适用于农村生活污水的处理设备

技术领域

本申请涉及一种水处理设备，具体涉及一种适用于农村生活污水的处理设备。

背景技术

2019年4月，生态环境部发布了《农村生活污水处理设施水污染排放控制规范编制工作指南(试行)》，指出尾水排放标准因地制宜，可适当放宽；鼓励优先选择氮磷资源化与尾水利用技术。

同月，住建部发布的《农村生活污水处理工程技术标准》将于2019年12月正式实施，标准中全面、系统地对设计水量和水质、污水收集系统、污水处理、配套设施、施工和验收、运行和维护等内容进行了规定。

现有的污水处理设备难以适用于农村的生活污水处理。

发明内容

为了解决现有技术的不足之处，本申请提供了一种适用于农村生活污水的处理设备，包括：进水装置、缺氧反应器、厌氧反应器、好氧反应器、返流沉淀池、膜生物反应器、返流沉淀池、反冲澄清池、第一回流设备、第二回流设备、第一曝气风机、第二曝气风机和出水装置。

缺氧反应器为污水提供缺氧状态以使其中的反硝化菌发生反硝化反应从而对污水进行脱氮处理。厌氧反应器为污水提供厌氧状态以使其中的厌氧菌发生反应从而对污水进行释磷和氨化处理。好氧反应器为污水提供好氧环境以使其中的好氧菌发生反应从而对污水进行硝化吸磷和去除BOD处理。其中，缺氧反应器、厌氧反应器和好氧反应器依次构成连通以使污水依次流经缺氧反应器、厌氧反应器和好氧反应器。

其中，返流沉淀池用于使污水中固定物沉淀；返流沉淀池与好氧反应器构成连通以使好氧反应器排出的污水进入返流沉淀池；返流沉淀池与缺氧反应器构成连通以使返流沉淀池的底层液回流至缺氧反应器。

其中，膜生物反应器用于通过内置膜丝对污水进行固液分离；膜生物反应器与返流沉淀池构成连通以使返流沉淀池的上层液流至膜生物反应器。膜生物反应器同时向好氧反应器进行液流返流。

其中，返流沉淀池通过添加絮凝剂或助凝剂以对污水进行絮凝处理。具体而言，返流沉淀池中设置有斜管装置以通过斜管装置使污水中的固定物沉淀；返流沉淀池中设有紫外光灯管以使紫外光线对污水进行消毒处理。

其中，反冲澄清池用于污水澄清并提供反冲洗所需的澄清液流；反冲澄清池与膜生物反应器构成连通以使反冲澄清池对膜生物反应器过滤后的液流进行澄清，同时反冲澄清池为膜生物反应器提供反冲液流。

其中，第一回流设备用于将好氧反应器中的下层污水输送回至缺氧反应器。第二回流设备用于将返流沉淀池的下层污水输送回至缺氧反应器。

第一曝气风机用于向好氧反应器内进行曝气处理；第一曝气风机连接至缺氧反应器以使第一曝气风机产生气流输送至好氧反应器。

第二曝气风机用于向膜生物反应器内进行曝气处理；第二曝气风机连接至膜生物反应器以使第二曝气风机产生气流输送至膜生物反应器。

膜池自吸泵用于在膜生物反应器中液位超过预设水位时抽取膜生物反应器中已处理的污水；反冲洗水泵用于在膜生物反应器中对膜生物反应器的膜丝进行冲洗；膜池加药装置用于向膜生物反应器中添加消毒药剂；气洗装置用于扰动和震动膜生物反应器中的膜丝以剥离附着的固体污物。

本申请的有益之处在于：提供了一种具有较高的脱氮除磷效率且克服农村水质水量变化较大的问题的适用于农村生活污水的处理设备。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请一种实施例的适用于农村生活污水的处理设备的结构示意图；

