一种户用生活污水跌水曝气生物强化处理装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及环境保护【技术领域】，尤其涉及一种生活污水处理装置。一种户用生活污水跌水曝气生物强化处理装置，包括用于与化粪池排污口连接的进水阀，与进水阀连接的高位调节池，与高位调节池连接的跌水槽，位于跌水槽下方的集水槽，位于集水槽下方的兼氧反应池，与兼氧反应池连接的出水口；本发明利用水位落差自然完成生活污水跌水曝气增氧过程和搅拌功能；通过活性污泥厌氧、好氧菌群的分层悬浮载体固定，形成连续的厌氧-好氧反应体系，同步去除生活污水中的多种污染物。该发明工艺设备简单，体积小，无需动力，维护简便，建造及处理成本低，处理效果稳定，尤其适宜山区分散住户的生活污水处理，具有较好的环境效益和经济效益。
【专利说明】一种户用生活污水跌水曝气生物强化处理装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及环境保护【技术领域】，尤其涉及一种生活污水处理装置。
【背景技术】
[0002] 在生活污水的净化处理中，微生物菌群的厌氧处理和好氧处理是去除生活污水 C0D、氮、磷的关键性技术，涉及搅拌、曝气、回流等过程，在城镇生活污水集中处理工程中得 到广泛应用并取得较好效果。现有生活污水处理技术及工艺适宜城镇集中居民区生活污 水集中处理工程，具有处理效果好、运行稳定的优势，但也存在投资大、能耗高、维护难等不 足。针对广大山区分散住户的生活污水由于不具备雨污分流、污水收集管网等设施，难以利 用现有的成套污水处理技术工艺进行生活污水集中处理；当前传统村庄大多采用栅格化粪 池对生活污水及人畜粪便进行简单处理后排放，达不到排放标准，因此形成大量的点源污 染，造成水体污染或水体富营养化。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于，提供一种户用生活污水跌水曝气生物强化处理装置，在栅格 化粪池的基础上进一步解决乡村分散住户的生活污水简便快速、低能耗、达标排放的技术 问题。
[0004] 本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现： 一种户用生活污水跌水曝气生物强化处理装置，包括用于与化粪池排污口连接的进水 阀，与所述进水阀连接的高位调节池，与所述高位调节池连接的跌水槽，位于所述跌水板下 方的集水槽，位于所述集水槽下方的兼氧反应池，与所述兼氧反应池连接的出水口；其特征 在于：利用水位落差自然完成跌水曝气增氧过程和搅拌功能；通过活性污泥厌氧菌群和好 氧菌群的分层悬浮载体固定，连续对生活污水进行厌氧和好氧反应，去除生活污水中的有 机质、氮、磷等污染物，实现对生活污水的无动力快速处理和达标排放。
[0005] 所述跌水槽出水堰板采用锯齿型跌水堰板，跌水槽出水口与集水槽底板的垂直高 度大于60cm，形成跌水紊流，增加与空气的接触交换面积。
[0006] 所述集水槽底部与兼氧反应池出水口液面的垂直高度大于0. 4m，集水槽底板间隔 Icm钻孔径为2. Omm的圆孔，集水槽承接上方跌水，通过跌水紊流与集水槽网状底板的撞 击、缓冲后，重新均匀布水滴落，延长跌水与空气的交换时间，进一步曝气增氧。
[0007] 本发明根据山区地形，通过高位调节池形成进、出水液面Im以上自然落差，利用 水的重力通过锯齿型堰板跌水槽形成紊流水流，紊流水流与集水槽网状底板撞击、分散后 滴落到兼氧反应池，水流自然跌水过程中通过与空气充分接触交换，完成曝气增氧过程，提 高处理污水的溶解氧含量。
[0008] 所述兼氧反应池是承接跌水并进行微生物连续厌氧和好氧反应的核心部件。为 了兼氧反应池内进、出水流的分流，在兼氧反应池中上部设置出水口和一块倾斜的分流板， 分流板底部与兼氧反应池底之间留5cm-10cm间距，保持水流和悬浮载体的上下搅动和单 向流动，提高固定微生物的接触反应时间；兼氧反应池填充有效容积40%的高分子多孔悬 浮生物载体颗粒，所述生物载体比重0. 95 -I. 05g/cm3,比表面积大于500m2/m3,载体颗粒直 径20-25mm，载体处于悬浮流化态；悬浮生物载体挂膜方法采用活性污泥法共培养法，用化 粪池污水按1:3的泥水比接种活性污泥，加入兼氧反应池中，静置10小时，将悬浮污泥排除 后连续进水并曝气，污水流量按最大设计流量的60%进水，按气水比1:1?2:1的比例曝 气，控制反应池内污水溶解氧浓度3-4mg/L，连续培养5-10天，在载体表面依次形成稳定的 厌氧菌膜和好氧菌膜，此时COD去除率稳定且大于60%;运行初期调节进水量达到最大设 计流量进行冲洗排泥，使吸附污泥脱落并排除反应器；兼氧反应池稳定运行期控制进水量 在设计流量以内，水力停留时间2. 5- 3小时，在跌水动力的作用下，连续搅拌悬浮生物载 体颗粒上下移动，并维持反应池内处理生活污水活性氧浓度2. 5 -5mg/L范围，通过微生物 的连续厌氧反应和好氧反应，去除污水中的有机质、氮、磷等污染物，实现对生活污水的无 动力快速处理和达标排放。
