一种适用于北方寒冷地区的一体化污水初沉-除臭装置

摘要

一种适用于北方寒冷地区的一体化污水初沉‑除臭装置，包括沉淀区、生物活性炭吸附层和上部配水区，沉淀区又分为底部积泥区、上部清水区，底部积泥区设置带有排泥管的积泥斗，上部清水区中设有竖向且无底的中央管，进水管的末端位于中央管内部，中央管正下方设置有反射板，经沉淀区沉淀后的污水通过透水花墙进入后续处理环节；生物活性炭吸附层位于清水区的正上方，生物活性炭吸附层上部为配水区，配水区的喷淋装置位于生物活性炭层正上方，经装置净化后的气体通过最上端的气体排出口排放。本发明在实现污水中悬浮颗粒的沉淀分离的同时，充分利用污水中所携带的热量，利用生物活性炭技术，实现了原水所释放高浓度异味气体的高效去除。

权利要求

1.一种适用于北方寒冷地区的一体化污水初沉‑除臭装置，包括沉淀区(16)、生物活性炭吸附层(2)和上部配水区，在沉淀区(16)又分为底部积泥区(19)和上部清水区(3)两部分，底部积泥区(19)设置带有排泥管(5)的积泥斗(6)，上部清水区中设有竖向且无底的中央管(11)，进水管(4)的末端位于中央管(11)内部，中央管(11)正下方设置有反射板(12)，上部清水区(3)的上方侧面设置有透水花墙(10)，经沉淀区(16)沉淀后的污水通过透水花墙(10)进入后续处理环节；生物活性炭吸附层(2)位于清水区(3)的正上方，生物活性炭吸附层(2)上部为配水区，配水区的喷淋装置(1)位于生物活性炭层正上方，喷淋装置(1)通过回水管(8)和太阳能水泵(15)与后续二级或深度处理单元出水相连，太阳能水泵(15)依靠太阳能电池板(13)、光伏扬水逆变器(14)和蓄电池(17)组成的供电系统所提供的电能运行，经装置净化后的气体通过最上端的气体排出口(7)排放，其特征在于，所述进水管(4)埋深为地面以下1.0～2.0m，以防止冬季管道结冻；所述沉淀区(16)位于地下，其高度为2.5～

3.0m，宽度为5～10m，下部积泥斗(6)坡度为0.05；沉淀区(16)内部的反射板(12)依靠金属支架(18)固定于中央管下方，中央管(11)则依靠上端的横向支架(20)固定于沉淀区(16)的中轴线位置。

2.根据权利要求1所述适用于北方寒冷地区的一体化污水初沉‑除臭装置，其特征在于，所述进水管(4)的末端朝上，所述中央管(11)和反射板(12)置于沉淀区域的中心轴线位置，中央管(11)的底部为扩口结构，反射板(12)为平放的锥体结构，锥顶正对中央管(11)的底部。

3.根据权利要求1所述适用于北方寒冷地区的一体化污水初沉‑除臭装置，其特征在于，所述排泥管(5)位于积泥斗(6)内壁并延伸至底部，经沉淀的污泥通过排泥管(5)定期排出。

4.根据权利要求1所述适用于北方寒冷地区的一体化污水初沉‑除臭装置，其特征在于，所述生物活性炭吸附层(2)上部设有喷淋装置(1)，喷淋装置(1)用水取自后续二级或深度处理单元出水，通过定期喷水保障生物活性炭层充足的水分和营养物质含量。

5.根据权利要求1所述适用于北方寒冷地区的一体化污水初沉‑除臭装置，其特征在于，所述回水管(8)上设置有太阳能水泵(15)；所述太阳能水泵(15)利用外置的太阳能电池板(13)、光伏扬水逆变器(14)和蓄电池(17)进行供能，在白天依靠太阳能电池板(13)进行日常供能，在夜晚利用蓄电池(17)存储的电能运行。

6.根据权利要求1或4所述适用于北方寒冷地区的一体化污水初沉‑除臭装置，其特征在于，所述生物活性炭吸附层(2)配有在线含湿量检测装置(9)与喷淋装置(1)形成反馈机制，保证生物活性炭层对水分和营养组分的需求。

7.根据权利要求1所述适用于北方寒冷地区的一体化污水初沉‑除臭装置，其特征在于，所述的生物活性炭吸附层(2)中的生物膜自然脱落后会进入装置下部的沉淀区(16)；所述喷淋装置(1)所喷洒的多余水分会进入下部的沉淀区(16)。

