專利名稱：一種太陽能生活污水厭氧處理裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及環(huán)保領域，尤其涉及一種太陽能生活污水厭氧處理裝置。
背景技術：
I.太陽能深井潛水泵是以太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)化成電能，再配以低壓專用太陽能水泵組合而成，由潛水泵、潛水電機、輸水管、電纜和啟動保護裝置，太陽能電池板等組成。無需鋪設電纜線，方便實用，操作簡單。有陽光時，抽水機自動抽水，如配備蓄電池，則無陽光時也可以連續(xù)抽水。太陽能深井潛水泵揚程高，造型美觀、重量輕、無噪音、無污染，對安放環(huán)境適應性強，可應用于陽光充足、偏遠無電力供應的家庭。2.太陽能高效平板集熱器工作原理主要是太陽光的輻射能產(chǎn)生可見光與近紅外線，透過平板集熱器玻璃蓋板，進入平板集熱器內(nèi)部，遇到換熱器的有色涂層，光即轉(zhuǎn) 變成熱。在物理學上，熱的輻射也是物質(zhì)運動的形式，主要為紅外輻射。產(chǎn)生的熱同時將換熱器的翅片加熱，由換熱銅管將熱量及時的轉(zhuǎn)化出平板集熱器的裝置。因為平板集熱器的四周采用各種保溫進行阻止熱的散發(fā)，隨著陽光照射時間的増加，能量會聚集，可以滿足各種太陽能應用領域產(chǎn)品需要的溫度與熱量。為實現(xiàn)平板集熱器的高溫高效運作，采用中空玻璃進行了蓋板隔熱，采用更多翅片面積實現(xiàn)吸熱與換熱銅管的接觸，能快速換熱。克服了以往平板集熱器冬天散熱大的缺點，能夠在北方地區(qū)應用。同時因為效率的提高能節(jié)省平板集熱器的使用面積，達到降低投入成本的目的。3.在高效的廢水處理工藝方面，各國學者相繼開發(fā)了各種高效厭氧生物反應器，如厭氧生物濾池(AF)、上流式厭氧污泥床(UASB)和厭氧流化床(AFB)等。美國教授Dague等人把好氧生物處理的序批式反應器(SBR)運用于厭氧處理，開發(fā)了厭氧序批式反應器(AnaerobicSequencingBatchReactor),簡稱為 ASBR。Dague 等人發(fā)現(xiàn)在 ASBR 中可以形成顆粒污泥，污泥沉降快且易于保留在反應器內(nèi)，具有高SRI^S HRT的優(yōu)點。ASBR運行時每周期包括4個階段，依次為進水、反應、沉淀和排水階段。各個階段的停留時間由操作條件和所需出水水質(zhì)來決定。為使反應器內(nèi)顆粒污泥在介質(zhì)中一直保持均一，反應時必須保持攪拌狀態(tài)。恒水位操作厭氧生物膜序批式反應器是把改良型序批反應器(ModifiedSequencing Batch Reactor),簡稱為MSBR應用到厭氧領域。以滿足傳統(tǒng)的可截留高濃度微生物反應器為前提，以保證廢水與微生物充分接觸和理想傳質(zhì)為目標研究開發(fā)出的反應器。在反應器內(nèi)部充填具有較大比表面積和吸附孔徑的改性沸石填料，厭氧微生物以生物膜的形式固定在沸石填料表面和空隙內(nèi)，同時在進水端通過水力動能的攪拌作用完成廢水和厭氧顆粒污泥的攪拌反應和廢水中有機物的生物吸附。反應器的運行共分兩步ー是進水期，從反應器的下部進水，新進入的廢水以推流的形式頂出上一循環(huán)已處理完畢的廢水。整個進水過程保持反應器的水位不變，這就是所謂的恒水位操作。第二步是反應期，進水結(jié)束后廢水和填料上吸附的微生物進行充分的反應。由于廢水以推流狀態(tài)進入，廢水的污染物降解也以推流形式進行。反應器末端出水為已降解后廢水。[0007]與厭氧序批式反應器(ASBR)相比，恒水位操作厭氧生物膜序批式反應器因采用恒水位同時進水同時出水的操作，將厭氧序批式反應器ASBR的ー個完整運行操作周期即進水期、反應期、沉淀期和排水期簡化為進水(出水)期和反應期，從而使エ藝更簡單。