1.本实用新型涉及水污染治理领域,尤其涉及一种组合式水处理反应器。
背景技术:2.随着我国社会经济的发展和国民生活水平的提高,工农业生产废水、生活污水大量排放,各类污染物通过点源或面源形式进入河道水体,造成大量的氮、磷及有机质等污染物富集,导致我国许多浅水湖泊及缓流河道水体呈现严重富营养化污染状态,水质恶化,甚至出现黑臭问题。
3.基于此,国内外部分城市开始采用就地建设分散式污水处理站方式净化处理,达标出水再排入受纳水体。现有的分散式污水处理设施对水体现状的扰动较大,对土地侵占较多,动力能耗也较高,同时投资及其运行费用较大,对管理人员专业要求也较高,最终导致分散式污水处理运行效率低下。因此,需要一种用于河湖排污口水处理的开发影响低和能耗低的组合式水处理反应器。
技术实现要素:4.有鉴于此,本实用新型提出了一种开发影响低和能耗低的组合式水处理反应器。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的:本实用新型提供了一种组合式水处理反应器,包括截污沉降池、絮凝反应池、沉淀池、生物净化池、过滤池、消毒池和清水池,所述截污沉降池、絮凝反应池、沉淀池、生物净化池、过滤池、消毒池和清水池依次连通;污水经截污排泥、凝絮反应、矾花沉淀、生物净化、介质过滤、消毒直至清水并排出。
6.在以上技术方案的基础上,优选的,所述截污沉降池顶部安装有进水管,底部开设有第一排泥口,所述截污沉降池与絮凝反应池相邻的侧壁上安装有第一连接管,连通截污沉降池和絮凝反应池,所述第一连接管的安装高度低于进水管。
7.所述截污沉降池内部安装有隔板,所述隔板连接截污沉降池顶板和底板,将截污沉降池分为第一沉降池和第二沉降池;所述隔板上安装有第二连接管,连通第一沉降池和第二沉降池;所述第二连接管的安装高度高于第一连接管;所述第一排泥口有两个,分别位于隔板两侧。
8.在以上技术方案的基础上,优选的,所述絮凝反应池的顶部安装有第一投料管,用于投入凝絮剂;所述絮凝反应池内部安装有第一搅拌器;所述絮凝反应池与沉淀池相邻的侧壁上安装有第三连接管,连通絮凝反应池和沉淀池,所述第三连接管的安装高度低于第一连接管;所述絮凝反应池底部开设第二排泥口。
9.在以上技术方案的基础上,优选的,所述沉淀池自上而下安装有第四连接管、隔水孔板、斜管、多孔滤板和沉淀泥槽;所述第四连接管上开设有若干个透水孔,安装在沉淀池和生物净化池相邻的侧壁上,连通沉淀池和生物净化池;所述隔水孔板和多孔滤板水平安装在沉淀池内侧壁上;所述斜管有若干根,并填充在隔水孔板和多孔滤板之间,所述斜管与隔水孔板呈60
°
角;所述沉淀泥槽安装在沉淀池底部;所述沉淀泥槽底部开设通向外部的第
三排泥口;所述第三连接管位于沉淀泥槽和多孔滤板之间。
10.在以上技术方案的基础上,优选的,所述生物净化池内部自上而下分为植物栽培层、活性炭吸附层、生物接触氧化层;所述生物接触氧化层的底部安装有曝气管,所述曝气管与外部的增氧机连接;所述第四连接管位于生物净化池的部分埋入植物栽培层;所述生物净化池与过滤池相邻的侧壁上安装有第五连接管,所述第五连接管位于曝气管的下部,连通生物净化池和过滤池。
11.在以上技术方案的基础上,优选的,所述植物栽培层包括植物和陶粒层,所述植物栽植在陶粒层上;所述活性炭吸附层为活性炭填充层;所述生物接触氧化层为碳纤维人工水草填充层。
12.在以上技术方案的基础上,优选的,所述过滤池自上而下填充第一滤料、第二滤料和第三滤料;所述第一滤料上部安装有密封板;过滤池与消毒池相邻的内壁上安装有第六连接管,连通过滤池和消毒池;所述第六连接管位于过滤池的部分埋于第一滤料中,且管壁上开设若干个透水孔,所述第六连接管高于第五连接管。
