一种新型悬浮移动床污水处理集成设备的制作方法

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种新型悬浮移动床污水处理集成设备。

背景技术：

近年来相对分散式污水的治理，一体化污水处理装置因其安装便捷、自动化程度高、占地面积小被广泛应用。常用工艺技术有a²/o、生物接触氧化、mbr、sbr、人工湿地等，在长期运行过程中，此类系统对氮和磷去除效果有限，出水不能稳定达标。其中土地渗滤以及人工湿地等工艺可以利用除磷填料提高系统的除磷效果，但由此造成了填料吸附饱和后的置换、再生和再利用等问题。mbr出水水质水质较好，但运行维护复杂，常因膜污染造成产水量不足，无法达产达标问题。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单，造价成本低，运行稳定且能够具有更好除磷除氮效果的新型悬浮移动床污水处理集成设备。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种新型悬浮移动床污水处理集成设备，包括上端开口的箱体，所述箱体内通过隔板分隔成自前向后依次连通的厌氧区、缺氧区、第一好氧区、第二好氧区、混凝区、沉淀区、消毒区和过滤区，其中，所述厌氧区、缺氧区和过滤区内部均设有填料层，所述填料层包括多个支撑板和填料，多个所述支撑板水平设置，且上下间隔布置，所述填料填充在相邻两层所述支撑板之间。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种新型悬浮移动床污水处理集成设备及方法，污水经由前端化粪池、格栅调节池预处理后由潜水泵提升进入上述污水处理集成设备中，上述污水处理集成设备处理后清水进入清水池收集，出水可达标排放或回用于冲厕、绿化、灌溉等。该设备低能耗、充氧能力强、长期运行脱氮除磷效果好、同时操作维护简便，是性能优异的污水处理组合工艺设备。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述第一好氧区和第二好氧区内分别设有填料，所述填料分别占所述第一好氧区和第二好氧区体积的15-50％；所述支撑板距离底部0.5-1m，所述支撑板距离顶部0.5-1m；所述填料占所述厌氧区、缺氧区和过滤区体积的70-90％。所述支撑板为玻璃钢格栅板。

进一步，所述填料由聚乙烯或聚丙烯制成的多孔空心球状；所述第一好氧区和第二好氧区填料均为直径25mm的多孔空心球状填料；所述厌氧区和缺氧区的填料均为直径25mm的多孔空心球状填料装填至直径为100mm的多孔空心球状填料内；所述过滤区填料为直径为10mm的多孔空心球状填料装填至直径为100mm的多孔空心球形填料内。

采用上述进一步方案的有益效果是：该工艺通过向反应器内投加适量填料，为微生物提供载体，不同微生物(从细菌至原生生物)附着在载体的内表面，从而增加生物反应池中总的生物量，并形成厌氧、缺氧、好氧的微型反应器，吸附降解污水中的污染物，反应器内的水流状态为了生物膜较好的生长，保持在紊流状态，紊流产生水力剪切力使生物膜保持适宜厚度，强化生物膜微生物的更新换代，同时填料为世代时间长的硝化菌提供栖息场所，不致硝化菌流失，强化系统硝化作用。悬浮填料孔隙率大、比表面积大，密度接近水，正常曝气条件下即可充分流化，与活性污泥形成复合生态系统，在二者共同作用下大大提高系统的抗冲击负荷能力，提供污水处理效能、出水水质稳定。且由于填料微生物的优势生长，悬浮态活性污泥浓度低，降低了污泥产量，减轻污水处理站的二次污染。与活性污泥法和固定填料生物膜法相比，该装置既具有活性污泥法的高效性和运转灵活性，又具有传统生物膜法耐冲击负荷、泥龄长、剩余污泥少的特点。所述填料多为聚乙烯、聚丙烯及其改性材料等制成的，比重接近于水，以圆柱状和球状为主，易于挂膜，不结团、不堵塞，脱膜容易。填料上形成好氧、缺氧和厌氧环境，硝化和反硝化反应能够在一个反应器内发生，对氨氮的去除具有良好的效果。填料表面进行褶皱处理，比表面积大，大大增加系统微生物量，提高了对有机物的处理效果，同时耐冲击负荷能力强。曝气池内无需设置填料支架，对填料以及池底的曝气装置的维护方便，同时能够节省投资及占地面积。容积负荷高，占地节省，使用寿命长。

进一步，所述厌氧区的进水管伸入其底部，且在所述厌氧区底部匀布有多条出水支路，每个出水支路上均设有出水口，且每个所述出水口与水平方向为45°夹角。具体的，所述进水管的通路上设有三通连接止回阀，从而避免虹吸作用。

