一种基于A3O+MBBR工艺的一体化污水处理装置的制作方法

一种基于a3o+mbbr工艺的一体化污水处理装置
技术领域
1.本发明涉及一体化污水处理装置技术领域，具体为一种基于a3o+mbbr工艺的一体化污水处理装置。


背景技术：

2.随着我国经济社会的发展，水资源危机及水环境污染日益加剧，各类污水/废水的排放量大幅增加，严重威胁水体环境，已成为国内外环保领域关注的热点之一。国家密集出台多项环境保护与治理相关政策，其重心由工业、城市污染治理逐步转向村镇环境综合治理转移，村镇污水处理已成为亟需解决的环保问题。结合我国农村生活污水生产分布分散、地形复杂、管网覆盖不完善，水量不稳定等特点，因而不适合采用传统污水处理厂的集中式处理，而具有灵活、简便和高效的一体化污水处理装置应运而生。现有的一体化污水处理装置所采用的常规处理技术己趋于成熟，对控制村镇水环境污染起到积极的作用，但对氮、磷等营养物去除率仍较低，使得湖泊、水库等水体日趋恶化，水体富营养化问题仍相当突出。此外，现有的一体化污水处理装置还存在占地面积大及能耗高的不足。
3.移动床生物膜污水处理装置(moving bed biofilm reactor，简称 mbbr)是通过向污水处理装置中投加一定数量的悬浮载体，提高污水处理装置中的生物量及生物种类，从而提高污水处理装置的处理效率。虽然mbbr具有容积负荷高、耐冲击性强等特点，但是这种工艺对总氮、总磷的去除率不高，不能从根本上解决水污染“富营养化”问题，只能延缓水污染趋势。为了防止水体富营养化的加剧，出水总氮和总磷浓度需维持在较低的范围内，因而迫切需要一种易操作、效果好、低成本的处理技术和设备。
4.目前，一类基于a3o+mbbr工艺的一体化污水处理装置开始普及应用。这类一体化污水处理装置整体为长方体箱式结构，在水平方向上设置有依次连通的预脱硝池、厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池和清水池，好氧池中填充有悬浮填料；沉淀池与厌氧池之间设有污泥回流机构；好氧池与缺氧池之间设有硝化液回流机构；厌氧池与预脱硝池之间设有厌氧液回流机构；使用时，使污水依次流经预脱硝池、厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池进行处理；厌氧池中的部分污水回流至预脱硝池中；好氧池中的部分污水回流至缺氧池中；沉淀池中沉淀出来的部分污泥回流至厌氧池中，经沉淀池沉淀的污水则进入清水池中。一定程度上提高了对污水中氮、磷的处理效果和减少污泥上浮现象。但是对污水进行氮、磷去除以及整个污水处理工序的效率仍有较大的提升空间，而且设备整体占地面积较大。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种基于a3o+mbbr工艺的一体化污水处理装置，用于解决现有技术中一体化污水处理装置污水处理效率不高以及装置占地面积大的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于a3o+mbbr工艺的一体化污水处理装置，包括筒形箱体、顶盖、圆盘、搅拌杆、搅拌轴、污水直管、圆柱壳体、螺旋输送器以及球形填料，所述筒形箱体上半部的中部设有圆柱形的好氧腔体，所述好氧腔体的外围
从里到外依次设有环形的并依次连通的缺氧腔体、厌氧腔体和预脱硝腔体，所述筒形箱体下半部的中部设有沉淀腔体，所述沉淀腔体的外围设有清水腔体，所述沉淀腔体的顶部与所述清水腔体的顶部连通，所述清水腔体的底部连接有排水管；
