低能耗一体化污水处理装置的制作方法

1.本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种低能耗一体化污水处理装置。


背景技术：

2.农村生活污水是农村居民在生活和家庭养殖等过程中产生的污水的总称，包括厨房污水、洗涤污水、厕所污水和养殖废水。与城镇生活污水相比,农村生活污水具有排放范围广、高分散性、难于统一收集、水质波动大的特点。
3.面对农村较低的经济发展水平和环境保护能力，如何在满足农村污水处理技术要求的同时，又能针对当地的水污染状况进行有效而经济的处理，是需要考虑的一项重大因素。
4.传统的污水处理设备通常水平布置，占地面积较大，而且造价也相当高，不适合对农村生活污水的处理。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本发明提供了一种低能耗一体化污水处理装置。
6.本发明提供了一种低能耗一体化污水处理装置，包括外壳和提升泵；
7.所述外壳的顶部设有配水部件，底部具有多个排泥部，所述外壳内设有用于将外壳内分成上部区域和下部区域的隔板；
8.所述上部区域内从上到下依次设有第二过滤部、第三过滤部和斜管沉淀部，所述下部区域内设有第一过滤部，所述第一过滤部设有第一进水口和第一出水口，所述斜管沉淀部设有第二出水口和沉淀区排泥口；
9.所述提升泵包括进口端和出口端，所述进口端与所述第一出水口连通，所述出口端与所述配水部件连通；
10.其中，污水经所述第一进水口进入所述第一过滤部处理，由所述第一出水口经所述提升泵进入所述配水部件布水，所述配水部件布水之后水依次经所述第二过滤部、所述第三过滤部和所述斜管沉淀部处理，之后水从所述第二出水口排出，沉淀物分别从所述排泥部和所述沉淀区排泥口排出。
11.进一步的，所述第一进水口和第一出水口设置于所述第一过滤部宽度方向的两侧；
12.沿从所述第一进水口到所述第一出水口的方向，所述第一过滤部内依次设有第一挡板和第二挡板，所述第一挡板和所述第二挡板间隔设置；
13.其中，所述第一挡板与所述外壳的底壁之间设有间隙，所述第二挡板与所述外壳的底壁抵接。
14.进一步的，所述第一过滤部包括一级滤池填料，所述一级滤池填料底部设有第一曝气部件。
15.进一步的，所述配水部件包括分配槽和至少一个分水槽，所述分配槽设置于所述分水槽的上方；
16.其中，所述分配槽设有对应所述分水槽数量的第一溢流口，所述第一溢流口用于将所述分配槽内的水流至所述分水槽，所述分水槽设有多个第二溢流口，所述第二溢流口用于将所述分配槽内的水流至所述第二过滤部。
17.进一步的，所述第二过滤部设有第一支撑架，所述第一支撑架上方设有二级滤池填料；
18.所述第三过滤部设有第二支撑架，所述第二支撑架上方设有三级滤池填料。
19.进一步的，所述斜管沉淀部与所述外壳的侧壁之间设有内流道，所述内流道与所述斜管沉淀部的底部连通；
20.所述斜管沉淀部的顶部设有集水板，所述集水板用于将经过所述第三过滤部处理后的水收集并导入内流道。
21.进一步的，所述斜管沉淀部设有多个紧密排列的斜管；
22.所述第二出水口设置于所述斜管的上方。
23.进一步的，所述集水板上方设有第二曝气部件。
24.进一步的，所述外壳内设有贯穿所述第二过滤部和所述第三过滤部的拔风管。
25.进一步的，所述排泥部包括斜板，所述排泥部的底部具有排泥口，所述斜板自所述排泥部的底壁向所述排泥口斜向倾斜。
26.本发明实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
