一种一体化污水处理设备的制作方法

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体为一种一体化污水处理设备。

背景技术：

随着国家新型城镇化的推进，产业结构调整，形成了大量建有经济开发区、工业园区的小城镇，配套的处理小城镇生活污水显得越来越重要，但这些小城镇污水收集管网不健全，污水处理设施缺乏，给当地水环境造成严重影响。这些污水具有排放不规律、水质水量变化大等特点，有些还有特殊的工业废水进入。

目前绝大多数乡镇生活污水处理方面仍沿用城市污水厂的处理设备及工艺，这些传统的处理设备通常采用厌氧、缺氧、好氧和沉淀等多种处理方式，并配备多个泵用于进行硝化液回流和污泥回流，因此这种设备往往结构复杂、维护困难、成本高昂且能耗较高，与乡镇生活污水的特性并不能有效适应。因此，在传统处理工艺的基础上不断进行技术革新，开发出一套高效、低耗、投资少、占地省、管理维护简单、适应乡镇生活污水特性的处理方法，从源头控制和治理小城镇水污染是亟待解决的问题。

技术实现要素：

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种一体化污水处理设备，具备通过气提的方式使曝气、硝化液回流和污泥回流同时进行，简化了结构，降低了运行成本和维修难度等优点，解决了结构复杂、维护困难、成本高昂、使用寿命短及能耗高的问题。

（二）技术方案

为实现上述通过气提的方式使曝气、硝化液回流和污泥回流同时进行，简化了结构，降低了运行成本和维修难度的目的，本实用新型提供如下技术方案：一种一体化污水处理设备，包括厌氧区、好氧区、缺氧区、曝气区、沉淀区、溢流排水区和缓冲回流区其特征在于：所述厌氧区和所述曝气区内均设有框架式组合填料；

所述厌氧区、所述好氧区、所述缺氧区、所述曝气区、所述沉淀区、所述溢流排水区和所述缓冲回流区处于同一壳体内，且每个池通过大隔板分隔开、相邻两者之间相通；所述厌氧区外侧面穿插设置有玻璃钢进水管；并且所述厌氧区内设置有多个隔板；

所述缺氧区与所述厌氧区连通，所述缺氧区与所述曝气区连通，所述缺氧区与所述沉淀区连通，所述缓冲回流区与所述厌氧区连通，所述缓冲回流区与所述曝气区连通，所述缓冲回流区内设置有气提管，所述缓冲回流区内设置有回流管；

所述曝气区与所述缓冲回流区连通，所述曝气区与所述沉淀区连通，所述曝气区的底部设置有一组固定装置，所述曝气区的底部通过所述固定装置固定连接有曝气软管

所述沉淀区与所述曝气区连通，所述沉淀区与所述缺氧区连通，并且所述沉淀区内部固定连接有三相分离器，所述三相分离器的输出端固定连接有排气管。

所述溢流排水区与所述曝气区，所述溢流排水区与所述沉淀区连通，所述溢流排水区设置有排水槽和挡渣板，所述排水槽形状为锯齿状，所述排水槽位于所述挡渣板的右侧，所述排水槽远离所述挡渣板的一端固定连接有排水管，所述挡渣板的下方设置有除渣管。

进一步的，所述曝气软管远离所述固定装置的一端固定连接有风管，所述曝气软管通过所述风管连通有风机，所述风管的外表面固定连接有钢丝绳，所述钢丝绳远离所述风管的一端与所述固定装置固定连接。

进一步的，所述固定装置包括：曝气支管、所述曝气软管、多个挂钩、多根钢丝绳、槽钢支撑、角钢竖撑、钢筋拉环、圆钢支撑和圆钢支架，其中，所述曝气软管的一端与所述曝气支管连通，所述曝气软管的另一端与钢筋拉环固定连接，所述多个挂钩设置于所述曝气区的顶部，每根所述钢丝绳的一端均与对应的所述挂钩挂接，另一端均与相应的所述固定装置连接。

进一步的，所述三相分离器由两部分组成，每部分均与所述缺氧区和所述曝气区的池壁成一定角度。

（三）有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种一体化污水处理设备，具备以下有益效果：

（1）该一体化污水处理设备，设备结构简单、运行成本低，采用玻璃钢材质，适合地埋，使用寿命长，实现了安装运输方便、占地面积小的目的，增大了内回流，提高了处理效率，加强了污泥沉淀效果，减少能耗，同时由于采用了自动控制系统，可实现无人值守，自动运行。