7.其中，所述顶盖的底部边缘处与所述筒形箱体的顶部边缘连接；
8.其中，所述圆盘位于所述顶盖内腔的中部；
9.其中，所述搅拌杆的顶端转动套接于所述顶盖的中心位置，所述圆盘的中心与所述搅拌杆固定套接，所述顶盖顶面安装有驱动所述搅拌杆转动的搅拌电机；
10.其中，所述搅拌轴的靠近顶端位置分别沿竖直方向固定套接于所述圆盘上，所述搅轴的底部分别位于所述预脱硝腔体、厌氧腔体及缺氧腔体的内腔中部，所述搅拌轴内腔的上半部设有中空腔体，所述搅拌轴外壁对应所述中空腔体的位置开设有若干侧孔；
11.其中，所述污水直管的靠近顶端位置垂直固定套接于所述圆盘对应所述好氧腔体的位置；
12.其中，所述圆柱壳体的顶端固定套接于所述好氧腔体内腔底面的中部，且所述圆柱壳体位于所述沉淀腔体内，所述圆柱壳体内腔的顶端设有阀门；
13.其中，所述螺旋输送器用于从所述沉淀腔体内腔的底部排出污泥；
14.其中，所述球形填料充填于所述好氧腔体内，所述球形填料的密度接近于水的密度，所述球形填料外部生长有好氧菌且内部生长有厌氧菌或兼氧菌中的一种；
15.所述顶盖的顶部设有分别向所述污水直管和所述中空腔体注入污水的机构，保证所述预脱硝腔体、厌氧腔体、缺氧腔体和好氧腔体注入污水的比例为5:2:2:1，所述沉淀腔体内设有向所述预脱硝腔体和厌氧腔体回流污泥的机构，所述好氧腔体内设有向所述缺氧腔体回流硝化液的机构。
16.优选的，所述顶盖的中心设置有与所述搅拌杆转动套接的轴孔，所述顶盖内腔的顶面分别开设有与所述污水直管和搅拌轴顶端滑动卡接的环形滑槽，所述顶盖的顶面对应所述环形滑槽的位置分别固定连接有环形壳体，所述环形壳体按照从里到外的顺序依次为第四环形壳体、第三环形壳体、第二环形壳体和第一环形壳体，所述第四环形壳体、第三环形壳体、第二环形壳体和第一环形壳体内腔的底端分别转动卡接有第四环形板、第三环形板、第二环形板和第一环形板，所述污水直管的顶端固定套接于所述第四环形板上，所述搅拌轴的顶端分别对应固定套接于所述第三环形板、第二环形板和第一环形板上，所述第四环形壳体、第三环形壳体、第二环形壳体和第一环形壳体的顶面分别对应设置有第四污水入口、第三污水入口、第二污水入口和第一污水入口，所述第一污水入口、第二污水入口、第三污水入口和第四污水入口按照5:2:2:1的比例输入污水。
17.优选的，所述圆盘的中心设置有与所述搅拌杆固定套接的中心孔，所述圆盘顶面位于所述中心孔的外围设置有分别与所述搅拌轴和污水直管固定套接的贯穿孔。
18.优选的，所述搅拌杆的底端设置有搅拌刀片，所述搅拌轴的底端分别转动套接有搅拌刀盘。
19.优选的，所述好氧腔体内壁上安装有输送泵，所述输送泵的输入端位于所述好氧腔体内，且所述输送泵的输出端位于所述缺氧腔体内。
20.优选的，所述沉淀腔体内壁安装有排污泵，所述排污泵的输入端位于所述沉淀腔体的内腔，所述排污泵的输出端连接有输出管，所述输出管沿竖直方向镶嵌在所述预脱硝
腔体与所述厌氧腔体之间的壁体内，所述输出管顶端两侧分别开设有与所述预脱硝腔体和厌氧腔体连通的通孔。
21.优选的，所述沉淀腔体侧壁的顶部开设有过水孔，所述沉淀腔体外壁位于所述过水孔下方的位置固定连接有环形堰体。
22.优选的，所述螺旋输送器外端的底部开设有输出口，所述螺旋输送器位于所述沉淀腔体内的里端顶部开设有输入口，所述输入口处沿所述螺旋输送器的轴向滑动卡接有用于开启和封闭所述输入口的弧形封板。
23.优选的，所述螺旋输送器顶面位于所述输入口里侧的位置设置有凹槽，所述凹槽的底面沿轴向开设有滑槽，所述弧形封板底面中心的里端设置有滑块，所述滑块滑动卡接于所述滑槽内，所述凹槽的内侧壁沿轴向固定套装有伸缩缸，所述伸缩缸的伸缩端与所述滑块的侧面固定连接。
