一种小规模低浓度农村污水处理系统的制作方法

本实用新型属于污水处理技术领域，具体涉及一种小规模低浓度农村污水处理系统。

背景技术：

农村小规模低浓度污水的处理适合采用一体化设备，其中，现有技术中处理小规模低浓度农村污水时，常用的是膜生物反应器(membranebio-reactor，简称mbr)工艺的一体化设备，其污水处理效果好且稳定，受到广泛欢迎。

但由于农村污水处理规模普遍较小，与设备相配套的进水泵和回流泵都难以找到合适的型号，实际污水处理过程中不得不采用流量、扬程和功率都远高于实际需求的大泵，这种情况下，要强行维持设计流量条件下的连续运行，不仅控制麻烦，而且能耗大大增加，还会因电流增加而造成泵的损坏。

上述问题，采用与常规sbr工艺类似的序批间歇进出水，以时间调控进出水量的方式即可妥善解决，使泵的能力得以适当发挥。但是，当该方式与能稳定确保处理效果和出水水质的mbr工艺相结合时，就会由于间歇出水的原因导致膜的闲置率高，利用率低，膜面积需求增大，投资大幅增加的问题。

因此，目前需要一种能够将sbr的序批间歇进水方式和mbr的连续出水方式相结合，使泵的适当应用和膜的连续出水协调统一的污水处理系统。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型提供一种小规模低浓度农村污水处理系统，以解决现有技术中存在的使用流量、扬程以及功率远高于实际需求的大泵带来的控制麻烦，能耗增加和泵易损坏的问题，以及间歇出水导致膜的闲置率高，利用率低的问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

一种小规模低浓度农村污水处理系统，包括：

第一缺氧单元和第二缺氧单元，第一缺氧单元与第二缺氧单元的尺寸相同，两端对齐，且平行布置；

好氧膜单元，位于第一缺氧单元和第二缺氧单元的下游，分别与第一缺氧单元以及第二缺氧单元共壁连接；

膜组件，设置在好氧膜单元内；

曝气装置，与好氧膜单元连接；

回流槽，呈t型设置在第一缺氧单元、第二缺氧单元以及好氧膜单元的共壁隔墙之上，使好氧膜单元与第一缺氧单元和第二缺氧单元连接，用于将好氧膜单元内的部分混合液回流至第一缺氧单元或第二缺氧单元；

向第一缺氧单元和第二缺氧单元中的一个泵入未处理的原污水；第一缺氧单元和第二缺氧单元中的另一个接收来自好氧膜单元的回流溶液，同时向好氧膜单元排出经过缺氧反硝化处理的污水；第一缺氧单元与第二缺氧单元内，污水的进入和回流-排出交替进行；

好氧膜单元持续向外排水。

根据本实用新型，第一缺氧单元和第二缺氧单元内分别设置与回流槽连通的出流管；

第一缺氧单元对应的回流出流管上设置第一缺氧回流控制阀，第二缺氧单元对应的出流管上设置第二缺氧回流控制阀。

根据本实用新型，回流槽朝向好氧膜单元的一侧部分开口或者全部开口，好氧膜单元在曝气过程中通过气提作用被提升的的混合液通过开口进入回流槽，经过出流管及回流控制阀回流至第一缺氧单元或第二缺氧单元。

根据本实用新型，第一缺氧单元和第二缺氧单元中分别设置第一水下搅拌机和第二水下搅拌机，用于缺氧单元进水时搅拌混合污水及促进缺氧反硝化反应。

根据本实用新型，未处理的原污水经过进水泵泵入第一缺氧单元或第二缺氧单元；

第一缺氧单元和第二缺氧单元分别通过第一缺氧进水控制阀和第二缺氧进水控制阀控制污水的泵入。

根据本实用新型，第一缺氧单元和第二缺氧单元出水分别通过管道与好氧膜单元底部连通；

连接第一缺氧单元与好氧膜单元的管道上设置第一缺氧出流控制阀；连接第二缺氧单元与好氧膜单元的管道上设置第二缺氧出流控制阀，用于控制缺氧单元与好氧单元中混合液的流通。

根据本实用新型，好氧膜单元还包括出水系统，出水系统包括抽吸泵和出水控制阀。

根据本实用新型，好氧膜单元还包括曝气冲刷系统，曝气冲刷系统包括风机和曝气控制阀，用于向好氧膜单元内提供氧气进行好氧生化反应和对膜组件进行冲刷防止污堵，同时产生气提作用将好氧膜单元内的混合液提升进入回流槽。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的污水处理系统，通过设置回流槽，在mbr膜组件曝气冲刷时的气提作用下，实现硝化液从好氧膜单元向第一缺氧单元和第二缺氧单元的回流，省去了回流泵的设置，减少设备投资和能耗，也减少了设备损坏。

