公布日：2023.06.23
申请日：2023.03.02
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/30(2023.01)N;C02F7/00(2006.01)N;C02F1/20(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明涉及生活污水处理技术领域，尤其涉及一种农村污水低浓度进水三相分离处理装置。技术问题是：现有农村污水处理装置中污水回流不高效，从而导致污水处理效果不佳。本发明的技术方案为：一种农村污水低浓度进水三相分离处理装置，包括有生物分解系统、三相分离系统和气提系统等；生物分解系统连接有三相分离系统；生物分解系统连接有气提系统；生物分解系统用于分解污水中的有机污染物；三相分离系统用于分离活性污泥、污水、气体；气提系统用于将好氧池内的污水和污泥回流至缺氧池。本发明农村污水低浓度进水三相分离处理装置通过合理设计结构，优化曝气、提升和排泥等运行流程，使农村污水的处理效果更佳，从而提高污水处理的水质浓度。
权利要求书
1.一种农村污水低浓度进水三相分离处理装置，包括有支撑架（1）；其特征在于，还包括有生物分解系统、三相分离系统和气提系统；支撑架（1）上方连接有生物分解系统；生物分解系统连接有三相分离系统；生物分解系统连接有气提系统；生物分解系统用于分解污水中的有机污染物；三相分离系统用于分离活性污泥、污水、气体；气提系统用于将好氧池内的污水和污泥回流至缺氧池；生物分解系统包括有容纳组件和曝气组件；支撑架（1）上方连接有容纳组件；容纳组件左部连接有曝气组件；容纳组件用于容纳污水污泥；曝气组件用于制造有氧环境；容纳组件包括有前侧板（101）、左侧板（102）、后侧板（103）、右侧板（104）、第一下底板（105）、第二下底板（106）、上侧板（107）、第一隔板（108）、第二隔板（109）、连通管（1010）、搅拌泵（1011）、污水入口（1012）和污水出口（1013）；支撑架（1）固定连接有第一下底板（105）和第二下底板（106），第二下底板（106）在第一下底板（105）左侧；第一下底板（105）和第二下底板（106）共同固定连接有前侧板（101）；前侧板（101）左侧固定连接有左侧板（102）；左侧板（102）后侧固定连接有后侧板（103）；后侧板（103）右侧固定连接有右侧板（104）；前侧板（101）、左侧板（102）、后侧板（103）和右侧板（104）上端共同固定连接有上侧板（107）；前侧板（101）中部和后侧板（103）中部固定连接有第一隔板（108），且第一隔板（108）右侧为缺氧区，且第一隔板（108）左侧为好氧区；上侧板（107）下端固定连接有第二隔板（109），且第二隔板（109）位于第一隔板（108）左侧；第一隔板（108）左侧固定连接有连通管（1010），且连通管（1010）贯穿第一隔板（108），且连通管（1010）内部设有可以开闭的阀门；第一下底板（105）上方安装有两个搅拌泵（1011），且搅拌泵（1011）位于第一隔板（108）右侧；右侧板（104）固定连接有污水入口（1012），且污水入口（1012）贯穿右侧板（104）；后侧板（103）固定连接有污水出口（1013），且污水出口（1013）贯穿后侧板（103）；前侧板（101）和曝气组件连接；气提系统包括有空气混合组件和氧气吹脱组件；第一隔板（108）连接有空气混合组件；第一隔板（108）连接有氧气吹脱组件；空气混合组件用于向污水污泥中注入气泡；氧气吹脱组件用于脱除进入缺氧区的污水污泥中的氧气；空气混合组件包括有引导壳（301）、送气环（302）、送气管（303）、送气总管