一種景觀生態(tài)型分散式污水處理裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種景觀生態(tài)型分散式污水處理裝置，包括反應(yīng)器、時(shí)間控制器、進(jìn)水機(jī)構(gòu)、曝氣機(jī)構(gòu)和出水機(jī)構(gòu)，反應(yīng)器內(nèi)種植有植物，進(jìn)水機(jī)構(gòu)、曝氣機(jī)構(gòu)和出水機(jī)構(gòu)分別與所述反應(yīng)器連接，所述反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有攪拌器，所述時(shí)間控制器分別與所述進(jìn)水機(jī)構(gòu)、曝氣機(jī)構(gòu)和出水機(jī)構(gòu)、攪拌器電連接。本實(shí)用新型的有益效果是：將傳統(tǒng)的SBR工藝與景觀植物相結(jié)合，通過植物的生理作用強(qiáng)化污染物去除效率，植物根系也可以作為微生物附著的載體，通過植物、根系微生物及活性污泥共同作用大大地改善了SBR工藝的脫氮除磷效率，景觀植物也可以大大改善污水處理設(shè)施周邊環(huán)境及所產(chǎn)生的臭氣問題，同時(shí)可將污水處理設(shè)施作為一種景觀休閑場(chǎng)地使用。
【專利說明】一種景觀生態(tài)型分散式污水處理裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及廢水處理裝置，尤其涉及一種景觀生態(tài)型分散式污水處理裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 伴隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展和生活水平的提高，人們對(duì)生活環(huán)境的舒適度有了更 高的要求，污水處理廠也不僅僅是作為污水處理設(shè)施來運(yùn)行，要求也越來越高，污水處理設(shè) 施對(duì)周邊環(huán)境所造成的影響亟需改善。我國(guó)水污染及水資源短缺問題日益嚴(yán)重，對(duì)污水處 理效果也提出了更高的要求。然而，由于城鎮(zhèn)污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，受到傳統(tǒng)活性污泥 法工藝的瓶頸影響，脫氮除磷效率無法進(jìn)一步提高，傳統(tǒng)活性污泥法無法滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，亟 需開展高效低耗的新型工藝研究。另外，穩(wěn)態(tài)是保證出水水質(zhì)穩(wěn)定并低于一定標(biāo)準(zhǔn)的必要 條件，現(xiàn)有的大多數(shù)污水處理廠面臨著處理能力提升和升級(jí)改造壓力，在土地資源儲(chǔ)備不 足的條件下，急需高效穩(wěn)定的處理技術(shù)，不僅滿足占地面積小的客觀條件，還需保障出水的 穩(wěn)定達(dá)標(biāo)甚至深度處理和回用。因此，開發(fā)出一種穩(wěn)定、高效、短程、實(shí)現(xiàn)污水處理與景觀生 態(tài)建設(shè)的統(tǒng)一的"休閑園林式"污水處理工藝成為污水處理技術(shù)人員的奮斗目標(biāo)。
[0003] 植物參與污水處理過程由來已久，運(yùn)用人工濕地處理污水可追溯到1903年，建在 英國(guó)約克郡Earby，被認(rèn)為是世界上第一個(gè)用于處理污水的人工濕地，連續(xù)運(yùn)行直到1992 年。而人工濕地生態(tài)系統(tǒng)在世界各地逐漸受到重視并被運(yùn)用，還是在20世紀(jì)70年代德國(guó) 學(xué)者Kichunth提出根區(qū)法（the root-zone-method)理論之后開始的，根區(qū)法理論強(qiáng)調(diào)高 等植物在濕地污水處理系統(tǒng)中的作用，首先是他們能夠?yàn)槠涓鶉漠愷B(yǎng)微生物供應(yīng)氧氣， 從而在還原性基質(zhì)中創(chuàng)造了一種富氧的微環(huán)境，微生物在水生植物的根系上生長(zhǎng)，他們就 與較高的植物建立了共生合作關(guān)系，增加廢水中污染物的降解速度，在遠(yuǎn)離根區(qū)的地方為 兼氧和厭氧環(huán)境，有利于兼氧和厭氧凈化作用，另一方面，水生植物根的生長(zhǎng)有利于提高床 基質(zhì)層的水力傳導(dǎo)性能。因此，將植物與先進(jìn)高效的污水處理工藝相結(jié)合，不僅能夠提高污 水處理效率，還可以實(shí)現(xiàn)污水處理與景觀生態(tài)建設(shè)的統(tǒng)一。
