一种圆形一体化水处理装置的制作方法

本实用新型涉及环保清洁领域，具体涉及一种圆形一体化水处理装置。

背景技术：

传统污水处理工艺微生物处理法主要基于厌氧消化、氨硝化和反硝化的基本原理，其中COD、BOD作为微生物碳源被降解消耗，通过不同微生物酶作用将氨氮在好氧(DO＞2mg/L)条件下氧化为NO3-，再在缺氧(DO＜0.5mg/L)条件下还原为氮气，从而实现COD、BOD、氨氮及总氮的去除，目前传统工艺存在主要问题如下：

传统AO工艺氨氮需先转化为NO3-，再由NO3-转化为氮气，不仅需在不同溶氧环境下切换，目标优势菌种的酶作用效率大打折扣，脱氮效率低，且反应链条较长，溶氧效率及氧利用率较低，整个反应鼓风量较大，对应电耗成本偏高。

而对于难处理高氨氮废水，则需通过多级AO工艺才能实现氨氮和总氮去除，且由于厌氧消化效率较难控制，传统工艺去总氮还需额外投加碳源。由于厌氧时间较长且受外界环境影响较大，同时传统AO工艺脱氮效率低，整个体系水力停留时间较长，建设所需池容较大。

并且，传统工艺池体主要为方形池体，拐角处容易沉泥，水体流动也会有所影响，同时作为一体化水处理装置，方形池体承压性能较差，需要通过加大池壁的耐压强度，建设成本偏高。

因此，需要提供一种水力停留时间短、建设所需池容小、以同步短程硝化和反硝化手段为主的圆形一体式水处理装置来提高效率、降低成本。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型给出技术方案如下：

一种圆形一体化水处理装置，包括外圈壁板、中圈壁板、内圈壁板、底壁、第一隔板、第二隔板、第三隔板、原水输入管和净化输出管。所述外圈壁板、中圈壁板、内圈壁板同轴心设置，由轴心向外依次为内圈壁板、中圈壁板、外圈壁板，三者等高。圆形池体设计，有效解决了方形池体承压性能较差、拐角处容易沉泥、流态不稳定性及建设成本偏高等问题。

所述外圈壁板、中圈壁板、第一隔板、第三隔板及底壁构成预混区，其中，第三隔板与外圈壁板等高，第三隔板底部与底壁相连。

所述外圈壁板、中圈壁板、第一隔板、第二隔板及底壁构成提升区，所述提升区设置有中空的充气管板，充气管板上表面设置有若干提升充气孔，所述第一隔板顶部与外圈壁板等高，第一隔板底部与底壁间隔布置，作为主流进入提升区的入口，所述第二隔板顶部高度低于外圈壁板高度，第二隔板底部与底壁相连。当充气管板经其表面的提升充气孔向预混区来流中注入气体时，由于气液混合前后密度差造成的气提效应，水体在提升区实现提升，进而形成经第一隔板底部、提升区、第二隔板顶部，主流由预混区向微曝区的流动。由于气提原理实现了大回流比，进水与主流完全稀释混合后，与生化出水浓度差较小，系统抗冲击能力较强；且整个系统为相对均相体系，有利于污泥的高浓度富集，进而提高了污泥负荷和处理效率，并大大减少了排泥量。

所述外圈壁板、中圈壁板、第二隔板、第三隔板及底壁构成微曝区，所述微曝区内设置有溶氧自动控制系统，所述溶氧自动控制系统设置的溶氧浓度控制目标设定为0.3～0.5mg/L，旨在为同步短程硝化和反硝化提供合适溶氧环境，实现COD、BOD、氨氮和总氮的高效去除。

所述内圈壁板及底壁构成净化池，所述净化池中设置有过滤膜，所述过滤膜膜后的净化池连通至净化输出管。

所述内圈壁板、中圈壁板及底壁构成高效沉淀区，所述高效沉淀区内布置有过滤层，所述过滤层高度低于内圈壁板，所述高效沉淀区内布置有第四隔板，第四隔板与中圈壁板等高，第四隔板底部与底壁相连，第四隔板两侧壁面分别于与第三隔板两侧壁面共面，其中，中圈壁板靠近微曝区来流终点底部与底壁间隔布置，作为主流流入高效沉淀区的入口，中圈壁板靠近预混区的壁板底部与底壁间隔布置，作为主流流出高效沉淀区的出口。

过滤层上方的高效沉淀区内设置有堰板，所述堰板板后连通至过滤膜膜前的净化池，过滤层下方的高效沉淀区通过中圈壁板底部连通至预混区，预混区由外圈壁板连通至原水输入管。高效沉淀区内过滤层上方的上清液经内圈壁板顶部进入净化池，经过滤膜进一步去除COD并脱色后由净化输出管输出，完成本装置的水处理流程。