（304）、导流罩（305）、圆盘底板（306）、高压导气管（307）、高压导气总管（308）、分泡钢丝（309）、喷气支管（3010）、导流板（3011）和遮板（3012）；第一隔板（108）固定连接有两个引导壳（301），且引导壳（301）中部开有若干个环形分布的污水口（301a），且引导壳（301）设有空腔（301c），且引导壳（301）开有侧壁出气口（301b），引导壳（301）内部通过侧壁出气口（301b）和空腔（301c）连通；每个引导壳（301）套接有一个送气环（302），且送气环（302）和空腔（301c）连通；两个送气环（302）连通有同一个送气管（303）；送气管（303）连通有送气总管（304）；引导壳（301）套接有导流罩（305），且导流罩（305）位于污水口（301a）外部，且导流罩（305）设有若干个环形分布的导流口（305a）；引导壳（301）下端固定连接有圆盘底板（306）；圆盘底板（306）固定连接有高压导气管（307）；两个高压导气管（307）共同连通有高压导气总管（308）；引导壳（301）下内部固定连接有分泡钢丝（309）；高压导气管（307）下部连通有若干喷气支管（3010）；高压导气管（307）固定连接有若干导流板（3011），且导流板（3011）位于喷气支管（3010）下方；第二下底板（106）转动连接有两个遮板（3012），且遮板（3012）上表面和圆盘底板（306）相接触；污水口（301a）和圆盘底板（306）用于使污泥污水能够进入引导壳（301）内部；导流罩（305）用于控制进入污水口（301a）的污水多少及流动方向；回流开始时，启动送气总管（304）和高压导气总管（308）外界的气泵，将空气送入气提系统中，高压导气总管（308）中的高压空气进入高压导气管（307），从喷气支管（3010）喷出，变为微小气泡和污泥污水混合在一起，这种气体污泥污水混合物密度小于原本的污泥污水混合物，所以气体污泥污水混合物上升，引导壳（301）外部的污泥污水穿过遮板（3012）上的孔洞，再穿过圆盘底板（306）上的孔洞，进入引导壳（301）内部，遇到导流板（3011），使得原本竖直上升的污泥污水混合物上升的同时绕着引导壳（301）中心旋转，之后和喷气支管（3010）喷出的气体混合，旋转的混合物有利于更均匀的分布喷气支管（3010）喷出的气体，新的混合物继续上升，在上升过程中，微小气泡逐渐相互接触，结合成大气泡，进而形成大气塞，此时上升的混合物中的大气泡遇到分泡钢丝（309），被重新分割为小气泡，之后混合物又被从污水口（301a）涌进的污水冲击混合，搅动作用使得这些微小气泡重新均匀分散，避免被分泡钢丝（309）分割后的气泡重新聚集成大气塞，从污水口（301a）涌进的污水在经过污水口（301a）之前，会先经过导流罩（305），被导流口（305a）引导，所以污水口（301a）涌进的污水会再次推动混合物绕着引导壳（301）中心旋转，旋转的混合物会产生离心力，导致密度小的物质靠近旋转中心，密度大的物质远离旋转中心，也就是气泡会向旋转的中心聚集，而污泥更多的聚集在引导壳（301）的内壁，这样导致混合物中心密度低更容易上升，而四周密度高，上升困难，降低了气提效果，所以要对靠近引导壳（301）内壁的混合物充气，降低靠近引导壳（301）内壁的混合物，送气总管（304）中的空气进入送气管（303），再从送气管（303）进入送气环（302），从送气环（302）进入空腔（301c），从侧壁出气口（301b）喷出成为微小气泡和污泥污水混合，均匀混合物的密度，混合物继续上升，最后上升至氧气吹脱组件。