[0004] SBR (sequencing batch reactor activated sludge process，序批式活性污泥 法)系統(tǒng)是一直廣泛應(yīng)用的污水處理工藝系統(tǒng)。首先，這種反應(yīng)器運(yùn)行靈活簡(jiǎn)潔。它可以配 合不同的進(jìn)水水質(zhì)調(diào)整運(yùn)行模式。第二，SBR流態(tài)上屬于完全混合，而在有機(jī)物降解方面卻 是時(shí)間上推流。因此為了達(dá)到較高去除率而只需調(diào)整反應(yīng)時(shí)間。這樣大大減少了占地，特 別適合中小型水廠。第三，SBR的沉淀階段使泥水有效分離，出水懸浮物濃度低，無需另設(shè) 澄清池。第四，SBR工藝中無二沉池及回流污泥系統(tǒng)，很多情況還可不設(shè)初沉池，因而基建 費(fèi)用低，占地少。
[0005] SBR工藝經(jīng)過近的深入研究和發(fā)展已經(jīng)基本完善，但仍存在著一些不盡人意的地 方。首先，間歇進(jìn)水使處理工藝缺乏連續(xù)性。若使水處理連續(xù)運(yùn)行，需要設(shè)多池系統(tǒng)，增加基 建投資。其次，對(duì)于一些高濃度難降解的有機(jī)廢水則需要較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間。再次，SBR工藝 操作運(yùn)行較為復(fù)雜，必須采用自動(dòng)控制，附屬設(shè)施較多。此外，由于該工藝池體多為敞開式， 在運(yùn)行過程中對(duì)周圍環(huán)境的影響較大，尤其當(dāng)其作為分散型污水處理設(shè)施運(yùn)行時(shí)該工藝所 產(chǎn)生的臭氣問題更是限制其廣泛應(yīng)用的主要問題之一。因此，優(yōu)化該工藝流程，實(shí)現(xiàn)高效、 穩(wěn)定的污水處理工藝成為研究人員關(guān)注的焦點(diǎn)。
[0006] 若能將傳統(tǒng)的SBR工藝與景觀植物相結(jié)合，優(yōu)化工藝流程，提出一個(gè)合適的植物 與污水處理工藝的組合方式，則可以克服傳統(tǒng)活性污泥法的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)活性污泥法與 景觀植物的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，獲得高效、穩(wěn)定、短程、低能耗的"休閑園林式"污水處理新工藝。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實(shí)用新型提供了一種將傳統(tǒng)的SBR工藝與景觀植 物相結(jié)合的景觀生態(tài)型分散式污水處理裝置。
[0008] 本實(shí)用新型提供了一種景觀生態(tài)型分散式污水處理裝置，包括反應(yīng)器、時(shí)間控制 器、進(jìn)水機(jī)構(gòu)、曝氣機(jī)構(gòu)和出水機(jī)構(gòu)，所述反應(yīng)器內(nèi)種植有植物，所述進(jìn)水機(jī)構(gòu)、曝氣機(jī)構(gòu)和 出水機(jī)構(gòu)分別與所述反應(yīng)器連接，所述反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有攪拌器，所述時(shí)間控制器分別與所述 進(jìn)水機(jī)構(gòu)、曝氣機(jī)構(gòu)和出水機(jī)構(gòu)、攪拌器電連接。
[0009] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述反應(yīng)器的底部設(shè)有空氣擴(kuò)散裝置，所述空氣 擴(kuò)散裝置與所述曝氣機(jī)構(gòu)連接。
[0010] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述曝氣機(jī)構(gòu)包括風(fēng)機(jī)和曝氣流量計(jì)，所述風(fēng)機(jī) 通過所述曝氣流量計(jì)與所述空氣擴(kuò)散裝置連接，所述風(fēng)機(jī)與所述時(shí)間控制器電連接。
[0011] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述進(jìn)水機(jī)構(gòu)包括進(jìn)水池和抽水泵，所述進(jìn)水池 通過所述抽水泵與所述反應(yīng)器連接，所述抽水泵與所述時(shí)間控制器電連接。
[0012] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述抽水泵為蠕動(dòng)泵。
[0013] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述出水機(jī)構(gòu)包括出水電磁閥和出水池，所述出 水池通過所述出水電磁閥與所述反應(yīng)器連接，所述出水電磁閥與所述時(shí)間控制器電連接。
