一种一体化箱体式水处理装置的制作方法

本实用新型涉及环保清洁领域，具体涉及一种一体化箱体式水处理装置。

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。

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：

一种一体化箱体式水处理装置，包括提升区、微曝区、高效沉淀区、出水槽、净化池、厌氧区、中控机房、原水输入管和净化输出管。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，充气管板的气源泵布置于中控机房中，中控机房表面留有供充气管板的气源泵进气的第一进风口。

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。

所述厌氧区中设置有第四隔板，第四隔板将厌氧区分隔为第一厌氧区与第二厌氧区，所述第四隔板底部与水处理装置底部间隔布置，第四隔板顶部与水处理装置四周壁面等高。厌氧区主要实现COD水解酸化及除磷。

所述第二厌氧区与提升区之间设置有第一隔板，提升区与微曝区之间设置有第二隔板，所述第一隔板底部与水处理装置底部间隔布置，第一隔板顶部与水处理装置四周壁面等高，所述第二隔板顶部高度低于水处理装置四周壁面高度，第二隔板底部与水处理装置底部相连。当充气管板经其表面的提升充气孔向厌氧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，主流由厌氧区向微曝区的流动。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。所述高效沉淀区与微曝区之间设置有第三隔板，所述第三隔板底部与水处理装置底部间隔布置，第三隔板顶部与水处理装置四周壁面等高，所述高效沉淀区内布置有过滤层。

过滤层上方的高效沉淀区内设置有堰板，所述堰板连通至出水槽4，出水槽另一端连通至过滤膜膜前的净化池，所述高效沉淀区与第一厌氧区之间设置有第五隔板，所述第五隔板底部与水处理装置底部间隔布置，第五隔板顶部与水处理装置四周壁面等高，第一厌氧区还连通至原水输入管。高效沉淀区内过滤层上方的上清液经过堰板后进入出水槽，进而进入净化池，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。高效沉淀区内过滤层下方的回流至第一厌氧区的主流与经原水输入管进入第一厌氧区的原水完全混合后，继续流至第二厌氧区。

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，曝气软管的鼓风机布置于中控机房中，中控机房表面留有供曝气软管的鼓风机进气的第二进风口，所述氧浓度传感器信号输出端连接至曝气软管的鼓风机。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，所述净化池内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，防止污水进入充气管板气源上游损坏中控机房内设备。

作为优选，所述曝气软管设置有第二单向阀。如此设置，防止污水进入曝气软管鼓风上游损坏中控机房内设备。

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。

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为本实用新型一种一体化箱体式水处理装置的结构俯视图；

图2为本实用新型厌氧区与高效沉淀区的局部剖面图；

图3为本实用新型厌氧区与微曝区的局部剖面图。

图中：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、3，高效沉淀区、31，过滤层、32，第三隔板、33，第五隔板、34，堰板、4，出水槽、5，净化池、51，过滤膜、61，第一厌氧区、62，第二厌氧区、63，第四隔板、7，中控机房、71，第一进风口、72，第二进风口、8，原水输入管、9，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。

一种一体化箱体式水处理装置，包括提升区1、微曝区2、高效沉淀区3、出水槽4、净化池5、厌氧区、中控机房7、原水输入管8和净化输出管9。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，充气管板11的气源泵布置于中控机房7中，中控机房7表面留有供充气管板11的气源泵进气的第一进风口71。

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。

所述厌氧区中设置有第四隔板63，第四隔板63将厌氧区分隔为第一厌氧区61与第二厌氧区62，所述第四隔板63底部与水处理装置底部间隔布置，第四隔板63顶部与水处理装置四周壁面等高。厌氧区主要实现COD水解酸化及除磷。

所述第二厌氧区62与提升区1之间设置有第一隔板13，提升区1与微曝区2之间设置有第二隔板14，所述第一隔板13底部与水处理装置底部间隔布置，第一隔板13顶部与水处理装置四周壁面等高，所述第二隔板14顶部高度低于水处理装置四周壁面高度，第二隔板14底部与水处理装置底部相连。当充气管板11经其表面的提升充气孔向厌氧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，主流由厌氧区向微曝区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9。所述高效沉淀区3与微曝区2之间设置有第三隔板32，所述第三隔板32底部与水处理装置底部间隔布置，第三隔板32顶部与水处理装置四周壁面等高，所述高效沉淀区3内布置有过滤层31。

过滤层31上方的高效沉淀区3内设置有堰板34，所述堰板34连通至出水槽4，出水槽4另一端连通至过滤膜51膜前的净化池5，所述高效沉淀区3与第一厌氧区61之间设置有第五隔板33，所述第五隔板33底部与水处理装置底部间隔布置，第五隔板33顶部与水处理装置四周壁面等高，第一厌氧区61还连通至原水输入管8。高效沉淀区3内过滤层31上方的上清液经过堰板34后进入出水槽4，进而进入净化池5，经过滤膜51进一步去除COD并脱色后由净化输出管9输出，完成本装置的水处理流程。高效沉淀区3内过滤层31下方的回流至第一厌氧区61的主流与经原水输入管8进入第一厌氧区61的原水完全混合后，继续流至第二厌氧区62。

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的鼓风机布置于中控机房7中，中控机房7表面留有供曝气软管21的鼓风机进气的第二进风口72，所述氧浓度传感器23信号输出端连接至曝气软管21的鼓风机。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内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，防止污水进入充气管板11气源上游损坏中控机房内设备。

作为优选，所述曝气软管21设置有第二单向阀22。如此设置，防止污水进入曝气软管21鼓风上游损坏中控机房内设备。

结合优选例，说明本实用新型工作过程：厌氧区主要实现主流的COD水解酸化及除磷。当充气管板11经其表面的提升充气孔向厌氧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，主流由厌氧区向微曝区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上方的上清液经过堰板34进一步过滤后进入出水槽4，进而进入净化池5，经过滤膜51进一步去除COD并脱色后由净化输出管9输出，完成本装置的水处理流程。高效沉淀区3内过滤层31下方的回流至第一厌氧区61的主流与经原水输入管8进入第一厌氧区61的原水完全混合后形成新的主流并经过第四隔板63底部流至第二厌氧区62，继续进行水处理流程。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。