由于填料的支撐，微生物在介質(zhì)中時刻保持均一，理想的解決了系統(tǒng)與微生物充分接觸的難題，無需攪拌。對廢水的水質(zhì)、水量的變化有較強的適應性，剩余污泥量少，出水水質(zhì)好，是比ASBRエ藝更經(jīng)濟、更高效的新エ藝。4.就低濃度生活污水的處理，厭氧生物處理過程對于低溫很敏感。溫度對于厭氧微生物的活性、對于污水的處理效率有很大的影響。當溫度低于20°C時，有機物的水解過程會受到抑制，占生活污水COD總量的25% — 30%的溶解性有機物的降解過程會受到抑制，當溫度低于7°C — 13°C時，厭氧反應器一般無法正常啟用。而經(jīng)太陽能加熱器加溫后的出水即使在冬季也能高于20°C，以確保厭氧反應的正常運行。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種太陽能生活污水厭氧處理裝置。太陽能生活污水厭氧處理裝置包括標準式化糞池、格柵井、人工細格柵、隔油沉淀池、隔油斜管、過濾池、石英砂過濾層、集水池、太陽能深井泵、保安過濾器、太陽能集熱器、序批式厭氧生物膜反應器、進水布水器、污泥區(qū)、厭氧生物膜反應區(qū)、厭氧生物膜填料承托層、改性沸石濾料、厭氧生物膜填料攔截層、污泥沉降區(qū)、分離區(qū)、三相分離器、出水ロ、排氣口和污泥排放ロ ；標準式化糞池與格柵井相連，格柵內(nèi)設有人工細格柵，格柵井上端與隔油沉淀池上端相通，隔油沉淀池上部設有隔油斜管，隔油沉淀池下部與過濾池下相通，過濾池上部設有石英砂過濾層，，過濾池上端與集水池上部相通，集水池底部通過太陽能深井泵與保安過濾器一端相連，保安過濾器另一端與放置在序批式厭氧生物膜反應器上端的太陽能集熱器一端相連，序批式厭氧生物膜反應器內(nèi)從上到下設有三相分離器、分離區(qū)、污泥沉降區(qū)、厭氧生物膜反應區(qū)、厭氧生物膜填料承托層、污泥區(qū)、進水布水器、污泥排放ロ，太陽能集熱器另一端與進水布水器相連，厭氧生物膜反應區(qū)內(nèi)設有改性沸石濾料，序批式厭氧生物膜反應器上部設有出水ロ、排氣ロ。所述的序批式厭氧生物膜反應器的高徑比大于6: I。所述的改性沸石濾料作為厭氧污泥填料，其顆粒直徑為2 5mm。本實用新型充分應用太陽能轉(zhuǎn)化為電能和熱能的原理，利用現(xiàn)有成熟的太陽能深井泵產(chǎn)品和太陽能加熱器產(chǎn)品，應用于生活污水的處理，無需外加動力、無需專人管理、尤其適用于偏遠無電カ供應地區(qū)的生活污水處理。對以太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)化成電能，再配以低壓專用太陽能水泵組合而成的太陽能深井潛水泵，無需鋪設電纜線，方便實用，操作簡單。無需配備蓄電池，投資低、使用壽命長，有陽光時，抽水機自動抽水，污水處理設備自動工作，無陽光時，抽水機自動停水，污水處理設備停止工作。預處理工序中的隔油、沉淀和過濾均有利于保證后續(xù)處理的穩(wěn)定運行。本實用新型直接利用太陽能集熱器給污水加熱，并結(jié)合后序的恒水位序批式厭氧生物膜反應器專利技木，即使在冬季污水溫度也能高于20°C，具有生化反應速率高、水力停留時間短、運行效果穩(wěn)定、投資省、制作方便等優(yōu)點。保安過濾器用于太陽能集熱器的進水預處理，有效解決了太陽能集熱器堵塞、結(jié)垢等技術難 題。厭氧處理采用恒水位厭氧生物膜序批式反應器，采用恒水位同時進水同時出水的操作，將傳統(tǒng)的厭氧序批式反應器(ASBR)的ー個完整運行操作周期即進水期、反應期、沉淀期和排水期簡化為進水(出水)期和反應期，從而使エ藝更簡單。反應器內(nèi)部充填具有較大比表面積和吸附孔徑的改性沸石填料，厭氧微生物以生物膜的形式固定在沸石填料表面和空隙內(nèi)，同時在進水端通過水力動能的攪拌作用完成廢水和厭氧顆粒污泥的攪拌反應和廢水中有機物的生物吸附。對廢水的水質(zhì)、水量的變化有較強的適應性，剩余污泥量少，出水水質(zhì)好，是比ASBRエ藝更經(jīng)濟、更高效的新エ藝。作為厭氧微生物載體的核心填料，本專利采用經(jīng)人工改性后的天然沸石，具有吸附性能好、物理強度高、耐磨損、単位容積生物量大、厭氧系統(tǒng)啟動快、處理效率高等優(yōu)點。