[0014] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述反應(yīng)器的頂部設(shè)有浮框，所述植物種植于所 述浮框上。
[0015] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述反應(yīng)器的頂部設(shè)有填料，所述填料填充在所 述浮框與反應(yīng)器之間。
[0016] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述反應(yīng)器的頂部設(shè)有取樣機(jī)構(gòu)。
[0017] 本實(shí)用新型的有益效果是：通過上述方案，將傳統(tǒng)的SBR工藝與景觀植物相結(jié)合， 通過植物的生理作用強(qiáng)化污染物去除效率，植物根系也可以作為微生物附著的載體，通過 植物、根系微生物及活性污泥共同作用大大地改善了 SBR工藝的脫氮除磷效率，景觀植物 也可以大大改善污水處理設(shè)施周邊環(huán)境及所產(chǎn)生的臭氣問題，同時(shí)可將污水處理設(shè)施作為 一種景觀休閑場(chǎng)地使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1是本實(shí)用新型一種景觀生態(tài)型分散式污水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】及【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0020] 圖1中的附圖標(biāo)號(hào)為：時(shí)間控制器1 ;攪拌器2 ;出水池3 ;出水電磁閥4 ;取樣機(jī)構(gòu) 5 ;抽水泵6 ;風(fēng)機(jī)7 ;進(jìn)水池8 ;曝氣流量計(jì)9 ;空氣擴(kuò)散裝置10 ;美人蕉11 ;填料12 ;反應(yīng) 器13。
[0021] 本實(shí)用新型需要解決傳統(tǒng)活性污泥工藝處理效率無法進(jìn)一步提高、流程較長(zhǎng)、占 地面積較大以及污水處理廠的臭味及影響周邊的生態(tài)景觀的問題。提出了一種可以充分利 用景觀植物、流程精簡(jiǎn)、占地面積小、處理效果高效穩(wěn)定的適合于分散型污水的廢水處理新 裝置。并且通過優(yōu)化組合，形成了一種既可以處理污水，也可以作為生態(tài)休閑園林的污水處 理裝置。
[0022] 解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：
[0023] 如圖1所示，一種景觀生態(tài)型分散式污水處理裝置，包括反應(yīng)器13、時(shí)間控制器1、 進(jìn)水機(jī)構(gòu)、曝氣機(jī)構(gòu)和出水機(jī)構(gòu)，所述反應(yīng)器13內(nèi)種植有植物，優(yōu)選為美人蕉11，所述進(jìn)水 機(jī)構(gòu)、曝氣機(jī)構(gòu)和出水機(jī)構(gòu)分別與所述反應(yīng)器13連接，所述反應(yīng)器13內(nèi)設(shè)有攪拌器2,所述 時(shí)間控制器1分別與所述進(jìn)水機(jī)構(gòu)、曝氣機(jī)構(gòu)和出水機(jī)構(gòu)、攪拌器2電連接，用于控制進(jìn)水 機(jī)構(gòu)、曝氣機(jī)構(gòu)和出水機(jī)構(gòu)、攪拌器2的運(yùn)行，所述反應(yīng)器13又稱為SBR曝氣池或者SBR反 應(yīng)池。
[0024] 如圖1所示，所述反應(yīng)器13的底部設(shè)有空氣擴(kuò)散裝置10,所述空氣擴(kuò)散器10可以 是具有多個(gè)曝氣孔的排氣管，所述空氣擴(kuò)散裝置10與所述曝氣機(jī)構(gòu)連接。
[0025] 如圖1所示，所述曝氣機(jī)構(gòu)包括風(fēng)機(jī)7和曝氣流量計(jì)9,該曝氣流量計(jì)9用于反饋 曝氣量，所述風(fēng)機(jī)7通過所述曝氣流量計(jì)9與所述空氣擴(kuò)散裝置10連接，使得風(fēng)機(jī)7所產(chǎn) 生的空氣可以經(jīng)該空氣擴(kuò)散裝置10進(jìn)入反應(yīng)器，所述風(fēng)機(jī)7與所述時(shí)間控制器1電連接。
[0026] 如圖1所示，所述進(jìn)水機(jī)構(gòu)包括進(jìn)水池8和抽水泵6,所述進(jìn)水池8通過所述抽水 泵6與所述反應(yīng)器13連接，使得進(jìn)水池8內(nèi)的污水可以在抽水泵6的作用下進(jìn)入反應(yīng)器13 進(jìn)行處理，所述抽水泵6與所述時(shí)間控制器1電連接。
[0027] 如圖1所示，所述抽水泵6優(yōu)選為懦動(dòng)泵。