24.优选的，所述排水管的输出端依次连接有深度过滤器和紫外线消毒设备。
25.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
26.1.本发明涉及的一体化污水处理装置整体为筒形箱体结构，各腔体设置紧凑，大大减小了设备占用面积。
27.2.本发明涉及的一体化污水处理装置各腔体设有同步驱动的搅拌机构，而且能够通过搅拌机构注入污水，不仅使得各腔体内液体能够充分混合，而且减少了动力设备的安装，简化了整体的运动机构，可降低系统能耗，节省运行成本。
28.3.本发明涉及的一体化污水处理装置对污水处理的效率大大提高；脱氮除磷效率高，出水中n、p指标稳定正常；而且填料生长的微生物处在内源呼吸区，剩余污泥的产生量很少，浓度大，可直接用于污泥池浓缩外运处理，大大节省了污泥处理、处置费用。
附图说明
29.图1为本发明整体的主视结构示意图；
30.图2为本发明图1中a
‑
a处的剖视结构示意图；
31.图3为本发明顶盖的仰视结构示意图；
32.图4为本发明圆盘的立体结构示意图；
33.图5为本发明螺旋输送器的立体结构示意图；
34.图6为本发明弧形封板的立体结构示意图。
35.图中：1
‑
筒形箱体；11
‑
预脱硝腔体；12
‑
厌氧腔体；13
‑
缺氧腔体；14
‑ꢀ
好氧腔体；141
‑
输送泵；15
‑
沉淀腔体；151
‑
排污泵；152
‑
输出管；153
‑
通孔； 154
‑
过水孔；155
‑
环形堰体；16
‑
清水腔体；17
‑
排水管；
[0036]2‑
顶盖；201
‑
轴孔；21
‑
第一环形壳体；211
‑
第一污水入口；212
‑
第一环形板；22
‑
第二环形壳体；221
‑
第二污水入口；222
‑
第二环形板；23
‑
第三环形壳体；231
‑
第三污水入口；232
‑
第三环形板；24
‑
第四环形壳体；241
‑
第四污水入口；242
‑
第四环形板；25
‑
环形滑槽；
[0037]3‑
圆盘；31
‑
中心孔；32
‑
贯穿孔
[0038]4‑
搅拌杆；41
‑
搅拌刀片；42
‑
搅拌电机；
[0039]5‑
搅拌轴；51
‑
中空腔体；52
‑
侧孔；53
‑
搅拌刀盘；
[0040]6‑
污水直管；
[0041]7‑
圆柱壳体；71
‑
阀门；
[0042]8‑
螺旋输送器；81
‑
输出口；82
‑
输入口；83
‑
弧形封板；831
‑
滑块；84
‑ꢀ
伸缩缸；85
‑
凹槽；86
‑
滑槽；
[0043]9‑
球形填料。
具体实施方式
[0044]
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，都属于本发明保护的范围。
[0045]
请参阅图1
‑
6，本发明提供一种技术方案，一种基于a3o+mbbr工艺的一体化污水处理装置，包括筒形箱体1、顶盖2、圆盘3、搅拌杆4、搅拌轴5、污水直管6、圆柱壳体7、螺旋输送器8以及球形填料9，筒形箱体1上半部的中部设有圆柱形的好氧腔体14，好氧腔体14的外围从里到外依次设有环形的并依次连通的缺氧腔体13、厌氧腔体12和预脱硝腔体11，筒形箱体1下半部的中部设有沉淀腔体15，沉淀腔体15的外围设有清水腔体16，沉淀腔体15的顶部与清水腔体16的顶部连通，清水腔体16的底部连接有排水管17；
[0046]
其中，顶盖2的底部边缘处与筒形箱体1的顶部边缘连接；
[0047]
其中，圆盘3位于顶盖2内腔的中部；
[0048]