27.本发明实施例提供的低能耗一体化污水处理装置包括：外壳和提升泵；外壳的顶部设有配水部件、底部具有多个排泥部，外壳内设有用于将外壳内分成上部区域和下部区域的隔板。下部区域内设有第一过滤部，第一过滤部设有第一进水口和第一出水口，第一过滤部可以使进水当中的砂砾絮体初步沉淀，并对波动较大的进水进行调节稀释以及污染物的初步降解。上部区域内从上到下依次设有第二过滤部、第三过滤部和斜管沉淀部。提升泵包括进口端和出口端，进口端与第一出水口连通，出口端与配水部件连通，提升泵可以将底部污水提升至顶部，具体的，提升泵将污水从第一出水口提升到外壳顶部，到达配水部件，污水自配水部件依靠重力自流滴落至第二过滤部，并由第二过滤部二次布水后落入第三过滤部进一步处理，之后污水进入斜管沉淀部，斜管沉淀部设有第二出水口，通过斜管溢流出水，净化后的水由第二出水口外排。本发明对农村污水的特点及现状进行设计，仅有一台提升泵，极大的降低了运行能耗和维护管理成本，仅需进行定期巡检和维护，同时工艺流程的一体化设计极大的减少了建设费用。
附图说明
28.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
29.为了更清楚地说明本发明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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为本发明实施例所述低能耗一体化污水处理装置的结构示意图；
31.图2为本发明实施例所述低能耗一体化污水处理装置中配水部件的结构示意图。
32.附图标记：1
‑
外壳；11
‑
第一过滤部；111
‑
第一进水口；112
‑
第一出水口；113
‑
一级滤池填料；114
‑
第一挡板；115
‑
第二挡板；116
‑
第一曝气部件；117
‑
间隙；12
‑
第二过滤部；121
‑
二级滤池填料；122
‑
第一支撑架；13
‑
第三过滤部；131
‑
三级滤池填料；132
‑
第二支撑架；14
‑
隔板；15
‑
排泥部；151
‑
斜板；152
‑
排泥口；16
‑
斜管沉淀部；161
‑
第二出水口；162
‑
内流道；163
‑
集水板；164
‑
斜管；17
‑
第二曝气部件；18
‑
拔风管；2
‑
提升泵；21
‑
进口端；22
‑
出口端；3
‑
配水部件；31
‑
分配槽；311
‑
第一溢流口；32
‑
分水槽；321
‑
第二溢流口；41
‑
进水阀；42
‑
底部出水阀；43
‑
滤池出水阀；44
‑
回流阀；45
‑
沉淀区排泥口；46
‑
排泥部排泥阀；47
‑
冲洗排水阀；48
‑
中部排气阀；49
‑
底部排气阀；50
‑
高液位开关；51
‑
低液位开关；52
‑
出水流量计；53
‑
排水口。
具体实施方式
33.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面将对本发明的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
34.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
35.如图1所示，本发明实施例提供的低能耗一体化污水处理装置包括：外壳1和提升泵2，外壳1的顶部设有配水部件3、底部具有多个排泥部15，外壳1内设有用于将外壳1内分成上部区域和下部区域的隔板14。下部区域内设有第一过滤部11，第一过滤部11设有第一进水口111和第一出水口112，第一过滤部11可以使进水当中的砂砾絮体初步沉淀，并对波动较大的进水进行调节稀释以及污染物的初步降解，部分有机物初步降解。上部区域内从上到下依次设有第二过滤部12、第三过滤部13和斜管沉淀部16。提升泵2包括进口端21和出口端22，进口端21与第一出水口112连通，出口端22与配水部件3连通，提升泵2可以将底部污水提升至顶部，具体的，提升泵2将污水从第一出水口112提升到外壳1顶部，到达配水部件3，污水自配水部件3依靠重力自流滴落至第二过滤部12，并由第二过滤部12二次布水后落入第三过滤部13得到进一步处理，之后污水进入斜管沉淀部16，斜管沉淀部16设有第二出水口161，通过斜管164溢流出水，净化后的水由第二出水口161外排。
