一种具有组合填料一体化污水处理设备的制作方法

1.本发明涉及具有组合填料的一体化污水处理设备领域，具体属于一种具有组合填料一体化污水处理设备。


背景技术：

2.随着国内农村经济的快速发展，农村生活污水排放量增大，使得农村地区水环境日益恶化，导致农村地区整体环境质量明显下降，直接威胁着广大农民群众的生存环境与身体健康，在部分地区甚至制约了农村区域经济的健康发展。农村生活污水造成的污染不仅是农村地区水源潜在的安全隐患，还会导致部分农村地区淡水资源短缺，有时还会污染农村地区的耕地，严重影响部分农村区域人民群众的生存发展，因而，大力推广应用适用于农村污水处理的相关配套系统设施是大势所趋，势在必行。
3.目前，普通的农村污水处理系统都是依据污水处理排放标准的要求，采用一种或几种处理方法工艺结合相关的配套设备进行集中式农村污水处理。而对于住户较为分散或地势高低不平的(丘陵、山区等)农村地区，集中式污水处理存在综合投资费用高，施工难度大的缺陷，分散式污水处理工艺技术及配套设备较为适用，分散式污水处理系统相当于一个高度浓缩的微型化污水处理厂，其采用多种物理、化学或生物措施组合工艺，将多种处理技术集中在一个较小的空间设备范围内，通过配套处理单元的除污净化作用，使农村污水经其处理后能够满足达标排放要求。
4.分散式农村污水处理技术配套设备大都为一体化污水处理设备，其通常采用的工艺方法为生物膜法，此种设备虽然排泥量较少，但是整体脱氮除磷效果差，处理后的出水不能稳定达标，本发明在原一体化污水处理设备基础上进行了改进创新设计开发，将生物膜法与活性污泥法相耦合于一体化污水处理设备中，并对配套一体化污水处理设备中处理系统内各组生化单元分别填充悬浮填料或悬挂式填料，将两种填料相互耦合于一体化污水处理设备中营造泥膜共生体系，兼备内外回流及定期排泥功能，实现对分散式农村污水中有机物、氮磷等污染物的高效去除。为此，本发明提供一种具有组合填料一体化污水处理设备。


技术实现要素：

5.本发明提供一种具有组合填料一体化污水处理设备，通过对设备间区、厌氧区、前置缺氧区、前置好氧区、后置缺氧区、后置好氧区、高效沉淀区、多功能出水区，以及配套mbbr悬浮填料、悬挂式生物填料、mf微滤膜单元或反硝化生态滤池单元或砂滤池单元、分点自控进水管组件、内循环管道组件一、内循环管道组件二和外循环管道组件的整体综合优化设计，解决了上述背景技术中提到的问题。同时，本发明整体结构紧凑，占地面积小，出水水质稳定达标，能够对不同水质的污水进行处理，灵活性好，两种填料的组合使用确保整体耦合生物量大，能够营造泥膜共生体系，脱氮除磷效果好稳定高效，结构新颖自动化程度高，适用范围广，适合在分散式污水处理中作为一体化污水处理设备推广使用。
6.为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
7.一种具有组合填料一体化污水处理设备，包括设备间区、五段生化处理区、高效沉淀区和多功能出水区，五段生化处理区有厌氧区、前置缺氧区、前置好氧区、后置缺氧区和后置好氧区，设备间区内装有整控系统柜、自调节风机、流量计组件和加药装置组件，流量计组件装在主进水管道组件上，污水通过主进水管道组件进入厌氧区，随后污水依次经过厌氧区、前置缺氧区、前置好氧区、后置缺氧区和后置好氧区处理，处理后的水体进入高效沉淀区进行沉淀，高效沉淀区处理后的水体上清液进入多功能出水区，水体经多功能出水区处理后，达标后能够通过出水管道组件外排出水，其特征在于，所述前置好氧区和后置好氧区内填充有mbbr悬浮填料，厌氧区、前置缺氧区和后置缺氧区内装有悬挂式生物填料，悬挂式生物填料能够为仿水草辫带填料，所述厌氧区、前置缺氧区、前置好氧区、后置缺氧区和后置好氧区上都安装有分点自控进水管组件，分点自控进水管组件与主进水管道组件连接，分点自控进水管组件能够对厌氧区、前置缺氧区、前置好氧区、后置缺氧区和后置好氧区进行分点分区域管控进水，所述厌氧区、前置缺氧区、前置好氧区、后置缺氧区和后置好氧区的底部都装有曝气管道组件，曝气管道组件有曝气管和曝气阀门，所述曝气管道组件通过管道与设备间区的自调节风机连接。