2.根据权利要求1所述的一种农村污水低浓度进水三相分离处理装置，其特征在于，曝气组件包括有三通管（111）、送风管（112）和曝气管（113）；前侧板（101）固定连接有三通管（111），且三通管（111）贯穿前侧板（101）；三通管（111）连通有两个送风管（112），且送风管（112）另一端和后侧板（103）固定连接；每个送风管（112）连通有若干个曝气管（113）；曝气管（113）用于向污泥污水中均匀分布空气。
3.根据权利要求2所述的一种农村污水低浓度进水三相分离处理装置，其特征在于，三相分离系统包括有水气分离组件和污泥沉降组件；容纳组件连接有水气分离组件；容纳组件连接有污泥沉降组件；水气分离组件用于分离污水和污水中的气泡；污泥沉降组件用于收集转移沉淀的污泥。
4.根据权利要求3所述的一种农村污水低浓度进水三相分离处理装置，其特征在于，水气分离组件包括有集气罩（201）、集气管（202）、集气总管（203）、集气板（204）、出水堰（205）和集水槽（206）；前侧板（101）和后侧板（103）共同固定连接有若干个左右分布的集气罩（201）；每个集气罩（201）贯穿有前后分布的两个集气管（202）；前侧的集气管（202）共同连通有一个集气总管（203）；后侧的集气管（202）共同连通有另一个集气总管（203）；左侧板（102）固定连接有集气板（204）；第二隔板（109）固定连接有出水堰（205）；前侧板（101）和后侧板（103）共同固定连接有集水槽（206），且集水槽（206）和出水堰（205）连通；集水槽（206）和出水堰（205）连通用于收集被净化的污水。
5.根据权利要求4所述的一种农村污水低浓度进水三相分离处理装置，其特征在于，污泥沉降组件包括有集泥槽（211）、第一分泥斜面（212）、第一导泥管（213）、导泥槽（214）、斜板（215）、第二分泥斜面（216）和第二导泥管（217）；前侧板（101）和后侧板（103）共同固定连接有若干个左右分布的集泥槽（211）；每个集泥槽（211）上表面固定连接有一个第一分泥斜面（212）；每个集泥槽（211）的前端和后端分别贯穿有一个第一导泥管（213）；前侧板（101）和后侧板（103）分别固定连接有一个导泥槽（214），且导泥槽（214）位于对应第一导泥管（213）下方；前侧板（101）和后侧板（103）分别固定连接有一个斜板（215），且斜板（215）位于对应导泥槽（214）的右下方；最右侧的集气罩（201）和第二隔板（109）之间固定连接有第二分泥斜面（216）；前侧板（101）和后侧板（103）分别连通有一个第二导泥管（217）；第一分泥斜面（212）和第二分泥斜面（216）用于让沉淀的污泥向两侧移动。
6.根据权利要求1所述的一种农村污水低浓度进水三相分离处理装置，其特征在于，氧气吹脱组件包括有送水方槽（311）、吹脱腔（312）、吹脱管（313）、吹脱总管（314）、集气腔（315）和排气总管（316）；第一隔板（108）固定连接有两个送水方槽（311），且两个送水方槽（311）上方被上侧板（107）遮盖；每个送水方槽（311）下方连通有一个吹脱腔（312）；两个吹脱腔（312）共同连通有一个吹脱管（313）；吹脱管（313）连通有吹脱总管（314）；上侧板（107）上表面固定连接有两个集气腔（315），且集气腔（315）通过上侧板（107）上的孔洞和送水方槽（311）连通；每个集气腔（315）连通有一个排气总管（316）；排气总管（316）用于排出水气分离组件和氧气吹脱组件分离出的气体。
发明内容
为了克服现有农村污水处理装置中污水回流不高效的缺点，本发明提供一种农村污水低浓度进水三相分离处理装置。
