一种无动力回流一体化污水处理装置的制作方法

本发明涉及污水处理设备技术领域，具体涉及一种无动力回流一体化污水处理装置。

背景技术：

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，严重危险水体环境，水污染的治理已成为国内外环保领域关注的热点之一。污水的处理模式分为集中处理模式和分散处理模式，其中，城市污水采用集中处理模式，一体化污水处理装置以灵活、简便和高效的分散处理模式更加契合农村污水处理的特点。

中国专利文献CN205152014U公开了一种高效集成的一体化污水处理装置，包括依次连通的厌氧区、缺氧区、好氧区和沉淀区，所述硝化液回流机构，还包括将所述好氧区中的混合液回流至所述缺氧区中、并使之与所述厌氧区流出的厌氧液混合的硝化液回流机构，所述硝化液回流机构通过爆气所述混合液提升翻越所述好氧区与所述缺氧区的隔板回流至所述缺氧区；但所述硝化液回流机构需要通过连续不断的爆气使硝化液和小量的污泥通过隔板，利用动力设备使硝化液和小部分的污泥实现回流，工作成本高，效率低，也易造成能源的浪费，并且回流的混合液量有限。

基于上述问题，中国专利文献CN203653329U公开了活性污泥法一体化污水处理装置，沉淀区底部的沉淀底板呈倾斜状，与好氧区连通，上述装置只实现了污泥的无动力回流，但无法使硝化液的回流，不能对硝化液进行反复的脱氮，使污水的含氮量到达标准值，且设备小，无法对大量的污水进行处理。

综上所述，所述一体化污水处理装置对污泥和硝化液的回流存在一定的缺陷，无法实现污泥和硝化液的无动力回流。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中一体化污水处理装置无法实现对污泥和硝化液无动力回流的缺陷，从而提供一种能实现混合液无动力回流，效率高，并能调节反硝化路径的无动力回流一体化污水处理装置。

一种无动力回流一体化污水处理装置，包括依次连通的厌氧区、缺氧区、好氧区和沉淀区，所述好氧区和沉淀区设置于所述污水处理装置的上部，所述厌氧区和缺氧区设置于所述污水处理装置的下部，所述上部和下部通过水平设置的隔板隔开，位于下部的所述缺氧区与位于上部的所述好氧区通过所述污水处理装置内侧流道连通，所述隔板上设有连接所述好氧区和所述缺氧区的至少一个导流开关装置，所述好氧区的混合液在所述导流开关装置打开状态下利用重力作用通过所述导流开关装置回流至所述缺氧区形成循环混合液。

优选的，所述导流开关装置包括设于所述隔板上的导流口，以及可打开和关闭所述导流口的导流板。

优选的，所述导流板通过铰链连接于所述导流口，可旋转打开或关闭所述导流口。

优选的，所述导流板上连接有锁链，通过向上拉动所述锁链能够旋转打开所述导流板。

优选的，所述隔板在水平方向上间隔设置两个所述导流开关装置，两个所述导流开关装置包括相对靠近所述沉淀区的第一导流开关装置和相对远离所述沉淀区的第二导流开关装置。

优选的，所述好氧区的所述隔板上设有微孔曝气管，所述微孔爆气管被所述第一导流开关装置和第二导流开关装置分隔成三个区域，所述微孔曝气管在三个区域内的安装密度沿水流方向逐渐减小。

优选的，所述微孔曝气管的安装密度比为5：3：2。

优选的，所述沉淀区与所述厌氧区之间设有泥水混合区，所述泥水混合区分别与所述厌氧区和沉淀区通过穿孔板和隔板进行分隔。

优选的，所述泥水混合区设有文丘里管构造的进水管，所述进水管中间较细部分通过污泥回流管与位于所述沉淀区底端的排泥管连通，并用设置于所述污泥回流管上的污泥回流阀控制污泥的回流；所述排泥管位于所述污泥回流管的外侧设有可将污泥排出所述无动力回流一体化污泥处理装置的排泥阀。

优选的，所述厌氧区与所述缺氧区之间通过挡板进行分隔，所述挡板与所述隔板之间形成的通道形成所述厌氧区的厌氧液流出口；所述缺氧区与所述好氧区之间设有以引流板支柱支撑的引流板。