[0009] 本发明的有益效果：由于采用了上述技术方案，利用山区地形或高位调节池形成 自然水位落差，依靠污水自身重力完成跌水曝气增氧和搅拌功能；同时，利用稳定的高分子 悬浮颗粒载体强化固定活性污泥中的厌氧菌群和好氧菌群，形成连续的厌氧-好氧反应体 系，提高污水处理效果；该发明工艺流程及所需设备简单，适宜微型化，无需充氧、搅拌等动 力装置，维护简便，建造及处理成本低，生活污水处理效果稳定，达到排放标准，尤其适宜广 大山区分散住户的生活污水处理，具有较好的环境效益和经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1为本发明的一种结构示意图； 图2为本发明对生活污水COD的去除效果； 图3为本发明对生活污水氨氮的去除效果； 图4为本发明对生活污水总磷的去除效果。
【具体实施方式】
[0011] 为了本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合 日处理能力4M 3的具体工程实例，进一步阐述本发明。
[0012] 参照图1，一种户用生活污水跌水曝气生物强化处理装置，包括用于与化粪池排污 口连接的进水阀，与所述进水阀连接的高位调节池，与所述高位调节池连接的跌水槽，所述 跌水板下方的集水槽，所述集水槽下方的兼氧反应池，与所述兼氧反应池连接的出水口六 部分组成。
[0013] 进水阀为内径50mm UPVC标准球阀，进水流量范围是0-300L/H，进水阀的进水端 用外径50mm，壁厚2mm的PVC管与化粪池排污口连接，出水端用外径50mm，壁厚2mm的PVC 管连接至高位调节池的上口，出水口连接一个向下弯头，使进入污水垂直向下流入高位调 节池。
[0014] 高位调节池设计内空长、宽、高60cmX60cmX IOOcm不锈钢方桶，在高位调节池进 水口对面距底板75cm高度设计一个30cmX 5cm矩形出水口，以便安装跌水槽；高位调节池 有效容积270L。高位调节池主要起到调节水位和水量的作用。
[0015] 跌水槽为不锈钢矩形槽，滴水槽底部宽30cm，两边挡水墙高度10cm，跌水槽长度 80cm ;跌水槽进水口为30cmX 5cm矩形进水口，跌水槽进水口与高位调节池出水口密封连 接。跌水槽流量范围为0-400 L/H;跌水槽出水堰板制作成锯齿状，以便形成跌水紊流，增 加与空气的接触交换；试验结果表明，在同样Im的跌水高度，流速150L/H情况下，锯齿状堰 板跌水槽跌水前后污水溶解氧增加值达到2. 7mg/L，较平口堰板跌水槽跌水前后污水溶解 氧增加值（I. 8 mg/L)提高0. 9mg/L，随着跌水高度和流量的增加，锯齿状堰板跌水槽的曝气 增氧效果更佳明显。
[0016] 集水槽位于跌水槽下方，为长、宽、高80cmX80cmX40cm的不锈钢矩形水槽，集水 槽底部为间隔Icm的2. Omm孔径的筛板，以出现连续水滴为佳，滴水高度40cm，具有跌水收 集、撞击、分散、缓冲、滴落功能，进一步增加跌水与空气的接触面积并延长交换时间，提高 曝气增氧效果。在增加集水槽，跌水高度60cm，滴水高度40cm，流量150L/H的条件下跌水 曝气，污水的溶解氧增加值达到3. 2mg/L，较IOOcm直接跌水曝气的溶解氧增加值2. 7 mg/L 提闻 0· 5mg/L。