36.换言之，水经第一进水口111进入第一过滤部11处理后，由第一出水口112经提升泵2进入配水部件3布水，配水部件3布水之后水经依次第二过滤部12、第三过滤部13和斜管沉淀部16处理，之后水从第二出水口161排出，沉淀物分别从排泥部15和沉淀区排泥口(45)排出。本实施例针对农村污水的特点及现状进行设计，仅使用一台提升泵，极大的降低了运行能耗和维护管理成本，同时一体化设计极大的减少了建设费用。本实施例提供的低能耗一体化污水处理装置在投入使用后仅需进行定期巡检和维护，降低了维护成本。
37.在一些实施方式中，第一进水口111和第一出水口112设置于第一过滤部11宽度方向的两侧，沿从第一进水口111到第一出水口112的方向，第一过滤部11内依次设有第一挡板114和第二挡板115，第一挡板114和第二挡板115间隔设置，其中，第一挡板114与外壳1的底壁之间设有间隙117，第二挡板115与外壳1的底壁抵接。污水从第一进水口111进入外壳1
与第一挡板114之间的区域，经过第一过滤部11的过滤，污水从第一挡板114底部的间隙117进入第一挡板114和第二挡板115之间的区域，再次经过第一过滤部11处理后，从第二挡板115顶进入第二挡板115和外壳1之间的区域，污水第三次经过第一过滤部11处理后从第一出水口112排出。通过第一挡板114和第二挡板115的设置，使第一过滤部11可以使进水当中的部分砂砾絮体初步沉淀，并对波动较大的进水进行调节稀释以及初步消化。第一过滤部11包括一级滤池填料113，一级滤池填料113作为微生物载体，进行强化脱氮反应，第一挡板114和第二挡板115使进水当中的部分砂砾絮体能够初步沉淀，并且进水在该阶段能够充分混合，增加与一级滤池填料113的接触，进行较好的生化反应。
38.可选的，第一挡板114和第二挡板115可以设置多个，并且，按照第一挡板114、第二挡板115、第一挡板114、第二挡板115
……
的顺序设置，每一个第一挡板114与外壳1的底壁之间均设有间隙117，每一个第二挡板115均与外壳1的底壁抵接，可以完全利用一级滤池填料113上附着的微生物，进行初步有机物水解酸化和反硝化，并且可以使进水当中的部分砂砾絮体能够初步沉淀，并且进水在该阶段能够充分混合，增加与一级滤池填料113的接触，进行较好的生化反应。
39.可选的，排泥部15可以设置多个，以排泥部15设置三个为例，分别记为第一排泥部、第二排泥部和第三排泥部，第一排泥部位于外壳1与第一挡板114之间的区域的底部，第二排泥部位于第一挡板114和第二挡板115之间的区域的底部，第三排泥部位于第二挡板115和外壳1之间的区域的底部，用于分别收集各区域的沉淀，便于将各区域的沉淀分别排出，便于清理各个排泥部。
40.一级滤池填料113可采用规格为5*5*5的聚氨酯，填料填充率为15％～20％。一级滤池填料113底部设置第一曝气部件116，第一曝气部件116可以作为滤池冲洗系统的一部分。可选的，冲洗用设备包括风机、水泵等采用外接移动设备。
41.第一曝气部件116包括曝气管，曝气管与外接的移动设备鼓风机通过管路连通，管路上设置有阀门，用于调节曝气量或者关闭曝气，曝气管上设有多个曝气孔。
42.一级滤池填料113可采用装置外挂膜，使微生物附着在多孔滤料上附着形成生物膜，吸附污水中的有机物，挂膜成功后投入滤池，并在驯化阶段逐渐加大进水量，使滤料上的生物膜逐渐适应环境。