圖I是太陽能生活污水厭氧處理裝置結(jié)構示意圖；圖中化糞池I、格柵井2、人工細格柵3、隔油沉淀池4、隔油斜管5、過濾池6、石英砂過濾層7、集水池8、太陽能深井泵9、保安過濾器10、太陽能集熱器11、序批式厭氧生物膜反應器12、進水布水器13、污泥區(qū)14、厭氧生物膜反應區(qū)15、厭氧生物膜填料承托層16、改性沸石濾料17、厭氧生物膜填料攔截層18、污泥沉降區(qū)19、分離區(qū)20、三相分離器21、出水ロ 22、排氣ロ 23、污泥排放ロ 24。
具體實施方式
如圖I所示，太陽能生活污水厭氧處理裝置包括標準式化糞池I、格柵井2、人工細格柵3、隔油沉淀池4、隔油斜管5、過濾池6、石英砂過濾層7、集水池8、太陽能深井泵9、保安過濾器10、太陽能集熱器11、序批式厭氧生物膜反應器12、進水布水器13、污泥區(qū)14、厭氧生物膜反應區(qū)15、厭氧生物膜填料承托層16、改性沸石濾料17、厭氧生物膜填料攔截層18、污泥沉降區(qū)19、分離區(qū)20、三相分離器21、出水ロ 22、排氣ロ 23和污泥排放ロ 24 ;標準式化糞池I與格柵井2相連，格柵井2內(nèi)設有人工細格柵3，格柵井2上端與隔油沉淀池4上端相通，隔油沉淀池4上部設有隔油斜管5，隔油沉淀池4下部與過濾池6下相通，過濾池6上部設有石英砂過濾層7，，過濾池6上端與集水池8上部相通，集水池8底部通過太陽能深井泵9與保安過濾器10 —端相連，保安過濾器10另一端與放置在序批式厭氧生物膜反應器12上端的太陽能集熱器11 一端相連，序批式厭氧生物膜反應器12內(nèi)從上到下設有三相分離器21、分離區(qū)20、污泥沉降區(qū)19、厭氧生物膜反應區(qū)15、厭氧生物膜填料承托層16、污泥區(qū)14、進水布水器13、污泥排放ロ 24，太陽能集熱器11另一端與進水布水器13相連，厭氧生物膜反應區(qū)15內(nèi)設有改性沸石濾料17，序批式厭氧生物膜反應器12上部設有出水ロ 22、排氣ロ 23。所述的序批式厭氧生物膜反應器12的高徑比大于6: I。所述的改性沸石濾料17作為厭氧污泥填料，其顆粒直徑為2 5mm。太陽能生活污水厭氧處理方法是生活污水首先進入標準式化糞池1，標準式化糞池I的污水自流入格柵井2，在格柵井2內(nèi)先經(jīng)人工細格柵3去除紙屑、雜質(zhì)粗大顆粒物，污水經(jīng)隔油沉淀池4上部的隔油斜管5去除污水中的浮油，污水經(jīng)過濾池6上部的石英砂過濾層7后匯集至集水池8 ;集水池8內(nèi)設置由太陽能電池板提供動カ的太陽能深井泵9，太陽能深井泵9泵出的污水經(jīng)保安過濾器10進行深度過濾后去太陽能集熱器11，太陽能集熱器11采用板式結(jié)構，放在序批式厭氧生物膜反應器12頂部，污水經(jīng)太陽能集熱器11加熱后，冬季出水溫度達到30°C，夏季出水溫度達到60°C，熱污水經(jīng)環(huán)形進水布水器13進入恒水位序批式厭氧生物膜反應器12的污泥區(qū)14，污泥區(qū)14內(nèi)為厭氧顆粒污泥，污水經(jīng)污泥區(qū)14處理后上流經(jīng)厭氧生物膜反應區(qū)15，厭氧生物膜反應區(qū)15采用改性沸石濾料17 作為厭氧污泥的填料載體，厭氧生物膜反應區(qū)15污水上流經(jīng)污泥沉降區(qū)19和三相分離器21進行泥、水、氣分離后出水排放，序批式厭氧生物膜反應器12間歇進水、間歇運行，水力停留時間10-12小時。