13.在以上技术方案的基础上,优选的,所述第一滤料为无烟煤,第二滤料为锰砂,第三滤料为石英砂。
14.在以上技术方案的基础上,优选的,所述消毒池顶部安装有第二投料管,用于投入消毒剂;所述消毒池内部安装有第二搅拌器;所述消毒池与清水池相邻的内壁上安装有第七连接管,连通消毒池与清水池,所述第七连接管的位置低于第六连接管;所述清水池与外部连接处安装有排水管,所述排水管的位置低于第七连接管。
15.本实用新型的一种组合式水处理反应器相对于现有技术具有以下有益效果:
16.(1)本实用新型实现了河湖排入口生态化、功能化改造升级,净化排水口污染物,切实削减入河湖污染负荷,可更高效、更经济从源头上解决河湖水体污染问题。
17.(2)本实用新型将重力沉降、絮凝沉淀、生物降解、植物吸收、介质吸附、物理过滤、氧化分解等物理、化学和生物多种水处理工艺有机结合,利用物理、化学和生物的多重协同增效作用净化水质,实现了对河湖排入口污水中固体悬浮物、胶体颗粒及n、p营养盐和可溶性有机污染物的截留吸附和降解转化,去除污染物,处理后排污口出水水质可达到gb18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级a标准,并且对排口污水中氨氮去除率可达到85%以上,tn去除率可达到75%以上,tp去除率为80%以上,cod值去除率更是高达90%以上,从源头上解决河流、湖泊水体污染问题。
18.(3)本实用新型充分利用污水自身的营养生态位通过生物降解、植物吸收过程净化水质;同时依靠污水自身重力自流,无需额外增加提升泵,减少了动力提升过程,而且生物净化池内的增氧泵动力由太阳能发电板提供,大大节省了能耗,是一种新型的低影响开发、低能耗的生物治污技术。
19.(4)本实用新型通过多级错位的水流通道方式为污水净化处理提供更长的水力停留时间,以充分地进行化学絮凝沉降、生物接触净化过程,更彻底去除排口污染物,提升处理后出水水质指标。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例
或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型的一种组合式水处理反应器的剖面图。
22.图中,1-截污沉降池、2-絮凝反应池、3-沉淀池、4-生物净化池、5-过滤池、6-消毒池、7-清水池、11-进水管、12-第一排泥口、13-第一连接管、14-隔板、15-第二连接管、16-第一沉降池、17-第二沉降池、21-第一投料管、22-第一搅拌器、23-第三连接管、24-第二排泥口、31-第四连接管、32-隔水孔板、33-斜管、34-多孔滤板、35-沉淀泥槽、36-第三排泥口、41-植物栽培层、42-活性炭吸附层、43-生物接触氧化层、44-曝气管、45-第五连接管、46-第四排泥口、411-植物、412-陶粒层、51-第一滤料、52-第二滤料、53-第三滤料、54-密封板、55-第六连接管、61-第二投料管、62-第二搅拌器、63-第七连接管、71-排水管。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施方式,对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式,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方式,都属于本实用新型保护的范围。
24.如图1所示,本实用新型的一种组合式水处理反应器,包括截污沉降池1、絮凝反应池2、沉淀池3、生物净化池4、过滤池5、消毒池6和清水池7。所述截污沉降池、絮凝反应池、沉淀池、生物净化池、过滤池、消毒池和清水池因此并列设置,并通过连接管连通;相邻两个池体之间由挡水墙分隔,底部均处于同一水平线上,可埋于地表之下也可置于地面上。各壳体可采用钢结构、砼结构或pe、pp材质;污水经截污排泥、凝絮反应、矾花沉淀、生物净化、介质过滤和消毒直至清水并排出。