本发明的技术方案为：一种农村污水低浓度进水三相分离处理装置，包括有支撑架、生物分解系统、三相分离系统和气提系统；支撑架上方连接有生物分解系统；生物分解系统连接有三相分离系统；生物分解系统连接有气提系统；生物分解系统用于分解污水中的有机污染物；三相分离系统用于分离活性污泥、污水、气体；气提系统用于将好氧池内的污水和污泥回流至缺氧池。
更为优选的是，生物分解系统包括有容纳组件和曝气组件；支撑架上方连接有容纳组件；容纳组件左部连接有曝气组件；容纳组件用于容纳污水污泥；曝气组件用于制造有氧环境。
更为优选的是，容纳组件包括有前侧板、左侧板、后侧板、右侧板、第一下底板、第二下底板、上侧板、第一隔板、第二隔板、连通管、搅拌泵、污水入口和污水出口；支撑架固定连接有第一下底板和第二下底板，第二下底板在第一下底板左侧；第一下底板和第二下底板共同固定连接有前侧板；前侧板左侧固定连接有左侧板；左侧板后侧固定连接有后侧板；后侧板右侧固定连接有右侧板；前侧板、左侧板、后侧板和右侧板上端共同固定连接有上侧板；前侧板中部和后侧板中部固定连接有第一隔板，且第一隔板右侧为缺氧区，且第一隔板左侧为好氧区；上侧板下端固定连接有第二隔板，且第二隔板位于第一隔板左侧；第一隔板左侧固定连接有连通管，且连通管贯穿第一隔板，且连通管内部设有可以开闭的阀门；第一下底板上方安装有两个搅拌泵，且搅拌泵位于第一隔板右侧；右侧板固定连接有污水入口，且污水入口贯穿右侧板；后侧板固定连接有污水出口，且污水出口贯穿后侧板；前侧板和曝气组件连接。
更为优选的是，曝气组件包括有三通管、送风管和曝气管；前侧板固定连接有三通管，且三通管贯穿前侧板；三通管连通有两个送风管，且送风管另一端和后侧板固定连接；每个送风管连通有若干个曝气管；曝气管用于向污泥污水中均匀分布空气。
更为优选的是，三相分离系统包括有水气分离组件和污泥沉降组件；容纳组件连接有水气分离组件；容纳组件连接有污泥沉降组件；水气分离组件用于分离污水和污水中的气泡；污泥沉降组件用于收集转移沉淀的污泥。
更为优选的是，水气分离组件包括有集气罩、集气管、集气总管、集气板、出水堰和集水槽；前侧板和后侧板共同固定连接有若干个左右分布的集气罩；每个集气罩贯穿有前后分布的两个集气管；前侧的集气管共同连通有一个集气总管；后侧的集气管共同连通有另一个集气总管；左侧板固定连接有集气板；第二隔板固定连接有出水堰；前侧板和后侧板共同固定连接有集水槽，且集水槽和出水堰连通；集水槽和出水堰连通用于收集被净化的污水。
更为优选的是，污泥沉降组件包括有集泥槽、第一分泥斜面、第一导泥管、导泥槽、斜板、第二分泥斜面和第二导泥管；前侧板和后侧板共同固定连接有若干个左右分布的集泥槽；每个集泥槽上表面固定连接有一个第一分泥斜面；每个集泥槽的前端和后端分别贯穿有一个第一导泥管；前侧板和后侧板分别固定连接有一个导泥槽，且导泥槽位于对应第一导泥管下方；前侧板和后侧板分别固定连接有一个斜板，且斜板位于对应导泥槽的右下方；最右侧的集气罩和第二隔板之间固定连接有第二分泥斜面；前侧板和后侧板分别连通有一个第二导泥管；第一分泥斜面和第二分泥斜面用于让沉淀的污泥向两侧移动。
更为优选的是，气提系统包括有空气混合组件和氧气吹脱组件；第一隔板连接有空气混合组件；第一隔板连接有氧气吹脱组件；空气混合组件用于向污水污泥中注入气泡；氧气吹脱组件用于脱除进入缺氧区的污水污泥中的氧气。
