；17、大孔曝气管；18、第一提升泵；19、第二提升泵；20、立式搅拌机；21、第三提升泵；22、浸入式液体加热器；23、污泥回流泵；24、微孔曝气管；25、悬浮填料；26、中空纤维膜组件；27、箱体；28、设备间推拉门；29、放空管；30、通风口；31、检修口；32、堰口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

如图1和图2所示，太阳能型寒冷地区生活污水处理一体化设备，包括箱体27，箱体27由各侧面板和上、下板围成长方体形状，各板均设有保温层。所述箱体27包括格栅池1、调节池2、生物选择池3、缺氧池4、好氧池5、mbr池6、紫外杀菌器7、设备间8；所述格栅池1底部设有第一提升泵18，调节池2底部设有第二提升泵19，调节池2内还设有浸入式液体加热器22，进行液体加热，缺氧池4底部设有第三提升泵21，mbr池6内设有中空纤维膜组件26，第一提升泵18的出口通过管路设于调节池2内，第二提升泵19的出口通过管路设于生物选择池3内，生物选择池3底部通过管路与缺氧池4侧下方入口相连，所述缺氧池4顶部设有立式搅拌机20，进行混合液搅拌，保持缺氧池4中一定溶解氧量，第三提升泵21的出口通过管路设于好氧池5内，好氧池5内加有悬浮填料25，好氧池5与mbr池6之间设有堰口32，好氧池5中混合液通过堰口32溢流至mbr池6；mbr池6底部设有污泥回流泵23，污泥回流泵23出口通过管路设于生物选择池3内，进行污泥回流；格栅池1、调节池2、缺氧池4、mbr池6的底部均设有放空管29，设备维护和检修时，打开放空管29，排出池体中的污水。所述设备间8包括气动隔膜泵12、mbr自吸泵13、电磁隔膜计量泵14、加药桶15、空压机16、电气自控装置9。电磁隔膜计量泵14入口通过管路与加药桶15内部相连，电磁隔膜计量泵14出口通过管路设于调节池2内，电磁隔膜计量泵14用于加药；mbr自吸泵13的入口通过管路与中空纤维膜组件26出口连接，mbr自吸泵13的出口通过管路与紫外杀菌器7的入口相连；气动隔膜泵12的第一个进口通过管路设于好氧池5内，气动隔膜泵12的第二个进口通过管路设于mbr池6内，气动隔膜泵12的出水口通过管路设于缺氧池4内；进行多种方式的混合液回流，好氧池5或者mbr池6中的混合液可以分别单独回流至缺氧池4，好氧池5和mbr池6中的混合液也可以根据水质情况按照一定的比例回流至缺氧池4。空压机16的第一个出口通过管路连接气动隔膜泵12的进气口，为气动隔膜泵12提供动力；空压机16的第二个出口通过管路连接至好氧池5中的微孔曝气管24，对好氧池5内进行供氧；空压机16的第三个出口通过管路连接至mbr池6中的大孔曝气管17，对mbr池6内中空纤维膜组件26进行冲刷；设备间8还包括太阳能逆变控制一体机10和蓄电池11，太阳能逆变控制一体机10的太阳能板位于箱体27外侧，太阳能逆变控制一体机10连接蓄电池11，将太阳能转换为电能储存到蓄电池11，蓄电池11连接浸入式液体加热器22，给浸入式液体加热器22供电。箱体27位于设备间8的一侧设有供人进入的推拉门28，箱体27顶部位于设备间8上方设有通风口30，箱体27顶部位于生物选择池3和mbr池6上方分别设有检修口31。

mbr自吸泵13、电磁隔膜计量泵14、空压机16、第一提升泵18、第二提升泵19、立式搅拌机20、第三提升泵21和污泥回流泵23均与电气自控装置9通过电线连接。电气自控装置9可实现设备自控。

针对农村污水的特点，利用调节池2调节水质水量，好氧池5内设悬浮填料25用于附着生物，mbr池6内设有核心组件中空纤维膜组件26，利用mbr自吸泵13抽至紫外杀菌器7，紫外杀菌器7去除水中的病原体。利用空压机16对好氧池5内进行供氧，对mbr池6内中空纤维膜组件26进行冲刷，mbr池6内设有污泥回流泵23进行污泥回流，设备间8设有气动隔膜泵12进行混合液回流，缺氧池4顶部设有立式搅拌机20，进行液体搅拌，实现较好的硝化和反硝化，从而达标排放或中水回用。

调节池2内设有浸入式液体加热器22，进行液体加热，以保证车体内在冬季正常运行。设备间8内设有配合太阳能电池板的蓄电池11和太阳能控制逆变一体机10，可保证偏远地区用电不方便以及突然停电状态下设备正常运行。

使用太阳能型寒冷地区生活污水处理一体化设备处理污水的方法，方法如下：生活污水首先进入格栅池1去除大颗粒不溶性悬浮物，再由第一提升泵18提升至调节池2内，通过调节水质水量之后的污水由第二提升泵泵19提升至生物选择池3中筛选培养优良微生物同时处理水中污染物，再通过重力方式流入缺氧池4，再由第三提升泵21提升至好氧池5，同时在好氧池5、mbr池6中的混合液能够单管路或双管路回流至缺氧池4中进行脱氮处理，进一步优化水质，最后进入mbr池6内经过平板膜组件26进行泥水分离，出水由mbr自吸泵13抽出。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。