专利名称：无动力小型地埋式生活污水一体化设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种城市污水深度处理的装置，具体涉及一种无动力小型地埋式生活污水一体化设备。
技术背景随着人口不断增长和经济飞速发展，用水量及排水量正在逐年增加，而有限的水资源又被不断污染，水资源的供需矛盾愈加尖锐。基于上述认识，目前城市污水(城市污水二级处理排放水)回用日益受到有关部门的重视，城市污水作为新开发的第二种水源具有 水量大、稳定、不需要长距离引水的特点，是一种比较可靠的水资源。与海水淡化和远距离调水等其他开发新水源的方法相比，污水回用投资少、工期短、见效快，比较现实易行。城市污水回用可有效的保持水资源的动态平衡，实现水的良性循环，防止环境污染，保证工业发展对水的需要。城市污水回用将带来显著地经济效益、环境效益和社会效益。在城市的发展进程中，有些城市基础设施建设如污水处理厂往往滞后于城市的建设，在城市污水管网为到达的地区，住宅小区生活污水处理一直是很难解决的问题。据不完全统计，在城市中生活污水的污染物已占水污染物总量的40% 50%。为解决由于我国的城市地下水道污水收集系统尚不完善，污水处理厂覆盖率较低而造成的众多无法接管地区的生活小区的生活污水不经处理就直接排放，造成环境污染较严重的问题。本实用新型提出一种无动力小型地埋式生活污水一体化设备，使得经处理的城市生活污水达到达标排放或回用的目的。目前针对有机碳源含量低的污水的脱氮除磷处理，仍以悬浮式活性污泥法为主要工艺，由于有机物负荷低，污泥活性较低且易解体。实践中常结合物化絮凝的措施强化活性污泥絮体的稳定性，但往往会增加污泥中有机高分子物质的含量，加大剩余污泥处置难度。为了避免悬浮式活性污泥法工艺的不足，生物膜处理技术的应用越来越广泛。目前直接用于污水生物处理过程的生物膜反应池中，多采用聚乙烯材料填料为生物膜载体，如(半)软性填料、组合式填料、弹性填料、球形或斜管形填料等。这些填料的优点是比表面积大、稳定性好、不易堵塞；缺点是溶解氧传质阻力大、内层生物膜老化后形成大量死泥，造成污泥产量大，生物膜活性低。粒状滤料作为生物膜载体主要用于污水深度处理过程中，主要有各种陶粒、无烟煤等，其优点是稳定性好、比表面积较大、表面生物膜随水流或气流剪切力作用而更新快，生物膜活性高，溶解氧传质好等；缺点是颗粒间空隙小，容易堵塞。有研究表明，当原水C0D/TKN > 8. O时，反硝化所需有机碳源才较充足。对于低碳氮比污水尤其是C0D/TKN <5.0的我国南方大部分城市污水而言，传统生物脱氮效能常因有机碳源不足而受到限制。本实用新型针对低有机浓度、低碳氮比城市污水的水质特点，提出一种无动力小型地埋式一体化设备，该设备具有技术性能稳定可靠，处理效果好，投资省，占地少，维护方便等优点。污水处理过程靠重力作用推动污水流经各个污水处理环节，进水与出水高差大，所以结合地形设置，土方工程量小，且水流通畅，不易堵，可实现无动力化；自动运行，运营维护简单，免专人管理；所用滤料具有除臭的功能，产生臭气少、污泥少，与环境保持和谐。本实用新型的一体化设备中，将限氧生物膜反应器及厌氧生物膜反应器串联，限氧生物膜反应器及厌氧生物膜反应器内均采用颗粒活性炭为滤料层介质，可发挥活性炭对难降解有机物的吸附性能，延长难降解有机物在限氧段及厌氧段的停留时间，提高其生物利用率，充分实现限氧段部分全程硝化及同时硝化反硝化，厌氧段强化反硝化及厌氧氨氧化，无需另外投加碳源而达到低碳氮比的深度脱氮效果，能够较好的处理低碳高氮的城市生活污水