更为优选的是，空气混合组件包括有引导壳、送气环、送气管、送气总管、导流罩、圆盘底板、高压导气管、高压导气总管、分泡钢丝、喷气支管、导流板和遮板；第一隔板固定连接有两个引导壳，且引导壳中部开有若干个环形分布的污水口，且引导壳设有空腔，且引导壳开有侧壁出气口，引导壳内部通过侧壁出气口和空腔连通；每个引导壳套接有一个送气环，且送气环和空腔连通；两个送气环连通有同一个送气管；送气管连通有送气总管；引导壳套接有导流罩，且导流罩位于污水口外部，且导流罩设有若干个环形分布的导流口；引导壳下端固定连接有圆盘底板；圆盘底板固定连接有高压导气管；两个高压导气管共同连通有高压导气总管；引导壳下内部固定连接有分泡钢丝；高压导气管下部连通有若干喷气支管；高压导气管固定连接有若干导流板，且导流板位于喷气支管下方；第二下底板转动连接有两个遮板，且遮板上表面和圆盘底板相接触；污水口和圆盘底板用于使污泥污水能够进入引导壳内部；导流罩用于控制进入污水口的污水多少及流动方向。
更为优选的是，氧气吹脱组件包括有送水方槽、吹脱腔、吹脱管、吹脱总管、集气腔和排气总管；第一隔板固定连接有两个送水方槽，且两个送水方槽上方被上侧板遮盖；每个送水方槽下方连通有一个吹脱腔；两个吹脱腔共同连通有一个吹脱管；吹脱管连通有吹脱总管；上侧板上表面固定连接有两个集气腔，且集气腔通过上侧板上的孔洞和送水方槽连通；每个集气腔连通有一个排气总管；排气总管用于排出水气分离组件和氧气吹脱组件分离出的气体。
有益效果：本农村污水低浓度进水三相分离处理装置通过合理设计结构，优化曝气、提升和排泥等运行流程，使农村污水的处理效果更佳，从而提高污水处理的水质浓度。
第一，污泥沉降组件收集沉降的污泥并将其引导至第二下底板，使得向下沉降的污泥不会和向上流动的污水冲突，保证了污泥污水的顺畅流动，进而保证污泥污水回流的高效性。
第二，水气分离组件的集气罩与出水堰之间的空间用于沉淀污泥，这部分空间需要相对静止，减少扰动，而集气罩下方的空间需要一定程度的搅拌，增强处理效果，所以在集气罩下方的空间连通管送来被缺氧区处理的污水，而气提系统引出已被好氧微生物处理好的污水，在集气罩下方的空间形成搅拌的同时，保证了集气罩与出水堰之间的空间相对平静，保证污泥的沉淀效果。
第三，空气混合组件有着位于底部的圆盘底板和位于中部的污水口这两个污泥污水的入口，之所以设置这两个入口，是考虑到根据净化情况，回流至缺氧区域的混合物需要不同的污泥污水比例，从下方的圆盘底板进入的主要是高污泥比例的污水，从污水口进入的是低污泥比例的污水，可以通过转动遮板，控制圆盘底板上孔洞的遮盖力度，进而控制进入空气混合组件污泥的多少，通过转动导流罩，控制进入污水口污水的多少，从而实现根据净化情况来调节不同的污泥污水比例，使得污水处理效果最佳。
第四，空气混合组件通过喷气支管和侧壁出气口向污泥污水混合物中分段注入空气，是考虑到一次性直接向混合物底部注入空气，需要较大的压力，空气流量越大，成本越高，所以考虑通过喷气支管向混合物底部注入部分空气，当混合物上升至一定高度后，再通过侧壁出气口注入部分空气，这样的好处是通过侧壁出气口注入的空气不需要太大的压力，有利于节约能源，其次混合物上升过程中，气泡有聚集的倾向，会导致混合物不均匀，而分段气提可以起到纠正的作用，保证混合物的均匀性，进一步保证污水处理效果。
第五，分泡钢丝将上升的混合物中的大气泡重新分割为小气泡，之后混合物又被从污水口涌进的污水冲击混合，搅动作用使得这些微小气泡重新均匀分散，避免被分泡钢丝分割后的气泡重新聚集形成大气塞阻碍流动的问题，从而提高气提效果，提升污水处理效果。
第六，导流板使得原本竖直上升的污泥污水混合物上升的同时绕着引导壳中心旋转，之后和喷气支管喷出的气体混合，旋转的混合物有利于更均匀的分布喷气支管喷出的气体。
第七，氧气吹脱组件完成用氮气吹脱的方式降低回流至缺氧区的污泥污水的氧气含量，有利于保证缺氧区正常工作。
第八，气提系统用于将好氧池内的污水和污泥回流至缺氧池，实现污泥自动循环回流，从而不需要设置独立的污泥回流装置，操作更简单，方便运维管理，同时，运行的能耗得到降低，更有利于节能减排的环境保护方针。
（发明人：孙亮;王银生;黄勇;卢双;曾祥波;桂光照;吴柳红）