采用上述进一步方案的有益效果是：上述设置一方面实现布水均匀，另一方面起到水力搅拌作用，区别于常规穿孔布水方式，解决穿孔布水容易堵塞问题。具体的，采用dn40-dn80upvc进水管，进水管通入所述厌氧区底部，在底部分成四条支路，支路通过弯头三通实现管道斜45°对冲布设。

进一步，所述厌氧区上端设有溢流槽，所述溢流槽与所述厌氧区连通一侧侧壁为三角堰，且其开口角度45°，所述溢流槽与所述缺氧区连通的一侧侧壁开设有第一过水孔，所述第一过水孔与导流矩管连通，所述导流矩管沿所述厌氧区与缺氧区之间的隔板竖直布置，且其出水口伸入所述缺氧区的底部。

采用上述进一步方案的有益效果是：具体的，采用三角堰方式收集厌氧区处理后污水，三角堰材质为碳钢，焊接至设备两侧壁上，三角堰开口角度45°，此种方式有利于将大颗粒悬浮物质截留至厌氧区，不进入下一工序。通过三角堰集水后污水通过过水孔口，以矩管导流的方式进入缺氧区，所述导流矩管既起到框架支撑作用，又起到消能，均匀布水的作用。

进一步，所述缺氧区与第一好氧区之间的隔板上部开设有第二过水孔，所述第一好氧区与第二好氧区之间的隔板下部开设有第三过水孔。所述第二过水孔与第三过水孔均为长方形，且其长宽分别为10mm、5mm。具体的，所述第二过水孔与所述隔板上缘的距离为100-200mm；所述第三过水孔与所述隔板下缘的距离为200-300mm。

采用上述进一步方案的有益效果是：上述第二和第三过水孔的开设可以为防止污水在所述第一好氧区中短流，且所述第二过水孔的高度能够防止溢流，所述第三过水孔的高度预留污泥沉积高度，防止污泥堵塞过水孔。所述第一好氧区和第二好氧区连通和分区的原因主要是设计需要，第一好氧区为高负荷除碳段，第二好氧区为低负荷脱氮段；好氧区分为两段是为了使悬浮填料混合更加均匀，防止长宽比过大产生死区；底部设连通主要目的是防止污水短流，影响处理效果，所述网孔过水，防止填料流失。

进一步，所述混凝区设置在所述沉淀区上部并靠近所述好氧区，所述混凝区的体积为所述沉淀区的九分之一至九分之二，所述沉淀区下部设有若干斜板,所述斜板坡度为5％。

采用上述进一步方案的有益效果是：具体的，所述坡度为表示坡度最为常用的方法，即两点的高程差与其路程的百分比，其计算公式如下：坡度＝(高程差/路程)x100％。上述设置便于收集排除污泥，防止污泥堆积形成厌氧环境，造成污泥上浮。经混凝后污水由混凝区壁上方孔出水，由沉淀区隔板倒流至沉淀池底部，由隔板底板过水至沉淀区，沉淀区污水为上向流方式，经处理后水由三角堰收集水后由矩管倒流至过滤区底部。利用混凝土浇筑成块形成坡度，解决碳钢焊接造成无法有效进行防腐处理的问题。污泥回流泵置于坡底，便于收集污泥。混凝区为方形碳钢箱体，焊接至好氧区与斜板区隔板壁上，置于沉淀池上方，有效利用沉淀池上部富余空间。

进一步，所述第二好氧区内还设有硝化液回流泵，所述硝化液回流泵放置在隔网罩中，所述隔网罩孔径小于20mm，且其下端距底壁100-400mm，所述硝化液回流泵的出水口通过管路与所述缺氧区连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：所述硝化液回流泵置于隔网罩中，支架距设备底部100-400mm，防止底部积泥影响，隔网罩孔径<20mm,防止好氧区悬浮填料引起泵堵塞。

进一步，还包括加药装置，所述加药装置包括第一加药桶，第二加药桶和第三加药桶，所述第一加药桶通过管路与所述缺氧区连通，所述第二加药桶通过管路与所述混凝区连通，所述第三加药桶通过管路与所述消毒区连通。具体的，所述第一加药桶中的药剂为葡萄糖；所述第二加药桶中的药剂为pac(聚合氯化铝)；具体的，所述第三加药桶中的药剂为次氯酸钠。