优选的，所述沉淀区包括能加速颗粒物质沉淀的斜管填料，位于所述斜管填料下端、收集污泥的污泥斜斗，设置于所述斜管填料上部的出水堰，和将所述出水堰的清水进行收集的清水区，所述清水区设有出水管。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的无动力回流一体化污水处理装置，隔板上设有连接好氧区和缺氧区的至少一个导流开关装置，好氧区的混合液在导流开关装置打开状态下利用重力作用通过导流开关装置回流至缺氧区形成循环混合液；上述污水处理装置通过导流开关装置使得好氧区与缺氧区连通，因为好氧区位于缺氧区的上部，可通过导流开关装置使好氧区的混合液只在重力作用下回流到缺氧区内，实现了混合液的无动力回流，即实现了污泥和硝化液的无动力回流；另外，当导流开关装置为两个或两个以上时，使用者可根据污水处理装置的进水含氮量和出水含氮量的浓度，开启或闭合不同的导流开关装置，增加或减少混合液在缺氧区内反硝化距离，即调节混合液的反硝化路径，实现污水中的总氮的完全除去。

污水中的氮类污染物在好氧区中经过硝化菌的硝化作用转化为硝态氮，而硝化作用只是转化了氮的形态，还未真正出去污水中的但，需要通过反硝化作用将硝态氮转化为氮气，使水中的总氮达标，本发明利用导流开关装置直接将好氧区的硝化液和污泥无动力回流至缺氧区中，并可通过控制不同导流开关装置的开闭实现反硝化路径的调节，达到总氮去除的目的。

2.本发明提供的无动力回流一体化污水处理装置，好氧区的隔板上设有微孔曝气管，微孔爆气管被第一导流开关装置和第二导流开关装置分隔成三部分，曝气管的安装密度沿水流方向逐渐减小；这种结构能增大好氧区内的氧含量，使进入好氧区的缺氧液与好氧区内的生物充分反应。

3.本发明提供的无动力回流一体化污水处理装置，沉淀区与厌氧区之间设有泥水混合区；上述泥水混合区是为了保证污泥与污水的充分混合后在进入厌氧区，便于厌氧区对污泥和误会混合液的生化处理。

4.本发明提供的无动力回流一体化污水处理装置，泥水混合区设有文丘里管构造的进水管，进水管中间较细部分通过污泥回流管与位于沉淀区底端的排泥管连通，并用设置于污泥回流管上的污泥回流阀门控制污泥的回流；排泥管位于所述污泥回流管的外侧设有可将污泥排出所述无动力回流一体化污泥处理装置的排泥阀门；上述结构利用进水管的文丘里管结构(两端粗中间细)，水流由粗管部分进入细管部分流速增大，产生负压，从而将排泥管中的污泥通过污泥回流管吸入到泥水混合区中，能使沉淀区的污泥重新回到设备生化区的前端，保证设备的生物量。

5.本发明提供的无动力回流一体化污水处理装置，厌氧区与缺氧区之间通过挡板进行分隔，挡板与隔板之间形成的通道形成厌氧区的厌氧液流出口；厌氧区与缺氧区之间的挡板能避免厌氧区内的厌氧菌进入到缺氧区中，保证厌氧区中厌氧菌的数量。

6.本发明提供的无动力回流一体化污水处理装置，沉淀区包括能加速颗粒物质沉淀的斜管填料，位于斜管填料下端、收集污泥的污泥斜斗，设置于所述斜管填料上部的出水堰，和将出水堰的清水进行收集的清水区，清水区设有出水管；上述结构在混合液进入沉淀区后，经过斜管填料使污泥沉降，清水上升，清水顺着水流方向从出水堰溢出，由清水区收集从出水管排出，而污泥则由污泥斜斗收集，可经过排泥管排出或重新回到生化区的前端。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的无动力回流一体化污水处理装置各功能区摆放位置示意图；

图2为图1所示的无动力回流一体化污水处理装置的A-A视角图；

图3为图1所示的无动力回流一体化污水处理装置的B-B视角图；

图4为图1所示的管路分布图；

附图标记说明：1-厌氧区，11-挡板，2-缺氧区，21-潜水推进器，3-好氧区，31-引流板支柱，32-引流板，4-沉淀区，41-斜管填料，42-污泥斜斗，43-出水堰，44-出水管，5-隔板，6-导流开关装置，61-导流口，62-导流板，63-锁链，7-微孔曝气管，71-输气支管，72-输气主管，73-爆气风机，8-泥水混合区，81-穿孔板，91-进水管，92-污泥回流管，93-污泥回流阀，94-排泥管，95-排泥阀。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本实施例提供的无动力回流一体化污水处理装置的各功能区摆设示意图；所述无动力回流一体化污水处理装置包括依次连通的厌氧区1、缺氧区2、好氧区3和沉淀区4。

