申请日2021.06.28
公开（公告）日2021.08.24
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明涉及一种竖井式污水处理设备，包括竖井形状的设备本体，所述设备本体包括竖井反应池和沉淀池，所述竖井反应池和沉淀池通过中间隔板隔开，所述竖井反应池与进水管连接，其中，所述竖井反应池自上而下分为四个区域，分别包括生物填料区、反应区、污泥截留区和沉泥区，所述竖井反应池的深度在5‑10米之间并且所述设备本体设置于土地内。其通过采用的竖井形式，在竖向可达10m或更高，均位于地下，可以有效利用地温作为提升污水温度的热源，在不增加成本的条件下可以提升北方地区冬季农村污水温度。
权利要求书
1.一种竖井式污水处理设备，包括竖井形状的设备本体，所述设备本体包括竖井反应池和沉淀池，所述竖井反应池和沉淀池通过中间隔板隔开，所述竖井反应池与进水管连接，其特征在于，所述竖井反应池自上而下分为四个区域，分别包括生物填料区、反应区、污泥截留区和沉泥区，所述竖井反应池的深度在5-10米之间并且所述设备本体设置于土地内。
2.根据权利要求1所述的一种竖井式污水处理设备，其特征在于，所述进水管的进水口伸入到所述反应区的位置。
3.根据权利要求1所述的一种竖井式污水处理设备，其特征在于，所述竖井反应池内设置排泥管，所述排泥管的排泥吸口设置在所述沉泥区，所述排泥管的上端设置排泥通气管。
4.根据权利要求1所述的一种竖井式污水处理设备，其特征在于，所述生物填料区设置生物填料。
5.根据权利要求4所述的一种竖井式污水处理设备，其特征在于，所述竖井反应池内设置曝气管，所述曝气管的穿孔曝气管位于所述生物填料下方。
6.根据权利要求1所述的一种竖井式污水处理设备，其特征在于，所述中部隔板上设置连接口。
7.根据权利要求1所述的一种竖井式污水处理设备，其特征在于，所述沉淀池内设置斜板填料。
8.根据权利要求1所述的一种竖井式污水处理设备，其特征在于，所述沉淀池内设置穿孔集水装置，所述穿孔集水装置与出水管连接。
说明书
一种竖井式污水处理设备
技术领域
本发明属于农村污水处理领域，具体涉及一种竖井式污水处理设备。
背景技术
农村污水处理技术有其明显特征，各区域差异性大，我国北方地区冬季农村污水温度低而难以生化处理的问题成为困扰，成为很多农村污水处理达标率低的主要原因，而依靠蒸汽、电等方式增温成本会非常高，且存在安全隐患，很难实现。研究有效提升冬季污水处理效率的技术成为解决我国北方地区农村污水处理的关键环节。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种竖井式污水处理设备，包括竖井形状的设备本体，所述设备本体包括竖井反应池和沉淀池，所述竖井反应池和沉淀池通过中间隔板隔开，所述竖井反应池与进水管连接，其中，所述竖井反应池自上而下分为四个区域，分别包括生物填料区、反应区、污泥截留区和沉泥区，所述竖井反应池的深度在5-10米之间并且所述设备本体设置于土地内。
优选的是，所述进水管的进水口伸入到所述反应区的位置。
优选的是，所述竖井反应池内设置排泥管，所述排泥管的排泥吸口设置在所述沉泥区，所述排泥管的上端设置排泥通气管。
在上述任一方案中优选的是，所述生物填料区设置生物填料。
在上述任一方案中优选的是，所述竖井反应池内设置曝气管，所述曝气管的穿孔曝气管位于所述生物填料下方。
在上述任一方案中优选的是，所述中部隔板上设置连接口。
在上述任一方案中优选的是，所述沉淀池内设置斜板填料。
在上述任一方案中优选的是，所述沉淀池内设置穿孔集水装置，所述穿孔集水装置与出水管连接。