采用上述进一步方案的有益效果是：第一加药桶药剂为葡萄糖，作用为为缺氧区反硝化菌提供碳源，促进反硝化作用的进行，提高污染物氮的去除率。第二加药桶为pac(聚合氯化铝)，作用为通过混凝沉淀作用除磷和去除悬浮物；第三加药桶为次氯酸钠，作用为消毒杀菌。每条所述管路上均设有计量泵，或者提升泵，阀门等这是本领域技术人员的常规设置，在此不一一赘述。

进一步，还包括曝气装置，所述曝气装置包括三根曝气管和通风装置，所述通风装置与三根曝气管的进风口连通，三根所述曝气管的出风口分别一一对应的通入所述第一好氧区、第二好氧区和缺氧区，三个所述曝气管上均设有阀门，且三根所述曝气管上均设有u字型的向上弯折。所述通风装置为鼓风机。

采用上述进一步方案的有益效果是：三根曝气管路均采用几字弯方式防止风机水流倒灌，造成风机故障。具体的，好氧区2曝气方式为由曝气主管路分设两根支路通至设备底部，两根曝气支路分设球阀控制曝气量，两根曝气支路再分别连接至环形曝气管路前后均分位置。起到均匀曝气，可调节前后曝气两作用。

进一步，还包括设备间，所述设备间用于盛放所述通风装置和所述第一加药桶，第二加药桶和第三加药桶。所述设备间低于所述箱体300-500mm，一方面利于设备标准化，应用于埋地工况；另一方面便于利用平板车运输。经混凝后污水由混凝区壁上方孔出水，由沉淀区隔板倒流至沉淀池底部，由隔板底板过水至沉淀区，沉淀区污水为上向流方式，经处理后水由三角堰收集水后由矩管倒流至过滤区底部。过滤区亦为上向流方式，经过滤后水经三角堰收集后由矩管倒流至消毒区底部经过滤后水经三角堰收集后由矩管导流至消毒区底部，出水以由喇叭口在消毒区中上部收集后排放至出水口。

此外，本实用新型还提供了使用上述一种新型悬浮移动床污水处理集成方法，包括以下步骤：将所述污水依次流过所述厌氧区、缺氧区、第一好氧区、第二好氧区、混凝区、沉淀区、消毒区和过滤区进行污水处理。

需要说明的是，所述过水孔为相邻两个区域彼此连通的通路。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型一实施例提供的一种新型悬浮移动床污水处理集成设备工作流程图；

图2为本实用新型一实施例提供的一种新型悬浮移动床污水处理集成设备正视图；

图3为本实用新型一实施例提供的一种新型悬浮移动床污水处理集成设备俯视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、厌氧区；2、缺氧区；3、第一好氧区；4、第二好氧区；5、混凝区；6、沉淀区；7、消毒区；8、过滤区；9、隔板；10、支撑板；12、斜板；13、隔网罩；14、第一加药桶；15、第二加药桶；16、第三加药桶；17、曝气管。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1-3所示，本实用新型提供了一种新型悬浮移动床污水处理集成设备，包括箱体，所述箱体内通过隔板分隔成自前向后依次连通的厌氧区1、缺氧区2、第一好氧区3、第二好氧区4、混凝区5、沉淀区6、消毒区7和过滤区8，其中，所述厌氧区1、缺氧区2和过滤区8内部均设有填料层，所述填料层包括多个支撑板10和填料，多个所述支撑板10水平设置，且上下间隔布置，所述填料填充在相邻两层所述支撑板10之间。

本实用新型提供的一种新型悬浮移动床污水处理集成设备及方法，污水经由前端化粪池、格栅调节池预处理后由潜水泵提升进入上述污水处理集成设备中，上述污水处理集成设备处理后清水进入清水池收集，出水可达标排放或回用于冲厕、绿化、灌溉等。该设备低能耗、充氧能力强、长期运行脱氮除磷效果好、同时操作维护简便，是性能优异的污水处理组合工艺设备。

优选的，所述第一好氧区3和第二好氧区4内分别设有填料，所述填料分别占所述第一好氧区3和第二好氧区4体积的15-50％；所述支撑板10距离底部0.5-1m，所述支撑板10距离顶部0.5-1m；所述填料占所述厌氧区1、缺氧区2和过滤区8体积的70-90％。所述支撑板10为玻璃钢格栅板。