如图1所示，所述厌氧区1、缺氧区2、好氧区3和沉淀区分布关系为：所述好氧区3和沉淀区设置于所述污水处理装置的上部，所述厌氧区1和缺氧区2设置于所述污水处理装置的下部，所述上部和下部通过水平设置的隔板5隔开，位于下部的所述缺氧区2与位于上部的所述好氧区3通过所述污水处理装置内侧流道连通，特别的，所述隔板5上设有连接所述好氧区3和所述缺氧区2的至少一个导流开关装置6，所述好氧区3的混合液在所述导流开关装置6打开状态下利用重力作用通过所述导流开关装置6回流至所述缺氧区2形成循环混合液。

上述污水处理装置通过所述导流开关装置6使得所述好氧区3与所述缺氧区2连通，因为所述好氧区3位于所述缺氧区2的上部，可通过所述导流开关装置6使所述好氧区3的混合液只在重力作用下回流到所述缺氧区2内，实现了混合液的无动力回流，即实现了污泥和硝化液的无动力回流；另外，当所述导流开关装置6为两个或两个以上时，使用者可根据所述污水处理装置的进水含氮量和出水含氮量的浓度，开启或闭合不同的所述导流开关装置6，增加或减少混合液在所述缺氧区2内反硝化距离，即调节混合液的反硝化路径，实现污水中的总氮的完全除去。

污水中的氮类污染物在好氧区3中经过硝化菌的硝化作用转化为硝态氮，而硝化作用只是转化了氮的形态，还未真正出去污水中的但，需要通过反硝化作用将硝态氮转化为氮气，使水中的总氮达标，本发明利用所述导流开关装置6直接将所述好氧区3的硝化液和污泥回流至所述缺氧区2中，并可通过控制不同所述导流开关装置6的开闭实现反硝化路径的调节，达到总氮去除的目的。

具体的，如图1和图2所示，所述导流开关装置6包括设于所述隔板5上的导流口61，以及可打开和关闭所述导流口61的导流板62，所述导流板62通过铰链连接于所述导流口61，可旋转打开或关闭所述导流口61；同时，所述导流板62上连接有锁链63，通过向上拉动所述锁链63能够旋转打开所述导流板62，所述锁链63位于所述导流板62未与所述导流口61连接的一侧。

所述导流开关装置6利用所述隔板5上的所述导流口61、与所述隔板5铰接的所述导流板62及连接于所述导流板62的所述锁链63实现混合液的无动力回流，其工作过程为：向上拉动所述锁链63，与所述锁链63连接的所述导流板62的一侧也向上运动，所述导流口61打开，所述好氧区3内的硝化液和污泥在重力作用下通过所述导流口61进入所述缺氧区2，使硝化液和污泥在所述缺氧区2内重新进行脱氮处理，实现了硝化液和污泥的无动力回流的同时也不会使所述污水处理装置发生堵塞，结构简单，管路设备少，同时也大大降低了工作成本及设备的安装成本。

需要说明的是，铰接为本实施例的优选方案，所述导流板62与所述隔板5也可选择其它的连接方式，如销接等。

进一步，所述隔板5在水平方向上间隔设置两个所述导流开关装置6，两个所述导流开关装置6包括相对靠近所述沉淀区的第一导流开关装置和相对远离所述沉淀区的第二导流开关装置；需要说明的是，这是本实施例的优选方案，可根据实际情况和需要选择其他数量的所述导流开关装置6，如一个、三个、五个等。

进一步，如图4所示，所述好氧区3的所述隔板5上设有微孔曝气管7，所述微孔爆气管被所述第一导流开关装置和第二导流开关装置分隔成三个区域，所述微孔曝气管7在三个区域内的安装密度沿水流方向逐渐减小，这种结构能增大所述好氧区3内的氧含量，使进入所述好氧区3的缺氧液与所述好氧区3内的生物充分反应，由于污染物浓度随水流方向逐渐减少，对氧气的需求量也随水量方向逐渐减少，所述微孔曝气管7的安装密度随水流方向减小能避免因充氧过量而造成的浪费；所述微孔曝气管7由爆气风机73经输气主管72和输气支管71供气。

