公布日：2022.01.14
申请日：2021.11.17
分类号：C02F3/30(2006.01)I;C02F3/12(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种PE固定床生物膜分散组合式污水处理设备及方法，包括两个调节池和PE罐组，所述PE罐组包括预处理罐、两个固定床反应罐、内回流舱和沉淀罐，其中两个所述固定床反应罐分为高负荷反应罐和低负荷反应罐；采用两个调节池配合使用，适用于分散的聚居地，可以有效避免管道过长不便于维修或者维护的现象；且本发明通过调节阀控制两侧污水的相对平衡，且本发明通过液压缸和刮淤板可以将调节池底部的污泥快速的集中，并利用收集腔的两个半圆形的外壳达到快速从污水中分离污泥的目的，收集腔在吊移时，收集腔内的污水可通过过滤板流出，减轻清理污泥的负担，并通过压力弹簧使收集腔吊移后滑槽不会被未收集的污泥堵塞。
权利要求书
1.一种PE固定床生物膜分散组合式污水处理设备，其特征在于：包括两个调节池和PE罐组，所述PE罐组包括预处理罐、两个固定床反应罐、内回流舱和沉淀罐，其中两个所述固定床反应罐分为高负荷反应罐和低负荷反应罐；所述PE罐组分别通过连接管依次连接，所述预处理罐和所述内回流舱之间连接有硝化液回流管，所述内回流舱内安装有回流泵，所述回流泵与所述硝化液回流管连接，所述沉淀罐内设有污泥斗、污泥泵和水堰溢流系统，所述水堰溢流系统连接有清水管，所述污泥泵连接有污泥回流管；所述污泥回流管远离所述沉淀罐的一端通过污泥管三通分别接入两个调节池中，所述预处理罐连接有污水管，所述污水管远离所述预处理罐的一端通过污水管三通分别连接至两个所述调节池内部，两个所述调节池分别连接有一个进水管。
2.根据权利要求1所述的一种PE固定床生物膜分散组合式污水处理设备，其特征在于：两个所述调节池之间由隔板隔开，两个所述调节池的内部结构以所述隔板为对称轴对称设置，每个所述调节池内设有一个储水空间，所述污水管、进水管和污泥回流管分别贯穿所述调节池连通所述储水空间，所述污水管位于所述储水空间内的一端连接有提升泵，所述提升泵可拆卸安装在异形板上，所述异形板与所述隔板固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种PE固定床生物膜分散组合式污水处理设备，其特征在于：所述隔板的一端滑动设有支撑杆，所述支撑杆上下滑动在所述隔板内部，所述支撑杆上转动设有驱动轴，所述驱动轴上固定设有驱动齿轮和调节杆，所述驱动齿轮的一侧啮合有传动齿轮，所述传动齿轮固定设置在传动轴上，所述传动轴由伺服电机控制，所述伺服电机固定设置在固定杆上，所述固定杆与所述储水空间的一侧内壁滑动连接，所述固定杆上下滑动在所述调节池一端的内部，所述调节杆的两端分别位于两个所述储水空间内，所述调节杆的两侧分别转动设有一个转动轴，所述转动轴上固定设有连接杆，所述连接杆远离所述转动轴的一端固定设有浮球，所述调节杆的两端分别转动设有连接轴，所述连接轴上固定设有从动杆，所述从动杆远离所述连接轴的一端转动设有调节轴，所述调节轴上固定设有限位框，所述限位框内滑动设有把手，所述把手控制调节阀，所述调节阀可拆卸安装在污水管上。
4.根据权利要求3所述的一种PE固定床生物膜分散组合式污水处理设备，其特征在于：所述异形板的一侧设有固定在所述隔板上的液压缸，所述液压缸的一端控制有液压杆，所述液压杆远离所述液压缸的一端固定设有刮淤板，所述液压缸的外侧设有防渗罩，所述液压杆与所述防渗罩滑动连接，所述液压杆与所述防渗罩的连接处设有密封圈。