（2）该一体化污水处理设备，过水孔洞（板）上下交错设置，使污水在设备中形成流动，避免缺氧区和好氧区的填料上的生物膜厚度过大，影响污水处理效果。

（3）该一体化污水处理设备，曝气跟回流共用动力及管道，简化了设备结构，降低了建设、运行成本和维修难度。

（4）该一体化污水处理设备，填料及曝气系统采用整体模块，当填料上污泥厚度太大影响污水处理效果时或者曝气系统出现故障时，设备不需要停车及清空可以很方便的更换。

附图说明

图1是根据本公开实施例所述的一体化污水处理的设备的主视图；

图2是根据本公开实施例所述的一体化污水处理的设备的剖面示意图；

图3是根据本公开实施例所述的一体化污水处理的设备的剖面示意图；

图4是根据本公开实施例所述的一体化污水处理的设备的曝气系统模块详图；

图5a为填料模块一；

图5b为为填料模块一的剖视图；

图5c为填料模块二；

图5d为填料模块二的剖视图；

图6是根据本公开实施例所述的一体化污水处理的设备内的污水流向示意图；

图7是根据本公开实施例所述的一体化污水处理的设备的剖面的污水流向示意图；

图8是根据本公开实施例所述的一体化污水处理的设备图4中的曝气系统模块俯视图

图中：1厌氧区、2缺氧区、3曝气区、4沉淀区、5溢流排水区、6进水管、7隔板、8挂钩、9缓冲回流区、10排水管、11除渣管、12钢丝绳、13挡渣板、14风管、15排气管、16三相分离器、17固定装置、18曝气支管、19曝气软管、20槽钢支撑、21角钢竖撑、22钢筋拉环、23圆钢支撑、24圆钢支架、25多根拉绳、26组合填料、27气提管、28回流管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-7，一种一体化污水处理设备，包括厌氧区1、好氧区、缺氧区2、曝气区3、沉淀区4、溢流排水区5和缓冲回流区9其特征在于：厌氧区1和曝气区3内均设有框架式组合填料26；

厌氧区1、好氧区、缺氧区2、曝气区3、沉淀区4、溢流排水区5和缓冲回流区9处于同一壳体内，且每个池通过大隔板分隔开、相邻两者之间相通；厌氧区1外侧面穿插设置有玻璃钢进水管6；并且厌氧区1内设置有多个隔板7；

缺氧区2与厌氧区1连通，缺氧区2与曝气区3连通，缺氧区2与沉淀区4连通，缓冲回流区9与厌氧区1连通，缓冲回流区9与曝气区3连通，缓冲回流区9内设置有气提管27，缓冲回流区9内设置有回流管28；

曝气区3与缓冲回流区9连通，曝气区3与沉淀区4连通，曝气区3的底部设置有一组固定装置17，曝气区3的底部通过固定装置17固定连接有曝气软管19；

沉淀区4与曝气区3连通，沉淀区4与缺氧区2连通，并且沉淀区4内部固定连接有三相分离器16，三相分离器16的输出端固定连接有排气管15。

溢流排水区5与曝气区3，溢流排水区5与沉淀区4连通，溢流排水区5设置有排水槽和挡渣板13，排水槽形状为锯齿状，排水槽位于挡渣板13的右侧，排水槽远离挡渣板13的一端固定连接有排水管10，挡渣板13的下方设置有除渣管11。

进一步的，曝气软管19远离固定装置17的一端固定连接有风管14，曝气软管19通过风管14连通有风机，风管14的外表面固定连接有钢丝绳12，钢丝绳12远离风管14的一端与固定装置17固定连接。

进一步的，固定装置17包括：曝气支管18、曝气软管19、多个挂钩8、多根钢丝绳12、槽钢支撑20、角钢竖撑21、钢筋拉环22、圆钢支撑23和圆钢支架24，其中，曝气软管19的一端与曝气支管18连通，曝气软管19的另一端与钢筋拉环22固定连接，多个挂钩8设置于曝气区3的顶部，每根钢丝绳12的一端均与对应的挂钩8挂接，另一端均与相应的固定装置17连接。