其中，搅拌杆4的顶端转动套接于顶盖2的中心位置，圆盘3的中心与搅拌杆4固定套接，顶盖2顶面安装有驱动搅拌杆4转动的搅拌电机42；
[0049]
其中，搅拌轴5的靠近顶端位置分别沿竖直方向固定套接于圆盘3上，搅轴5的底部分别位于预脱硝腔体11、厌氧腔体12及缺氧腔体13的内腔中部，搅拌轴5内腔的上半部设有中空腔体51，搅拌轴5外壁对应中空腔体51 的位置开设有若干侧孔52；
[0050]
其中，污水直管6的靠近顶端位置垂直固定套接于圆盘3对应好氧腔体 14的位置；
[0051]
其中，圆柱壳体7的顶端固定套接于好氧腔体14内腔底面的中部，且圆柱壳体7位于沉淀腔体15内，圆柱壳体7内腔的顶端设有阀门71；
[0052]
其中，螺旋输送器8用于从沉淀腔体15内腔的底部排出污泥；
[0053]
其中，球形填料9充填于好氧腔体14内，球形填料9的密度接近于水的密度，球形填料9外部生长有好氧菌且内部生长有厌氧菌或兼氧菌中的一种；
[0054]
顶盖2的顶部设有分别向污水直管6和中空腔体51注入污水的机构，保证预脱硝腔体11、厌氧腔体12、缺氧腔体13和好氧腔体14注入污水的比例为5:2:2:1，沉淀腔体15内设有向预脱硝腔体11和厌氧腔体12回流污泥的机构，好氧腔体14内设有向缺氧腔体13回流硝化液的机构。
[0055]
本实施例中，顶盖2的中心设置有与搅拌杆4转动套接的轴孔201，顶盖 2内腔的顶面分别开设有与污水直管6和搅拌轴5顶端滑动卡接的环形滑槽 25，顶盖2的顶面对应环形滑槽25的位置分别固定连接有环形壳体，环形壳体按照从里到外的顺序依次为第四环形壳体24、第三环形壳体23、第二环形壳体22和第一环形壳体21，第四环形壳体24、第三环形壳体23、第二环形壳体22和第一环形壳体21内腔的底端分别转动卡接有第四环形板242、第三环形板232、第二环形板222和第一环形板212，污水直管6的顶端固定套接于第四环形板242
上，搅拌轴5的顶端分别对应固定套接于第三环形板232、第二环形板222和第一环形板212上，第四环形壳体24、第三环形壳体23、第二环形壳体22和第一环形壳体21的顶面分别对应设置有第四污水入口241、第三污水入口231、第二污水入口221和第一污水入口211，第一污水入口211、第二污水入口221、第三污水入口231和第四污水入口241按照 5:2:2:1的比例输入污水。
[0056]
本实施例中，圆盘3的中心设置有与搅拌杆4固定套接的中心孔31，圆盘3顶面位于中心孔31的外围设置有分别与搅拌轴5和污水直管6固定套接的贯穿孔32。
[0057]
本实施例中，搅拌杆4的底端设置有搅拌刀片41，搅拌轴5的底端分别转动套接有搅拌刀盘53。
[0058]
本实施例中，好氧腔体14内壁上安装有输送泵141，输送泵141的输入端位于好氧腔体14内，且输送泵141的输出端位于缺氧腔体13内。
[0059]
本实施例中，沉淀腔体15内壁安装有排污泵151，排污泵151的输入端位于沉淀腔体15的内腔，排污泵151的输出端连接有输出管152，输出管152 沿竖直方向镶嵌在预脱硝腔体11与厌氧腔体12之间的壁体内，输出管152 顶端两侧分别开设有与预脱硝腔体11和厌氧腔体12连通的通孔153。
[0060]
本实施例中，沉淀腔体15侧壁的顶部开设有过水孔154，沉淀腔体15外壁位于过水孔154下方的位置固定连接有环形堰体155。
[0061]
本实施例中，螺旋输送器8外端的底部开设有输出口81，螺旋输送器8 位于沉淀腔体15内的里端顶部开设有输入口82，输入口82处沿螺旋输送器 8的轴向滑动卡接有用于开启和封闭输入口82的弧形封板83。
