带预处理池的一体化污水处理回用设备的制作方法

本实用新型涉及畜禽养殖废水处理技术领域，具体涉及一种带预处理池的一体化污水处理回用设备。

背景技术：

随着肉制品需求不断增加，规模化畜禽养殖业的快速发展，畜禽养殖污染问题越来越突出。为此，国家先后出台多个畜禽养殖污染防治标准规范，重点开展畜禽养殖污染防治工作。

现有规模化畜禽养殖场通常采用工艺路线为“固液分离——厌氧处理——好氧处理”。但较多处理效果欠佳，废水处理设施不能正常运行，大量废液未得到有效的处理就直接排放，严重污染生态环境。由于畜禽养殖场粪污排放不规律、进水水质波动大，大多数畜禽养殖场为节约建造成本，现有的沼气池通常为黑膜地池或者简单的厌氧罐，处理效果较差，出水沼液的水质差异很大，对后续处理工艺影响很大。而且不同畜禽养殖场厌氧沼液的水质差异大，导致后续处理系统需根据沼液水质来设计针对性的处理工艺，前期设计工作量大而且难以批量化生产，难以推广应用。

另外，现有处理设施通常采用土建形式，一旦养殖场需要搬迁，处理设施只能废弃或拆除，造成极大的资源浪费和养殖户的经济损失。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种带预处理池的一体化污水处理回用设备，对养殖场厌氧沼液进行处理，使设备出水达到回用水水质标准。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

提供一种带预处理池的一体化污水处理回用设备，包括箱体，所述箱体的内部分别设有污水处理池及设备间，设备间内设有深度处理系统，进液管进入箱体与污水处理池连通，污水处理池通过管路与深度处理系统连接，深度处理系统与出液管连通，所述污水处理池包括预处理池和依次连通的第一级缺氧池、第一级好氧池、第二级缺氧池及第二级好氧池，所述污水处理池连接有回流装置及收集装置，所述预处理池的底部为泥斗结构，预处理池的下端设有用于布水或排泥的穿孔管。

所述回流装置包括有第一回流装置、第二回流装置、第三回流装置、第四回流装置，所述第一回流装置连通所述第一级好氧池与所述第一级缺氧池，所述第二回流装置连通第二级好氧池与所述第二级缺氧池，所述第三回流装置连通第二级好氧池与所述预处理池连通，所述第四回流装置包括一条干路管道及四根支路管道，所述干路管道输出端分别与四根支路管道的输入端连通，干路管道的输入端与预处理池连通，四根所述支路管道的输出端分别与第一级缺氧池、第一级好氧池、第二级缺氧池及第二级好氧池连通，每根所述支路管道上均设有独立的A控制阀。

所述收集装置包括一条干路收集管及四根支路收集管，所述干路收集管输入端分别与四根支路收集管的输出端连通，四根所述支路收集管的输入端分别与第一级缺氧池、第一级好氧池、第二级缺氧池及第二级好氧池的底部连通，每根所述支路收集管上均设有独立的B控制阀，所述干路收集管的输出端与预处理池连通。

所述进液管包括干路、第一支路、第二支路及第三支路，所述第一支路与所述进水布水管连通且第一支路上设有第一阀门，所述第二支路与预处理池的顶部连通且第二支路上设有第三阀门，所述第三支路与第一级缺氧池的顶部连通且第一支路上设有第四阀门。

所述预处理池出水端设置有出水堰，预处理池通过出水堰与第一级缺氧池连通，所述出水堰的出水管上设有第五阀门，所述排泥管伸出所述预处理池的底部设有第二阀门。

所述第一级好氧池及第二级好氧池内均培养有硝化菌，所述第一级好氧池投加悬浮填料，所述第二级好氧池放置至少一组MBR膜组件，所述第一级好氧池和第二级好氧池内部均设有曝气装置。

所述第一级好氧池的底部设有曝气装置，所述第二级好氧池中设有两组曝气装置，其中一组曝气装置位于MBR膜组件底部，另一组曝气装置位于除MBR膜组件外的其他生化区域，所述曝气装置为曝气盘、曝气管及穿孔管中的一种。