8.优选地，所述多功能出水区内能够填充mf微滤膜单元或反硝化生态滤池单元或砂滤池单元，多功能出水区内的水体经过mf微滤膜单元或反硝化生态滤池单元或砂滤池单元处理后，达标后能够通过出水管道组件外排出水。
9.优选地，所述高效沉淀区和厌氧区的之间装有外循环管道组件，外循环管道组件能够将高效沉淀区的一部分含磷污泥回流进入厌氧区内，回流进入厌氧区的回流污泥能够与通过主进水管道组件进入厌氧区的污水混合，进行释磷同时对部分有机物进行氨化。
10.优选地，所述前置好氧区和前置缺氧区之间装有内循环管道组件一，前置好氧区内含硝态氮的水体能够通过内循环管道组件一，输送进入前置缺氧区内；
11.所述后置好氧区和后置缺氧区之间装有内循环管道组件二，后置好氧区内含硝态氮的水体能够通过内循环管道组件二，输送进入后置缺氧区内；
12.所述内循环管道组件一、内循环管道组件二和外循环管道组件都是通过气提回流管道装置进行循环回流；
13.所述前置缺氧区能够利用污水原水中有机物作为碳源和前置好氧区中内循环管道组件一通过气提回流管道装置回流的含有硝态氮的水体进行反硝化反应，前置缺氧区内污水原水中有机物作为碳源如果碳源不足，能够通过设备间区内装的加药装置组件，通过加药管道向前置缺氧区内进行加药增加碳源；
14.所述后置缺氧区能够利用污水原水中有机物作为碳源和后置好氧区中内循环管道组件二通过气提回流管道装置回流的含有硝态氮的水体进行反硝化反应，后置缺氧区内污水原水中有机物作为碳源如果碳源不足，能够通过设备间区内装的加药装置组件，通过加药管道向后置缺氧区内进行加药增加碳源；
15.所述后置好氧区能够去除水体中残留的有机物，同时提高水体中的溶解氧，防止从后置好氧区内进入高效沉淀区的水体，在高效沉淀区内发生反硝化作用；
16.所述高效沉淀区能够对经过厌氧区、前置缺氧区、前置好氧区、后置缺氧区和后置好氧区处理后，进入高效沉淀区内的水体进行泥水分离，高效沉淀区底部装有污泥外排管
道组件和泥水回流管道组件，所述污泥外排管道组件能够将高效沉淀区底部的部分污泥进行定期向外排出，所述泥水回流管道组件与高效沉淀区装的外循环管道组件连接，能够将高效沉淀区内的部分泥水混合物回流进入前置厌氧池中。
17.优选地，所述自调节风机通过曝气主管与曝气管道组件中的曝气管连接，曝气管道组件中的曝气阀门装在曝气管与曝气主管的连接处，曝气阀门通过线束与设备间区内的整控系统柜连接，与厌氧区底部曝气管道组件中曝气管对应连接的曝气阀门、与前置缺氧区底部曝气管道组件中曝气管对应连接的曝气阀门、与前置好氧区底部曝气管道组件中曝气管对应连接的曝气阀门、与后置缺氧区底部曝气管道组件中曝气管对应连接的曝气阀门、与后置好氧区底部曝气管道组件中曝气管对应连接的曝气阀门都能够通过设备间区内的整控系统柜进行独立开闭运行；
18.所述流量计组件、加药装置组件都通过线束与设备间区内的整控系统柜连接；
19.所述设备间区的整控系统柜内装有plc控制系统装置，整控系统柜能够对自调节风机、流量计组件和加药装置组件进行远程监控运行及自动调节监管。
20.与已有技术相比，本发明的有益效果如下：
