公布日：2024.01.19
申請(qǐng)日：2023.11.29
分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F3/02(2023.01)N;C02F3/28(2023.01)N;C02F3/34(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F103
/20(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種應(yīng)用于農(nóng)業(yè)廢棄物處置的污水處理一體化設(shè)備，一體化設(shè)備包括依次連接的進(jìn)水預(yù)處理段、除泥段、厭氧生化處理段、好氧生化處理段、高級(jí)氧化段，進(jìn)水段與除泥段對(duì)進(jìn)入設(shè)備的污水做預(yù)處理，排除固態(tài)雜物，厭氧生化處理段在無(wú)氧狀態(tài)進(jìn)行微生物處理，好氧生化處理段在有氧條件下進(jìn)行微生物處理，除泥段排泥位置與水體部分分離。污水依次過(guò)流，分別進(jìn)行預(yù)處理去除雜物雜質(zhì)，厭氧處理去除絕大部分溶解性有機(jī)污染物，好氧生化處理去除氨氮及有機(jī)物，高級(jí)氧化段使廢水深度強(qiáng)氧化去除有機(jī)質(zhì)，設(shè)備旁放置獨(dú)立的污泥分子膜腐熟模塊，污泥轉(zhuǎn)移到分子膜腐熟模塊內(nèi)成為土肥。一體化設(shè)備，整體撬塊安裝。
權(quán)利要求書
1.一種應(yīng)用于農(nóng)業(yè)廢棄物處置的污水處理一體化設(shè)備，其特征在于：所述一體化設(shè)備包括依次連接的進(jìn)水段（1）、除泥段（2）、厭氧生化處理段（3）、好氧生化處理段（4）、高級(jí)氧化段（5），所述進(jìn)水段（1）與除泥段（2）對(duì)進(jìn)入設(shè)備的污水（9）做預(yù)處理，排除固態(tài)雜物，所述厭氧生化處理段（3）在無(wú)氧狀態(tài)進(jìn)行微生物處理，所述好氧生化處理段（4）在有氧條件下進(jìn)行微生物處理，所述除泥段（2）排泥位置與水體部分分離，所述高級(jí)氧化段（5）在強(qiáng)氧條件下去除有機(jī)質(zhì)；所述進(jìn)水段（1）包括進(jìn)水管（11）、螺桿送料機(jī)（12）、濾網(wǎng)（13），所述進(jìn)水管（11）豎直的置于除泥段（2）的一側(cè)，所述進(jìn)水管（11）的上端作為一體化設(shè)備的進(jìn)流口（81），所述進(jìn)水管（11）中間位置傾斜插入螺桿送料機(jī)（12）的端部，所述螺桿送料機(jī)（12）遠(yuǎn)離進(jìn)水管（11）的一端高于其與進(jìn)水管（11）連接的一端，螺桿送料機(jī)（12）遠(yuǎn)離進(jìn)水管（11）的一端開設(shè)排渣口（82），所述進(jìn)水管（11）內(nèi)低于螺桿送料機(jī)（12）的位置設(shè)置濾網(wǎng)（13）；所述除泥段（2）包括減速腔（21）、起泡管（22）、刮板帶（23）、折彎引流道（24）、污泥槽（25）、壓差補(bǔ)償結(jié)構(gòu)（26），所述減速腔（21）側(cè)面插入進(jìn)水管（11），減速腔（21）底部水平布置若干起泡管（22），起泡管（22）端部穿過(guò)減速腔（21）的側(cè)壁連接外部氣源，所述刮板帶（23）設(shè)置在減速腔（21）的頂部，所述折彎引流道（24）設(shè)置在減速腔（21）靠近頂部的側(cè)壁，所述折彎引流道（24）進(jìn)口位置朝上，折彎引流道（24）的出流端連接厭氧生化處理段（3），折彎引流道（24）內(nèi)設(shè)置壓差補(bǔ)償結(jié)構(gòu)（26），所述減速腔（21）頂部的側(cè)方設(shè)置污泥槽（25），所述刮板帶（23）水平覆蓋減速腔（21）與污泥槽（25），所述污泥槽（25）底部側(cè)壁對(duì)外設(shè)置污泥口（83），所述壓差補(bǔ)償結(jié)構(gòu)（26）在折彎引流道（24）產(chǎn)生的壓差等于折彎引流道（24）出口與污泥槽（25）上沿之間高度差導(dǎo)致的水體壓力差；所述起泡管（22）表面設(shè)置若干孔洞，孔洞內(nèi)氣體只在有顆粒物劃過(guò)氣泡管（22）表面時(shí)脫離氣泡管（22），所述減速腔（21）頂部設(shè)置排氣口（86）；所述起泡管（22）位于減速腔（21）外的段落上具有穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)（27），所述穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)（27）調(diào)整其所連接的起泡管（22）內(nèi)氣壓等于同高度的液體壓力；所述起泡管（22）具有至少高度不等的兩層，所有起泡管（22）在水平面上的投影覆蓋減速腔（21）的全部截面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于農(nóng)業(yè)廢棄物處置的污水處理一體化設(shè)備，其特征在于：所述濾網(wǎng)（3）傾斜設(shè)置，濾網(wǎng)（3）表面與螺桿送料機(jī)（12）的轉(zhuǎn)軸相平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于農(nóng)業(yè)廢棄物處置的污水處理一體化設(shè)備，其特征在于：所述穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)（27）包括硬質(zhì)腔室與柔性感壓區(qū)，柔性感壓區(qū)接觸同深度液體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于農(nóng)業(yè)廢棄物處置的污水處理一體化設(shè)備，其特征在于：所述厭氧生化處理段（3）包括罐體（31）、進(jìn)流孔（32）、折流板（33）、出流孔（34）、排氣孔（35），所述罐體（31）內(nèi)設(shè)置豎直的折流板（33），罐體（31）側(cè)壁頂部設(shè)置進(jìn)流孔（32）和出流孔（34），罐體（31）頂部設(shè)置排氣孔（35），所述罐體（31）連續(xù)多個(gè)串聯(lián)，前級(jí)罐體（31）的出流孔（34）與后級(jí)罐體（31）的進(jìn)流孔（32）直對(duì)連接，首級(jí)罐體（31）的進(jìn)流孔（32）連接除泥段（2），末級(jí)罐體（31）的出流孔（34）連接好氧生化處理段（4），所述排氣孔（35）匯集后作為一體化設(shè)備的沼氣口（84），所述罐體（31）底部均開設(shè)排空口（85），所述排空口（85）常閉。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種應(yīng)用于農(nóng)業(yè)廢棄物處置的污水處理一體化設(shè)備，其特征在于：所述好氧生化處理段（4）包括存水腔（41）、曝氣腔（42）、斜流板（43）、提升泵（44）、曝氣泵（45），所述存水腔（41）連通末級(jí)罐體（31），存水腔（41）上方設(shè)置曝氣腔（42），所述曝氣腔（42）內(nèi)設(shè)置若干斜流板（43），所述曝氣腔（42）底部側(cè)壁連接高級(jí)氧化段（5），曝氣腔（42）頂壁設(shè)置排氣口（86），所述提升泵（44）出口通過(guò)管路連接曝氣腔（42）內(nèi)頂部，所述斜流板（43）上表面具有若干彌散氣孔，斜流板（43）豎直依次對(duì)稱傾斜并高低錯(cuò)位，斜流板（43）從曝氣腔（42）側(cè)壁連接曝氣泵（45）。