一种用于农村生活污水处理的微动力一体化设备的制作方法

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种用于农村生活污水处理的微动力一体化设备。

背景技术：

随着我国生态文明建设的不断推进，继传统大中型城市污水治理后，小城镇、城郊生活区、农村、休闲度假点等的生活污水处理成为新的治理目标。大中型城市污水处理具有规模效应，可进行管网收集后集中处理，而新目标则相对具有分散性，往往从经济技术角度不具备纳管集中处理的经济条件，特别是在新兴的农村生活污水治理方面表现尤为突出。因此，为适应新的治理需求，各环保企业相继推出各型一体化污水处理设备，以求满足独立点源污染的治理，实现污水的资源化利用。

小型一体化污水处理设备就像是一个小型污水处理厂，将格栅、初沉池、生化池、沉淀池、消毒池等构筑物通过不同工艺组合方式，运用模块化设计理念，进行紧密连接，形成集成化程度较高的处理设备。由于小型一体化污水处理设备运用范围较广，占地和投资小，非常适用于独立点源污染治理，因此在农村生活污水治理过程中运用非常广泛。

目前，市面上常用的小型一体化污水处理设备按材质类别有玻璃钢材质、pe材质、碳钢材质、不锈钢材质等，按处理工艺分则有a/o工艺、aao工艺、mbr工艺、sbr工艺等。

虽然小型一体化污水处理设备发展势头良好，各型产品层出不穷，但是总的来说集成化程度还有待加强，目前市面上常见产品存在的问题主要有：

（1）由于设备体型较小，污泥与废渣处理往往考虑不周，造成运行过程中设备易发生堵塞。

（2）该型设备往往采用地埋式设计，以不可拆卸式为主，后期运行过程中维修不方便。

（3）设备池体间阻力过大，造成水头损失偏大，不利于就地安装。

（4）处理效果不稳定，出水不能稳定满足现行国家和地方排放标准。

技术实现要素：

本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种耐高污染负荷，能够自动回流污泥的微动力一体化设备。通过该设备的使用，可以很好的提高农村生活污水处理效果，保证出水稳定满足相应排放标准。同时，由于设备采用特殊的环流设计，降低了水流阻力，能很好的降低设备进出水水头损失，提升安装适应性。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

所述用于农村生活污水处理的微动力一体化设备包括一体化罐体（1）；所述一体化罐体（1）内腔由两块同心圆隔板（2）隔成内圆柱筒区（3）、中环柱筒区（4）和外环柱筒区（5）；所述内圆柱筒区（3）上部设有提篮格栅（6），所述一体化设备的进水管道（7）通过a过水孔（8）与提篮格栅（6）连通；所述内圆柱筒区（3）通过底部b过水孔（9）与中环柱筒区（4）连通；所述中环柱筒区（4）设有微纳米曝气系统，所述微纳米曝气系统包括外接气泵的微纳米曝气进气管（10）和与微纳米曝气进气管（10）连通且设于中环柱筒区（4）内底面的微纳米曝气环（11）；所述中环柱筒区（4）通过中部c过水孔（12）与外环柱筒区（5）连通；所述外环柱筒区（5）的进水端和出水端之间通过隔板（20）隔离；所述外环柱筒区（5）的出水端设有净水槽（13）和污泥槽（14），所述净水槽（13）通过清水过水孔（15）与外环柱筒区（5）连通，所述净水槽（13）的出水口与一体化设备的出水管道（16）连通；所述污泥槽（14）通过污泥提升管（17）与外环柱筒区（5）连通，所述污泥提升管（17）通过气提管（18）外接气泵；所述污泥槽（14）通过污泥回流孔（19）与中环柱筒区（4）连通。