进一步的，三相分离器16由两部分组成，每部分均与缺氧区2和曝气区3的池壁成一定角度。

基于该设备的农村生活污水一体化处理工艺包括如下步骤：

厌氧区1释磷；缺氧区2反硝化脱氮；好氧区硝化；沉淀区4沉淀；溢流排水。其中，厌氧区1和曝气区3均设有框架式组合填料26；厌氧区1内部有多处隔板7，水流成“低进高出”的s型流道，使水在池内的流道加长；曝气系统包括鼓风机、曝气支管18和曝气头，鼓风机位于整个设备外部，其输出端通过曝气管与设于好氧区底部的曝气软管19连接，曝气支管18的中部还连接有污泥和硝化液的气提支管27，通过气提的方式简化了污泥和硝化液的回流管28的结构，曝气软管19的独特技术能大大提高氧传递效率，实现全程低溶氧，节约能耗；沉淀区4内设置有三相分离器16，有利于沉淀区4的水、污泥、气体的分离。本设备及内部部件采用玻璃钢材质，具有质轻、耐腐蚀、抗老化等优良特性，使用寿命长达70年，全套装置施工简单，操作方便，所有机械设备均为自动化控制，装置设置于地表下，管理维护方便，占地面积小。

实施例1

图1示出了根据本公开实施例所述的一体化污水处理的设备的主视图。

参考图1，本实施例提供了一种一体化污水处理的设备，包括：厌氧区1、缺氧区2、曝气区3、沉淀区4、溢流排水区5、缓冲回流区9，图1中a的度数为45°，b的度数为23°，c的度数为8°，d的度数为15，其中，厌氧区1和曝气区3内均设有框架式组合填料26：

厌氧区1、缺氧区2、曝气区3、沉淀区4、溢流排水区5、缓冲回流区9、依次排列设置、且相邻两者之间相通；

厌氧区1设置多道隔板，采用“低进高出”的流道，并且厌氧区1设置有进水管6；厌氧区1与缺氧区2、曝气区3、沉淀区4、溢流排水区5、缓冲回流区9连通；

缓冲回流区9分别与厌氧区1和曝气区3连通，其中缓冲回流区9内设置有气提管27；

曝气区3与缓冲回流区9和沉淀区4连通，并且曝气区3的底部设置有多个曝气软管19以及用于固定曝气软管19的固定装置；

沉淀区4分别与曝气区3、溢流排水区5连通，并且沉淀区4底部设置有三相分离器16，有利于沉淀区的水、污泥、气体的分离；

其中，本实施例所述一体化污水处理的设备中采用隔板分区，通过隔板、过水洞控制水流在各个区域内的流动方向及速度。

其中，气提管27设置于缓冲回流区9与厌氧区1的联通部分，污水进入回流管28后通过气提管27进行水力搅动，形成内部回流系统，通过气提使水流混合，将厌氧区1内的污水提取至曝气区3。

厌氧区1中设置多个隔板7，目的在于延长污水在厌氧区1的反应时间，同时让污水与组合填料的接触完全。在本实施例中多个隔板7的数量为八个，八个折板的设置方式参照图2、图3所示：八个折板等距依次设置于厌氧区1，位于进水管位置的隔板设置于厌氧区1的顶部，其他隔板按照“低进高出”的原则设置开孔孔洞位置，使水的流道成“s”型流道，并且在八个隔板间设置有框架式组合填料26，该框架式组合填料26有利于当填料损坏时可以进行不停车更换以及提高厌氧区1对污水的除磷效率。并且用于固定曝气软管19的固定装置17为框架式，便于曝气系统损坏时不停车更换。

曝气区3内的多根曝气软管19，其中固定装置17用于将多根曝气软管19固定于曝气区3的底部。

参照图2，沉淀区4底部设置三相分离器16，三相分离,16有两部分组成，每部分与缺氧区、曝气区的池壁成一定角度，有利于沉淀区水、污泥及气体的分离。底部通道50cm左右，通道流速大于0.4m/s以上。

