一种多功能污水处理装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及污水处理设备技术领域，特别涉及一种多功能污水处理装置。


背景技术：

[0002]
当下，由于农村经济基础薄弱、地理位置偏远及污染源分散等原因，导致农村污水收集率不高，雨污混接现象严重，以至于污水处理的体量及污水浓度较低(如cod＜100mg/l)；另外，由于不同季节的气候环境不同，同一地区不同季节的农村污水浓度也存在着较大的差异。
[0003]
活性污泥法是以活性污泥(微生物)为核心，令其与污水混合搅拌并曝气，利用污泥微生物将污水中的有机污染物分解，以达到处理污水的目的。同时，有机污染物也能作为污泥微生物的养分。污水中的污染物浓度，直接关系到活性污泥(微生物)的培养状况，因而活性污泥法对于适宜浓度的污水具有良好的处理效果，但是面对低浓度污染的污水，由于污染物浓度不足，微生物所能摄取利用的营养较少，导致污泥活性不佳，影响了出水水质。因此，在处理同一地区所排放的浓度波动较大的污水时，传统活性污泥工艺存在着较大的缺陷。


技术实现要素：

[0004]
为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种多功能污水处理装置，通过在第一反应单元设置搅拌器、生物填料和活性污泥，并在第二反应单元设置mbr膜组件，针对不同浓度的污水，通过开启不同的泵阀进行ao-mbr工艺或ao-超滤工艺，可以有效处理不同污染浓度的污水。
[0005]
实现上述目的的技术方案是：
[0006]
本实用新型提供一种多功能污水处理装置，包括plc控制系统以及依次连通的污水预处理单元和调节池，所述调节池通过一第一阀门连通有第一反应单元，所述第一反应单元通过一顺流通道连通有第二反应单元，所述第一反应单元的上游设有cod检测仪，用于检测预处理单元处理后的污水的浓度，以便于根据污水的污染程度选择不同的污水处理工艺，所述顺流通道内设有第二阀门；
[0007]
所述第一反应单元内放置有搅拌器以及生物填料和活性污泥，其中，硝化菌将氨氮转化为硝态氮，而反硝化菌将硝态氮转化为氨气排出，所述第一反应单元的底部设有第一曝气器，用于给第一反应单元曝气使其处于好氧状态，作为好氧池使用；
[0008]
所述第二反应单元内设有mbr膜组件，用于抽吸过滤污水，实现固液分离，所述第二反应单元的底部设有第二曝气器，用于给第二反应单元曝气使其处于好氧状态，作为好氧池使用；
[0009]
还包括鼓风机、产水泵和回流泵，所述鼓风机分别通过一工艺曝气阀、一膜擦洗气阀连通所述第一曝气器、所述第二曝气器，通过一台鼓风机分别给第一曝气器和/或第二曝气器供气，分别通过工艺曝气阀和膜擦洗气阀控制，所述产水泵连接于所述膜组件的顶部
用于产出干净水质，所述第二反应单元的底部依次通过一回流泵和一回流阀连通所述第一反应单元，将污水中的氨氮及亚硝酸盐氧化成硝酸盐后随活性污泥混合液回流至第一反应单元内进行脱氮处理。
[0010]
进一步地，所述顺流通道靠近所述第一反应单元处密封有一筛网，所述筛网的网孔尺寸小于生物填料的填料大小，防止第一反应单元内的生物填料随污水流入第二反应单元。
[0011]
进一步地，所述回流泵与所述回流阀之间还设有一排泥阀，在第二反应单元内累积的污泥较多时，开启回流泵和排泥阀，关闭回流阀，将污泥排出。
[0012]
本申请还提供了一种利用上述多功能污水处理装置的污水处理工艺，包括以下步骤：
[0013]
s1，检测经预处理单元处理后的污水的cod浓度，若其浓度≥100mg/l，则进行s2步骤；若其浓度＜100mg/l，则进行s3步骤；
[0014]
s2，s21，脱氮处理：首先开启第一阀门和第二阀门，将调节池内的污水排入第一反应单元，然后关闭工艺曝气阀，使第一反应单元处于缺氧状态，作为缺氧池使用，同时开启搅拌器，使污水与生物填料和活性污泥混合均匀，此时，活性污泥中的反硝化菌将硝态氮转化成氮气排出，达到污水脱氮效果；
[0015]