图2为本申请另一种实施例的适用于农村生活污水的处理设备立体结构示意图；

图3为图2所示适用于农村生活污水的处理设备的整体结构示意图；

图4为图2所示适用于农村生活污水的处理设备的第一安装盒结构示意图；

图5为图2所示适用于农村生活污水的处理设备的沉淀池结构示意图；

图6为图2所示适用于农村生活污水的处理设备的滑轨侧视结构示意图；

图7为图2所示适用于农村生活污水的处理设备的曝气管结构示意图；

图8为图2所示适用于农村生活污水的处理设备的搅拌叶结构示意图；

图9为图2所示适用于农村生活污水的处理设备的图3的A处局部放大结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

参照图1所示，本申请的适用于农村生活污水的处理设备，包括：进水装置、缺氧反应器、厌氧反应器、好氧反应器、返流沉淀池、膜生物反应器、返流沉淀池、反冲澄清池、第一回流设备、第二回流设备、第一曝气风机、第二曝气风机和出水装置。

缺氧反应器为污水提供缺氧状态以使其中的反硝化菌发生反硝化反应从而对污水进行脱氮处理。厌氧反应器为污水提供厌氧状态以使其中的厌氧菌发生反应从而对污水进行释磷和氨化处理。好氧反应器为污水提供好氧环境以使其中的好氧菌发生反应从而对污水进行硝化吸磷和去除BOD处理。其中，缺氧反应器、厌氧反应器和好氧反应器依次构成连通以使污水依次流经缺氧反应器、厌氧反应器和好氧反应器。

其中，返流沉淀池用于使污水中固定物沉淀；返流沉淀池与好氧反应器构成连通以使好氧反应器排出的污水进入返流沉淀池；返流沉淀池与缺氧反应器构成连通以使返流沉淀池的底层液回流至缺氧反应器。

其中，膜生物反应器用于通过内置膜丝对污水进行固液分离；膜生物反应器与返流沉淀池构成连通以使返流沉淀池的上层液流至膜生物反应器。膜生物反应器同时向好氧反应器进行液流返流。

其中，返流沉淀池通过添加絮凝剂或助凝剂以对污水进行絮凝处理。具体而言，返流沉淀池中设置有斜管装置以通过斜管装置使污水中的固定物沉淀；返流沉淀池中设有紫外光灯管以使紫外光线对污水进行消毒处理。

其中，反冲澄清池用于污水澄清并提供反冲洗所需的澄清液流；反冲澄清池与膜生物反应器构成连通以使反冲澄清池对膜生物反应器过滤后的液流进行澄清，同时反冲澄清池为膜生物反应器提供反冲液流。

其中，第一回流设备用于将好氧反应器中的下层污水输送回至缺氧反应器。第二回流设备用于将返流沉淀池的下层污水输送回至缺氧反应器。

第一曝气风机用于向好氧反应器内进行曝气处理；第一曝气风机连接至缺氧反应器以使第一曝气风机产生气流输送至好氧反应器。

第二曝气风机用于向膜生物反应器内进行曝气处理；第二曝气风机连接至膜生物反应器以使第二曝气风机产生气流输送至膜生物反应器。

膜池自吸泵用于在膜生物反应器中液位超过预设水位时抽取膜生物反应器中已处理的污水；反冲洗水泵用于在膜生物反应器中对膜生物反应器的膜丝进行冲洗；膜池加药装置用于向膜生物反应器中添加消毒药剂；气洗装置用于扰动和震动膜生物反应器中的膜丝以剥离附着的固体污物。

更具体而言，以下对本申请再做详细介绍。

AAO工艺介绍：

通过实验改良前置缺氧池改善了传统厌氧（A）、缺氧（A）、好氧（O）的相关在前置缺氧池中，主要作用是去除二沉池的回流污泥中含有的硝酸根，使厌氧段释磷更充分；在厌氧段，聚磷菌缺氧而释放出磷酸盐，同时有机物得到一定的去除。缺氧段虽不供氧，但有好氧池混合液回流供给NO3-N作为电子受体从而反硝化脱氮。在好氧池中，好氧微生物进行硝化和大量去除有机物，也大量吸收溶解性磷酸盐，并将其贮藏在体内，通过排放剩余污泥达到除磷效果。好氧池中通过曝气进行搅拌，不需要另设水下推进装置，曝气搅拌功率能达到活性污泥处于悬浮状态。缺氧池回流混合液需要水下推进装置设备输送，回流比为300%