[0028] 如圖1所示，所述出水機(jī)構(gòu)包括出水電磁閥4和出水池3，所述出水池3通過所述 出水電磁閥4與所述反應(yīng)器13連接，使得反應(yīng)器13處理好的上清液可以經(jīng)出水電磁閥4 排至出水池3內(nèi)，所述出水電磁閥4與所述時(shí)間控制器1電連接。
[0029] 如圖1所示，所述反應(yīng)器13的頂部設(shè)有浮框和填料12,所述植物種植于所述浮框 上，所述填料12填充在所述浮框與反應(yīng)器13之間，用于固定所述植物。
[0030] 如圖1所不，所述反應(yīng)器13頂部設(shè)有取樣機(jī)構(gòu)5,用于取樣分析。
[0031] 如圖1所示，本實(shí)用新型提供的一種景觀生態(tài)型分散式污水處理裝置，通過對(duì)植 物去除污染物效果進(jìn)行研究，同時(shí)考慮植物的景觀搭配采用層次分析法優(yōu)選出適合用于污 水處理的景觀植物，從而盡可能大地發(fā)揮植物在污水處理過程中的作用。植物加入污水處 理系統(tǒng)的方式采取浮框式，并用填料12固定。通過植物的生理作用強(qiáng)化污染物去除效率， 植物根系也可以作為微生物附著的載體，通過植物、根系微生物及活性污泥共同作用大大 地改善了 SBR工藝的脫氮除磷效率。景觀植物也可以大大改善污水處理設(shè)施周邊環(huán)境及所 產(chǎn)生的臭氣問題，同時(shí)可將污水處理設(shè)施作為一種景觀休閑場(chǎng)地使用。
[0032] 本實(shí)用新型提供的一種景觀生態(tài)型分散式污水處理裝置的工作原理是：污水在反 應(yīng)器13中完成進(jìn)水、厭氧、好氧、缺氧、沉淀、排水6個(gè)過程，一個(gè)完整的運(yùn)行周期為8小時(shí)， 通過時(shí)間控制器1的控制實(shí)現(xiàn)SBR系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行，具體如下：
[0033] S1、進(jìn)水；通過時(shí)間控制器1打開抽水泵6,將污水從進(jìn)水池8抽至反應(yīng)器13,進(jìn)水 階段為20分鐘，在此階段可以完成泥水混合及污泥活性的再生。
[0034] S2、厭氧；通過時(shí)間控制器1關(guān)閉抽水泵6并控制攪拌器2運(yùn)行，厭氧階段為1. 5 小時(shí)，在此階段由攪拌器2單獨(dú)運(yùn)行，保證泥水混合，污水可發(fā)生水解、酸化等一系列厭氧 反應(yīng)，促進(jìn)后續(xù)好養(yǎng)階段對(duì)污染物質(zhì)的去除。
[0035] S3、好氧；厭氧過程之后，通過時(shí)間控制器1關(guān)閉攪拌器2并控制風(fēng)機(jī)7打開，進(jìn)行 曝氣，在此過程反應(yīng)器13處于好氧階段，好氧階段為4小時(shí)，污水中的B0D可通過異養(yǎng)菌生 物降解，同時(shí)氨氮也在此過程被硝化細(xì)菌氧化成為硝氮或者亞硝氮，污水中的磷也在此過 程被生物吸收，并通過植物的生理作用及根系微生物促進(jìn)該階段對(duì)污染物質(zhì)的去除。
[0036] S4、缺氧；經(jīng)歷4小時(shí)的好氧過程之后，通過時(shí)間控制器1關(guān)閉風(fēng)機(jī)7,反應(yīng)器13進(jìn) 入缺氧階段，在此階段污水中的硝氮和亞硝氮通過反硝化細(xì)菌的作用被還原成氮?dú)?，從?達(dá)到脫氮的目的。
[0037] S5、沉淀；缺氧階段之后，反應(yīng)器13進(jìn)入沉淀階段。
[0038] S6、排水；沉淀完成后，通過時(shí)間控制器1打開出水電磁閥4,上清液作為處理水排 至出水池3，完成一個(gè)反應(yīng)周期，等待下一個(gè)周期的開始。
[0039] 本實(shí)用新型提供的一種景觀生態(tài)型分散式污水處理裝置具有如下突出的顯著性 特點(diǎn)和突出進(jìn)步：
[0040] 1)建立高效的污水生物處理系統(tǒng)，通過反應(yīng)器13中厭氧和好氧過程的交替運(yùn)行， 達(dá)到去除污水中的污染物質(zhì)的目的。
[0041] 2)在傳統(tǒng)生物處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過引入先進(jìn)的生態(tài)工程技術(shù)，并優(yōu)化傳統(tǒng)生 化工藝設(shè)計(jì)參數(shù)和生化處理系統(tǒng)反應(yīng)過程控制技術(shù)，形成新一代廢水生態(tài)處理技術(shù)，在發(fā) 揮植物景觀作用的同時(shí)，強(qiáng)化污水中污染物質(zhì)的去除，并有效解決污水處理過程中的臭味 問題，并將其應(yīng)用于分散型污水處理。