优选地，所述圆柱筒区（3）半径为一体化罐体（1）半径的20～30%。

优选地，所述提篮格栅（6）的内径为400～600mm；所述提篮格栅（6）栅孔孔径为2～5mm。

优选地，所述中环柱筒区（4）的环宽为一体化罐体（1）半径的40～50%。

优选地，所述微纳米曝气进气管（10）通过内螺纹接头与气泵连接；所述微纳米曝气环（11）通过卡口固定在中环柱筒区（4）内底面。

优选地，所述微纳米曝气环（11）表面为微孔膜，微纳米曝气环（11）内部为abs骨架。

优选地，所述外环柱筒区（5）的环宽为一体化罐体（1）半径的25～35%。

优选地，所述污泥提升管（17）距离外环柱筒区（5）底面50～100mm，污泥提升管（17）顶端高于污泥槽（14）底面100～150mm。

优选地，所述净水槽（13）和污泥槽（14）的总跨度≤外环柱筒区（5）弧度的40%。

优选地，所述一体化罐体（1）顶部设有取渣盖（21）和检修盖（22）；取渣盖（21）上设有透气孔。

下面对本发明作进一步说明：

本发明所述用于农村生活污水处理的微动力一体化设备主要由一体化罐体、提篮格栅、微纳米曝气系统、污泥气提系统等构成，以pe成品罐为主，也可采用碳钢或不锈钢材质。本发明设备外形为圆柱筒罐，内置同心圆隔板，结构上形成1个圆形，2个环形隔断区域，外加1个设置在外环内的净水与污泥槽。从功能上可将该设备分为4个区域，1区为内圆柱筒，主要设置提篮格栅，用以拦截生活污水中的较大悬浮物，同时起到水解酸化作用，提高废水可生化性。2区为中环柱筒，主要设置微纳米曝气系统，通过外接小型气泵，实现好氧生化过程。微纳米曝气系统主要由微纳米曝气进气管和微纳米曝气环两部分构成。3区为外环柱筒，内设隔断板，使水流朝一个方向以旋流方式进行固液分离，在水流末端设置净水槽和污泥槽，构成系统第4区。4区内分为净水槽和污泥槽，净水槽主要汇集3区内固液分离后的上清液，作为处理后的出水排出罐体。污泥槽内则设置有污泥提升管和气提管，通过气提管与外界小型气泵的连接，实现污泥提升管内污泥的平稳提升，进入污泥槽的少量活性污泥则通过污泥回流孔流入2区，实现内部回流。

以日处理5～10m³/d农村生活污水为例：

细节方面，一体化设备外观为圆柱筒罐，直径与高的比值控制在0.6～1之间为宜。为实现污水的稳定达标排放，罐体内污水停留时间可控制在0.5～2d之间。罐体材质以pe为主，也可采用碳钢或不锈钢材质。

罐体内共分4个区域，1区为内圆区，2区为中环区，3区为外环区，4区设置在3区内。1区圆柱半径宜占总罐体半径的20%～30%，并设置内径为φ400～600mm的提篮格栅。污水经设备进水口流入，通过设置在提篮格栅上的中间过水孔1进入提篮格栅，提篮格栅栅孔控制在φ2～5mm之间，通过提篮格栅的截留作用，污水中的悬浮物在提篮格栅内被拦截、积聚，达到一定量后提出格栅进行妥善清理。污水通过提篮格栅底部与侧壁上栅孔进入1区底部厌氧区，通过活性生物厌氧菌的水解作用，提高可生化效应。水解完成后的污水通过设备底部设置的中间过水孔2由1区进入2区，在2区内通过微纳米曝气作用实现微生物对污水的好氧分解，以此构成对污水处理稳定达标的基础，2区环形区间跨度宜占总罐体半径的40%～50%。2区内微纳米曝气系统分为微纳米曝气进气管和微纳米曝气环两部分，微纳米曝气进气管通过内螺纹连接头与外加气泵连接，另一头则进入设备内与设置在2区底部的微纳米曝气环连接，为其提供外界加压空气。微纳米曝气环通过卡扣固定在2区底部，曝气环表面为微孔膜，内部为abs骨架。系统运行时在2区内投入活性生物菌种，污水经2区好氧微生物生化处理后通过中间过水孔3进入3区内。设备3区为一个被隔断板分隔的环形区间，从中间过水孔3出来的废水只能沿一个方向在3区内做环形流动，形成旋流沉淀区。水流末端处设置有净水槽和污泥槽，构成设备的第4区，净水槽通过清水过水孔汇集3区上清液，并排出设备罐外。污泥槽紧靠隔断板，内设污泥气提装置。污泥气提装置由污泥提升管和气提管组成，污泥提升管离罐体底部宜控制在50～100mm之间，上端高出污泥槽底部100～150mm，同时最少高出进水端水位50mm。运行时将气泵与气提装置空气接口连接，在实现系统微纳米曝气的同时进行污泥提升与回流，通过微生物的新陈代谢与好氧消化，污水中的有机物最终以能量的形式消散，降低污泥产量提高系统处理效率。3区环形区间跨度宜占总罐体半径的25%～35%，4区槽体跨度不得超过3区弧度的40%。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

