一种自控气提式节能大循环污水处理系统的制作方法

本发明涉及污水处理系统，具体涉及一种自控气提式节能大循环污水处理系统。

背景技术：

污水处理一直是当今社会较难解决的问题之一，例如日常生活中产生的污水，因含有大量的有机物，如果将其直接排放，不仅会引发一系列的环境问题，对污水管网也会造成相当大的压力。

目前，我国乡镇市政基础设施落后，起点较低，资金短缺，无环保管理人员，导致以村镇污水处理设施的建设受到一定阻碍。考虑到乡镇污水的现状，采用投资规模小、管理简单易行的生态型污水处理方式仍旧是首选技术，主要为氧化沟工艺、人工湿地技术、人工快渗技术及其他生物法的综合应用。但这类处理方式出水水质相对不高，难以达到目前国家对农村污水要求一级a标准要求。因此，要实现高水质要求又要管理简单易行则必须对现有技术进行改进。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，提供一种通过气提方式实现水和污泥大循环，出水水质高且无需专人值守的自控气提式节能大循环污水处理系统。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种自控气提式节能大循环污水处理系统，包括一处理池，该处理池内部由来水方向至出水方向被隔离物分隔形成四个区域，依次为ⅰ反应区、ⅱ反应区、ⅲ反应区和ⅳ反应区，在ⅰ反应区、ⅱ反应区、ⅲ反应区和ⅳ反应区中相邻两个区之间的隔离物上部设有将前一区的污水自流至后一区的通水孔，ⅰ反应区连接进水管，ⅳ反应区连接出水管和排泥管；其中：

所述ⅰ反应区和ⅱ反应区中均设有生物填料；

所述ⅲ反应区被隔离物分隔形成气提区、主反应区和次反应区，所述气提区与主反应区通过一贯穿两者之间隔离物横向宽度的第一横向通道连通，该第一横向通道的顶端面与ⅲ反应区的高度齐平；所述气提区和次反应区通过一贯穿两者之间隔离物横向宽度的第二横向通道连通，该第二横向通道的底端面与ⅲ反应区的底端面重合；所述主反应区和次反应区通过一贯穿两者之间隔离物纵向高度的纵向通道连通；所述主反应区中设置有曝气管，气提区中设置有气提管，所述ⅱ反应区和ⅲ反应区之间的通水孔设置于ⅱ反应区和气提区之间的隔离物上部；

所述ⅳ反应区的底部呈倒锥台形，污泥沉降于ⅳ反应区的底部，在ⅳ反应区中设置有污泥管，所述污泥管的一端伸入ⅳ反应区的底部，其另一端经三通分别导通至ⅰ反应区和ⅱ反应区；在污泥管连通至第ⅰ反应区和ⅱ反应区的管道路径上分别设置有控制进入第ⅰ反应区和ⅱ反应区流量的阀门；所述ⅲ反应区和ⅳ反应区之间的通水孔设置于ⅲ反应区的次反应区和ⅳ反应区之间的隔离物上部；在ⅳ反应区和ⅲ反应区的次反应区之间设置有贯穿两者之间的隔离物以实现两者连通的连通管；

所述曝气管和气提管的进气端均与供气设备连通。

上述技术方案中，进入ⅰ反应区的污水为经过格栅井及调节池均质均量(即对池内水质进行充分混合，并使出水水量均匀)后的污水。

上述技术方案中，所述的隔离物可以是用水泥砂浆砌成的墙或者是隔板(不锈钢或其它金属材质)。所述第一横向通道的高度通常为400-500mm；第二横向通道的高度通常为250-350mm；纵向通道的长通常为主反应区和次反应区隔离物长度的20-30％。

通过一贯穿两者之间隔离物横向宽度的第一横向通道连通，该第一横向通道的顶端面与ⅲ反应区的高度齐平；所述气提区和次反应区通过一贯穿两者之间隔离物横向宽度的第二横向通道连通，该第二横向通道的底端面与ⅲ反应区的底端面重合；所述通过一贯穿两者之间隔离物纵向高度的纵向通道连通；

上述技术方案中，通过在ⅰ反应区和ⅱ反应区设置生物填料达到提高污水的生物降解反应速率的目的。所述的生物填料为现有技术中的常规选择，优选为生物触媒。

上述技术方案中，所述设置于污泥管管道路径上分别控制进入第ⅰ反应区和ⅱ反应区流量的阀门为自动控制阀门。

上述技术方案中，所述的供气设备为风机。

与现有技术相比，本发明的特点在于：

1、本发明所述系统采用气提方式进行污泥回流，配置自动控制阀门，无需专人值守，从而有效地解决农村污水处理运营存在的人员问题；另一方面，通过提方式达到水和污泥大循环，无须回流泵，生产成本低。

2、本发明所述系统在ⅲ反应区中，除在主反应区有溶解空气外，同时增加了大循环气提区，使得主要回流比可达到400％，远高于现有城镇污水厂的200％，这样更有利于进水水质变化对反应区生物活性的冲击。

3、本发明所述系统在ⅲ反应区中的主反应区空气流量少但空气溶解度高，有效降低能耗。

4、采用本发明所述系统处理污水，出水水质达到并优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级a标准。

附图说明

图1为本发明所述自控气提式节能大循环污水处理系统一种实施方式的结构示意图。

图2为图1的a-a向剖示图。

图中标号为：

1进水管，2ⅰ反应区，3生物触媒，4通水孔，5ⅱ反应区，6污泥管，7气提区，8次反应区，9主反应区，10纵向通道，11ⅳ反应区，12出水管，13供气设备，14排泥管，15气提管，16第一横向通道，17曝气管，18连通管，19第二横向通道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详述，以更好地理解本发明的内容，但本发明并不限于以下实施方式。