43.正常运行时，污水收集后从进水阀41进入，混合部分斜管沉淀部16出水(第二出水口161的出水)，稀释后进入厌氧阶段，在第一挡板114和第二挡板115的导流作用下，与一级滤池填料113充分接触，完全利用一级滤池填料113上附着的微生物，进行初步有机物水解酸化和反硝化。然后通过底部出水阀42进入提升泵2。
44.上述的第一过滤部11设置底部排气阀49，使进水顺畅，并防止生化反应中产生的有害气体积聚，在第三过滤部13安装高液位开关50，达到高液位时，为使第三过滤部13正常运行，停止进水，在第一过滤部11安装低液位开关51，当进水不足，触发低液位时，提升泵2停止工作。
45.可选的，分别在第一过滤部11和第三过滤部13设置低液位开关51和高液位开关50，触及液位开关时，提升泵2停止运行。
46.斜管沉淀部16设置滤池出水阀43，以及出水流量计52，调节滤池出水阀43满足低能耗一体化污水处理装置的处理条件，部分出水通过回流阀44回流至进第一过滤部11，稀
释进水，可以有效承受一定的水力冲击负荷，并为第一过滤部11的反硝化反应提供电子受体。同时在第一过滤部11设置中部排气阀48，使斜管沉淀部16水流通畅。
47.如图2所示，配水部件3包括分配槽31和至少一个分水槽32，分配槽31设置于分水槽32的上方，其中，分配槽设有对应分水槽32数量的第一溢流口311，第一溢流口311用于将分配槽31内的水流至分水槽32，分水槽32设有多个第二溢流口321，第二溢流口321用于将分配槽31内的水流至第二过滤部12。提升泵2将底部第一出水口112的出水提升至配水部件3，经过配水部件3进行初次布水，通过第一溢流口311和第二溢流口321的设置，使第二过滤部12表面配水更加均匀。通过设置第一溢流口311和第二溢流口321的高度使配水均匀，相比于常规穿孔布水管，本实施中的配水部件3不仅能防止堵塞，且易于清理。
48.可选的，沿分配槽31的延伸方向，分水槽32均匀间隔设置，且多个分水槽32的延伸方向相互平行，使第二过滤部12表面配水更加均匀。
49.在一些实施方式中，第二过滤部12设有第一支撑架122，第一支撑架122上方设有二级滤池填料121，第三过滤部13设有第二支撑架132，第二支撑架132上方设有三级滤池填料131。
50.二级滤池填料121和三级滤池填料131可分别采用装置外挂膜，使微生物附着在多孔滤料上形成生物膜，吸附污水中的有机物，挂膜成功后投入滤池，并在驯化阶段逐渐加大进水量，使滤料上的生物膜逐渐适应环境。
51.污水自配水部件3流向高强度的二级滤池填料121，进行一级曝气，并由所述二级滤池填料121进行二次布水后落入三级滤池填料131，污水在重力作用下通过三级滤池填料131得到进一步处理，出水由集水板163收集经过内流道162进入斜管沉淀部16。
52.可选的，三级滤池填料131内部又分为多层填料，形成不同的优化组合，构成更完善的微生物生态群落，提高出水的处理效果。
53.可选的，二级滤池填料121可采用规格为20～40mm，孔隙率在70％～85％的火山岩，填料填充率为2～3％。
54.可选的，三级滤池填料131可采用聚氨酯或悬浮小球，填料填充率为40～45％。
55.在一些实施方式中，内流道162设置于斜管沉淀部16与外壳1的侧壁之间内流道162与斜管沉淀部16的底部连通，斜管沉淀部16的顶部设有集水板163，集水板163用于将经过第三过滤部13处理后的水收集并导入内流道162。可选的，集水板163坡度为0.5～1％，便于水的收集，并有利于将水引入到内流道162。
56.在一些实施方式中，斜管沉淀部16设有多个紧密排列的斜管164，第二出水口161设置于斜管164的上方。经过第三过滤部13的出水进入斜管沉淀部16，通过斜管164溢流出水，出水从第二出水口161排出，部分回流至第一过滤部11，回流水量通过回流阀44和滤池出水阀43协调控制。
