一种分散式农村生活污水的户用改良处理设备的制作方法

1.本实用新型属于污水处理技术领域，具体涉及一种分散式农村生活污水的户用改良处理设备。


背景技术：

2.近年来，随着我国农村经济发展的蒸蒸日上，居民的消费水平和生活方式发生了极大的变化，生活质量得到很大程度上的提高，但相应的带来了许多环境问题。农村农业和生活用水需求量增加，随之产生的农村生活污水的排放量也越来越大，并且污水分布较为分散、无法统一进行处理，未经有效处理的污水流入到农村水环境，由此引发的农村水环境问题也日益受到重视。
3.在国家当前政策的推动鼓励下，适合处理分散式农村生活污水的设备越来越受到重视，开发适合分散式农村生活污水的处理设备及相对应的技术领域具有巨大的市场前景。当前市面上有较多款式的户用农村生活污水的处理设备，但这些设备都存在着处理效果不稳定且在寒冷地区污水设备的处理效果差的问题，这都不利于污水的达标排放。此外，这些户用处理设施安装方式大多属于地埋式，通过简单的深埋的方式将污水处理设备埋置于冻土层以下，会使设备承受土压力大，导致设备更容易受到损坏，设备的使用寿命大大缩短，并且也不利于设备的管理与维护，最终导致污水处理的设备成本、施工成本、运行成本增加。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种分散式农村生活污水的户用改良处理设备，可以有效处理分散户的生活污水。
5.为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：
6.一种分散式农村生活污水的户用改良处理设备，包括设备外壳，所述设备外壳内设有通过管道依次连接的沉淀分离区、厌氧反应单元、好氧反应单元和除磷区，所述好氧反应单元包括曝气系统和填料装置，所述除磷区包括除臭单元和消毒单元。本实用新型充分利用设备内部空间，将多种利用物理、化学、生物方法的装置集成在设备外壳内，占地较小成本较低，污水处理效果好。
7.进一步的，沉淀分离区的一侧设有设备进水口，所述除磷区的一侧设有设备出水口。
8.进一步的，沉淀分离区上部设有隔油槽，沉淀分离区通过第一过水通道连接厌氧反应单元。所述沉淀分离区设有隔油槽，该隔油槽的设置可以有效去除污水中的油类污染物，并有效避免油类污染物和悬浮物对去除污染物的效果产生负面影响。
9.进一步的，厌氧反应单元内部设有可拆卸的厌氧填料，所述厌氧填料为低密度的海绵填料，所述厌氧反应单元与好氧反应单元通过第二过水通道连接。本实用新型厌氧填料设计为可拆卸、可替换的形式，在便于设备后期维护管理的基础上，保证了污水处理的效
率及效果。
10.进一步的，好氧反应单元内还设有超微纳米曝气装置，所述超微纳米曝气装置上设有多个曝气头，所述曝气头置于好氧反应单元底部，所述好氧反应单元通过第三过水通道连接除磷区。
11.进一步的，填料装置包括充满好氧反应单元的带状填料，所述曝气系统包括位于设备顶部的气泵，所述气泵通过通气管道连接曝气装置。本实用新型曝气系统由气泵控制，气泵可控制曝气速率、曝气时间及曝气间隔，可实现间歇式曝气工作方式，通过间歇式曝气降低曝气的能耗。
12.进一步的，设备外壳内还设有硝化液回流系统，所述硝化液回流系统包括分别置于厌氧反应单元和好氧反应单元内的硝化液回流管，所述硝化液回流管上安装有液体泵。硝化液回流管通过液体泵将所述好氧反应单元内的硝化液回流至厌氧反应单元。
13.进一步的，除磷区顶部设有除臭单元和消毒单元，所述除磷区内部还设有铁碳微电解填料。在除磷区上方设有除臭单元和消毒单元能够充分利用设备内部的空间，同时实现了除臭、消毒的功能。
14.进一步的，铁碳微电解填料包括海绵铁和以收割植物植株烧制成的生物炭，所述除臭单元包括活性炭，所述消毒单元内设有紫外灭菌装置。在除磷区设置铁碳微电解填料，通过絮凝沉淀作用去除污水中的磷，达到强化除磷的要求。
15.进一步的，设备外壳包括壳体和上盖，所述壳体和上盖通过可拆卸的螺母连接；所述设备外壳由保温材料组成。本实用新型使用保温材料作为设备外壳，确保了设备在寒冷季节可正常运行且处理效果稳定。在设备的顶部安装螺母，可通过拆卸螺母的方式，对设备内部进行清理、维护，此设计便于后期的设备内部维护管理的工作。
16.与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：