实施例1：自控气提式节能大循环污水处理

如图1-2所示，本发明所述的自控气提式节能大循环污水处理系统，包括一处理池，该处理池内部由来水方向至出水方向被隔离物分隔形成四个区域，依次为ⅰ反应区2、ⅱ反应区5、ⅲ反应区和ⅳ反应区11，在ⅰ反应区2、ⅱ反应区5、ⅲ反应区和ⅳ反应区11中相邻两个区之间的隔离物上部设有将前一区的污水自流至后一区的通水孔4，ⅰ反应区2的是上部连接进水管1，ⅳ反应区11的上部连接出水管12，其底部连接排泥管14；其中：

所述ⅰ反应区2和ⅱ反应区5中均设置有生物触媒3；

所述ⅲ反应区被隔离物分隔形成气提区7、主反应区9和次反应区8，所述气提区7与主反应区9通过一贯穿两者之间隔离物横向宽度的第一横向通道16连通，该第一横向通道16的顶端面与ⅲ反应区的高度齐平；所述气提区7和次反应区8通过一贯穿两者之间隔离物横向宽度的第二横向通道19连通，该第二横向通道19的底端面与ⅲ反应区的底端面重合；所述主反应区9和次反应区8通过一贯穿两者之间隔离物纵向高度的纵向通道10连通；所述主反应区9中设置有曝气管17，气提区7中设置有气提管15，所述ⅱ反应区5和ⅲ反应区之间的通水孔4设置于ⅱ反应区5和气提区7之间的隔离物上部；

所述ⅳ反应区11的底部呈倒锥台形，污泥沉降于ⅳ反应区11的底部，在ⅳ反应区11中设置有污泥管6，所述污泥管6的一端伸入ⅳ反应区11的底部，其另一端经三通分别导通至ⅰ反应区2和ⅱ反应区5；在污泥管6连通至第ⅰ反应区2和ⅱ反应区5的管道路径上分别设置有控制进入第ⅰ反应区2和ⅱ反应区5流量的自动控制阀门；所述ⅲ反应区和ⅳ反应区11之间的通水孔4设置于ⅲ反应区的次反应区8和ⅳ反应区11之间的隔离物上部；在ⅳ反应区11和ⅲ反应区的次反应区8之间设置有贯穿两者之间的隔离物以实现两者连通的连通管18；

所述曝气管17和气提管15的进气端均与风机的出气端连通。

上述实施方式中，所述的隔离物可以是用水泥砂浆砌成的墙或者是隔板。入ⅰ反应区2的污水为经过格栅井及调节池均质均量(即对池内水质进行充分混合，并使出水水量均匀)后的污水。

以上为自控气提式节能大循环污水处理的整体结构，结合该整体结构进行污水处理的过程如下：

生活污水经过格栅井、调节池均质均量(即对池内水质进行充分混合，并使出水水量均匀)后通过进水管1进入ⅰ反应区2，污水由上至下流动逐步充满ⅰ反应区2，并由ⅰ反应区2中的生物触媒3对污水进行消化处理。之后，污水通过ⅰ反应区2和ⅱ反应区5之间的通水孔4进入ⅱ反应区5并逐步充满ⅱ反应区5，同时由ⅱ反应区5中的生物触媒3对污水进行消化处理。经ⅱ反应区5处理的污水经ⅱ反应区5和ⅱ反应区5之间的通水孔4进入ⅲ反应区中的气提区7，同时，该过程中风机向曝气管17和气提管15中输送气体，污水在落入气提区7中并积累一定量时，污水在气提管15中气体的作用下经第一横向通道16翻滚至主反应区9，主反应区9的污水再经由纵向通道10流至次反应区8，次反应区8中的污水再经由第二横向通道19回流至气提区7，在ⅲ反应区中通过各区域大循环作用使污水与氧气充分接触反应。经过ⅲ反应区中各区域循环处理的污水由ⅲ反应区的次反应区8和ⅳ反应区11之间的隔离物上部通水孔4进入ⅳ反应区11，同时，ⅲ反应区中的污水及污泥也会经由连通管18进入ⅳ反应区11。在ⅳ反应区11中，污泥沉降于ⅳ反应区11的倒锥台形底部，通过控制自动控制阀门的启闭使ⅰ反应区2或ⅱ反应区5与ⅳ反应区11之间形成压差，进而实现将沉降于ⅳ反应区11底部的污泥回流至ⅰ反应区2或ⅱ反应区5中与污水接触，提高反应效果。

实施例2：采用实施例1所述系统处理农村污水

在实施应用中，将实施例1所述系统的规格设计为6.0m×3.0m×3.0m(长×宽×高)，分隔各区的隔离物的高度均为3.0m。其中i反应区、ⅱ反应区5长各为1m；ⅲ反应区中气提区7的长为1m、宽为1m，第一横向通道16的高度为500mm；次反应区8的长为1.5m、宽为1m，第二横向通道19的高度为300mm；主反应区9的长为4m、宽为2m，纵向通道10的长为1m；ⅳ反应区11长为1.5m、宽为1m。i反应区和ⅱ反应区5中设置的生物触媒3为立体填料，i反应区和ⅱ反应区5的填充量分别为1m³和1m³。曝气量0.34m³/min，hrt(水力停留时间)16h的情况下，进水的各参数为：q：50m³/d；codcr：320mg/l；nh3-n：25mg/l；tp：3mg/l；tn：32mg/l；ss：220mg/l。

经过上述系统进行处理后，出水水质的参数：codcr：41mg/l；nh3-n：3mg/l；tp：0.4mg/l；tn：7mg/l；ss：8mg/l，运行时间：6个月；去除率分别为：codcr：87％；nh3-n：88％；tp：87％；tn：78％；ss：96％。