5.根据权利要求2所述的一种PE固定床生物膜分散组合式污水处理设备，其特征在于：所述储水空间的一侧内壁上固定设有安置槽，所述安置槽内安置有收集腔，所述收集腔包括控制座、过滤板、外半壳和内半壳，所述外半壳的两端分别与所述控制座和所述过滤板固定连接，所述内半壳的两端分别与所述控制座和所述过滤板转动连接，所述过滤板和所述控制座远离所述内半壳的一侧分别固定设有一个连接环，所述连接环通过承重链与盖板连接，所述盖板可拆卸安装在所述调节池的一侧。
6.根据权利要求5所述的一种PE固定床生物膜分散组合式污水处理设备，其特征在于：所述控制座远离所述连接环的一侧固定设有防水电机，所述防水电机的一端控制有旋转轴，所述旋转轴远离所述防水电机的一端固定设有传动杆，所述传动杆与所述内半壳固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种PE固定床生物膜分散组合式污水处理设备，其特征在于：所述外半壳靠近所述安置槽的一侧设有限位柱，所述安置槽上固定设有滑槽，所述滑槽内滑动设有顶柱，所述顶柱的一端固定设有压力弹簧，所述压力弹簧远离所述安置槽的一端固定设置在调节池上，所述顶柱的直径和所述限位柱的直径相等。
8.根据权利要求1所述的一种PE固定床生物膜分散组合式污水处理设备，其特征在于：两个所述固定床反应罐内分别设有第一生物膜和第二生物膜，所述第一生物膜的两侧分别固定在一个固定板上，所述第一生物膜与所述固定床反应罐的底面不接触，所述固定板与所述第一处理罐的内壁固定连接，两个所述固定板将所述第一处理罐的内部分割为三个独立的空间；所述第二生物膜与所述固定床反应罐的内壁固定连接，所述第二生物膜与所述固定床反应罐的底面不接触，所述第二生物膜中贯穿有曝气管，所述曝气管由曝气风机提供动力。
9.一种PE固定床生物膜分散组合式污水处理方法，提供如权利要求1 7中的任意一项所述的一种PE固定床生物膜分散组合式污水处理设备，其特征在于，包括以下步骤：S1、调节池配合使用：两个所述调节池分别连接不同区域的聚居地生活污水，根据两个所述调节池内污水的储存量控制所述调节阀，污水液面高的时候使污水管内的污水流量增加，污水液面低的时候使污水管内的污水流量减小，并且在两侧调节池内液面变化高度不一致时，通过调节杆的转动使两个所述调节池的污水液面趋向平衡；S2、预处理：在所述预处理罐内的厌氧条件下，污水或污泥中的大分子或不易降解的有机物转化为小分子、易降解的污染物；S3、固定床反应：通过两个所述固定床反应罐由高负荷和低负荷两级生物反应使有机分子和活性污泥进行有氧呼吸；S4、硝化液回流：在所述内回流舱内，通过所述回流泵将硝化液泵入所述硝化液回流管中，流回所述预处理罐内；S5、污泥回流：在所述沉淀罐内，污水均匀分布后沿整个过水断面缓慢上升，悬浮物沉降进入底部，固液分离后形成污泥和清水，清水由所述水堰溢流系统引入所述清水管内，污泥由所述污泥泵泵入所述污泥回流管，并由所述污泥管三通分别转运至两个所述调节池内缓存；S6、交替清理：由所述伺服电机控制一侧的所述储水空间内的所述调节阀关闭，所述储水空间内的污水静置后，利用所述刮淤板将所述调节池底部的污泥推至所述收集仓内，所述收集仓的所述内半壳转动使其封闭，将所述收集腔吊移并进行污泥清理，在所述收集仓吊出水面后，收集仓内的多余污水通过所述过滤板渗出；清理完一侧后控制所述伺服电机启动，打开清理完污泥一侧的所述调节阀并关闭未清理一侧的所述调节阀，对另一侧的所述调节池进行清理，待两侧清污完成后，控制所述伺服电机关闭，所述调节杆不再受到约束，所述调节杆继续根据两侧所述调节池的液面对所述污水管的流量进行控制。
10.根据权利要求9所述的一种PE固定床生物膜分散组合式污水处理方法，其特征在于：在步骤S3中，两级反应罐中高负荷状态下污染物浓度较高，低负荷状态下污染物浓度相对较低，两级反应罐处于兼氧和好氧的交替状态，好氧状态下，硝化菌将污水中的氨氮分子转化为硝酸根离子，聚磷菌超量吸收磷，在兼氧状态下，反硝化菌将硝酸根离子转为氮气排出，聚磷菌释放出磷，重新获得吸磷动力。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种PE固定床生物膜分散组合式污水处理设备及方法。