[0062]
本实施例中，螺旋输送器8顶面位于输入口82里侧的位置设置有凹槽85，凹槽85的底面沿轴向开设有滑槽86，弧形封板83底面中心的里端设置有滑块831，滑块831滑动卡接于滑槽86内，凹槽85的内侧壁沿轴向固定套装有伸缩缸84，伸缩缸84的伸缩端与滑块831的侧面固定连接。
[0063]
本实施例中，排水管17的输出端依次连接有深度过滤器和紫外线消毒设备。
[0064]
工作原理：污水进入本一体化污水处理装置前先经格栅池格栅去除较大的杂质后，自流进入调节池，经过调节池调节水量，均化水质，再通过污水提升泵和流量控制设备向一体化污水处理装置输送；50％的污水经第一污水入口211进入第一环形壳体21内，再经过对应的中心腔体51和侧孔52进入预脱硝腔体11内，此部分污水与硝化液以及污泥回流的混合液混合在一起，并且优先满足了预脱硝的碳源，强化了系统的脱氮能力；20％的污水经第二污水入口221进入第二环形壳体22内，再经对应的中心腔体51和侧孔52进入厌氧腔体12内，此部分污水与预脱硝腔体11出水和污泥回流混合，避免了回流污泥中硝酸盐、do对厌氧释磷的干扰；20％的污水经第三污水入口231进入第三环形壳体23内，再经对应的中心腔体51和侧孔52进入缺氧腔体13内，此部分污水与厌氧腔体12的出水混合，对可能出现的碳源不足的情况，进行有效的碳源补充，提高反硝化的效率；10％的污水经第四污水入口241进入第四环形壳体24内，再经污水直管6进入好氧腔体14内，此部分污水与缺氧腔体13的出水混合，利用微生物降解水中的cod、bod5有机质，并摄取磷，好氧腔体14内投加了球形填料9，由于球形填料9的密度接近于水的密度，所以在曝气的时候与水呈完全混合状态，另外，每个球形填料9内外均具有不同的生物种类，球形填料9内部生长一些厌氧菌或兼氧菌，微
生物生长的环境为气、液、固三相，球形填料9在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加了氧气的利用率，球形填料9外部生长有好养菌，这样每个球形填料9都可作为一个微型反应器，使硝化反应和反硝化反应同时存在，从而提高了处理效率，并且对污泥减量的效果同样十分明显；打开阀门71好氧腔体14内的污水经圆柱壳体7进入沉淀腔体15内，使污泥高效率的沉降，一部分污泥通过排污泵151和输出管152由通孔153回流至预脱硝腔体11和厌氧腔体12内，剩余的污泥进行定期排除，排除污泥时，由伸缩缸84通过滑块831牵拉弧形封板83，使得弧形封板83开启输入口82，污泥由输入口82进入螺旋输送器8内腔，被向外传输，并从输出口81排出；沉淀腔体15 内的上清液由过水孔154进入环形堰体155内，再进入清水腔体16内，清水腔体16内的水经排水管17输送至深度过滤器进行深度处理，进行深度处理后的污水最后经紫外线消毒设备进行消毒后达标排放；
[0065]
其中，好氧腔体14内的一部分硝化液经输送泵141回流至缺氧腔体13 内；在处理污水的过程中，搅拌电机42带动搅拌杆4转动，搅拌杆4通过搅拌刀片41对好氧腔体14内的混合物进行充分搅拌；搅拌杆4带动圆盘3进行转动，圆盘3带动搅拌轴5分别通过搅拌刀盘53对缺氧腔体13、厌氧腔体 12和预脱硝腔体11内的混合液进行充分搅拌，促进充分混合。
[0066]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0067]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。