57.斜管沉淀部16设置沉淀区排泥口45，每3～6个月，打开排泥口阀门，将沉淀下来的微生物絮体从沉淀区排泥口45排出。
58.在一些实施方式中，所述二级滤池填料121进行二次布水后落入二级滤池填料121，进行二级曝气。提升泵2将底部出水提升至配水部件3，经过配水部件3进行初次布水，并在下落至二级滤池填料121的过程中进行初次溅水充氧曝气。污水在二级滤池填料121中进行再次布水，使在第二过滤部12表面配水更加均匀，并再次在下落至三级滤池填料131的
过程中再次充氧。集水板163上方设有第二曝气部件17，第二曝气部件17的曝气管道开孔向下，用于滤池冲洗。第二曝气部件17包括曝气管，曝气管与鼓风机通过管路连通，管路上设置有阀门，用于调节曝气量或者关闭曝气，曝气管上设有多个曝气孔。
59.在一些实施方式中，外壳1内设有贯穿第二过滤部12和第三过滤部13的拔风管18。拔风管18连通第二过滤部12和第三过滤部13内外空气层，借助外壳1内外空气温度、湿度和密度差异所产生的气压，使空气在所述三级滤池填料131中流通，形成自然曝气。拔风管18靠自然拔风给微生物充氧，无需机械鼓风曝气。
60.均匀分布的污水在三级滤池填料131中逐渐下渗，水中的污染物被三级滤池填料131截留并吸附。在拔风管18的作用下，三级滤池填料131间隙被自然流通的空气充满，提供足够的氧气给附着的微生物进行生化反应。
61.可选的，拔风管18可在中心位置，也可在外壳1边缘或者偏心位置。
62.可选的，当发生堵塞需进行反冲洗时，拔风管18也可外接移动水泵，作为冲洗水的进水管。
63.较佳的，拔风管18的高度与滤池负荷相关，其高度为第二过滤部12和第三过滤部13高度和的1.5～2倍。
64.在一些实施方式中，排泥部15包括斜板151，排泥部15的底部具有排泥口152斜板151自排泥部15的侧壁向排泥口152斜向倾斜，
65.排泥部15的底部设有排泥口152，每隔半年到一年清理第一滤池填料所脱落的老化生物膜以及进水的大颗粒絮体。
66.在一些实施方式中，第一过滤部11设有排水口53，排水口53是防止系统控制失效，进水过多添加的溢流排水口53。
67.可选的，本实施方式中的污水处理方法，其容积负荷为1.5～1.8kgbod5/m3·
d
68.当发生堵塞时，由巡检人员携带外接移动设备进行清理。
69.首先通过拔风管18和底部进水阀41向滤池中注满清水，开启第一曝气部件116和第二曝气部件17进行5～10min气冲洗后停止曝气，将池内的冲洗废水通过排泥口152和排泥部排泥阀46以及外接移动排泥泵排出，关闭排泥部排泥阀46，继续通过拔风管18向外壳1中注水，并持续曝气，废水由顶部的冲洗排水阀47排放，3～5min后，停止进水，斜管沉淀区底部的废水由沉淀区排泥口45排出，清洗结束。
70.作为一种具体的实施方式，污水处理设备，处理规模为10t/d，其容积负荷为1.8kgbod5/m3·
d，回流比r为300％，其处理效果如下：
71.控制项目bod5codss氨氮总氮总磷单位mg/lmg/lmg/lmg/lmg/lmg/l进水水质≤250≤400≤60≤50≤70≤5出水水质≤20≤50≤20≤8≤20≤1
72.该设备制造安装成本为1500元/t，在实现稳定达一级b标准的前提下，运行成本为0.3元/t。
73.综上所述，本发明极大的降低了运行能耗和维护管理成本，仅需进行定期巡检和维护，同时工艺流程的一体化设计极大的减少了建设费用。
74.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一
个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
75.以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。