（1）以同心圆舱室设计理念对罐体进行分区设计，大大降低了流体阻力，减少了设备整体水头损失，提升系统安装适应性；

（2）环形设计的固液分离舱室较普通平流沉淀舱室效率提高15%～30%；

（3）采用微纳米曝气设计能有效提高溶氧效率，降低曝气量，从而降低系统能耗；

（4）内圆中设置可移动提篮格栅能有效解决罐体堵塞问题，同时降低操作难度；

（5）以气提方式对污泥进行循环回流，使污泥回流系统与微纳米曝气系统共用一台气泵，节省污泥提升泵的设置空间，降低系统能耗。

附图说明

图1为本发明所述一体化设备的俯视图；

图2为本发明所述一体化设备的俯视剖面示意图；

图3为图1中1-1的剖视图；

图4为图1中2-2的剖视图；

图5为图1中3-3的剖视图；

图6为图1中4-4的剖视图.

图中：1、一体化罐体；2、同心圆隔板；3、内圆柱筒区；4、中环柱筒区；5、外环柱筒区；6、提篮格栅；7、进水管道；8、a过水孔；9、b过水孔；10、微纳米曝气进气管；11、微纳米曝气环；12、c过水孔；13、净水槽；14、污泥槽；15、清水过水孔；16、出水管道；17、污泥提升管；18、气提管；19、污泥回流孔；20、隔板；21、取渣盖；22、检修盖。

具体实施方式

参见图1至图6，所述用于农村生活污水处理的微动力一体化设备包括一体化罐体1；所述一体化罐体1内腔由两块同心圆隔板2隔成内圆柱筒区3、中环柱筒区4和外环柱筒区5；所述内圆柱筒区3上部设有提篮格栅6，所述一体化设备的进水管道7通过a过水孔8与提篮格栅6连通；所述内圆柱筒区3通过底部b过水孔9与中环柱筒区4连通；所述中环柱筒区4设有微纳米曝气系统，所述微纳米曝气系统包括外接气泵的微纳米曝气进气管10和与微纳米曝气进气管10连通且设于中环柱筒区4内底面的微纳米曝气环11；所述中环柱筒区4通过中部c过水孔12与外环柱筒区5连通；所述外环柱筒区5的进水端和出水端之间通过隔板20隔离；所述外环柱筒区5的出水端设有净水槽13和污泥槽14，所述净水槽13通过清水过水孔15与外环柱筒区5连通，所述净水槽13的出水口与一体化设备的出水管道16连通；所述污泥槽14通过污泥提升管17与外环柱筒区5连通，所述污泥提升管17通过气提管18外接气泵；所述污泥槽14通过污泥回流孔19与中环柱筒区4连通。

其中，所述圆柱筒区3半径为一体化罐体1半径的20～30%。所述提篮格栅6的内径为400～600mm；所述提篮格栅6栅孔孔径为2～5mm。所述中环柱筒区4的环宽为一体化罐体1半径的40～50%。所述微纳米曝气进气管10通过内螺纹接头与气泵连接；所述微纳米曝气环11通过卡口固定在中环柱筒区4内底面。所述微纳米曝气环11表面为微孔膜，微纳米曝气环11内部为abs骨架。所述外环柱筒区5的环宽为一体化罐体1半径的25～35%。所述污泥提升管17距离外环柱筒区5底面50～100mm，污泥提升管17顶端高于污泥槽14底面100～150mm。所述净水槽13和污泥槽14的总跨度≤外环柱筒区5弧度的40%。所述一体化罐体1顶部设有取渣盖21和检修盖22。

根据应用实例，本发明适用于农村生活污水处理规模为0～15m³/d的区间范围，对于稍大规模处理量的可采用罐体并联的模式进行处理能力的扩大。进水浓度cod控制在400mg/l以内，对于农村生活污水的“黑水”部分必须添加必要的前端预处理，如化粪池等，处理效果会更稳定。