本发明所采用的技术方案为：
一种PE固定床生物膜分散组合式污水处理设备，包括两个调节池和PE罐组，所述PE罐组分别为预处理罐、两个固定床反应罐、内回流舱和沉淀罐，其中两个所述固定床反应罐又分为高负荷反应罐和低负荷反应罐；五个所述PE罐分别通过连接管依次连接，所述预处理罐和所述内回流舱之间连接有硝化液回流管，两个所述固定床反应罐内分别安装有不同孔隙的微生物填料，所述内回流舱内安装有回流泵，所述回流泵与所述硝化液回流管连接，所述沉淀罐内设有污泥斗、污泥泵和水堰溢流系统，所述水堰溢流系统连接有清水管，所述污泥泵连接有污泥回流管；所述污泥回流管远离所述沉淀罐的一端通过污泥管三通分别接入两个调节池中，所述预处理罐连接有污水管，所述污水管远离所述预处理罐的一端通过污水管三通分别连接至两个所述调节池内部，两个所述调节池分别连接有一个进水管。
采用上述技术方案，利用固定床生物膜纯自然净化原理，实现微生物的为我繁殖、自我生长、自我更新，微生物一污水中所含污染物作为营养养源，并通过微生物的代谢作用，达到降解污水中污染物的目的；且内回流舱的设置可以将污泥回流和硝化液回流分开，避免罐底部扰动较大，减低沉淀效率；两个调节池配合使用适合农村分散住户使用，避免了单个调节池需要布设复杂管道不便于维修等情况。
作为本发明的优选，两个所述调节池之间由隔板隔开，两个所述调节池的内部结构以所述隔板为对称轴对称设置，每个所述调节池内设有一个储水空间，所述污水管、进水管和污泥回流管分别贯穿所述调节池连通所述储水空间，所述污水管位于所述储水空间内的一端连接有提升泵，所述提升泵可拆卸安装在异形板上，所述异形板与所述隔板固定连接。
采用上述技术方案，采用两个调节池配合使用，适用于农村分散的聚居地，可以有效避免管道过长不便于维修或者维护的现象。
作为本发明的优选，所述隔板的一端滑动设有支撑杆，所述支撑杆上转动设有驱动轴，所述驱动轴上固定设有驱动齿轮和调节杆，所述驱动齿轮的一侧啮合有传动齿轮，所述传动齿轮固定设置在传动轴上，所述传动轴由伺服电机控制，所述伺服电机固定设置在固定杆上，所述固定杆与所述储水空间的一侧内壁滑动连接，所述调节杆的两端分别位于两个所述储水空间内，所述调节杆的两侧分别转动设有一个转动轴，所述转动轴上固定设有连接杆，所述连接杆远离所述转动轴的一端固定设有浮球，所述调节杆的两端分别转动设有连接轴，所述连接轴上固定设有从动杆，所述从动杆远离所述连接轴的一端转动设有调节轴，所述调节轴上固定设有限位框，所述限位框内滑动设有把手，所述把手控制调节阀，所述调节阀可拆卸安装在污水管上。
采用上述技术方案，通过调节阀控制两侧污水的相对平衡，并且控制两侧的污水储存量始终在一定范围内，用水高峰期开流，用水低峰期节流，使后续的污水处理步骤始终在一个稳定均衡的状态下进行。
作为本发明的优选，所述异形板的一侧设有固定在所述隔板上的液压缸，所述液压缸的一端控制有液压杆，所述液压杆远离所述液压缸的一端固定设有刮淤板，所述液压缸的外侧设有防渗罩，所述液压杆与所述防渗罩滑动连接，所述液压杆与所述防渗罩的连接处设有密封圈。
采用上述技术方案，调节池内不可避免的会产生沉淀的污泥，通过液压缸和刮淤板可以将调节池底部的污泥快速的集中。
作为本发明的优选，所述储水空间的一侧内壁上固定设有安置槽，所述安置槽内安置有收集腔，所述收集腔包括控制座、过滤板、外半壳和内半壳，所述外半壳的两端分别与所述控制座和所述过滤板固定连接，所述内半壳的两端分别与所述控制座和所述过滤板转动连接，所述过滤板和所述控制座远离所述内半壳的一侧分别固定设有一个连接环，所述连接环通过承重链与盖板连接，所述盖板可拆卸安装在所述调节池的一侧。