21.通过对设备间区、厌氧区、前置缺氧区、前置好氧区、后置缺氧区、后置好氧区、高效沉淀区、多功能出水区，以及配套mbbr悬浮填料、悬挂式生物填料、mf微滤膜单元或反硝化生态滤池单元或砂滤池单元、分点自控进水管组件、内循环管道组件一、内循环管道组件二和外循环管道组件的整体综合优化设计组合，制造出了一种具有组合填料一体化污水处理设备。本发明能够解决原采用生物膜法的一体化污水处理设备整体脱氮除磷效果差，处理后的出水不能稳定达标的问题，同时，解决了集中式污水处理存在综合投资费用高，施工难度大的缺陷问题。
22.本发明将生物膜法与活性污泥法相耦合于一体化污水处理设备中，并对配套一体化污水处理设备中处理系统内各组生化单元分别填充悬浮填料或悬挂式填料，将两种填料相互耦合于一体化污水处理设备中营造泥膜共生体系，兼备内外回流及定期排泥功能，实现对分散式农村污水中有机物、氮磷等污染物的高效去除。
23.同时，本发明整体结构紧凑，占地面积小，出水水质稳定达标，能够对不同水质的污水进行处理，灵活性好，两种填料的组合使用确保整体耦合生物量大，能够营造泥膜共生体系，脱氮除磷效果好稳定高效，结构新颖自动化程度高，适用范围广，适合在分散式污水处理中作为一体化污水处理设备推广使用。
附图说明
24.图1为本发明一体化污水处理设备中各区整体位置示意图；
25.图2为本发明一体化污水处理设备中除设备间区外，其它各区的立体区位内主要配套组件及填料透视示意图。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于发明保护的范围。
27.下面结合实施例和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
28.参见附图:一种具有组合填料一体化污水处理设备，包括设备间区1、五段生化处理区、高效沉淀区7和多功能出水区8，五段生化处理区有厌氧区2、前置缺氧区3、前置好氧区4、后置缺氧区5和后置好氧区6，设备间区1内装有整控系统柜、自调节风机、流量计组件和加药装置组件，污水通过主进水管道组件17进入厌氧区2，随后污水依次经过厌氧区2、前置缺氧区3、前置好氧区4、后置缺氧区5和后置好氧区6处理，处理后的水体进入高效沉淀区7进行沉淀，高效沉淀区7处理后的水体上清液进入多功能出水区8，水体经多功能出水区8处理后，达标后能够通过出水管道组件16外排出水，其特征在于，所述前置好氧区4和后置好氧区6内填充有mbbr悬浮填料11，厌氧区2、前置缺氧区3和后置缺氧区5内装有悬挂式生物填料10，悬挂式生物填料10能够为仿水草辫带填料，所述厌氧区2、前置缺氧区3、前置好氧区4、后置缺氧区5和后置好氧区6上都安装有分点自控进水管组件12，分点自控进水管组件12与主进水管道组件17连接，分点自控进水管组件12能够对厌氧区2、前置缺氧区3、前置好氧区4、后置缺氧区5和后置好氧区6进行分点分区域管控进水，所述厌氧区2、前置缺氧区3、前置好氧区4、后置缺氧区5和后置好氧区6的底部都装有曝气管道组件9，曝气管道组件9有曝气管和曝气阀门，所述曝气管道组件9通过管道与设备间区1的自调节风机连接。
29.优选地，所述多功能出水区8内能够填充mf微滤膜单元或反硝化生态滤池单元或砂滤池单元，多功能出水区8内的水体经过mf微滤膜单元或反硝化生态滤池单元或砂滤池单元处理后，达标后能够通过出水管道组件16外排出水。
30.优选地，所述高效沉淀区7和厌氧区2的之间装有外循环管道组件14，外循环管道组件14能够将高效沉淀区7的一部分含磷污泥回流进入厌氧区2内，回流进入厌氧区2的回流污泥能够与通过主进水管道组件17进入厌氧区2的污水混合，进行释磷同时对部分有机物进行氨化。