[0042] 3)對(duì)景觀植物去除污水中污染物質(zhì)的規(guī)律進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的實(shí)驗(yàn)研究，采取科學(xué) 的分析方法，系統(tǒng)的提出將景觀植物作為污水處理植物的優(yōu)選方案。
[0043] 4)研究植物對(duì)活性污泥性狀的影響以及植物根系微生物和生理特性的變化，基于 研究結(jié)果提出合適的植物與活性污泥反應(yīng)器的組合方式。
[0044] 5)通過景觀協(xié)調(diào)及人的舒適度要求，進(jìn)行景觀植物的搭配與組合，在營(yíng)造良好的 生態(tài)環(huán)境的同時(shí)，改善污水處理設(shè)施成為生態(tài)休閑園林。
[0045] 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能 認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視 為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種景觀生態(tài)型分散式污水處理裝置，其特征在于：包括反應(yīng)器、時(shí)間控制器、進(jìn)水 機(jī)構(gòu)、曝氣機(jī)構(gòu)和出水機(jī)構(gòu)，所述反應(yīng)器內(nèi)種植有植物，所述進(jìn)水機(jī)構(gòu)、曝氣機(jī)構(gòu)和出水機(jī) 構(gòu)分別與所述反應(yīng)器連接，所述反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有攪拌器，所述時(shí)間控制器分別與所述進(jìn)水機(jī) 構(gòu)、曝氣機(jī)構(gòu)和出水機(jī)構(gòu)、攪拌器電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的景觀生態(tài)型分散式污水處理裝置，其特征在于：所述反應(yīng)器 的底部設(shè)有空氣擴(kuò)散裝置，所述空氣擴(kuò)散裝置與所述曝氣機(jī)構(gòu)連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的景觀生態(tài)型分散式污水處理裝置，其特征在于：所述曝氣機(jī) 構(gòu)包括風(fēng)機(jī)和曝氣流量計(jì)，所述風(fēng)機(jī)通過所述曝氣流量計(jì)與所述空氣擴(kuò)散裝置連接，所述 風(fēng)機(jī)與所述時(shí)間控制器電連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的景觀生態(tài)型分散式污水處理裝置，其特征在于：所述進(jìn)水機(jī) 構(gòu)包括進(jìn)水池和抽水泵，所述進(jìn)水池通過所述抽水泵與所述反應(yīng)器連接，所述抽水泵與所 述時(shí)間控制器電連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的景觀生態(tài)型分散式污水處理裝置，其特征在于：所述抽水泵 為懦動(dòng)栗。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的景觀生態(tài)型分散式污水處理裝置，其特征在于：所述出水機(jī) 構(gòu)包括出水電磁閥和出水池，所述出水池通過所述出水電磁閥與所述反應(yīng)器連接，所述出 水電磁閥與所述時(shí)間控制器電連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的景觀生態(tài)型分散式污水處理裝置，其特征在于：所述反應(yīng)器 的頂部設(shè)有浮框，所述植物種植于所述浮框上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的景觀生態(tài)型分散式污水處理裝置，其特征在于：所述反應(yīng)器 的頂部設(shè)有填料，所述填料填充在所述浮框與反應(yīng)器之間。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的景觀生態(tài)型分散式污水處理裝置，其特征在于：所述反應(yīng)器 的頂部設(shè)有取樣機(jī)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】C02F3/30GK203999134SQ201420331645
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月20日
【發(fā)明者】孫飛云, 董文藝, 袁佳佳, 李譜, 李繼, 余波 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳研究生院