采用上述技术方案，收集腔能够收集一侧调节池底部的污泥，将收集腔吊移可快速的对其中的污泥进行处理，操作简单且不会发生污泥堵塞管道的情况。
作为本发明的优选，所述控制座远离所述连接环的一侧固定设有防水电机，所述防水电机的一端控制有旋转轴，所述旋转轴远离所述防水电机的一端固定设有传动杆，所述传动杆与所述内半壳固定连接。
采用上述技术方案，收集腔为两个半圆形的外壳组成，打开时用于收集污泥，闭合时其中的污泥与储水空间隔离，达到快速从污水中分离污泥的目的。
作为本发明的优选，所述外半壳靠近所述安置槽的一侧设有限位柱，所述安置槽上固定设有滑槽，所述滑槽内滑动设有顶柱，所述顶柱的一端固定设有压力弹簧，所述压力弹簧远离所述安置槽的一端固定设置在调节池上，所述顶柱的直径和所述限位柱的直径相等。
采用上述技术方案，收集腔在吊出后，限位柱所在的滑槽不会被未收集的污泥堵塞，限位柱使收集腔在安置槽上的姿态得以固定。
一种PE固定床生物膜分散组合式污水处理方法：
S1、调节池配合使用：两个所述调节池分别连接不同区域的聚居地生活污水，根据两个所述调节池内污水的储存量控制所述调节阀，使两个所述调节池的污水量保持相对平衡；
S2、预处理：在所述预处理罐内的厌氧条件下，污水或污泥中的大分子或不易降解的有机物转化为小分子、易降解的污染物，反硝化细菌对回流硝酸盐进行反硝化作用，将硝基氮转化为小分子物质；
S3、固定床反应：通过两个所述固定床反应罐由高负荷和低负荷两级生物反应使有机分子和活性污泥进行有氧呼吸，使微生物处于内源呼吸阶段，使小分子易降解有机物转化为甲烷和二氧化碳等最终产物；
S4、硝化液回流：在所述内回流舱内，通过所述回流泵将硝化液泵入所述硝化液回流管中，流回所述预处理罐内；
S5、污泥回流：在所述沉淀罐内，污水均匀分布后沿整个过水断面缓慢上升，悬浮物沉降进入底部，固液分离后形成污泥和清水，清水由所述水堰溢流系统引入所述清水管内，污泥由所述污泥泵泵入所述污泥回流管，并由所述污泥管三通分别转运至两个所述调节池内缓存；
S6、交替清理：由所述伺服电机控制一侧的所述储水空间内的所述调节阀关闭，所述储水空间内的污水静置后，将所述收集腔吊移并进行污泥清理；清理完成后控制所述伺服电机打开清理完一侧的所述调节阀并关闭未清理一侧的所述调节阀，两侧清污完成后，控制所述伺服电机关闭。
作为本发明的优选，在步骤S3中，两级反应罐中高负荷状态下污染物浓度较高，低负荷状态下污染物浓度相对较低，两级反应罐处于兼氧和好氧的交替状态，好氧状态下，硝化菌将污水中的氨氮分子转化为硝酸根离子，聚磷菌超量吸收磷，在兼氧状态下，反硝化菌将硝酸根离子转为氮气排出，聚磷菌释放出磷，重新获得吸磷动力。
作为本发明的优选，在步骤S6中，针对一侧的所述收集腔进行清理时，另一侧的所述调节阀控制所述污水管的流量为最大状态，待清理一侧的污水静置后，由所述液压缸控制所述刮淤板对所述储水空间底部的污泥先进行推动和集中，至所述收集腔的所述内半壳内。
本发明的有益效果为：本发明作为一种PE固定床生物膜分散组合式污水处理设备及方法，采用两个调节池配合使用，适用于分散的聚居地，可以有效避免管道过长不便于维修或者维护的现象；且本发明通过调节阀控制两侧污水的流量并兼具调节平衡的作用，控制两侧的污水储存量始终在一定范围内，针对用水的高底峰期，进行开流和节流，使后续的污水处理步骤始终在一个稳定均衡的状态下进行，使污水处理设备平稳工作，以增加其使用寿命；且本发明通过液压缸和刮淤板可以将调节池底部的污泥快速的集中，并利用收集腔的两个半圆形的外壳达到快速从污水中分离污泥的目的，收集腔在吊移时，收集腔内的污水可通过过滤板流出，减轻清理污泥的负担，且限位柱使收集腔在安置槽上的姿态得以固定，并通过压力弹簧使收集腔吊移后滑槽不会被未收集的污泥堵塞。
（发明人：陈志斌;何大明;方文娟;尹建成;王云华）