31.优选地，所述前置好氧区4和前置缺氧区3之间装有内循环管道组件一15，前置好氧区4内含硝态氮的水体能够通过内循环管道组件一15，输送进入前置缺氧区3内；
32.所述后置好氧区6和后置缺氧区5之间装有内循环管道组件二13，后置好氧区6内含硝态氮的水体能够通过内循环管道组件二13，输送进入后置缺氧区5内；
33.所述内循环管道组件一15、内循环管道组件二13和外循环管道组件14都是通过气提回流管道装置进行循环回流；
34.所述前置缺氧区3能够利用污水原水中有机物作为碳源和前置好氧区4中内循环管道组件一15通过气提回流管道装置回流的含有硝态氮的水体进行反硝化反应，前置缺氧区3内污水原水中有机物作为碳源如果碳源不足，能够通过设备间区1内装的加药装置组件，通过加药管道向前置缺氧区3内进行加药增加碳源；
35.所述后置缺氧区5能够利用污水原水中有机物作为碳源和后置好氧区6中内循环管道组件二13通过气提回流管道装置回流的含有硝态氮的水体进行反硝化反应，后置缺氧区5内污水原水中有机物作为碳源如果碳源不足，能够通过设备间区1内装的加药装置组件，通过加药管道向后置缺氧区5内进行加药增加碳源；
36.所述后置好氧区6能够去除水体中残留的有机物，同时提高水体中的溶解氧，防止从后置好氧区6内进入高效沉淀区7的水体，在高效沉淀区7内发生反硝化作用；
37.所述高效沉淀区7能够对经过厌氧区2、前置缺氧区3、前置好氧区4、后置缺氧区5和后置好氧区6处理后，进入高效沉淀区7内的水体进行泥水分离，高效沉淀区7底部装有污泥外排管道组件和泥水回流管道组件，所述污泥外排管道组件能够将高效沉淀区底部的部分污泥进行定期向外排出，所述泥水回流管道组件与高效沉淀区7装的外循环管道组件14连接，能够将高效沉淀区7内的部分泥水混合物回流进入前置厌氧池2中。
38.优选地，所述自调节风机通过曝气主管与曝气管道组件9中的曝气管连接，曝气管道组件9中的曝气阀门装在曝气管与曝气主管的连接处，曝气阀门通过线束与设备间区1内的整控系统柜连接，与厌氧区2底部曝气管道组件9中曝气管对应连接的曝气阀门、与前置缺氧区3底部曝气管道组件9中曝气管对应连接的曝气阀门、与前置好氧区4底部曝气管道组件9中曝气管对应连接的曝气阀门、与后置缺氧区5底部曝气管道组件9中曝气管对应连接的曝气阀门、与后置好氧区6底部曝气管道组件9中曝气管对应连接的曝气阀门都能够通过设备间区1内的整控系统柜进行独立开闭运行；
39.所述流量计组件、加药装置组件都通过线束与设备间区1内的整控系统柜连接；
40.所述设备间区1的整控系统柜内装有plc控制系统装置，整控系统柜能够对自调节风机、流量计组件和加药装置组件进行远程监控运行及自动调节监管。
41.本发明在实际使用时，生活污水通过主进水管道组件17进入厌氧区2，生活污水与从高效沉淀区7上面外循环管道组件14排出的含磷回流污泥同步进入厌氧区2内，在厌氧区2内进行释放磷同时部分有机物发生氨化，随后水体进入前置缺氧区3，前置好氧区4内含硝态氮的水体能够内循环管道组件一15进入前置缺氧区3内，在前置缺氧区3内进行脱氮，前置缺氧区3的出水能够进入前置好氧区4，水体在前置好氧区4内能够进行去除bod，硝化和吸收磷处理；前置缺氧区3能够利用与主进水管道组件17连接的分点自控进水管组件12送入生活污水，生活污水中的有机物能够作为碳源与前置好氧区4中通过气提回流管道装置内循环管道组件一15回流来的含有硝态氮的水体进行反硝化反应，经过第一段处理，水体中的大部分氮被脱氮处理完成，为进一步提高脱氮效果，前置好氧区4的出水能够进入后置缺氧区5，在后置缺氧区5内进行反硝化，后置缺氧区5利用水体中剩余的碳源作为电子供体能够提高反硝化效果，后置缺氧区5内水体中有机物作为碳源如果碳源不足，能够通过设备间区1内装的加药装置组件和配套的流量计组件，通过加药管道向后置缺氧区5内进行加药增加碳源；