25.以上实施方式中,截污沉降池为长方体,尺寸大小与所处理污水水量相匹配,要求水力停留时间不低于30min。截污沉降池1与外部的纳污水管相连接,通过污水自然沉降,达到除污泥的作用。内部结构为:截污沉降池1顶部安装有进水管11,底部开设有第一排泥口12,截污沉降池1与絮凝反应池2相邻的侧壁上安装有第一连接管13,连通截污沉降池1和絮凝反应池2,所述第一连接管13的安装高度低于进水管11。污水通过进水管11进入截污沉降池1,水中污泥等杂质在重力的作用下自然沉降,水中的杂质和污泥从第一排泥口排出,上层水则通过第一连接管流入絮凝反应池。
26.以上实施方式中,为提高污泥沉降效率,将截污沉降池1分为两部分,具体的:截污沉降池1内部安装有隔板14,所述隔板14连接截污沉降池1顶板和底板,将截污沉降池1分为第一沉降池16和第二沉降池17;所述隔板14上安装有第二连接管15,连通第一沉降池16和第一沉降池17;所述第二连接管15的安装高度高于第一连接管13;所述第一排泥口12有两个,分别位于隔板14两侧。
27.污水由进水管11进入截污沉降池1后,首先流入第一沉降池16,在第一沉降池沉降,污泥由第一排泥口排出;上层的污水由第二连接管流入第二沉降池17进行二次沉降,沉降后的污泥由两个第一排泥口排出,经过两次沉降后的污水由第一连接管流入絮凝反应池。
28.以上实施方式中,絮凝反应池2为长方体,絮凝反应池2的顶部安装有第一投料管21,第一投料管21为pvc-u材质,用于投入凝絮剂;所述絮凝反应池2内部安装有第一搅拌器22;所述絮凝反应池2与沉淀池3相邻的侧壁上安装有第三连接管23,连通絮凝反应池2和沉淀池3,所述第三连接管23的安装高度低于第一连接管13;所述絮凝反应池2底部开设第二排泥口24。
29.优选的第一搅拌器有两个,并排设置在絮凝反应池中,每台第一搅拌器由搅拌轴和四组对称的搅拌叶组成。
30.污水进入絮凝反应池后,复合型絮凝剂由第一投料管投入反应池,开启第一搅拌器,在搅拌条件下,絮凝剂与污水中的细小胶体微粒充分混合接触,形成较大的矾花沉降,污泥由第二排泥口排出,污水和矾花混合物从第三连接管流入沉淀池。
31.以上实施方式中,所述沉淀池3自上而下安装有第四连接管31、隔水孔板32、斜管33、多孔滤板34和沉淀泥槽35;所述第四连接管31上开设若干个透水孔,安装在沉淀池3和生物净化池4相邻的侧壁上,连通沉淀池3和生物净化池4;所述隔水孔板32和多孔滤板34水平安装在沉淀池3内部;所述斜管33有若干根,并填充在隔水孔板32和多孔滤板34之间,所述斜管33与隔水孔板32呈60
°
角;所述沉淀泥槽35安装在沉淀池3底部;所述沉淀泥槽35底部开设通向外部的第三排泥口36;所述第三连接管23位于沉淀泥槽35和多孔滤板34之间。
32.优选的,斜管为六角形蜂窝状斜管,材质pvc。斜管33与隔水孔板32呈60
°
角,便于矾花与污水分离。
33.优选的沉淀泥槽为倒锥形,沉淀泥槽有两个。污水和矾花流入沉淀池后,经多孔滤板过滤一部分矾花,另外一部分矾花随污水继续进入斜管,在斜管自下而上流动中,剩余的矾花与污水分离,矾花顺着斜管流下,污水则顺着斜管继续向上,由第四连接管31进入生物净化池4;与污水分离的矾花则汇集到沉淀泥槽的最低处,并由第三排泥口排出。