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于農(nóng)業(yè)廢棄物處置的污水處理一體化設(shè)備，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種應(yīng)用于農(nóng)業(yè)廢棄物處置的污水處理一體化設(shè)備，一體化設(shè)備包括依次連接的進(jìn)水段、除泥段、厭氧生化處理段、好氧生化處理段，進(jìn)水段與除泥段對(duì)進(jìn)入設(shè)備的污水做預(yù)處理，排除固態(tài)雜物，厭氧生化處理段在無(wú)氧狀態(tài)進(jìn)行微生物處理，好氧生化處理段在有氧條件下進(jìn)行微生物處理，除泥段排泥位置與水體部分分離，高級(jí)氧化段在強(qiáng)氧條件下去除有機(jī)質(zhì)。
污水依次流過(guò)進(jìn)水段、除泥段、厭氧生化處理段、好氧生化處理段，分別進(jìn)行預(yù)處理去除雜物雜質(zhì)，厭氧處理去除絕大部分溶解性有機(jī)污染物，生化有氧處理進(jìn)一步去除有機(jī)物，使廢水深度凈化。本申請(qǐng)除泥段的污泥排出位置與主要過(guò)流的水體部分是分開的，所以，污泥排出不挑時(shí)機(jī)，也不存在大量的污水一同隨著污泥排出，只需要連續(xù)的從進(jìn)水段收集顆粒殘?jiān)�、從除泥段收集污泥、從厭氧生化處理段收集沼氣、從好氧生化處理段收集凈化后的污水即可�?/span>
進(jìn)水段包括進(jìn)水管、螺桿送料機(jī)、濾網(wǎng)，進(jìn)水管豎直的置于除泥段的一側(cè)，進(jìn)水管的上端作為一體化設(shè)備的進(jìn)流口，
進(jìn)水管中間位置傾斜插入螺桿送料機(jī)的端部，螺桿送料機(jī)遠(yuǎn)離進(jìn)水管的一端高于其與進(jìn)水管連接的一端，螺桿送料機(jī)遠(yuǎn)離進(jìn)水管的一端開設(shè)排渣口，進(jìn)水管內(nèi)低于螺桿送料機(jī)的位置設(shè)置濾網(wǎng)。
進(jìn)入設(shè)備內(nèi)的污水在濾網(wǎng)處經(jīng)歷一次初級(jí)過(guò)濾，濾除大顆粒雜物，只通過(guò)污水及顆粒度很小的雜質(zhì)，雜物積累在濾網(wǎng)前，螺桿送料機(jī)傾斜提升并從另一端排出，下方可有料筒承接。
濾網(wǎng)傾斜設(shè)置，濾網(wǎng)表面與螺桿送料機(jī)的轉(zhuǎn)軸相平行。
傾斜布置的濾網(wǎng)防止網(wǎng)前位置存留螺桿送料機(jī)無(wú)法觸及的死區(qū)，被濾網(wǎng)過(guò)濾下來(lái)的雜物能夠被及時(shí)提升轉(zhuǎn)移，不積留在網(wǎng)前位置。
除泥段包括減速腔、起泡管、刮板帶、折彎引流道、污泥槽、壓差補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，減速腔側(cè)面插入進(jìn)水管，減速腔底部水平布置若干起泡管，起泡管端部穿過(guò)減速腔的側(cè)壁連接外部氣源，刮板帶設(shè)置在減速腔的頂部，折彎引流道設(shè)置在減速腔靠近頂部的側(cè)壁，折彎引流道進(jìn)口位置朝上，折彎引流道的出流端連接厭氧生化處理段，折彎引流道內(nèi)設(shè)置壓差補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，減速腔頂部的側(cè)方設(shè)置污泥槽，刮板帶水平覆蓋減速腔與污泥槽，污泥槽底部側(cè)壁對(duì)外設(shè)置污泥口，