所述第一级缺氧池及第二级缺氧池内均培养有反硝化菌，所述第一级缺氧池和所述第二级缺氧池内均放置固定填料及间歇搅拌的搅拌装置，

所述相邻污水处理池之间设置有过水孔，所述第一级好氧池和第二级缺氧池之间过水孔内部设置有悬浮填料拦截装置。

所述设备间包括深度处理系统、控制电柜及鼓风机，所述深度处理系统为臭氧反应系统、加药沉淀系统、过滤系统中的至少一种，所述深度处理系统输入端与所述污水处理池的输出端连通，

所述鼓风机通过供气管与所述曝气装置连接，所述曝气装置位于所述第一级好氧池及第二级好氧池的底部。

所述污水处理池还包括至少一组附加池，所述附加池位于所述第一级好氧池的下游与所述第二级缺氧池的上游之间，所述附加池包括依次连通的附加缺氧池和附加好氧池。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过两级A/O、MBBR及MBR的结合工艺对养殖场厌氧沼液进行处理，使设备出水达到回用水水质标准，在畜禽养殖场内作非接触式生产性回用或作为农田/林地灌溉用水，实现废水“零排放”；此外一体化的箱式结构使本实用新型的周转更加灵活，具有良好的环境效益、箱体具有结构简单、处理效果好、自动化控制、运行稳定性高、重复利用率高、节省二次投资等优点。

进一步地，通过增加预处理池及相对应的回流装置及收集装置对不同水质的进水沼液处理效果较好、设备适用性广，易于推广应用。

附图说明

利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本实用新型带预处理池的一体化污水处理回用设备的工艺流程示意图。

图2为本实用新型带预处理池的一体化污水处理回用设备的平面布置示意图。

图3为本实用新型带预处理池的一体化污水处理回用设备的实施例1、2的工艺流程示意图。

图4为本实用新型带预处理池的一体化污水处理回用设备的实施例3的工艺流程示意图。

图5为本实用新型带预处理池的一体化污水处理回用设备的实施例4的工艺流程示意图。

图6为本实用新型带预处理池的一体化污水处理回用设备的实施例5的工艺流程示意图。

图中包括：

0.箱体； 01.射流混合器；

02.固定填料； 1.预处理池；

11.穿孔管； 110.第二阀门；

12.泥斗结构； 13.出水堰；

135.第五阀门； 2.第一级缺氧池；

3.第一级好氧池； 31.悬浮填料；

32.曝气盘； 4.第二级缺氧池；

5.第二级好氧池； 51.MBR膜组件；

52.穿孔管； 6.设备间；

61.深度处理系统； 62.风机；

63.控制电柜； 7.回流装置；

71.第一回流装置； 72.第二回流装置；

73.第三回流装置； 74.第四回流装置；

8.进液管； 81.第一阀门；

83.第三阀门； 84.第四阀门； 9.收集装置。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。

本实施例的带预处理池的一体化污水处理回用设备，参照图1至图2，包括箱体0，所述箱体0的内部分别设有污水处理池及设备间6，污水处理池包括预处理池1、第一级缺氧池2、第一级好氧池3、第二级缺氧池4及第二级好氧池5，设备间6内设有深度处理系统61，进液管8进入箱体0与预处理池1连通，预处理池1依次连通第一级缺氧池2、第一级好氧池3、第二级缺氧池4及第二级好氧池5，第二级好氧池5通过管路与深度处理系统61连接，深度处理系统61与出液管连通，污水处理池连接有回流装置7及收集装置9，所述预处理池1底部为泥斗结构12，预处理池1的下端设有用于布水或排泥的穿孔管11。穿孔管11分别设有布水阀门及排泥阀，布水阀门关闭，打开排泥阀，穿孔管11用于排泥，反之就是用于布水，穿孔管11位于池底部分的管为穿孔结构，方便布水和排泥均匀。