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种无动力小型地埋式生活污水一体化设备，它能解决背景技术中所存在的问题，达到经济实用较好的处理城市生活污水，使其回收利用或达标 排放的目的。为了解决背景技术所存在的问题，本实用新型是采用以下技术方案它包含集泥斗I、配水配气室2、进水进气管3、承托层4、滤料层5、出水区6、出水槽7、放空管8、总进水管9、过滤进水管10、反冲洗管11、总进气管12、过滤进气管13、反充气管14、出水管15 ;放空管8连接在集泥斗I下部，总进水管9和总进气管12分别设置在集泥斗I的两侧，配水配气室2设置在集泥斗I的上部，承托层4设置在配水配气室2的上部，滤料层5设置在承托层4的上部，承托层4上设置有数个进水进气管3，且进水进气管3 —端与配水配气室2连通，另一端与滤料层5连通，滤料层5的上部设置有出水区6，出水区6的上部设置有出水槽7，出水槽7的外部连接有出水管15，总进水管9的一侧连接有过滤进水管10和反冲洗管11，总进气管12的一侧连接有过滤进气管13和反充气管14。所述的滤料层5的滤料介质为火山岩生物滤料。该滤料具有良好的理化性能，质地轻、化学稳定好、强度适宜，表面粗糙易挂膜；孔隙发达、分布合理，非常适合微生物接种、驯化、繁殖生长。耐冲洗、不堵塞，还可除臭；比表面积大，可提高滤池的容积负荷；其主要成分为硅、铝、钙、纳、镁、钛、锰、铁、镍、钴和钥等几十种矿物质和微量元素，颜色为红黑褐色，多孔质轻。本实用新型具有以下有益效果它占地面积小，运营维护简单，运行能耗少，运行费用低；一体化设备中，通过调节限氧段DO，HRT,过滤周期等，强化限氧段短程硝化，全程硝化及利用生物膜好氧及缺氧分区实现适度同时硝化反硝化，使得进入厌氧段的氨氮与亚硝态氮的浓度接近I : I，而在厌氧段充分实现厌氧氨氧化及部分异样反硝化，能够较好的处理低碳高氮的城市生活污水。
图I为本实用新型的结构示意图，图2为本实用新型的工作流程图。
具体实施方式
参看图1，本具体实施方式
采用以下技术方案它包含集泥斗I、配水配气室2、进水进气管3、承托层4、滤料层5、出水区6、出水槽7、放空管8、总进水管9、过滤进水管10、反冲洗管11、总进气管12、过滤进气管13、反充气管14、出水管15 ;放空管8连接在集泥斗I下部，总进水管9和总进气管12分别设置在集泥斗I的两侧，配水配气室2设置在集泥斗I的上部，承托层4设置在配水配气室2的上部，滤料层5设置在承托层4的上部，承托层4上设置有数个进水进气管3，且进水进气管3 —端与配水配气室2连通，另一端与滤料层5连通，滤料层5的上部设置有出水区6，出水区6的上部设置有出水槽7，出水槽7的外部连接有出水管15,总进水管9的一侧连接有过滤进水管10和反冲洗管11,总进气管12的一侧连接有过滤进气管13和反充气管14。所述的滤料层5的滤料介质为火山岩生物滤料。该滤料具有良好的理化性能，质地轻、化学稳定好、强度适宜，表面粗糙易挂膜；孔隙发达、分布合理，非常适合微生物接种、驯化、繁殖生长。耐冲洗、不堵塞，还可除臭；比表面积大，可提高滤池的容积负荷；其主要成分为硅、铝、钙、纳、镁、钛、锰、铁、镍、钴和钥等几十种矿物质和微量元素，颜色为红黑褐 色，多孔质轻。参看图2，本具体实施方式
的工作流程为城市生活污水先经格栅去除大颗粒物质，再进入沉淀调节池，最后进入将好氧生物膜反应器及厌氧生物膜反应器串联的一体化设备，最后经处理的污水达标排放或同用即可。本具体实施方式
中的污水为城市生活污水，具有碳氮比低的特点，其进水水质特征为低有机浓度(C0D = 200 300mg/L)，低碳氮比(C0D/TN = 4 6)，原水中氮的存在形式以氨氮和有机氮为主。本具体实施方式
中的污水在一体化设备的限氧反应器与厌氧反应池器中的水力停留时间均为4 6h。为了促进一体化设备中两段生物膜的形成，限氧段及厌氧段所采用的填料为火山岩生物滤料，本具体实施方式
中通过调整限氧生物膜反应器的溶解氧(DO)和水力停留时间(HRT)，实现全程硝化，部分硝化反硝化及短程硝化，达到出水中氨氮与亚硝酸盐氮相对含量接近厌氧氨氧化的发生条件，利用两段活性炭对有机物的吸附特性，提高有机碳源在限氧段及厌氧段的利用率，提高COD及总氮去除效率，从而使得低碳高氮的城市生活污水得到经济有效的处理。本具体实施方式
中限氧生物膜反应器与厌氧生物膜反应器均属于下部进水，上部出水的升流式进水方式，可完全靠重力作用而实现设备无动力化，达到节能减耗的效果。本具体实施方式