壓差補(bǔ)償結(jié)構(gòu)在折彎引流道產(chǎn)生的壓差等于折彎引流道出口與污泥槽上沿之間高度差導(dǎo)致的水體壓力差；
起泡管表面設(shè)置若干孔洞，孔洞內(nèi)氣體只在有顆粒物劃過(guò)氣泡管表面時(shí)脫離氣泡管，減速腔頂部設(shè)置排氣口。
除泥段用作污水內(nèi)懸浮物的去除，污泥從進(jìn)水管進(jìn)入減速腔，之后污水向上流動(dòng)，在達(dá)到折彎引流道時(shí)，尚無(wú)法溢流通過(guò)，還需再積攢一定的液位，直至減速腔內(nèi)液體達(dá)到與污泥槽上沿高度時(shí)，減速腔內(nèi)水體才足以穿過(guò)折彎引流道流向后續(xù)的厭氧生化處理段，在污水通過(guò)起泡管時(shí)，起泡管不是持續(xù)曝氣的形式存在，而是只有顆粒物接觸孔洞內(nèi)氣體時(shí)，才拽引出一小團(tuán)氣體并隨著顆粒物一同向上流動(dòng)，附著一定氣體后的顆粒物浮力更大，會(huì)聚往減速腔內(nèi)液面處，折彎引流道的進(jìn)口位置朝上，防止上浮過(guò)程的顆粒物進(jìn)入折彎引流道內(nèi)，只有污水的水體部分才進(jìn)入折彎引流道前往后續(xù)厭氧生化處理段，在減速腔上部的顆粒懸浮物被循環(huán)運(yùn)動(dòng)的刮板帶刮往污泥槽，與減速腔內(nèi)低處的水體分離，污泥從污泥口被取走，減速腔內(nèi)液體需要升高到上沿位置以便被刮板帶刮過(guò)，所以，折彎引流道不能直接無(wú)阻力連接后方腔室，否則液位只能達(dá)到折彎引流道出口處的高度。
起泡管位于減速腔外的段落上具有穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)，穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)調(diào)整其所連接的起泡管內(nèi)氣壓等于同高度的液體壓力；起泡管具有至少高度不等的兩層，所有起泡管在水平面上的投影覆蓋減速腔的全部截面。
起泡管內(nèi)氣壓等于同高度液體的壓力，這樣起泡管內(nèi)氣體形成氣泡并脫離起泡管的條件，液體內(nèi)理想氣泡的狀態(tài)方程是：泡內(nèi)壓力與泡外壓力存在壓差并等與氣泡膜的張力總和，任何情況下，完整氣泡內(nèi)的壓力都高于外部，所以，起泡管內(nèi)氣壓只達(dá)到同高度處液體壓力就無(wú)法形成連續(xù)出流的穩(wěn)定氣泡，而這也是本申請(qǐng)?jiān)诔喽我苊獾那闆r，因?yàn)檫^(guò)量的氣泡會(huì)加劇減速腔內(nèi)污水流動(dòng)的紊亂程度，會(huì)有大量的顆粒物甚至小氣泡隨著水體進(jìn)入后方厭氧生化處理段，而且大量的氣體導(dǎo)入減速腔，也增大了污水里含氧量，影響后方厭氧處理的效果，污水中顆粒懸浮物通過(guò)起泡管時(shí)情況又有所不同，懸浮物表面微觀不平整，容易吸附一小團(tuán)氣體，可以實(shí)現(xiàn)顆粒物從起泡管表面孔洞過(guò)流時(shí)拽引出氣體而形成一個(gè)結(jié)合體，從而增加懸浮物的上浮力，進(jìn)一步防止固態(tài)物進(jìn)入折彎引流道。
穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)包括硬質(zhì)腔室與柔性感壓區(qū)，柔性感壓區(qū)接觸同深度液體。穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)的大部分是剛性的，一小塊區(qū)域通過(guò)柔性的例如薄膜封閉，薄膜朝外的一側(cè)浸入與該起泡管同樣深度的液體中，穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一個(gè)氣體的緩存位置，消除掉外部供應(yīng)氣源的壓力波動(dòng)，穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)也可以通過(guò)調(diào)壓閥等方式實(shí)現(xiàn)。
厭氧生化處理段包括罐體、進(jìn)流孔、折流板、出流孔、排氣孔，罐體內(nèi)設(shè)置豎直的折流板，罐體側(cè)壁頂部設(shè)置進(jìn)流孔和出流孔，罐體頂部設(shè)置排氣孔，罐體連續(xù)多個(gè)串聯(lián)，前級(jí)罐體的出流孔與后級(jí)罐體的進(jìn)流孔直對(duì)連接，首級(jí)罐體的進(jìn)流孔連接除泥段，末級(jí)罐體的出流孔連接好氧生化處理段，排氣孔匯集后作為一體化設(shè)備的沼氣口，罐體底部均開設(shè)排空口，排空口常閉。
污水進(jìn)入罐體內(nèi)進(jìn)行厭氧微生物處理，微生物可以布置在折流板以及罐體的內(nèi)壁上，充分處理后的污水溶解性有機(jī)物被大量去除，產(chǎn)生的沼氣在沼氣口收集儲(chǔ)存，污水繼續(xù)前進(jìn)至好氧生化處理段進(jìn)行深度進(jìn)一步凈化。
好氧生化處理段包括存水腔、曝氣腔、斜流板、提升泵、曝氣泵，存水腔連通末級(jí)罐體，存水腔上方設(shè)置曝氣腔，曝氣腔內(nèi)設(shè)置若干斜流板，曝氣腔底部側(cè)壁設(shè)置出流口，曝氣腔頂壁設(shè)置排氣口，提升泵出口通過(guò)管路連接曝氣腔內(nèi)頂部，斜流板上表面具有若干彌散氣孔，斜流板豎直依次對(duì)稱傾斜并高低錯(cuò)位，斜流板從曝氣腔側(cè)壁連接曝氣泵。
從厭氧生化處理段過(guò)來(lái)的污水只能依靠高度勢(shì)能流動(dòng)到處于低位的存水腔內(nèi)，然后通過(guò)提升泵增壓提升后，進(jìn)入曝氣腔內(nèi)不斷折流下落，折流過(guò)程中斜流板表面不斷吹出氣體增加污水與空氣的接觸，斜流板上還可以設(shè)置填料結(jié)構(gòu)模擬濕地形式，在較長(zhǎng)的污水流動(dòng)路徑上進(jìn)一步凈化污水，高級(jí)氧化段與好氧生化處理段的結(jié)構(gòu)大致相同，高級(jí)氧化段也有底部存水的腔室以及上部加藥處理的腔室，加藥處理腔室頂壁通過(guò)加藥機(jī)投放藥劑，具有強(qiáng)氧化性，進(jìn)一步去除有機(jī)物，然后加藥腔室底部側(cè)壁開始出流口進(jìn)行排放。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：本發(fā)明本設(shè)備采用厭氧處理加生化處理的方式，多級(jí)凈化結(jié)構(gòu)，高效地去除有機(jī)廢物，降解能力強(qiáng)；一體化設(shè)備，整體撬塊安裝；采用厭氧處理過(guò)程，厭氧菌在無(wú)氧環(huán)境下生長(zhǎng)和代謝時(shí)能夠產(chǎn)生甲烷等可再生能源；污泥收集位離開水體部分，防止污泥需要額外的除水作業(yè)，以及水體從污泥口排出，設(shè)備內(nèi)沒有固體物沉降位置，減少停機(jī)除泥次數(shù)，拉長(zhǎng)維護(hù)周期。水分含量不多的污泥直接投入一旁配置的分子膜腐熟模塊，封閉環(huán)境經(jīng)歷一定時(shí)間的堆肥發(fā)酵，成為有機(jī)肥副產(chǎn)物。
（發(fā)明人：林樹光;程國(guó)棟;張魯現(xiàn);魏龍杰;丁茂晨;崔志臣;叢然）
