[發明專利]小城鎮污水處理一體化高效低能耗新型處理設備及處理方法

在審

• 申請號: 201710172483.7
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN106915824A
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發明（設計）人: 譚明;石文政
• 申請（專利權）人: 上海仁創環境科技有限公司
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F3/34
• 代理公司: 上海三方專利事務所31127
• 代理人: 吳瑋,李美立

[技術領域]

本發明涉及污水處理技術領域，具體來說是一種小城鎮污水處理一體化高效低能耗新型處理設備及處理方法。

[背景技術]

隨著社會經濟的快速發展，我國污水排放量逐年增長，“十三五”城市污水集中處理率目標設置為95％，但是對于城市污水管網難于延伸的區域(如農村、小城鎮、城郊生活區等)，污水處理率仍然很低。中國有40000多個鄉鎮，每個鄉鎮又有多個自然村落，都面臨污水自然排放和污染的問題。目前隨著中國的發展，這些問題迫切需要解決。

目前農村已有的污水處理設施大多數為如下工藝:

(1)生態處理模式，如生態塘處理系統、人工濕地處理系統、地下滲濾處理技術、蚯蚓生態濾池等，這類工藝有占地面積比較大，污水處理量有限，同時還受冬天低溫影響等缺點；

(2)傳統污水處理工藝，如A/O、A2O、SBR、CASS、生物接觸氧化、UBOX等，這類工藝都是地埋式和淹沒式，雖然比較成熟，但占地面積仍比較大，同時配套設備比較多，故障率高，工藝控制復雜，運行維護要求高，投資和運行費用也比較高，適合南方經濟發達地區；

(3)結合地形、地質、植被條件，將上述(1)和(2)進行組合工藝，這類工藝仍存在以上兩種缺點。

我國專利201510755790.9公開了一種污水處理系統，通過依次連通的厭氧池、好氧池以及沉淀池實現了循環、連續的污水處理，但是該污水處理系統為了將空氣通入好氧池內，需要額外的設置氣泵與相應的曝氣管，提高了運行的成本與設備的復雜程度，不利于節能環保的社會需求。我國專利201510116668.7公開了一種污水處理系統，包括預缺氧池、厭氧池、缺氧池、好氧池，可以靈活多變的普遍適應各種水質和處理要求，但是污水都是簡單地直接通過進水管進入各處理池內，不能使污水與池內物質充分均勻的接觸，并且需要使污水依次通入各個處理池內進行反應，導致了處理效率的降低，并且要占用較大的面積。

而且以處理規模按照200m³/d計，傳統的污水處理工藝的投資成本在4000-6000元/噸，運行成本在0.80-1.40元，投資和運行費用較高。

因此，研發一種處理工藝簡單、投資和運行費用低、處理效率高、節能和運行維護簡單的一體化污水處理設備具有非常重要的意義。

[發明內容]

本發明的目的在于解決現有技術的不足，提供一種小城鎮污水處理一體化高效低能耗新型處理設備及處理方法，集生物濾池與沉淀功能為一體，污水通過頂部的旋轉式布水器進入曝氣生物濾池單元，污水在重力作用下，沿著填料區內的填料間隙向下流動，使污水與生物濾池填料上覆著的生物膜接觸，該生物膜由外向內存在好氧區、缺氧區和厭氧區，在此生物膜上存在大量不同種類的微生物，當填料表面的生物膜與污水接觸的同時，污水中的營養底物(即污染物)在生物膜上由外向內滲透和傳遞，生物膜上的微生物吸附水體中的污染物作為微生物繁殖的營養底物，并同步發生有機氧化、硝化、反硝化等生物反應，從而降解去除污水中的COD、BOD、氨氮、TN和總P等污染物質，微生物在處理污染物時由于生命活動產生熱量，在填料內的空氣溫度高于環境溫度，形成“煙囪效應”，空氣從底部往上流動，形成充氧曝氣，無需傳統機械鼓風設備、曝氣器和管道等。

為了實現上述目的，設計一種小城鎮污水處理一體化高效低能耗新型處理設備，包括集氣罩(20)、旋轉布水區(15)、生物濾池反應區(16)和沉淀區(17)，其特征在于旋轉布水區(15)設置于一體化設備的頂部，生物濾池反應區(16)設置于一體化設備的中部，沉淀區(17)設置于一體化設備的底部，旋轉布水區(15)設有旋轉布水裝置(2)，旋轉布水裝置(2)由布水立管(12)和布水支管(13)組成，污水從一體化設備的頂部進水口(1)進入布水立管(12)，然后進入布水支管(13)，布水支管(13)上開有若干小孔，且距離布水立管(12)中心越遠，小孔的密度越大，利用從布水管孔口噴出的水流所產生的反作用力，推動布水管繞布水立管旋轉，一體化設備頂部設有出風口(10)，出風口外部連接通風機，在通風機(18)引風作用下和旋轉布水裝置(2)布水作用下，布水區域(15)就形成負壓，新鮮空氣通過百葉窗(5)補充進入一體化設備內，新鮮空氣穿過生物濾池反應區的填料空隙向上進入布水區域(15)，在此過程達到為填料區(3)的微生物凈化反應提供氧氣。

所述的生物濾池反應區(16)主要由填料支撐層(4)和填料區(3)組成，沉淀區(17)主要由斜板沉淀區(8)、集水管(6)、集泥斗(11)、排泥管(9)組成。