s22，固液分离处理：污水经第一反应单元脱氮处理后流入第二反应单元，开启产水泵对mbr膜组件进行持续性的抽吸过滤，实现固液分离，同时开启膜擦洗气阀将污水中的氨氮及亚硝酸盐氧化成硝酸盐，然后开启回流泵和回流阀，使硝酸盐随活性污泥混合液一起回流至第一反应单元，再进行脱氮处理；
[0016]
s3，s31，缺氧处理：关闭第二阀门，开启第一阀门，将调节池内的污水排入第一反应单元，然后关闭工艺曝气阀和第一阀门，使第一反应单元处于缺氧状态，作为缺氧池使用，并开启搅拌器使污水与生物填料和活性污泥充分混合，附着再生物填料上的反硝化菌将硝态氮转化成氮气排出，实现脱氮效果；
[0017]
s32，曝气处理：缺氧环境下脱氮处理工艺完成后，关闭搅拌器，开启工艺曝气阀，使第一反应单元处于好氧状态，作为好氧池使用，利用曝气使污水和生物填料均匀混合，附着在生物填料上的硝化菌将污水中的氨氮转化为硝态氮；
[0018]
s33，固液分离处理：开启第二阀门，将第一反应单元处理后得到的上清液流入第二反应单元，关闭第二阀门，开启第一阀门，开启产水泵对mbr膜组件进行抽吸过滤，实现固液分离，同时开始膜擦洗气阀对mbr膜组件曝气冲刷，延缓污堵。
[0019]
进一步地，在步骤s22中，还包括步骤s23：开启回流泵和排泥阀，关闭回流阀，排出第二反应单元内的剩余污泥。
[0020]
进一步地，根据污水处理量以及污水的污染程度，在步骤s23中排泥阀的开启频率控制在2～3天/次，不影响第二反应单元的使用的同时，尽可能的节约资源。
[0021]
有益效果：同现有技术相比，本实用新型的不同之处在于，本实用新型提供的多功能污水处理装置，包括预处理单元、调节池、第一反应单元和第二反应单元，第一反应单元内设有搅拌器、活性污泥和生物填料，第二反应单元内设有mbr膜组件，第二反应单元还通过回流泵和回流阀连接第一反应单元，第一反应单元的上游设置cod检测仪，根据所检测污水的污染程度，鼓风机对工艺曝气阀和膜擦洗气阀实现不同的控制，从而实现好氧池与缺
氧池之间的灵活切换，对污水进行不同的处理，有效的解决了村镇以及其他小规模污水的污水处理问题；该装置结构简单，操作方便，不仅适用于常规污水的处理，还适用于低浓度污水的处理，针对不同污染浓度以及污染浓度变化较频繁的污水，无需额外的处理设备，大大降低了污水处理的成本，提高了污水处理的效率，具有非常广泛的适用性。
附图说明
[0022]
图1为本申请一较佳实施例的多功能污水处理装置的框架示意图。
[0023]
图2为本申请中常规污染浓度时多功能污水处理工艺的原理示意图。
[0024]
图3为本申请中低污染浓度时缺氧处理及固液分离处理的原理示意图。
[0025]
图4为本申请中低污染浓度时曝气处理的原理示意图。
[0026]
其中，1-预处理单元，2-调节池，3-第一反应单元，31-顺流通道，32-搅拌器，33-生物填料和活性污泥，34-第一曝气器，4-第二反应单元，41-mbr膜组件，42-第二曝气器，5-鼓风机，51-工艺曝气阀，52-膜擦洗气阀，6-产水泵，7-回流泵，71-回流阀，72-排泥阀。
具体实施方式
[0027]
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0028]
参照某农村污水处理站，日处理量25m3/d，出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(gb 18918-2002)一级a标准。该装置中各电子元器件的开启和关闭全程由plc控制系统进行自动控制。参阅图1所示，污水预处理单元1依次连通调节池2、第一反应单元3和第二反应单元4，其中，第一反应单元3的上游设有cod检测仪来检测污水的污染浓度，调节池2通过第一阀门连通第一反应单元3，第一反应单元3通过顺流通道31连通第二反应单元4，顺流通道31内设有第二阀门；
[0029]
第一反应单元3内放置有搅拌器32以及生物填料和活性污泥33，所述第一反应单元3的底部设有第一曝气器34来控制供氧，使第一反应单元3在好氧池与缺氧池之间进行切换；