作为优选，所述溶氧自动控制系统包括均匀布置于微曝区底部的曝气软管及布置于微曝区中的氧浓度传感器，曝气软管的上游供气管路上布置有鼓风机，所述氧浓度传感器信号输出端连接至鼓风机。由氧浓度传感器检测到的微曝区溶氧浓度来自动调整曝气软管的鼓风机工作频率，进而控制曝气量，确保微曝区溶氧环境稳定。

作为优选，所述过滤层为斜板或蜂窝斜管。如此设置，能够提高去泥效果，为净化池提供更易后处理的上清液。

作为优选，所述过滤膜为无机陶瓷膜，所述净化池还设置有臭氧发生器。无机陶瓷膜负载活性成分，能够结合臭氧实现高效催化氧化，从而进一步去除COD，并实现脱色，提升水质和出水效果。

作为优选，所述充气管板设置有第一单向阀。如此设置，防止污水进入上游管路。

作为优选，所述曝气软管设置有第二单向阀。如此设置，防止污水进入上游管路。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型将厌氧、AO工艺、深度处理工艺优化改进为结构紧凑的圆形一体化水处理装置，池体空间利用率高，节省了占地、投资及运营成本，同时也缩短了水力停留时间，也节省了额外投加碳源。通过精准控制溶氧区间，节省曝气量的同时实现同步短程硝化反硝化，提高了氨氮、总氮的去除效率。通过气提原理实现大回流比，进水与主流完全稀释混合后，与生化出水浓度差较小，系统抗冲击能力较强；且整个系统为相对均相体系，有利于污泥的高浓度富集，进而提高了污泥负荷和处理效率，并大大减少了排泥量。同时，通过圆形池体设计，有效解决了沉泥、流态不稳定性及建设成本偏高等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型一种圆形一体化水处理装置的结构俯视图；

图2为本实用新型高效沉淀区上下游的展开示意图；

图3为本实用新型提升区上下游的展开示意图。

图中：100，外圈壁板、200，中圈壁板、300，内圈壁板、1，提升区、11，充气管板、12，第一单向阀、13，第一隔板、14，第二隔板、2，微曝区、21，曝气软管、22，第二单向阀、23，氧浓度传感器、24，鼓风机、3，高效沉淀区、31，过滤层、32，第四隔板、33，堰板、4，预混区、41，第三隔板、5，净化池、51，过滤膜、52，臭氧发生器、6，原水输入管、7，净化输出管。

具体实施方式

为了能进一步了解本实用新型的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本实用新型进一步详细描述。

一种圆形一体化水处理装置，包括外圈壁板100、中圈壁板200、内圈壁板300、底壁、第一隔板13、第二隔板14、第三隔板41、原水输入管6和净化输出管7。所述外圈壁板100、中圈壁板200、内圈壁板300同轴心设置，由轴心向外依次为内圈壁板300、中圈壁板200、外圈壁板100，三者等高。圆形池体设计，有效解决了方形池体承压性能较差、拐角处容易沉泥、流态不稳定性及建设成本偏高等问题。

所述外圈壁板100、中圈壁板200、第一隔板13、第三隔板41及底壁构成预混区4，其中，第三隔板41与外圈壁板100等高，第三隔板41底部与底壁相连。

所述外圈壁板100、中圈壁板200、第一隔板13、第二隔板14及底壁构成提升区1，所述提升区1设置有中空的充气管板11，充气管板11上表面设置有若干提升充气孔，所述第一隔板13顶部与外圈壁板100等高，第一隔板13底部与底壁间隔布置，作为主流进入提升区1的入口，所述第二隔板14顶部高度低于外圈壁板100高度，第二隔板14底部与底壁相连。当充气管板11经其表面的提升充气孔向预混区4来流中注入气体时，由于气液混合前后密度差造成的气提效应，水体在提升区1实现提升，进而形成经第一隔板13底部、提升区1、第二隔板14顶部，主流由预混区4向微曝区2的流动。由于气提原理实现了大回流比，进水与主流完全稀释混合后，与生化出水浓度差较小，系统抗冲击能力较强；且整个系统为相对均相体系，有利于污泥的高浓度富集，进而提高了污泥负荷和处理效率，并大大减少了排泥量。

所述外圈壁板100、中圈壁板200、第二隔板14、第三隔板41及底壁构成微曝区2，所述微曝区2内设置有溶氧自动控制系统，所述溶氧自动控制系统设置的溶氧浓度控制目标设定为0.3～0.5mg/L，旨在为同步短程硝化和反硝化提供合适溶氧环境，实现COD、BOD、氨氮和总氮的高效去除。