此外，本实用新型还通过设置两个缺氧单元，并且在第一缺氧单元和第二缺氧单元间相互切换进水、回流-排水过程，实现了缺氧单元的序批式反应功能，相当于sbr池，能够节省占地面积，提高污水处理效果。两个缺氧单元的相互切换操作，使得本实用新型实现缺氧单元间歇进水，同时好氧膜单元连续进、出水运行，提高了膜组件的利用率，从而减少膜片使用量，节省占地和设备投资，适合农村小规模低浓度的污水处理。

附图说明

图1为本实用新型的小规模低浓度农村污水处理系统的结构示意图。

【附图标记说明】

1：第一缺氧单元；2：第二缺氧单元；3：好氧膜单元；4：第一缺氧进水控制阀；5：第二缺氧进水控制阀；6：第一水下搅拌机；7：第二水下搅拌机；8：出水控制阀；9：回流槽；10：第一缺氧回流控制阀；11：第二缺氧回流控制阀；12：第一缺氧出流控制阀；13：第二缺氧出流控制阀；14：抽吸泵；15：曝气控制阀；16：风机；17：膜组件；18：进水泵。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

参照图1，本实施例提供一种小规模低浓度农村污水处理系统，包括：

第一缺氧单元1和第二缺氧单元2，所述第一缺氧单元1和第二缺氧单元2中进行污水的反硝化脱氮反应。

第一缺氧单元1与第二缺氧单元2的尺寸相同，两端对齐，且平行布置。

好氧膜单元3，位于第一缺氧单元1和第二缺氧单元2的下游，分别与第一缺氧单元1以及第二缺氧单元2连接；

好氧膜单元3中进一步除去污水中的氨氮。

膜组件17，设置在好氧膜单元3内，用于过滤水中微生物等悬浮固体，出水满足排放标准。

曝气装置，与好氧膜单元3中的膜组件相连接，向好氧膜单元3曝气。

回流槽9，设置在第一缺氧单元1、第二缺氧单元2与好氧膜单元3共壁隔墙之上，使好氧膜单元3与第一缺氧单元1和第二缺氧单元2连接，用于将好氧膜单元3内的部分混合液回流至第一缺氧单元1或第二缺氧单元2。

向第一缺氧单元1和第二缺氧单元2中的一个泵入未处理的原污水；第一缺氧单元1和第二缺氧单元2的另一个接收来自好氧膜单元3的回流溶液，同时向好氧膜单元3排出经过缺氧反硝化处理的污水；第一缺氧单元1与第二缺氧单元2内，污水的排入和回流-排出交替进行。

好氧膜单元3持续向外排水。

具体地，第一缺氧单元1和第二缺氧单元2内分别设置与回流槽9连通的出流管，优选地，在第一缺氧单元1和第二缺氧单元2远离好氧膜单元3的一端设置出流管。

优选地，如图1所示，回流槽9可以为t字形，位于第一缺氧单元1、第二缺氧单元2与好氧膜单元3之间的共壁隔墙之上，t字形的回流槽更有利于回流液回流至第一缺氧单元1或第二缺氧单元2中。

第一缺氧单元1对应的回流出流管上设置第一缺氧回流控制阀10，，第二缺氧单元2对应的出流管上设置第二缺氧回流控制阀11。

具体地，回流槽9朝向好氧膜单元3的一侧部分或者全部开口，使得回流槽9与好氧膜单元3形成连通状态。回流槽9的位置与开口大小需确保好氧膜单元3在曝气过程中，通过气提作用有足够量的混合液可以通过开口被提升进入回流槽9，接着在第一缺氧回流控制阀4和第二缺氧回流控制阀5的控制下，回流槽9中的回流液经过回流管回流至第一缺氧单元1或第二缺氧单元2中。

具体地，第一缺氧单元1和第二缺氧单元2中分别设置第一水下搅拌机6和第二水下搅拌机7，用于缺氧单元进水时搅拌混合污水及促进缺氧反硝化反应。

具体地，未处理的污水经过进水泵18泵入第一缺氧单元1或第二缺氧单元2。

第一缺氧单元1和第二缺氧单元2分别通过第一缺氧进水控制阀4和第二缺氧进水控制阀5控制原污水的泵入。当向第一缺氧单元1泵入原污水时，第一缺氧进水控制阀4打开，第二缺氧进水控制阀5关闭，第二缺氧出流控制阀13打开，此时第一缺氧单元1中有原污水排入，并进行反硝化反应，第二缺氧单元2中通过打开的第二缺氧出流控制阀13向好氧膜单元3排出经过反硝化脱氮反应的污水。

第一缺氧单元1内的液位到达设定值后，第一缺氧单元控制阀4关闭，停止进水。当时间达到设定值时转为向第二缺氧单元2泵入污水。此时第一缺氧进水控制阀4关闭，第二缺氧进水控制阀5打开，第一缺氧出流控制阀12打开，第一缺氧单元1通过打开的第一缺氧出流控制阀12向好氧膜单元3排出经过反硝化脱氮反应的污水，第二缺氧单元2中进行污水的排入和反硝化反应。由上述污水的排进和排出过程可知，第一缺氧单元1和第二缺氧单元2始终有其一接收排进的污水，并进行反硝化反应，另一个向好氧膜单元3排出经过反硝化脱氮反应的污水，如此，好氧膜单元3能够不断地向外排出经过处理后的水体，实现了间歇进水和膜组件连续出水的协调与统一。