较比传统AAO有以下几个优点：

1）出水水质比AAO工艺更高、脱氮除磷效果好、节省化学药剂的使用。

2）总水力停留时间少于其他同类工艺。

3）厌氧、好氧交替运行，能有效地抑制污泥膨胀。

4）污泥沉降性能好，无污泥膨胀问题，出水水质好，并具有一定的耐冲击负荷能力，运行稳定，管理简便。

5）采用鼓风曝气，氧利用率高，耗电量较低。

6）设计水深较大，可减少曝气池占地。

AAO+沉淀+MBR膜组件工艺，是一个改良版一体化集成水处理设备，通过现场实际应用表明，出水水质可以稳达相关排放标准一级A标准。

下面就工艺介绍说明：

1、进水说明：

一体化设备前端设有调节池，调节池内有提升泵，通过液位控制开关对提升泵进行相关的控制，高液位时提升泵开启对一体化设备进水，低液位停止。

通过管道进入缺氧段池底（A），等到缺氧池水池满后，通过自流进入厌氧池（A）池底，等到厌氧池水满后通过自流进入好氧池池底（O），好氧池水满后通过自流进入二沉池导流筒进入二沉池，进行第一程度的固液分离，去除大部分比重较大的悬浮物，等到二沉池水满后，水通过二沉池顶部的溢流堰板自流进入膜池。等到高液位时，自吸泵自动开启，在膜池内进一步的进行第二程度的固液分离，进一步的去除更小的悬浮物及相关体积较大的微生物。膜出水到澄清池（反冲洗水池）等到水满后自流排放。

2、进水过程中相关设备动作说明

调节池内有液位计，高液位提升泵开启，一体化开始进水工作，缺氧、厌氧、好氧段池内都布满微生物填料，为相关属性的生物提供寄生繁殖的场所进一步的通过生物的新城代谢对内部污染物质进行吸附处理。在此工作期间，外接曝气风机设备对好氧池段提供曝气，为微生物提供更好的有氧环境。

其次，好氧池内设有回流泵，对好氧池内硝化液对缺氧池进行硝化液回流，进一步的通过厌氧缺氧环境对相关污染物及逆行循环去除。

再者就是好氧池内水通过自流进入二沉池，二沉池内设有导流桶装置，自流过来的通过导流筒会被切割，水花四溅与外接加辅助沉淀药剂进行充分融合，进一步提高内部污泥和脱落的生物膜沉淀效率。沉淀池内还设有斜管装置，斜管装置对水流起一个相关的停留作用，大大增大了沉淀时间，为此沉淀效果也会进一步提高。

为此沉淀池的上清液自流到膜池内的水会相对与干净很多，再经过膜的抽吸其出水中的SS和部分污染物质也会进一步降低从而达到一级A出水标准。膜池附属设备有自吸泵、反冲洗水泵、消毒加药系统，进一步的保证膜丝在使用寿命上增加。不仅如此，被膜截留的SS也会通过膜池内的污泥回流泵回流到缺氧池段周而复始会进一步去除相关物质保证出水稳定运行。

3、工艺联动说明

主干线包括：提升泵、曝气风机、抽吸泵、两台加药泵、及相关液位计。

可以在设备前端设置调节池，调节池可以为混凝土结构，调节池内到高液位时，提升泵工作，相对应的曝气风机工作，沉淀加药设备工作，往返流沉淀池内投加絮凝剂或助凝剂，等到膜池液位到高液位时抽吸泵工作。等到低液位是相对应的设备就停止工作。

不仅如此，当进水流量大于膜上自吸泵抽吸量时，也就是膜池内达到超高液位时，膜池自吸泵工作，前端设备（提升泵、曝气风机、加药设备）同步工作，只有自吸泵工作。这样周而复始联动工作。