所述回流装置7包括有第一回流装置71、第二回流装置72、第三回流装置73、第四回流装置74，其中：

所述第一级好氧池3经由第一回流装置71与所述第一级缺氧池2连通，以将所述第一级好氧池3中的硝化液回流至所述第一级缺氧池2；所述第一级缺氧池2内的反硝化细菌充分利用水中的有机物，与所述第一级好氧池3回流的硝化液发生反硝化反应，以去除硝酸氮；

所述第二级好氧池5经由第二回流装置72与所述第二级缺氧池4连通，以将所述第二级好氧池5中的硝化液回流至所述第二级缺氧池4。所述第二级缺氧池4内的反硝化细菌进行内源呼吸或利用水中的有机物与所述第二级好氧池5回流的硝化液以及第一级好氧池3内流入的硝化液发生反硝化反应，进一步去除硝酸氮，提高系统脱氮效率；

所述第二级好氧池5还经由第三回流装置73与所述第一级缺氧池2连通，以将所述第二级好氧池5中的污泥和硝化液回流至所述第一级缺氧池2；一方面第二级好氧池5回流的含硝酸氮的污水通过第一级缺氧池2的反硝化类细菌进行反硝化脱氮，进一步去除硝酸氮，另一方面回流第二级好氧池5的污泥，以补充系统的微生物量。

所述回流装置7采用气提回流，可以利用风机62提供的空气作为提升动力，使污泥回流；由此，可以不用设置回流泵等设备，减少了设备购买和维护的成本，同时能够降低整个污水处理设备的电耗；所述回流装置分别采用阀门进行控制，可以对回流量和回流时间进行控制。

所述收集装置9包括一条干路收集管及四根支路收集管，所述干路收集管输入端分别与四根支路收集管的输出端连通，四根所述支路收集管的输入端分别与第一级缺氧池2、第一级好氧池3、第二级缺氧池4及第二级好氧池5的底部连通，每根所述支路收集管上均设有独立的B控制阀，所述干路收集管的输出端与预处理池1连通。

所述进液管8包括第一支路、第二支路及第三支路，所述第一支路与所述进水布水管连通且第一支路上设有第一阀门81，所述第二支路与预处理池1的顶部连通且第二支路上设有第三阀门83，所述第三支路与第一级缺氧池2的顶部连通且第一支路上设有第四阀门84。

所述预处理池1出水端设置有出水堰13，预处理池1通过出水堰13与第一级缺氧池2连通，所述出水堰13的出水管上设有第五阀门135，所述排泥管伸出所述预处理池1的底部设有第二阀门110。

所述第一级好氧池3及第二级好氧池5内均培养有硝化菌，所述第一级好氧池3投加悬浮填料31，悬浮填料31的投加，一方面可以提高第一级好氧池3中单位容积的生物量和生物种类，有利于长泥龄的硝化菌生长繁殖，提高硝化反应效率；另一方面，第一级好氧池3中不仅有在水中悬浮生长的活性污泥，还有在悬浮填料31上附着生长的生物膜，当一体化污水处理回用设备进水水量和水质波动很大时，生物膜对此接受力很强、耐冲击性好，使得生化系统运行稳定。

所述第二级好氧池5放置两组MBR膜组件51，两组MBR膜组件51为并联出水，通过膜的高效截留作用，全部细菌及悬浮物均被截留在MBR膜池中，使出水水质更好；另外膜可以有效截留硝化菌，使硝化反应顺利进行，有效去除氨氮；同时可以截留养殖废水中难降解的大分子有机物，延长其在反应器中的停留时间，使之得到最大限度的降解；另外通过定期排出MBR膜池内的剩余污泥，可有效控制系统内活性污泥的浓度和污泥龄。

所述第一级好氧池3和第二级好氧池5均设有曝气装置，所述曝气装置可以是曝气盘、曝气管或穿孔管，优选地，本实施例中的曝气装置包括曝气盘32及穿孔管52，所述曝气盘32位于第一级好氧池3内部和第二级好氧池5内部除MBR膜组件的其余区域，所述穿孔管52位于第二级好氧池5内部MBR膜组件的下方，其中曝气盘32的氧利用率高；穿孔管52主要是用大气泡冲刷膜组件，防止膜堵，