34.以上实施方式中,生物净化池4为长方体,尺寸大小与所要处理的污水水量相匹配,要求水力停留时间不低于60min。内部构造为:生物净化池4内部自上而下分为植物栽培层41、活性炭吸附层42、生物接触氧化层43。相邻两层之间由铺设有不锈钢网丝或无纺布的多孔pe隔板分开。所述生物接触氧化层43的底部安装有曝气管44,所述曝气管44与外部的增氧机连接;所述第四连接管31位于生物净化池4的部分埋于植物栽培层41中,为植物提供水分;所述生物净化池4与过滤池5相邻的侧壁上安装有第五连接管45,所述第五连接管45位于曝气管44的下部,连通生物净化池4和过滤池5;生物净化池4的底部开设有第四排泥口46。
35.水培植物栽培层,用于种植经驯化培育的多种水培植物或湿生植物,采用8-12mm硬质多孔陶粒作为固体栽培基质,植物根系自然延伸其中,并为微生物膜提供栖息载体。相邻种植的水培植物生长互不相影响,植物根系在陶粒间延伸的同时,也在吸收、转化陶粒间隙中污水的n、p污染物。
36.活性炭吸附层,均匀填充长度为3-5mm柱状多孔活性炭,在吸附水中有机污染物的同时,为微生物提供栖息场所,形成生物活性炭吸附膜,通过微生物的新陈代谢作用转化、降解各级有机污染物。
37.生物接触氧化层,均匀悬挂长度适中的碳纤维人工水草,浸没于水中,为微生物提供栖息场所,形成生物膜,起到吸附、转化与降解污染物的作用;在生物接触氧化池底部均
匀设置有微孔曝气管,与外部气源连接,起到曝气增氧的作用。生物接触氧化层底部开设排污口,与外部排污阀门连接。
38.以上实施方式中,过滤池5为长方体形状,大小与所要处理的污水水量相匹配,要求水力停留时间不低于30min。内部构造为:过滤池5自上而下填充第一滤料51、第二滤料52和第三滤料53;各滤料填充层的厚度大体一致,每两层之间铺设不锈钢丝网或无纺布予以分隔,起到截留并防止滤料随水流失的作用。所述第一滤料上部安装有密封板54;过滤池5与消毒池6相邻的内壁上安装有第六连接管55,连通过滤池5和消毒池6;所述第六连接管55位于过滤池5的部分埋于第一滤料51中,且管壁上开设若干个透水孔,所述第六连接管55高于第五连接管45。
39.优选的,所述第一滤料51为粒径2.0-4.0mm无烟煤,第二滤料52为粒径1.2-2.0mm的锰砂,第三滤料53为粒径为0.8-1.2mm的石英砂。
40.以上实施方式中,消毒池6为长方体,要求水力停留时间不低于30min。内部构造为:消毒池6顶部安装有第二投料管61;第二投料管61为pvc-u材质,用于投入消毒剂;所述消毒池6内部安装有第二搅拌器62;所述消毒池6与清水池7相邻的内壁上安装有第七连接管63,连通消毒池6与清水池7,所述第七连接管63的位置低于第六连接管55。
41.将消毒剂由第二投料管投入消毒池,开启第二搅拌器,在搅拌条件下,消毒剂与水充分混合接触,对水体进行消毒。
42.以上实施方式中,所述清水池7与外部连接处安装有排水管71,所述排水管71的位置低于第七连接管63。
43.由清水池排出的水可自流至河道或湖泊,大大降低了排污口水体污染,改善了排污口水动力条件,实现活水循环,提升水质。
44.本实用新型一体化设计,结构紧凑、连贯,占地面积少,可埋于地面之下,也可置于地面之上,维护方便,充分利用污泥回流作用减少加药量和污泥量,节省运营维护费用,减少了周期性投资。实践证明,同等规模的分散式排口污水处理中,采用组合式水处理反应器装置的投资仅为分散式污水处理站常规水处理工艺的1/3~1/2,运维费用低至0.2元/吨以下。
45.同时,本实用新型具有水质净化和生态修复双重功效,用途较为广泛,除了可用于入河湖排口污水净化处理,以及初期雨水、生活污水、医院污水、养殖废水等非工业废水处理之外,还可作为一种湖泊、河流水体污染原位治理设施,对水体进行水质净化与生态修复处理。
46.以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。