膜池出来后的水通过澄清池，通过消毒设备药剂对其进行杀死相关大肠杆菌类的致病菌，进一步达标排放。

辅助干线说明：辅助干线包括：硝化液回流泵、污泥回流泵、反洗风机、反冲洗水泵。

这四种设备都是经过前期运营得到相关数据后，通过PLC中时间继电器和压差变送器，一是通过时间进行确定回流周期，另一方面是通过进出口压差进行确定，确定回流周期、膜反洗周期。

通过两者工艺联动一方面更好地保证出水、另一方面时最大限度地保证MBR膜组件使用寿命从而减少后期运营成本。

作为本申请的另一方面，本申请的适用于农村生活污水的处理设备的具有远程通讯模块，其能与智能手机或者PC终端构成数据交互，以使用户可以通过智能手机或者PC终端控制本申请的适用于农村生活污水的处理设备，并获取适用于农村生活污水的处理设备的相应数据情况。

作为进一步地优选方案，本申请的适用于农村生活污水的处理设备还设有图像采集装置，可以采集图像传输至用户的智能手机或者PC终端。

作为本申请一个扩展方案，参照图2至图9所示，新农村建设污水处理设备包括厌氧池2、缺氧池29、沉淀池28、膜池15、消毒池19和第二安装盒11，厌氧池2和第一电机3顶部均固接第一驱动盒4，第一驱动盒4一侧安装第一电机3，第一电机3输出端固接主动锥齿轮45，主动锥齿轮45一侧设有相啮合的从动锥齿轮43，厌氧池2和缺氧池29内腔顶部均通过支架安装滑轨38，滑轨38表面滑动连接滑块39，厌氧池2和缺氧池29内腔均设有清洗管44，清洗管44顶部固接转动杆47，转动杆47底端表面固接滑块39，滑块39顶端延伸至第一驱动盒4内腔，滑块39顶端套接从动锥齿轮43，第一驱动盒4顶部设有水管46，水管46通过旋转密封连接转动杆47；

沉淀池28顶部固接第二安装盒11，第二安装盒11内腔顶部固接第二电机10，第二电机10一侧固接转盘9，转盘9表面转动连接往复杆8，往复杆8底端转动连接推杆14，沉淀池28内腔顶部和顶部均设有限位槽12，推杆14穿过限位槽12延伸至沉淀池28内腔固接移动板6，移动板6两侧均固接刮板5，第二安装盒11内腔均设有第一安装盒7，第一安装盒7内腔顶部设有滑轨34，滑轨34表面滑动连接移动板36，移动板36底端两侧而分别固接活动杆33和第一电动推杆35，第一电动推杆35一侧固接第一安装盒7内壁，第一安装盒7内腔一侧固接套管32，套管32内壁固接弹簧31，活动杆33一端延伸至套管32内腔固接弹簧31；

缺氧池29内腔底部中央设有防水壳24，防水壳24内腔设有第三电机25，第三电机25顶部输出端贯穿出固接搅拌杆23，搅拌杆23表面固接若干搅拌叶40，搅拌叶40表面分布若干破碎孔，沉淀池28内腔底部两侧均安装曝气管26，曝气管26上安装若干出气管42，出气管42顶端安装多孔膜41；

膜池15内腔底部安装生物膜组件16，膜池15内腔底部一侧安装回流泵22，回流泵22顶端通过回流管30连接生物膜组件16，回流泵22底端通过回流管30连接厌氧池2，膜池15内腔一侧底部安装输送泵20，输送泵20一端通过输送管21连接生物膜组件16，输送泵20另一端通过输送管21连接消毒池19，消毒池19内腔顶部安装喷淋板18。