[0017] 兼氧反应池位于集水槽下方，为长、宽、高IOOcmX IOOcmX80cm的不锈钢矩形水 槽，在距反应池底板60cm高度设置孔径65mm出水口，在出水口附近设置一块倾斜分流 板，分流板底部与兼氧反应池底板留IOcm间歇，在跌水动力作用下保持水流和悬浮生物 载体的上下搅动和单向流动，实现兼氧反应池内进、出水流完全分流；兼氧反应池有效容 积600L，填充240cm 3的高分子多孔悬浮生物载体颗粒，经活性污泥接种驯化稳定后，是污 水处理的核心单元，主要是通过固化的活性污泥的微生物菌群的连续厌氧反应和好氧反 应，快速去除污水中的有机质、氮、磷等主要污染物，实现生活污水的深度处理。填充的高 分子生物颗粒载体比重0. 98g/cm3,比表面积580m2/m3,载体颗粒直径20mm，载体处于悬浮 流化态；生物载体挂膜方法采用活性污泥法共培养法，用化粪池污水按1:3的泥水比接种 活性污泥，加入兼氧反应池中，静置10小时，将悬浮污泥排除后连续进水并曝气，污水流量 按120L/H进水，按气水比1 :1的比例曝气，反应池内污水溶解氧浓度为3. 5mg/L，连续培 养7天，在载体表面形成稳定的厌氧菌膜和好氧菌膜，此时COD去除率达到62%;运行初期 调节进水量达到最大设计流量300L/H进行冲洗排泥，使吸附污泥脱落并排除反应器；兼氧 反应池稳定运行期控制进水量在200L/H以内，水力停留时间大于3小时，在跌水动力的作 用下，连续扰动悬浮生物载体上下翻滚，反应池内处理污水溶解氧浓度维持在3. 5-4. 5mg/ L范围，通过江津区先锋镇仙池村利用本装置进行连续运行处理，进水水质指标为COD含 量108-135mg/L，平均COD含量122. 4mg/L，进水氨氮含量17. 4-2L 4mg/L，平均氨氮含量 19. 5mg/L，进水总磷含量2. 98-3. 35mg/L，平均总磷含量3. 20mg/L ;连续运行过程中污水进 水量为200L/H，水力停留时间3H ;跌水曝气生物强化处理装置对生活污水的COD平均去除 率为65. 0%，平均出水COD浓度维持在42. 7mg/L (图2);对氨氮的平均去除率达到34. 7%， 平均出水氨氮含量维持在12. 7mg/L (图3);对总磷的平均去除率为55. 1%，平均出水总磷含 量维持在I. 4mg/L (图4);各项指标稳定且达到排放标准。
[0018] 出水口为本发明处理后达标水的排放单元，出水口位于兼氧反应池的上端，与兼 氧反应池排水口密封连接，为了防止微生物悬浮载体颗粒流失损耗，在兼氧反应池排水口 添加一层过滤网，实现悬浮载体与水的有效分离；便于深度处理达标水的收集和循环利用， 出水管用65mmPVC管连接。
【权利要求】
1. 一种户用生活污水跌水曝气生物强化处理装置，包括用于与化粪池排污口连接的进 水阀，与所述进水阀连接的高位调节池，与所述高位调节池连接的跌水槽，位于所述跌水槽 下方的集水槽，位于所述集水槽下方的兼氧反应池，与所述兼氧反应池连接的出水口；其特 征在于：利用水位落差自然完成跌水曝气增氧过程和搅拌功能；通过活性污泥厌氧菌群和 好氧菌群的分层悬浮载体固定，连续对生活污水进行厌氧和好氧反应，去除生活污水中的 有机质、氮、磷等污染物，实现对生活污水的无动力快速处理和达标排放。
2. 根据权利要求1所述的一种户用生活污水跌水曝气生物强化处理装置，其特征在 于：跌水槽出水堰板采用锯齿型跌水堰板，跌水槽出水口与集水槽底板的垂直高度大于 60cm〇
3. 根据权利要求1所述的一种户用生活污水跌水曝气生物强化处理装置，其特征在 于：集水槽底部与兼氧反应池出水口液面的垂直高度大于40cm，集水槽底板间隔Icm钻孔 径为2. Omm的圆孔均匀布水增氧。
4. 根据权利要求1所述的一种户用生活污水跌水曝气生物强化处理装置，其特征在 于：为了兼氧反应池内进、出水流的分流,在兼氧反应池中上部设置排水口和一块倾斜的分 流板，分流板底部与兼氧反应池底之间留5-lOcm间距；兼氧反应池填充有效容积40%的高 分子多孔悬浮生物载体颗粒，所述生物载体比重0. 95 - I. 05g/cm3,比表面积大于500m2/m3， 载体颗粒直径20-25mm，载体处于悬浮流化态；悬浮生物载体挂膜方法采用活性污泥法共 培养法，用化粪池污水按1:3的泥水比接种活性污泥，加入兼氧反应池中，静置10小时，将 悬浮污泥排除后连续进水并曝气，污水流量按最大设计流量的60%进水，按气水比1 :1? 2 :1的比例曝气,控制反应池内污水溶解氧浓度3-4mg/L，连续培养5-10天，在载体表面形 成稳定的厌氧菌膜和好氧菌膜；运行初期调节进水量达到最大设计流量进行冲洗排泥，使 吸附污泥脱落并排除反应器；兼氧反应池稳定运行期控制进水量在设计流量以内，保持处 理的生活污水在整个装置的水力停留时间在2. 5-3小时范围。
【文档编号】C02F3/30GK104211179SQ201410519071
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年10月7日 优先权日:2014年10月7日
【发明者】谢永红, 程玥晴, 王虹 申请人:重庆市农业科学院