技术特点：反应池采用竖井式设计，位于地下，冰冻线以下地温会逐步升高，地面以下5～10m，正常条件下温度基本在12～17℃，冬季时通过地温与水力循环作用可以污水温度达到10℃以上，实际地温使污水温度控制在较小的波动范围内；竖向布置极大节约占地；中间设置导流隔板，中上部单侧曝气使水体在反应池内形成环流，可根据曝气强度可以形成不同的循环比，系统内无机械设施；局部曝气在反应池内可以自然形成不同反应区；在曝气区设置辫式生物填料可以提升生物量；反应池内泥液在竖向会形成浓度梯度，利用下部比重较大的活性污泥形成截留层，截留原水中大颗粒物质；反应区底部为沉泥槽沉淀污泥可以自流进入系统，不需单独回流动力。
本发明还提供了一种竖井式农村污水处理工艺，包含曝气充氧兼具气提水力循环技术、生物处理技术、沉淀污泥无动力回流技术、冬季地温加热污水技术、污泥层截留技术、穿孔集水装置技术。所述曝气充氧技术，利用鼓风机为系统曝气，在曝气区域形成好氧区；所述兼具气提水力循环技术，利用向受约束水体内通入压缩空气，空气释放时，水体密度差减小，使水体上流，从而在系统内形成水力环流，并在竖井区域内形成各种反应区；所述生物处理技术，水流在气提过程中充氧，其溶解氧相对较高，经过设置生物填料的区域，与填料上的生物膜进行吸附与交换，生物膜降解吸附的污染物，从而达到去除水中污染物的目的；所述沉淀污泥无动力回流技术，利用沉淀池底部不小于60°的斜面，将沉淀污泥滑向与反应池间的开口，进而重新进入反应系统；所述地温加热污水技术，反应池(可以是调节池)池体部分位于地下，深处可达到10m，地下温度随深度增加而增加，北方地区地下5～10m深处温度达到12～17℃，反应池内水体循环时通过箱体进行传热，地温使污水温度逐步升高，可达到10℃以上，同样其他季节也会使污水温度降低，可以常年温度保持在较小波动范围内；所述污泥截留技术，由于重力原因，比重较大的颗粒在反应池底部会形成一定积累，进而形成污泥层，可以进行截留原水中较大颗粒悬浮物等；所述穿孔集水装置是我司自主研发的采用穿孔管组成的收集装置，具有隔离浮渣，改善沉淀收水难度的功能。
在上述技术中优选的是，所述生物处理区设置辫式固定生物填料，可以利用接种污泥加速填料挂膜，形成合适的生物菌群。
在上述技术中优选的是，所述竖井式深度需达到地下5～10m范围内，这样可以提供较为稳定的地热源，达到处理所需的水温。
在上述技术中优选的是，所述反应池应有足够的循环传热时间，以使正常处理条件下，污水系统污水温度可以达到设计要求。
在上述技术中优选的是，所述气提水力循环，采用常规风压可以使水体形成循环与充氧，并在反应器内形成DO浓度梯度，从而形成不同反应区，能耗节约。
在上述技术中优选的是，所述沉淀污泥无动力回流，沉淀污泥可以利用重力作用再回到反应系统中的作用，此种适用于小规模污水处理；
在所述技术中优选的是，所述污泥截留技术，由于重力原因，比重较大的颗粒在反应池底部会形成一定积累，进而形成污泥层，可以进行截留原水中较大颗粒悬浮物等，进而发生水解酸化反应，提升可生化性。
在所述技术中可以优选的是，反应器可以采用并联、串联组合的方式，在反应池上部设置连接管，可以形成多级AO工艺，来满足不同处理规模的需要。
本发明的目的是提供一种利用自然条件提升污水温度的竖井式农村污水处理技术，其通过采用的竖井形式，在竖向可达10m或更高，均位于地下，可以有效利用地温作为提升污水温度的热源，在不增加成本的条件下可以提升北方地区冬季农村污水温度(其他地区同样有效)。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)现有技术无法低成本增加冬季农村污水温度；
(2)竖井式设计技术，可以极大节约处理设施占地问题；
(3)竖井式反应器可以在深度方向分段制作，现场再用法兰连接，可以很好解决设备运输与设备安装问题；
(4)竖井式反应器可以采用并联/串联的组合方式，实现不同处理规模要求。
（发明人：柏昕然;陈凡阵;李诚;曹仲宏;胡光振;方正;顾悦;郭金玲;刘旭;马正占）