所述内圈壁板300及底壁构成净化池5，所述净化池5中设置有过滤膜51，所述过滤膜51膜后的净化池5连通至净化输出管7。

所述内圈壁板300、中圈壁板200及底壁构成高效沉淀区3，所述高效沉淀区3内布置有过滤层31，所述过滤层31高度低于内圈壁板300，所述高效沉淀区3内布置有第四隔板32，第四隔板32与中圈壁板200等高，第四隔板32底部与底壁相连，第四隔板32两侧壁面分别于与第三隔板41两侧壁面共面，其中，中圈壁板200靠近微曝区2来流终点底部与底壁间隔布置，作为主流流入高效沉淀区3的入口，中圈壁板200靠近预混区4的壁板底部与底壁间隔布置，作为主流流出高效沉淀区3的出口。

过滤层31上方的高效沉淀区3内设置有堰板33，所述堰板33板后连通至过滤膜51膜前的净化池5，过滤层31下方的高效沉淀区3通过中圈壁板200底部连通至预混区4，预混区4由外圈壁板100连通至原水输入管6。高效沉淀区3内过滤层31上方的上清液经内圈壁板300顶部进入净化池5，经过滤膜51进一步去除COD并脱色后由净化输出管7输出，完成本装置的水处理流程。

作为优选，所述溶氧自动控制系统包括均匀布置于微曝区2底部的曝气软管21及布置于微曝区2中的氧浓度传感器23，曝气软管21的上游供气管路上布置有鼓风机24，所述氧浓度传感器23信号输出端连接至鼓风机24。由氧浓度传感器23检测到的微曝区2溶氧浓度来自动调整曝气软管21的鼓风机24工作频率，进而控制曝气量，确保微曝区2溶氧环境稳定。

作为优选，所述过滤层31为斜板或蜂窝斜管。如此设置，能够提高去泥效果，为净化池5提供更易后处理的上清液。

作为优选，所述过滤膜51为无机陶瓷膜，所述净化池5还设置有臭氧发生器52。无机陶瓷膜负载活性成分，能够结合臭氧实现高效催化氧化，从而进一步去除COD，并实现脱色，提升水质和出水效果。

作为优选，所述充气管板11设置有第一单向阀12。如此设置，防止污水进入上游管路。

作为优选，所述曝气软管21设置有第二单向阀22。如此设置，防止污水进入上游管路。

结合优选例，说明本实用新型工作过程：当充气管板11经其表面的提升充气孔向预混区4来流中注入气体时，由于气液混合前后密度差造成的气提效应，水体在提升区1实现提升，进而形成经第一隔板13底部、提升区1、第二隔板14顶部，主流由预混区4向微曝区2的流动。微曝区2中，由氧浓度传感器23检测到的微曝区2溶氧浓度来自动调整曝气软管21的鼓风机24的工作频率，进而控制曝气量，确保微曝区2溶氧环境稳定在0.3～0.5mg/L，为同步短程硝化和反硝化提供合适溶氧环境，实现COD、BOD、氨氮和总氮的高效去除。高效沉淀区3内过滤层31上方的上清液经堰板33进一步过滤后再进入净化池5，经过滤膜51进一步去除COD并脱色后由净化输出管7输出，完成本装置的水处理流程。高效沉淀区3内过滤层31下方的回流至预混区4的主流与经原水输入管6进入预混区4的原水完全混合后形成新的主流，继续前述水处理流程。由于气提原理实现了大回流比，进水与主流完全稀释混合后，与生化出水浓度差较小，系统抗冲击能力较强；且整个系统为相对均相体系，有利于污泥的高浓度富集，进而提高了污泥负荷和处理效率，并大大减少了排泥量。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型将厌氧、AO工艺、深度处理工艺优化改进为结构紧凑的圆形一体化水处理装置，池体空间利用率高，节省了占地、投资及运营成本，同时也缩短了水力停留时间，也节省了额外投加碳源。通过精准控制溶氧区间，节省曝气量的同时实现同步短程硝化反硝化，提高了氨氮、总氮的去除效率。通过气提原理实现大回流比，进水与主流完全稀释混合后，与生化出水浓度差较小，系统抗冲击能力较强；且整个系统为相对均相体系，有利于污泥的高浓度富集，进而提高了污泥负荷和处理效率，并大大减少了排泥量。同时，通过圆形池体设计，有效解决了沉泥、流态不稳定性及建设成本偏高等问题。