优选的，所述填料由聚乙烯或聚丙烯制成的多孔空心球状；所述第一好氧区3和第二好氧区4填料均为直径25mm的多孔空心球状填料；所述厌氧区1和缺氧区2的填料均为直径25mm的多孔空心球状填料装填至直径为100mm的多孔空心球状填料内；所述过滤区8填料为直径为10mm的多孔空心球状填料装填至直径为100mm的多孔空心球形填料内。

该工艺通过向反应器内投加适量填料，为微生物提供载体，不同微生物(从细菌至原生生物)附着在载体的内表面，从而增加生物反应池中总的生物量，并形成厌氧、缺氧、好氧的微型反应器，吸附降解污水中的污染物，反应器内的水流状态为了生物膜较好的生长，保持在紊流状态，紊流产生水力剪切力使生物膜保持适宜厚度，强化生物膜微生物的更新换代，同时填料为世代时间长的硝化菌提供栖息场所，不致硝化菌流失，强化系统硝化作用。悬浮填料孔隙率大、比表面积大，密度接近水，正常曝气条件下即可充分流化，与活性污泥形成复合生态系统，在二者共同作用下大大提高系统的抗冲击负荷能力，提供污水处理效能、出水水质稳定。且由于填料微生物的优势生长，悬浮态活性污泥浓度低，降低了污泥产量，减轻污水处理站的二次污染。与活性污泥法和固定填料生物膜法相比，该装置既具有活性污泥法的高效性和运转灵活性，又具有传统生物膜法耐冲击负荷、泥龄长、剩余污泥少的特点。所述填料多为聚乙烯、聚丙烯及其改性材料等制成的，比重接近于水，以圆柱状和球状为主，易于挂膜，不结团、不堵塞，脱膜容易。填料上形成好氧、缺氧和厌氧环境，硝化和反硝化反应能够在一个反应器内发生，对氨氮的去除具有良好的效果。填料表面进行褶皱处理，比表面积大，大大增加系统微生物量，提高了对有机物的处理效果，同时耐冲击负荷能力强。曝气池内无需设置填料支架，对填料以及池底的曝气装置的维护方便，同时能够节省投资及占地面积。容积负荷高，占地节省，使用寿命长。

优选的，所述厌氧区1的进水管伸入其底部，且在所述厌氧区1底部均布有多条出水支路，每个出水支路上均设有出水口，且每个所述出水口与水平方向为45°夹角。具体的，所述进水管的通路上设有三通连接止回阀，从而避免虹吸作用。

上述设置一方面实现布水均匀，另一方面起到水力搅拌作用，区别于常规穿孔布水方式，解决穿孔布水容易堵塞问题。具体的，采用dn40-dn80upvc进水管，进水管通入所述厌氧区1底部，在底部分成四条支路，支路通过弯头三通实现管道斜45°对冲布设。

优选的，所述厌氧区1上端设有溢流槽，所述溢流槽与所述厌氧区1连通一侧侧壁为三角堰，且其开口角度45°，所述溢流槽与所述缺氧区2连通的一侧侧壁开设有第一过水孔，所述第一过水孔与导流矩管连通，所述导流矩管沿所述厌氧区1与缺氧区2之间的隔板9竖直布置，且其出水口伸入所述缺氧区2的底部。

具体的，采用三角堰方式收集厌氧区1处理后污水，三角堰材质为碳钢，焊接至设备两侧壁上，三角堰开口角度45°，此种方式有利于将大颗粒悬浮物质截留至厌氧区1，不进入下一工序。通过三角堰集水后污水通过过水孔口，以矩管导流的方式进入缺氧区2，所述导流矩管既起到框架支撑作用，又起到消能，均匀布水的作用。

优选的，所述缺氧区2与第一好氧区3之间的隔板9上部开设有第二过水孔，所述第一好氧区3与第二好氧区4之间的隔板9下部开设有第三过水孔。所述第二过水孔与第三过水孔均为长方形，且其长宽分别为10mm、5mm。具体的，所述第二过水孔与所述隔板9上缘的距离为100-200mm；所述第三过水孔与所述隔板9下缘的距离为200-300mm。

上述第二和第三过水孔的开设可以为防止污水在所述第一好氧区3中短流，且所述第二过水孔的高度能够防止溢流，所述第三过水孔的高度预留污泥沉积高度，防止污泥堵塞过水孔。所述第一好氧区3和第二好氧区4连通和分区的原因主要是设计需要，第一好氧区3为高负荷除碳段，第二好氧区4为低负荷脱氮段；好氧区分为两段是为了使悬浮填料混合更加均匀，防止长宽比过大产生死区；底部设连通主要目的是防止污水短流，影响处理效果，所述网孔过水，防止填料流失。