的控制参数为限氧-厌氧组合生物膜处理过程在处理低有机浓度、低碳氮比城市污水时，进水COD = 200 300mg/L、NH4+-N = 20 30mg/L、TN = 50mg/L左右、C0D/TN 乂 5 1，实现深度脱氮的工况参数为限氧池出水区DO = I. 5 2. 5mg/L,HRT为5h ;厌氧池HRT为5h。限氧池处理出水COD为80 100mg/L(去除率为60 70% )、NH/-N 为 15mg/L 左右、NOf-N 为 15mg/L 左右、NOf-N 为 5 10mg/L、TN 为 35mg/L 左右(去除率为30% );缺氧池处理出水(组合过程终端出水)COD为20 30mg/L(去除率为70% )、NH4+-N 为 5 8mg/L(去除率为 50 60% )、NOf-N 为(去除率为 50 60%)、TN不超过15mg/L (去除率为60%左右)。通过限氧-缺氧组合生物膜处理流程能有效去除低有机浓度、低碳氮比污水中的COD、NH4+-N、TN。经本发明方法处理后，出水 COD ( 30mg/L、NH4+-N ( 8mg/L(水温> 12°C时，NH4+-N ( 8mg/L)、TN ( 15mg/L,以上各指示均可达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级标准(A标准)要求。本具体实施方式
埋设于地表以下，设备上面的地表可作为绿化或其他用地，不需要建房及采暖、保温；靠重力作用进水，实现无动力化，具有节能减耗的特点。本具体实施方式
采用了生物膜反应器，其填料的体积负荷比较低，微生物处于自身氧化阶段，产泥量少，仅需6个月以上排一次泥。本具体实施方式
采用碳钢防腐或玻璃钢制作，具有耐腐蚀、抗老化等优良特性；能够处理生活系统综合性废水及其类似的有机污水。本具体实施方式
经济、实用，可以较好的处理城市生活污水，使其回收利用或达标 排放的目的。
权利要求1.无动力小型地埋式生活污水一体化设备，其特征在于它包含集泥斗(I)、配水配气室(2)、进水进气管(3)、承托层(4)、滤料层(5)、出水区(6)、出水槽(7)、放空管(8)、总进水管(9)、过滤进水管(10)、反冲洗管(11)、总进气管(12)、过滤进气管(13)、反充气管(14)、出水管(15);放空管⑶连接在集泥斗(I)下部，总进水管(9)和总进气管(12)分别设置在集泥斗(I)的两侧，配水配气室(2)设置在集泥斗(I)的上部，承托层(4)设置在配水配气室(2)的上部，滤料层(5)设置在承托层(4)的上部，承托层(4)上设置有数个进水进气管(3)，且进水进气管(3) —端与配水配气室(2)连通，另一端与滤料层(5)连通，滤料层(5)的上部设置有出水区(6)，出水区(6)的上部设置有出水槽(7)，出水槽(7)的外部连接有出水管(15),总进水管(9)的一侧连接有过滤进水管(10)和反冲洗管(11),总进气管(12)的一侧连接有过滤进气管(13)和反充气管(14)。
2.根据权利要求I所述的无动力小型地埋式生活污水一体化设备，其特征在于所述的滤料层(5)的滤料介质为火山岩生物滤料。
专利摘要无动力小型地埋式生活污水一体化设备，它涉及一种城市污水深度处理的装置，总进水管(9)和总进气管(12)分别设置在集泥斗(1)的两侧，配水配气室(2)设置在集泥斗(1)的上部，承托层(4)设置在配水配气室(2)的上部，滤料层(5)设置在承托层(4)的上部，承托层(4)上设置有数个进水进气管(3)，且进水进气管(3)一端与配水配气室(2)连通，另一端与滤料层(5)连通，滤料层(5)的上部设置有出水区(6)，出水区(6)的上部设置有出水槽(7)，出水槽(7)的外部连接有出水管(15)。它经济、实用，可以较好的处理城市生活污水，使其回收利用或达标排放的目的。
文档编号C02F3/30GK202754852SQ20122041334
公开日2013年2月27日 申请日期2012年8月21日 优先权日2012年8月21日
发明者艾奇峰, 陈光明 申请人:上海东硕环保科技有限公司