所述第一级缺氧池2及第二级缺氧池4内均培养有反硝化菌，所述第一级缺氧池2和所述第二级缺氧池4内均放置固定填料02及间歇搅拌的搅拌装置。

所述相邻污水处理池之间设置有过水孔，所述第一级好氧池3和第二级缺氧池4之间过水孔内部设置有悬浮填料31拦截装置，防止悬浮填料随水流从第一集好氧池3流入第二级缺氧池4内，造成填料流失。

所述设备间6包括深度处理系统61、控制电柜63及鼓风机62，所述深度处理系统61可以为臭氧反应系统、加药沉淀系统、过滤系统中的至少一种，所述深度处理系统61输入端与所述污水处理池的输出端连通，优选地，本实施例中，所述深度处理系统61为臭氧反应系统，MBR出水经臭氧处理后，可以达到进一步降低有机污染物、脱色和消毒的效果。所述臭氧反应系统包括臭氧发生器、气源设备、臭氧反应罐、气液混合设备等。所述气源设备为空压机或制氧机，所述气液混合设备为射流器或钛合金曝气盘或溶气泵。优选地，所述气源来自于制氧机提供的氧气源，相对于空压机提供的空气源，臭氧浓度可提高3-5倍。所述气液混合设备为气液混合泵，由于气液混合泵的加压混合，使臭氧和废水充分溶解混合，较其他气液混合设备可有效提高溶解效率。

所述鼓风机62通过供气管与所述曝气装置连接，所述曝气装置位于所述第一级好氧池3及第二级好氧池5的底部。

所述污水处理池还包括至少一组附加池，所述附加池位于所述第一级好氧池3的下游与所述第二级缺氧池4的上游之间，所述附加池包括依次连通的附加缺氧池和附加好氧池，通过多级硝化-反硝化反应，进一步提高设备的总氮去除效率。

根据一体化污水处理回用设备进水沼液的水质和设备出水要求的不同，所述预处理池1可以为水解酸化池、缺氧池、沉淀池、污泥池中的一种，因此一体化污水处理回用设备可以应对不同进水水质的沼液，适用性更加广泛，市场接受程度更加高，而且可以批量化生产，降低工艺设计和生产成本。所述预处理池1底部为泥斗结构12，有利于池内剩余污泥的收集和排放。

实施例1。

本实施例的带预处理池1的一体化污水处理回用设备，参照图3，所述预处理池1为水解酸化池，其中第三回流装置73的回流物主要为污泥，当进水沼液中有机物浓度很高时，通过水解酸化池可以进一步降低进水有机物浓度，从而减少对后续处理单元的影响。其中第三阀门83（预处理池1上部进水阀）和第四阀门84（第一级缺氧池2进水阀）为常闭状态。当一体化设备进水时，打开第一阀门81（预处理池1底部进水布水管阀），关闭第二阀门110（预处理池1排泥阀），废水通过所述预处理池1底部的穿孔管11进行均匀布水，并起到一个水力搅拌作用，使进水与污泥充分混合接触，并防止污泥沉积。当预处理池1需要进行排泥时，关闭第一阀门81（预处理池1底部进水布水管阀），停止进水，待静置沉淀一定时间后，打开第二阀门110（预处理池1排泥阀），进行重力排泥，排出的污泥回流到一体化污水处理回用设备前端的厌氧池或沼气池，用以补充厌氧池或沼气池内污泥，提高厌氧处理效率，从而降低一体化污水处理回用设备进水有机负荷，提高出水效果。

实施例2。

本实施例的带预处理池1的一体化污水处理回用设备，参照图3，所述预处理池1为缺氧池，其中第三回流装置73的回流物主要为硝化液，当出水标准对总氮指标要求很高或进水总氮含量很高时，通过在缺氧池内反硝化细菌利用进水中的有机碳源与所述MBR膜池回流的硝化液进行反硝化脱氮反应，从而提高一体化设备总体的脱氮能力。一体化设备进水仅从所述预处理池1底部进水，即第三阀门83（预处理池1上部进水阀）和第四阀门84（第一级缺氧池2进水阀）为常闭状态。当一体化设备进水时，打开第一阀门81（预处理池1底部进水布水管阀），关闭第二阀门110（预处理池1排泥阀），废水通过所述预处理池1底部的穿孔管11进行均匀布水，并起到一个水力搅拌作用，防止污泥沉积。当预处理池1需要进行排泥时，关闭第一阀门81（预处理池1底部进水布水管阀），停止进水，待静置沉淀一定时间后，打开第二阀门110（预处理池1排泥阀），进行重力排泥，剩余污泥排放到设备外的污泥浓缩池。