17.1.本实用新型基于中国农村的分散性生活污水水质特点及目前户用污水处理设备存在的问题，提供一种分散式农村生活污水的户用改良处理设备，该设备集成了多种物理、化学、生物方法，充分利用设备内部空间，具有成本较低、占地较小、处理效果好、后期运行维护简单等优点；
18.2.本实用新型好氧反应单元放置带状填料和超微纳米曝气装置的组合，通过联合物理、化学和生物等方法去除污染物的技术手段，提高了好氧反应单元的脱氮效率；填料被设计为可拆卸、可替换的形式，在便于设备后期维护管理的基础上，保证了污水处理的效率及效果；
19.3.本实用新型好氧反应单元放置了超微纳米曝气装置，超微纳米曝气均匀且上升速度小，可以增大氧气和废水的接触面积，提高氧气在水中的传质效率，从而提高水中溶解氧的浓度和增加污染物与填料的接触面积，促进反应的充分进行，超微纳米曝气装置还可以有效冲刷填料表面的悬浮物沉积，去除表面钝化效果，增加填料和废水之间的有效接触面积，从而增强污染物去除效果。
20.本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
21.图1是本实用新型的设备结构示意图；
22.图2是本实用新型的设备剖面结构示意图；
23.图3是实施例1厌氧填料的结构示意图；
24.图4是实施例1带状填料的结构示意图；
25.图5是实施例1铁碳微电解填料的结构示意图。
26.图中，设备进水口1，沉淀分离区2、厌氧反应单元3、好氧反应单元4、除磷区5、设备出水口6、设备外壳7、隔油槽8、第一过水通道9、第二过水通道10、曝气装置11、带状填料12、铁碳微电解填料13、第三过水通道14、除臭单元15、消毒单元16、螺母17、气泵18、液体泵19、通气管道20、硝化液回流管21、填料固定板22、厌氧填料23。
具体实施方式
27.为了使本技术领域的人员更好的理解本实用新型方案，下面将结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
28.实施例1
29.如图1和图2所示，本实施例一种分散式农村生活污水的户用改良处理设备，包括设备外壳7，所述设备外壳7内设有通过管道依次连接的沉淀分离区2、厌氧反应单元3、好氧反应单元4和除磷区5，沉淀分离区2上部一侧设有设备进水口1，沉淀分离区2另一侧的中部通过第一过水通道9连接厌氧反应单元3，厌氧反应单元3通过第二过水通道10连接好氧反应单元4，好氧反应单元4通过第三过水通道14连接除磷区5，所述除磷区5的另一侧设有设备出水口6。所述好氧反应单元4包括曝气系统和填料装置，所述除磷区5包括除臭单元15和消毒单元16。本实施例充分利用设备内部空间，将多种利用物理、化学、生物方法的装置集成在设备外壳7内，成本较、低占地较小，处理效果好，后期运行维护简单。
30.本实施例设备外壳7包括壳体和上盖，所述壳体和上盖通过可拆卸的螺母17连接；所述设备外壳7由保温材料组成。本实施例设备外壳7使用改性聚丙烯(polypropylene)保温材料，确保了设备在寒冷季节可正常运行且处理效果稳定。在设备的顶部两端安装螺母17及铁片，可通过拆卸螺母17的方式，对设备内部进行清理、维护，便于后期的设备内部维护管理的工作。本实施例设备外壳7上还设有风机外壳，风机外壳为隔音罩，可起到吸收风机运行产生噪音的效果。
31.本实施例沉淀分离区2上部设有隔油槽8，通过设置隔油槽8可以有效去除污水中的油类污染物，并有效避免油类污染物和悬浮物对去除污染物的效果产生负面影响。
32.本实施例厌氧反应单元3位于沉淀分离区2之后，厌氧反应单元3内部设有可拆卸的厌氧填料23，所述厌氧填料23为低密度的海绵填料。本实施例厌氧填料23设计为可拆卸、可替换的形式，在便于设备后期维护管理的基础上，保证了污水处理的效率及效果。
33.本实施例好氧反应单元4位于厌氧反应单元3之后，好氧反应单元4内设有曝气系统、填料装置和曝气装置11，本实施例曝气装置11采用超微纳米曝气装置。本实施例好氧反应单元4通过放置带状填料12和超微纳米曝气装置的组合，联合物理、化学和生物等方法去除污染物的技术手段，提高了好氧反应单元4的脱氮效率。
34.超微纳米曝气装置上设有多个曝气头，所述曝气头置于好氧反应单元4底部且位
于带状填料12的下方。本实施例好氧反应单元4设有超微纳米曝气装置，超微纳米曝气均匀且上升速度小，能够增大氧气和废水的接触面积，提高氧气在水中的传质效率，从而提高水中溶解氧的浓度，增加污染物与填料的接触面积，促进反应的充分进行。同时，超微纳米曝气装置可以有效冲刷填料表面的悬浮物沉积，去除表面钝化效果，增加填料和废水之间的有效接触面积，从而增强污染物的去除效果。