[0030]
所述第二反应单元4内设有mbr膜组件41，所述第二反应单元4的底部设有第二曝气器42来控制供氧，使第二反应单元4在好氧池与缺氧池之间进行切换；
[0031]
其中，还设有鼓风机5，其风路由主风路分为两个次风路，分别连通第一曝气器34和第二曝气器42，并分别由工艺曝气阀51和膜擦洗气阀52进行独立控制，还设有产水泵6，产水泵6连接于所述膜组件41的顶部来产出净水，第二反应单元4的底部依次通过回流泵7和回流阀71连通第一反应单元3，实现回流。
[0032]
优选地，回流泵7与回流阀71之间还设有排泥阀72，在第二反应单元4内累积的污泥较多时，开启回流泵7和排泥阀72，关闭回流阀71，将污泥排出。
[0033]
优选地，顺流通道31靠近第一反应单元3处设有筛网，筛网的孔径尺寸小于生物填料的填料大小，防止生物填料流入第二反应单元4内。
[0034]
污水经预处理单元1及调节池2处理后，该污水处理站后续的主要工艺流程按照如下步骤进行：
[0035]
当cod检测仪检测出的污水浓度为常规污染浓度，即污水(cod≥100mg/l)时，采用ao-mbr工艺。
[0036]
首先，脱氮处理：参阅图2所示，开启第一阀门和第二阀门，将调节池2内的污水排入第一反应单元3，关闭工艺曝气阀51，使第一反应单元3处于缺氧状态，作为缺氧池使用，同时开启搅拌器32，使污水与生物填料和活性污泥33混合均匀，此时，活性污泥中的反硝化菌将硝态氮转化成氮气排出，达到污水脱氮效果；
[0037]
然后，固液分离处理：污水经第一反应单元3脱氮处理后流入第二反应单元4，开启产水泵6对mbr膜组件41进行持续性的抽吸过滤，实现固液分离，同时开启膜擦洗气阀52将污水中的氨氮及亚硝酸盐氧化成硝酸盐，然后开启回流泵7和回流阀71，使硝酸盐随活性污泥混合液一起回流至第一反应单元3，再进行脱氮处理；
[0038]
其中，对于常规污染浓度的污水的处理工艺，第一阀门和第二阀门均开启，脱氮处理和固液分离处理同步连续进行，即第一反应单元3和第二反应单元4同步进行。
[0039]
优选地，在第二反应单元4内污泥量较多时，开启回流泵7和排泥阀72，关闭回流阀71，以排出第二反应单元4内的剩余污泥。
[0040]
优选地，根据污水处理量以及污水的污染程度，排泥阀的开启频率控制在2～3天/次，用于在不影响第二反应单元4的使用的同时，尽可能的节约资源。
[0041]
当cod检测仪检测出的污水浓度为低污染浓度，即污水(cod＜100mg/l)时，采用ao-超滤工艺。
[0042]
首先，缺氧处理：参阅图3所示，首先关闭第二阀门，开启第一阀门，将调节池2内的污水排入第一反应单元3，然后关闭工艺曝气阀51和第一阀门，使第一反应单元3处于缺氧状态，作为缺氧池使用，开启搅拌器32使污水与生物填料和活性污泥33充分混合，附着再生物填料上的反硝化菌将硝态氮转化成氮气排出，实现脱氮效果；
[0043]
然后，曝气处理：参阅图4所示，缺氧环境下脱氮处理工艺完成后，关闭搅拌器32，开启工艺曝气阀51，使第一反应单元3处于好氧状态，作为好氧池使用，利用曝气使污水和生物填料均匀混合，附着在生物填料上的硝化菌将污水中的氨氮转化为硝态氮；
[0044]
最后，固液分离处理：参阅图3所示，开启第二阀门，将第一反应单元3处理后得到的上清液流入第二反应单元4，关闭第二阀门，开启第一阀门，在第二反应单元4处理污水的同时将调节池2内的低浓度污水流入第一反应单元3，开启产水泵6对mbr膜组件41进行抽吸过滤，实现固液分离，同时开始膜擦洗气阀52对mbr膜组件41曝气冲刷，以延缓污堵。
[0045]
其中，对于低污染浓度的污水处理工艺，通过控制第一阀门和第二阀门的开闭，使第一反应单元3和第二反应单元4均独立运行。
[0046]
需要说明的是，本实用新型中用语“第一、第二”仅用于描述目的，不表示任何顺序，不能理解为指示或者暗示相对重要性，可将这些用语解释为名称。
[0047]
以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。