厌氧池2一侧固接缺氧池29，缺氧池29一侧固接沉淀池28，缺氧池29两侧通过单向阀1分别连接厌氧池2和沉淀池28，厌氧池2一侧底部安装入水口。

出气管42两端均通过螺纹连接曝气管26内壁，出气管42顶端设有安装槽安装多孔膜41；活动杆33一端切面宽度大于套管32一侧缺口宽度，滑轨34两端均设有凸块；缺氧池29内腔设有喷洒板13，喷洒板13底部设有喷口，清洗管44底部和两侧均安装喷头；滑轨38为环状结构，滑轨38安装在支架内部凹槽，支架顶部固接厌氧池2内腔顶部；沉淀池28一侧固接膜池15，沉淀池28顶部通过单向阀1连接膜池15；沉淀池28底部对称安装两个排污泵27，排污泵27外接排污管；消毒池19顶部中央安装消毒水盒17，消毒池19内腔顶端对称安装两个紫外线灭菌灯；絮凝剂盒37底部与喷洒板13顶部相连接，刮板5一侧与沉淀池28内壁相贴合。

本申请在使用时，本申请中出现的电器元件在使用时均外接连通电源和控制开关，将污水通过厌氧池2一侧入水口将污水输送到厌氧池2内腔，通过厌氧池2可以使聚磷菌缺氧而释放出磷酸盐，同时有机物得到一定的去除，之后污水可以通过单向阀1流到缺氧池29内部，在缺氧池29内部进行进行脱氮，之后污水可以通过单向阀1流到沉淀池28内部，而且通过曝气管26可以方便进行曝气，而且在曝气时，可以通过多孔膜41和出气管42可以提高曝气效果，避免出现大气泡，而且通过第三电机25可以带动搅拌杆23转动，而且通过絮凝剂盒37和喷洒板13进行喷淋絮凝剂，而且通过第一电动推杆35可以通过推动移动板36移动，移动板36顶端在滑轨34表面移动，且底端带动排污泵27移动，当第一电动推杆35来回伸缩时可以使喷洒板13喷洒更加均匀，而且移动板36在移动时，通过弹簧31、套管32和活动杆33可以便于往复运动，而且配合搅拌杆23和搅拌叶40的搅拌可以提高沉淀效果，便于配合排污泵27进行及时排污，而且第二电机10可以带动转盘9转动，转盘9可以带动第二电机10推动推杆14上下往复运动，推杆14可以进行推动移动板6和刮板5上下移动，可以对沉淀池28内壁进行清理，避免沉淀池28内壁上粘附沉淀物，之后可以进入膜池15内部，通过生物膜组件16对污水进行再次过滤处理，过滤后可以通过输送泵20和输送管21输送到消毒池19内，而且消毒水盒17和喷淋板18可以进行喷洒消毒水，便于进行消毒，而且消毒池19顶部的紫外线灭菌灯可以提高灭菌效果，而且生物膜组件16筛除的污水可以提高回流泵22和回流管30输送到厌氧池2进行再次处理。

以上实施例方案通过第一电机、第一驱动盒、滑块、滑轨、从动锥齿轮、清洗管、主动锥齿轮、水管和转动杆可以方便对厌氧池和缺氧池内部进行清洗，而且通过转盘、第二电机、往复杆、限位槽、推杆、移动板和刮板可以便于对沉淀池内壁进行清理，配合排污泵便于进行排污；并且，通过第一安装盒、弹簧、套管、活动杆、滑轨、第一电动推杆、移动板和滑轨便于控制喷洒板进行喷洒絮凝剂，而且当喷洒板进行晃动喷洒时，可以提高沉淀效果，而且通过搅拌杆、曝气管、第三电机、出气管和多孔膜可以提高曝气效果，便于提高沉淀效果；另外，通过厌氧池、缺氧池、膜池、生物膜组件和消毒池可以对污水多重处理，可以提高处理效果，而且通过回流泵和回流管可以对污水进行二次处理，便于提高处理效果。

第一电机3和第二电机1采用的是台州朗博电机有限公司生产的y2-225M型号及其相关的配套电源和电路。

涉及到电路和电子元器件和模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本申请保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。