35.填料装置包括充满好氧反应单元4的带状填料12，本实施例带状填料12置于所述曝气装置11的上方并放置在填料固定板22上，带状填料12主要材料是合成纤维。本实施例带状填料12设计为可拆卸、可替换的形式，在便于设备后期维护管理的基础上，保证了污水处理的效率及效果。
36.曝气系统包括位于设备顶部的气泵18，所述气泵18通过通气管道20连接位于好氧反应单元4底部的曝气装置11。本实施例曝气系统由气泵18控制，通过气泵18控制曝气速率、曝气时间及曝气间隔，实现间歇式曝气工作方式，从而通过间歇式曝气降低曝气的能耗。本实施例曝气系统还设有风机。
37.本实施例设备外壳7内还设有硝化液回流系统，所述硝化液回流系统包括分别置于厌氧反应单元3和好氧反应单元4内的硝化液回流管21，所述硝化液回流管21上安装有液体泵19。硝化液回流管21通过液体泵19将所述好氧反应单元4内的硝化液回流至所述厌氧反应单元3。
38.本实施例除磷区5位于好氧反应单元4之后，除磷区5侧壁设有设备出水口，所述除磷区5顶部设有除臭单元15和消毒单元16，所述除磷区5内部设有铁碳微电解填料13。
39.在除磷区5上方设置除臭单元15和消毒单元16可以充分利用设备内部的空间，同时实现了除臭、消毒的功能。除臭单元15的原料采用活性炭，消毒单元16使用的方法为紫外消毒。
40.铁碳微电解填料13的原料为海绵铁和以收割植物植株烧制而成的生物炭，在除磷区5设置铁碳微电解填料13，通过絮凝沉淀作用去除污水中的磷，达到强化除磷的要求。
41.如图3～图5所示，本实施例中的厌氧填料23即海绵填料、带状填料12和铁碳微电解填料13被设计成抽屉式，该设计为可拆卸、可替换的形式，在便于设备后期维护管理的基础上，保证了污水处理的效率及效果。本实施例厌氧填料23、带状填料12和铁碳微电解填料13分别放置在对应的填料固定板上。
42.海绵填料置于厌氧反应单元3，该海绵填料的密度小于1g/cm3。海绵填料的表面较为粗糙，增加细菌和填料间的有效接触面积，挂膜速度较快，具有较好的氨氮氧化活性。
43.带状填料12的主要原料为合成纤维，对其原料进行一定程度的亲水与生物亲和及带电性的改性，并添加对微生物代谢活动具有促进作用的物质，提高生物膜的挂膜速度、挂膜量以及稳定性等性能，从而提高污染物的去除能力。
44.铁碳微电解填料13置于除磷区5，由海绵铁、生物炭和聚氨酯粘结而成。铁碳微电解填料13处理污水时，由于fe和c之间存在1.23v的电极电位差，从而形成了大量的微电解系统，阳极反应生产大量的fe
2+
进入废水，从而氧化成fe
3+
且具有较高吸附絮凝活性的絮凝剂。具体原理为：
[0045][0046]
铁碳微电解填料13为烧制规整成型，规整后的填料通过强化阴阳极接触，有效避免分离和板结的问题，并且烧制规整后的填料表面有大量微原电池，从而增强了去磷的性能。
[0047]
本实施例分散式农村生活污水的户用改良处理设备的原理为，污水首先通过设备进水口1进入沉淀分离区2，沉淀分离区2设有隔油槽8，该隔油槽8的设置减少油类污染物对脱氮除磷反应的负面影响，防止设备管路堵塞降低设备寿命。将经过隔油沉砂处理的生活污水通过第一过水通道9进入厌氧反应单元3后，经厌氧反应单元3的海绵填料和厌氧的条件，异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化，将水中的碳源进行水解，提高污水的可生化性并且能去除污水中的cod。氨化后污水通过第二过水通道10进入好氧反应单元4，在好氧反应单元4的带状填料12和间歇式曝气系统的联合作用下对污水中的氮进行处理：在好氧条件和带状填料12的作用下，自养菌硝化作用将污水中氨氮氧化为硝酸盐氮。被氧化的硝化液经回流管回流至厌氧反应单元3，在厌氧条件下，异养菌的反硝化作用将硝酸盐氮还原氮气，实现对氮的去除。经过处理后的污水流入除磷区5，经铁碳微电解填料13的絮凝沉淀去除污水中的磷：除磷区5中的铁碳微电解填料13于fe和c之间存在1.23v的电极电位差，从而形成了大量的微电解系统，阳极反应生产大量的fe
2+
进入废水，从而氧化成fe
3+
且具有较高吸附絮凝活性的絮凝剂，这些絮凝剂可通过絮凝沉淀作用去除污水中的磷。去除cod、氮磷等污染物的污水经溢流依次进入除臭单元15和消毒单元16，最后通过设备出水口6流出设备。
[0048]
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。