42.后置缺氧区5的出水能够进入后置好氧区6，在后置好氧区6内能够去除水体中残留的有机物，同时提高水体中的溶解氧，防止从后置好氧区6内进入高效沉淀区7的水体，在高效沉淀区7内发生反硝化作用；
43.后置好氧区6的出水能够进入高效沉淀区7，进行泥水分离，高效沉淀区7中的上清液进入多功能出水区8，在多功能出水区8内根据出水要求进行安装设置填充mf微滤膜单元或反硝化生态滤池单元或砂滤池单元，高效沉淀区7底部的污泥一部分能够通过污泥外排管道组件定期向外排出，高效沉淀区7内的一部分泥水混合物能够通过与高效沉淀区7装的外循环管道组件14连接的泥水回流管道组件回流至厌氧区2；
44.厌氧区2、前置缺氧区3、前置好氧区4、后置缺氧区5和后置好氧区6的底部都装有曝气管道组件9，本发明在调试初期这些曝气管道组件9能够进行全曝气，本发明在后续运行过程中能够根据实际需要，通过曝气阀门进行灵活调节或开闭操作，确保满足实际污水
处理需要；厌氧区2、前置缺氧区3、前置好氧区4、后置缺氧区5和后置好氧区6的上部都有与主进水管道组件17连接的分点自控进水管组件12，能够根据实际需要进行多点或单点进水，保证污水处理过程中碳源充足；同时，在前置好氧区4和后置好氧区6内都填充有mbbr悬浮填料11，厌氧区2、前置缺氧区3和后置缺氧区5内装有悬挂式生物填料10，能够实现泥膜共生，通过内循环管道组件一15、内循环管道组件二13、外循环管道组件14及污泥外排管道组件定期向外排泥，能够提高本发明对生活污水中污染物去除效果，确保处理后的出水稳定达标。
45.本发明中厌氧区2、前置缺氧区3和后置缺氧区5内装的悬挂式生物填料10，能够固定在对应的区域内部；本发明中好氧区前置好氧区4和后置好氧区6内的mbbr悬浮填料11，在曝气管道组件9进行均匀曝气搅动的作用下，能够确保mbbr悬浮填料11的充分流化，使mbbr悬浮填料11充满整个对应的区域内部与污水充分接触，同时在前置好氧区4和后置好氧区6的出水口处都装有拦截筛管，能够防止mbbr悬浮填料11的流失或堵塞出水口；经过厌氧区2、前置缺氧区3、前置好氧区4、后置缺氧区5和后置好氧区6内悬挂式生物填料10、mbbr悬浮填料11及配套高效复合菌群对生活污水中污染物质的吸附降解处理后，水体进入高效沉淀区7进行泥水分离，高效沉淀区7中的上清液能够进入多功能出水区8进一步处理后，出水达标排放。本发明中的设备间内1内装有整控系统柜、自调节风机、流量计组件和加药装置组件等配套设备。
46.本发明能够解决原采用生物膜法的一体化污水处理设备整体脱氮除磷效果差，处理后的出水不能稳定达标的问题，同时，解决了集中式污水处理存在综合投资费用高，施工难度大的缺陷问题。
47.本发明将生物膜法与活性污泥法相耦合于一体化污水处理设备中，并对配套一体化污水处理设备中处理系统内各组生化单元分别填充悬浮填料或悬挂式填料，将两种填料相互耦合于一体化污水处理设备中营造泥膜共生体系，兼备内外回流及定期排泥功能，实现对分散式农村污水中有机物、氮磷等污染物的高效去除。
48.同时，本发明整体结构紧凑，占地面积小，出水水质稳定达标，能够对不同水质的污水进行处理，灵活性好，两种填料的组合使用确保整体耦合生物量大，能够营造泥膜共生体系，脱氮除磷效果好稳定高效，结构新颖自动化程度高，适用范围广，适合在分散式污水处理中作为一体化污水处理设备推广使用。
49.以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。