实施例3。

本实施例的带预处理池1的一体化污水处理回用设备，参照图4，所述预处理池1为沉淀池，当进水沼液中含有大量沼渣时，沉淀池可以有效地将进水中的沼渣沉淀并排走，从而减少对后续处理单元的影响。一体化设备进水仅从预处理池1上部进水，即第一阀门81（预处理池1进水布水管阀门）和第四阀门84（第一级缺氧池2进水阀）为常闭，所述预处理池1底部的穿孔管11仅作为排泥管。设备进水时，打开第三阀门83（预处理池1上部进水阀），沼液从所述预处理池1上部的进水管进入池内并在池内进行沉淀分离。排泥时，打开第二阀门110（预处理池1排泥阀），将剩余污泥排放到一体化设备外的污泥池。优选地，可以通过在进水支管增加射流混合器01的方式，将混凝药剂投加到进水中，使药剂与进水充分反应，从而达到更好的沉淀效果。

实施例4。

本实施例的带预处理池1的一体化污水处理回用设备，参照图5，所述预处理池1为污泥收集池。当进水沼液中的有机物含量和营养物较低以及在一体化污水处理回用设备调试前期，污泥收集池用于收集并回流生化处理池中的活性污泥，防止调试前期活性污泥流失，缩短调试期间培菌的周期，从而缩短设备启动时间。一体化设备进水仅从第一级缺氧池2上部进水，即第一阀门81（预处理池1进水布水管阀门）、第三阀门83（预处理池1上部进水阀）和第五阀门135（预处理池1出水堰13出水管阀）为常闭，所述预处理池1底部的穿孔管11仅作为排泥管。设备进水时，打开第四阀门84（第一级缺氧池2上部进水阀），沼液不经预处理池1处理，直接进入第一级缺氧池2进行处理，从而缩短沼液在一体化设备内的水力停留时间，有利于培菌和提高处理效果。所述第一级缺氧池2、第一级好氧池3、第二级缺氧池4和第二级好氧池5分别通过收集装置9将活性污泥排放到预处理池1。在预处理池1内富集的活性污泥可以通过第四回流装置74、通过不同的管路和阀门控制分别回流到其余各污水处理池，从而调试期间，可以根据各污水处理池培菌情况的不同，按需回流污泥，加快培菌时间。当所述预处理池1内上清液水位较高时，可以打开第五阀门135（预处理池1出水堰13出水管阀），使上清液自流到第一级缺氧池2进行处理。

实施例5。

本实施例的带预处理池1的一体化污水处理回用设备，参照图5，所述第一级缺氧池2和所述第二级缺氧池4内放置固定填料02。一方面可以提高所述缺氧池中单位容积的生物量和生物种类，提高反硝化反应效率；另一方面，固定填料02上附着生长的生物膜与活性污泥比较，当一体化污水处理回用设备进水水量和水质波动很大时，生物膜对此接受力很强、耐冲击性好，使得生化系统运行稳定。

上述实施例通过两级A/O、MBBR及MBR的结合工艺对养殖场厌氧沼液进行处理，使设备出水达到回用水水质标准，在畜禽养殖场内作非接触式生产性回用或作为农田/林地灌溉用水，实现废水“零排放”；此外一体化的箱式结构使本实用新型的周转更加灵活，具有良好的环境效益、箱体0结构简单、处理效果好、自动化控制、运行稳定性高、重复利用率高、节省二次投资等优点。

进一步地，通过增加预处理池1及相对应的回流装置及收集装置9对不同水质的进水沼液处理效果较好、设备适用性广，易于推广应用。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。