具体的，所述微孔曝气管7的安装密度比为5：3：2，需要说明的是，这是本实施例的优选方案，可根据实际的情况和需要选择其它比例的安装密度。

进一步，如图1和图3所示，所述沉淀区4与所述厌氧区1之间设有泥水混合区8，所述泥水混合区8分别与所述厌氧区1和沉淀区4通过穿孔板81和隔板5进行分隔；所述泥水混合区8是为了保证污泥与污水的充分混合后再进入所述厌氧区1，便于所述厌氧区1对污泥和误会混合液的生化处理。

进一步，所述泥水混合区8设有文丘里管构造的进水管91，所述进水管91中间较细部分通过污泥回流管92与位于所述沉淀区4底端的排泥管94连通，并用设置于所述污泥回流管92上的污泥回流阀93控制污泥的回流；所述排泥管94位于所述污泥回流管92的外侧设有可将污泥排出所述污泥处理装置的排泥阀95；上述结构利用所述进水管91的文丘里管结构(两端粗中间细)，水流由粗管部分进入细管部分流速增大，产生负压，从而将所述排泥管94中的污泥通过所述污泥回流管92吸入到所述泥水混合区8中，能使所述沉淀区4的污泥重新回到设备生化区的前端，保证设备的生物量。

进一步，所述厌氧区1与所述缺氧区2之间通过挡板11进行分隔，所述挡板11与所述隔板5之间形成的通道形成所述厌氧区1的厌氧液流出口；所述缺氧区2与所述好氧区3之间设有以引流板支柱31支撑的引流板32；所述厌氧区1与所述缺氧区2之间的挡板11能避免所述厌氧区1内的厌氧菌进入到所述缺氧区2中，保证所述厌氧区1中厌氧菌的数量。

进一步，所述沉淀区4包括能加速颗粒物质沉淀的斜管填料41，位于所述斜管填料41下端、收集污泥的污泥斜斗42，设置于所述斜管填料41上部的出水堰43，和将所述出水堰43的清水进行收集的清水区，所述清水区设有出水管44；上述结构在混合液进入所述沉淀区4后，经过所述斜管填料41使污泥沉降，清水上升，清水顺着水流方向从所述出水堰43溢出，由清水区收集从所述出水管44排出，而污泥则由所述污泥斜斗42收集，可经过所述排泥管94排出或重新回到生化区的前端。

进一步，为了增强所述污水处理装置的流动性，一般会在所述泥水混合区8底部设置潜水推进器21，推动水流前进；在所述好氧区3与所述缺氧区2连通的所述流道的下方设置有潜水推进器21，将所述缺氧区2内混合液向所述好氧区3提升。

所述污水处理装置的工作原理如下：

首先，污水由所述进水管91进入所述泥水混合区8，并携带回流污泥，污水和污泥在所述泥水混合区8充分混合后经所述穿孔板81进入所述厌氧区1，污水中大分子有机物被厌氧菌分解为小分子有机物；接着，所述厌氧区1中泥水混合液跃过所述挡板11进入所述缺氧区2，在所述缺氧区2中，泥水混合液中的硝态氮被反硝化细菌还原为氮气，从而脱除水中总氮；然后，水流经所述潜水推流器21向上提升经所述引流板32进入所述好氧区3，污泥和硝化液与所述好氧区3内的好氧菌生化反应，经所述好氧区3处理后，混合液进入所述沉淀区4，混合液中的污泥在所述斜管填料41中沉降至污泥斜斗42，清水上升，从所述出水堰43溢出进入所述清水区，由所述出水管44出水；污泥在所述污泥斜斗42中聚集，通过开启所述排泥阀95，污泥经所述排泥管94排出所述污泥处理装置，污泥也可通过所述污泥回流管92、污泥回流阀93门以及进水管91实现污泥回流。

如图1所示，当开启所述第一导流开关装置、闭合所述第二导流开关装置时，硝化液和污泥由所述第一导流开关装置回流至所述缺氧区2；当开启第二导流开关装置、闭合第一导流开关装置时，硝化液和污泥由第二导流开关装置回流至所述缺氧区2；所述导流开关装置6开启后，所述导流开关装置6右侧的所述好氧区3与所述缺氧区2形成内循环，构成一个小型氧化沟，进行循环处理。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。