优选的，所述混凝区5设置在所述沉淀区6上部并靠近所述好氧区，所述混凝区5的体积为所述沉淀区6的九分之一至九分之二，所述沉淀区6下部设有若干斜板12,所述斜板12坡度为5％。

具体的，所述坡度为表示坡度最为常用的方法，即两点的高程差与其路程的百分比，其计算公式如下：坡度＝(高程差/路程)x100％。上述设置便于收集排除污泥，防止污泥堆积形成厌氧环境，造成污泥上浮。经混凝后污水由混凝区5壁上方孔出水，由沉淀区6隔板9倒流至沉淀池底部，由隔板9底板过水至沉淀区6，的沉淀区6污水为上向流方式，经处理后水由三角堰收集水后由矩管倒流至过滤区8底部。利用混凝土浇筑成块形成坡度，解决碳钢焊接造成无法有效进行防腐处理的问题。污泥回流泵置于坡底，便于收集污泥。混凝区为方形碳钢箱体，焊接至好氧区与沉淀区隔板9壁上，置于沉淀池上方，有效利用沉淀池上部富余空间。

优选的，所述第二好氧区4内还设有硝化液回流泵，所述硝化液回流泵放置在隔网罩13中，所述隔网罩13孔径小于20mm，且其下端距底壁100-400mm，所述硝化液回流泵的出水口通过管路与所述缺氧区2连通。

所述硝化液回流泵置于隔网罩13中，支架距设备底部100-400mm，防止底部积泥影响，隔网罩孔径<20mm,防止好氧区悬浮填料引起泵堵塞。

优选的，还包括加药装置，所述加药装置包括第一加药桶14，第二加药桶和第三加药桶15，所述第一加药桶14通过管路与所述缺氧区2连通，所述第二加药桶通过管路与所述混凝区5连通，所述第三加药桶15通过管路与所述消毒区7连通。具体的，所述第一加药桶14中的药剂为葡萄糖；所述第二加药桶中的药剂为pac(聚合氯化铝)；具体的，所述第三加药桶15中的药剂为次氯酸钠。

第一加药桶14药剂为葡萄糖，作用为为缺氧区2反硝化菌提供碳源，促进反硝化作用的进行，提高污染物氮的去除率。第二加药桶为pac(聚合氯化铝)，作用为通过混凝沉淀作用除磷和去除悬浮物；第三加药桶15为次氯酸钠，作用为消毒杀菌。每条所述管路上均设有计量泵，或者提升泵，阀门等这是本领域技术人员的常规设置，在此不一一赘述。

优选的，还包括曝气装置，所述曝气装置包括三根曝气管17和通风装置，所述通风装置与三根曝气管17的进风口连通，三根所述曝气管17的出风口分别一一对应的通入所述第一好氧区3、第二好氧区4和缺氧区2，三个所述曝气管17上均设有阀门，且三根所述曝气管17上均设有u字型的向上弯折。

采用上述进一步方案的有益效果是：三根曝气管17路均采用几字弯方式防止风机水流倒灌，造成风机故障。具体的，好氧区2曝气方式为由曝气主管路分设两根支路通至设备底部，两根曝气支路分设球阀控制曝气量，两根曝气支路再分别连接至环形曝气管17路前后均分位置。起到均匀曝气，可调节前后曝气两作用。所述通风装置为鼓风机。

优选的，还包括设备间，所述设备间用于盛放所述通风装置和所述第一加药桶14，第二加药桶15和第三加药桶16。所述设备间低于所述箱体300-500mm，一方面利于设备标准化，应用于埋地工况；另一方面便于利用平板车运输。经混凝后污水由混凝区5壁上方孔出水，由沉淀区6的隔板9倒流至沉淀池底部，由隔板9底板过水至沉淀区6，沉淀区6污水为上向流方式，经处理后水由三角堰收集水后由矩管倒流至过滤区8底部。过滤区8亦为上向流方式，经过滤后水经三角堰收集后由矩管倒流至消毒区7底部经过滤后水经三角堰收集后由矩管导流至消毒区7底部，出水以由喇叭口在消毒区7中上部收集后排放至出水口。

此外，本实用新型还提供了使用上述新型悬浮移动床污水处理集成方法，包括以下步骤：将所述污水依次流过所述厌氧区1、缺氧区2、第一好氧区3、第二好氧区4、混凝区5、沉淀区6、消毒区7和过滤区8进行污水处理。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本实用新型；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时,凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的保护范围之内。