此外，进水管6、排水管10、除渣管11、风管14及排气管15均预留玻璃钢管道及法兰接口。

从而，通过将生化系统与沉淀、气提系统合并为一体的结构，以及选用填料、三相分离器等，实现了安装运输方便、占地面积小的目的，增大了内回流，提高了处理效率，加强了污泥沉淀效果，过水孔洞板上下交错设置，使污水在设备中形成流动，避免缺氧区和好氧区的填料上的生物膜厚度过大，影响污水处理效果；曝气跟回流共用动力及管道，减少能耗，同时由于采用了自动控制系统，可实现无人值守，自动运行。

进一步地，曝气软管19通过风管14与风机连通，并且气提管27与风管14也连通。

其中，本实施例中风管的材质设备上采用玻璃钢材质，设备外采用碳钢。参照图3所示，

此外，曝气支管18采用dn65且材质为304的管道，多根钢丝绳12采用材质为304不锈钢。

进一步地，曝气系统固定装置包括：曝气支管18、曝气软管19、多个挂钩8、多根钢丝绳12以及固定支架20、21、22、23，其中所述曝气软管19的一端与所述曝气支管18连通，另一端固定支架上的钩环拉紧；所述曝气系统固定装置17设置于曝气区的底部，用于固定所述多个曝气软管19；多个挂钩8设置于所述曝气区的顶部；多根钢丝绳12中的每根拉绳，其一端挂接于相应的挂钩8上，另一端与相应的曝气系统固定装置连接，用于通过拉绳的拉力将曝气系统固定装置移出所述曝气区。

其中，参考图3，多根曝气软管19分别对应穿过预设在固定装置17上的曝气支管18的预留管口，每根曝气软管19的一端与曝气支管18连通，一端并与钢筋拉环22连接，参照图4，曝气支管18等距排列，将风管14内的空气通入对应的曝气软管19内，本实施例中曝气支管22的间距为120mm。

从而，通过设置多根曝气软管19和固定装置17实现了均匀而充分地对污水的曝气操作，进而有效去除污水中的有机污染物。

进一步地，沉淀区4内设置有排水槽，其中排水槽采用玻璃钢材质，锯齿形状，可以使从沉淀区4流出的水流更加均匀，同时挡渣板13也采用玻璃钢材质，挡渣板13可以对水流中的污泥进行拦截。

此外，通过图5a至图8说明本实施例所述的一体化污水处理设备的工作流程：

①污水由进水管6进入，污水首先流入设进水管6；

②污水由进水管6流入厌氧区1，参照图4所示，通过多个隔板7的翻折，依次流经多个设置在折板7间隔内的组合填料，从而实现对污水进行除磷；

③通过厌氧区1底部孔洞厌氧区1内污水至缺氧区2，进而进入曝气区3；

④通过固定于曝气区3底部的多根曝气软管19对流经曝气区3的污水进行曝气，去除污水中的有机污染物；通过气提管27、回流管28，把厌氧区1的部分污水回流至曝气区，实现水流多次循环反应；

⑤污水由曝气区流入缓冲回流区9，释放水体内的空气，之后翻过设置于缓冲区5与沉淀区6之间的三相分离器16，流入溢流排水区5；

⑥污水进入曝气区3后，由下至上依次流经三相分离器16、组合填料26和排水槽，这个过程中一部分污水通过三相分离器16对水体内的泥沙进行沉淀处理，沉淀处理后得到的上清液通过排水槽流入溢流排水区5，本实施例所述的一体化污水处理设备，具有以下优点：

a、设备结构简单、运行成本低，采用玻璃钢材质，适合地埋，使用寿命长，实现了安装运输方便、占地面积小的目的，增大了内回流，提高了处理效率，加强了污泥沉淀效果，减少能耗，同时由于采用了自动控制系统，可实现无人值守，自动运行；

b、过水孔洞（板）上下交错设置，使污水在设备中形成流动，避免缺氧区和好氧区的填料上的生物膜厚度过大，影响污水处理效果；

c、曝气跟回流共用动力及管道，简化了设备结构，降低了建设、运行成本和维修难度；

d、填料及曝气系统采用整体模块，当填料上污泥厚度太大影响污水处理效果时或者曝气系统出现故障时，设备不需要停车及清空可以很方便的更换

需要说明的是，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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。