應用實例運用本新型處理裝置處理某農(nóng)村生活污水化糞池出水，水量為5m3/d，化糞池出水水質(zhì)如下C0Dra250mg/L、B0D5120mg/L，該廢水首先進入格柵井，以去除紙屑等雜物，防止堵塞后續(xù)構筑物。經(jīng)隔油、沉淀和砂濾預處理后，由太陽能深井泵提升經(jīng)保安過濾器深度過濾后去太陽能加熱器升溫，升溫后的污水進入恒水位序批式厭氧生物膜反應器。由于污水在厭氧設備中處于中、高溫狀態(tài)，啟動快、處理效率高。經(jīng)處理后，出水C0D&90mg/L、B0D525mg/L，達到(GB8978-1996)《污水綜合排放標準》中的ー級排放標準。
權利要求1.一種太陽能生活污水厭氧處理裝置，其特征在于包括標準式化糞池(I)、格柵井(2)、人工細格柵(3)、隔油沉淀池(4)、隔油斜管(5)、過濾池(6)、石英砂過濾層(7)、集水池(8)、太陽能深井泵(9)、保安過濾器(10)、太陽能集熱器(11)、序批式厭氧生物膜反應器(12)、進水布水器(13)、污泥區(qū)(14)、厭氧生物膜反應區(qū)(15)、厭氧生物膜填料承托層(16)、改性沸石濾料(17)、厭氧生物膜填料攔截層(18)、污泥沉降區(qū)(19)、分離區(qū)(20)、三相分離器(21)、出水ロ(22)、排氣ロ(23)和污泥排放ロ(24);標準式化糞池(I)與格柵井(2)相連，格柵井(2)內(nèi)設有人工細格柵(3)，格柵井(2)上端與隔油沉淀池(4)上端相通，隔油沉淀池(4)上部設有隔油斜管(5)，隔油沉淀池(4)下部與過濾池(6)下相通，過濾池(6)上部設有石英砂過濾層(7)，過濾池(6)上端與集水池(8)上部相通，集水池(8)底部通過太陽能深井泵(9)與保安過濾器(10)—端相連，保安過濾器(10)另一端與放置在序批式厭氧生物膜反應器(12)上端的太陽能集熱器(11) 一端相連，序批式厭氧生物膜反應器(12)內(nèi)從上到下設有三相分離器(21)、分離區(qū)(20)、污泥沉降區(qū)(19)、厭氧生物膜反應區(qū)(15)、厭氧生物膜填料承托層(16)、污泥區(qū)(14)、進水布水器(13)、污泥排放ロ(24)，太陽能集熱器(11)另一端與進水布水器(13)相連，厭氧生物膜反應區(qū)(15)內(nèi)設有改性沸石濾料(17)，序批式厭氧生物膜反應器(12)上部設有出水ロ(22)、排氣ロ(23)。
2.根據(jù)權利要求I所述的ー種太陽能生活污水厭氧處理裝置，其特征在于所述的序批式厭氧生物膜反應器(12)的高徑比大于6: I。
3.根據(jù)權利要求I所述的ー種太陽能生活污水厭氧處理裝置，其特征在于所述的改性沸石濾料(17)作為厭氧污泥填料，其顆粒直徑為2 5mm。
專利摘要本實用新型公開了一種太陽能生活污水厭氧處理裝置。標準式化糞池與格柵井相連，格柵井上端與隔油沉淀池上端相通，隔油沉淀池上部設有隔油斜管，隔油沉淀池下部與過濾池下相通，過濾池上部設有石英砂過濾層，過濾池上端與集水池上部相通，集水池底部通過太陽能深井泵與保安過濾器一端相連，保安過濾器另一端與放置在序批式厭氧生物膜反應器上端的太陽能集熱器一端相連，反應器內(nèi)設有三相分離器、分離區(qū)、污泥沉降區(qū)、厭氧生物膜反應區(qū)、厭氧生物膜填料承托層、污泥區(qū)、進水布水器、污泥排放口，太陽能集熱器另一端與進水布水器相連。本實用新型主要處理農(nóng)村生活廢水，設備高徑比大，占地面積小，反應時間短，無需外加動力，管理方便。
文檔編號C02F9/14GK202400931SQ20112051900
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權日2011年12月13日
發(fā)明者仝武鋼, 唐穎棟, 張剛, 徐敏達, 李欲如, 梅榮武, 沈浙萍, 王付超, 蔣濤, 韋彥斐 申請人:浙江省環(huán)境保護科學設計研究院