具体地，第一缺氧单元1和第二缺氧单元2分别通过第一缺氧出流控制阀12和第二缺氧出流控制阀13及相关管道与好氧膜单元3的底部连通。

连接第一缺氧单元1与好氧膜单元3的管道上设置第一缺氧出流控制阀12，连接第二缺氧单元2与好氧膜单元3的管道上设置第二缺氧出流控制阀13。

具体地，好氧膜单元3还包括出水系统，出水系统包括抽吸泵14和出水控制阀8，用于将膜组件17过滤的水抽出，出水达标排放或进入下一道处理工序。

好氧膜单元3还包括曝气冲刷系统，曝气冲刷系统包括风机16和曝气控制阀15，用于向好氧膜单元3内提供氧气进行好氧生化反应和对膜组件17进行冲刷防止污堵，同时产生气提作用将好氧膜单元3内的污水提升进入回流槽9。经过好氧膜单元3氨氮脱除处理后的污水，经过膜组件17的过滤后，满足排放条件，在出水控制阀8打开，以及抽吸泵14的抽吸作用下，处理后的水体排放至外界。

本实施例中，污水的处理过程如下：

保持第一缺氧进水控制阀4、第二缺氧回流控制阀11以及第二缺氧出流控制阀13开通，第二缺氧进水控制阀5、第一缺氧回流控制阀10以及第一缺氧出流控制阀12关闭，第一水下搅拌机6启动，第二水下搅拌机7停止，膜组件17及其气冲刷和出水控制阀8正常工作的条件下，污水通过第一缺氧进水控制阀4进入第一缺氧单元1，并在第一水下搅拌机6作用下与第一缺氧单元1中原有混合液混合进行反硝化脱氮反应。第一缺氧单元1内的液位达到设定值后，第一缺氧进水控制阀4关闭，停止进水，第一水下搅拌机6继续工作至设定时间。在第一缺氧单元1进水的同时，第二缺氧单元2中，好氧膜单元中的硝化液在气提作用下通过回流槽9和第二缺氧回流控制阀11回流进入第二缺氧单元2中，第二缺氧单元2中的混合液在液位差作用下通过第二缺氧出流控制阀13，进入好氧膜单元3中；在此往复循环过程中完成好氧硝化反应，同时膜组件17向外出水。

达到设定时间后，第一缺氧进水控制阀4、第二缺氧回流控制阀11以及第二缺氧出流控制阀13关闭，第二缺氧进水控制阀5、第一缺氧回流控制阀10以及第一缺氧出流控制阀12开通，第一水下搅拌机6停止，第二水下搅拌机7启动，膜组件17及其曝气冲刷和出水控制阀8仍正常工作，污水通过第二缺氧进水控制阀5进入第二缺氧单元2，并在第二水下搅拌机7作用下与第二缺氧单元中原有混合液混合进行反硝化脱氮反应。第二缺氧单元2内达到设定液位后，第二缺氧进水控制阀5关闭，停止进水，第二水下搅拌机7继续工作至设定时间。

在第二缺氧单元2进水同时，第一缺氧单元1中，好氧膜单元中的硝化液在气提作用下通过回流槽9和第二缺氧回流控制阀11回流进入第一缺氧单元1中，第一缺氧单元1中的混合液在液位差作用下通过第一缺氧出流控制阀12，进入好氧膜单元3中；在此往复循环过程中完成好氧硝化反应，同时膜组件17向外出水。

因此，通过两个缺氧单元相互切换进水、回流-排水，实现了间歇进水和膜组件连续出水的协调和统一，提高了膜组件的利用率。

综上，本实施例通过设置回流槽代替回流泵，在mbr膜组件曝气冲刷时的气提作用下，实现硝化液从好氧膜单元向第一缺氧单元和第二缺氧单元的回流，省去了回流泵的设置，减少设备投资和能耗，也减少了设备的损坏。

此外，本实施例还通过设置两个缺氧单元，并且在第一缺氧单元和第二缺氧单元间相互切换进水、回流-排水过程，实现了缺氧单元的序批式反应功能，相当于sbr池，能够节省占地面积，提高污水处理效果。两个缺氧单元的相互切换操作，使得本实施例实现缺氧单元间歇进水，同时好氧膜单元连续进、出水运行，提高了膜组件的利用率，从而减少膜片使用量，节省占地和设备投资，适合农村小规模低浓度的污水处理。

以上实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定，本领域技术人员在权利要求的范围内做出各种变形或修改，均属于本实用新型的实质内容。