8.根据权利要求1所述适用于北方寒冷地区的一体化污水初沉‑除臭装置，其特征在于，所述沉淀区(16)的进水温度为16～24℃，通过热量传递保证生物活性炭吸附层(2)上微生物在冬季寒冷季节环境下适宜的代谢温度。

说明书

一种适用于北方寒冷地区的一体化污水初沉‑除臭装置

技术领域

[0001] 本发明属于环保技术领域，涉及污水处理，特别涉及一种适用于北方寒冷地区的一体化污水初沉‑除臭装置。

背景技术

[0002] 随着城市污水处理厂的日渐增加，相应的问题相继产生，其中就有污水处理厂的臭气问题，城市污水处理厂在运行过程中产生的臭味大致有鱼腥臭、氨臭、腐肉臭、腐蛋臭、
腐甘蓝臭、粪臭以及某些生产废水的特殊臭味。具体地，恶臭味的根源主要来自于硫化氢，
其容易扩散，能使长期处于此环境的人们发生头昏、头痛、恶心、呕吐、全身虚弱、呼气有硫
化氢味、瞳孔缩小、反应迟钝、发绀、脉搏频数、有时会发生肺炎、肺水肿、尿中有蛋白出现；
其他臭味组成的气体能够麻醉人的中心神经系统。由此可见污水处理过程中所产生的恶臭
味对周围环境及人们的危害较大，采取除臭措施非常必要。

[0003] 为有效消除水处理过程中产生的臭味，除臭技术得到迅速的应用和发展，从最初的水洗法，逐步发展到生物滴滤法、土壤除臭法及等离子除臭法等。虽然上述技术均具有较
好的除臭效果，但生物滴滤法和土壤除臭法需要为微生物生长提供适宜的生长环境，其在
北方寒冷地区的除臭效果较差，应用受到一定的限制。离子除臭法所采用的高压电磁脉冲
技术在除臭过程中需要消耗大量的电能，除臭成本过高。

发明内容

[0004] 为了克服上述现有技术的缺点，本发明目的在于提供一种适用于北方寒冷地区的一体化污水初沉‑除臭装置，该装置在实现污水初沉的同时，可有效减低人工湿地进水环节
所产生的恶臭现象，并节省不必要的能源消耗。

[0005] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

[0006] 一种适用于北方寒冷地区的一体化污水初沉‑除臭装置，包括沉淀区16、生物活性炭吸附层2和上部配水区。在沉淀区16又细分为底部积泥区19、上部清水区3两部分。底部积
泥区19设置带有排泥管5的积泥斗6，上部清水区中设置有竖向且无底的中央管11，进水管4
的末端位于中央管11内部，中央管11正下方设置有反射板12，上部清水区3的上方侧面设置
有透水花墙10，经沉淀区16沉淀后的污水通过透水花墙10进入后续处理环节；生物活性炭
吸附层2位于清水区3的正上方，生物活性炭吸附层2上部为配水区，配水区的喷淋装置1位
于生物活性炭层正上方，喷淋装置1通过回水管8和太阳能水泵15与后续二级或深度处理单
元出水相连，太阳能水泵15依靠太阳能电池板13、光伏扬水逆变器14和蓄电池17组成的供
电系统所提供的电能运行，经装置净化后的气体通过最上端的气体排出口7排放。

[0007] 所述进水管4的末端朝上，所述中央管11和反射板12置于沉淀区域的中心轴线位置，中央管11的底部为扩口结构，反射板12为平放的锥体结构，锥顶正对中央管11的底部。

[0008] 所述排泥管5位于积泥斗6内壁并延伸至底部，经沉淀的污泥通过排泥管5定期排出。

[0009] 所述生物活性炭吸附层2上部设有喷淋装置1，喷淋装置1用水取自后续二级或深度处理单元出水。通过定期喷水保障生物活性炭层充足的水分和营养物质含量。

[0010] 所述回水管8上设置有太阳能水泵15；所述太阳能水泵15利用外置的太阳能电池板13、光伏扬水逆变器14和蓄电池17进行供能，在白天依靠太阳能电池板13进行日常供能，
在夜晚利用蓄电池17存储的电能运行。

[0011] 所述生物活性炭吸附层2配有在线含湿量检测装置9与喷淋装置1形成反馈机制，保证生物活性炭层的对水分以及营养组分含量的需求。

[0012] 所述进水管4埋深为地面以下1.0～2.0m，以防止冬季管道结冻；所述沉淀区域16位于地下，其高度为2.5～3.0m，宽度为5～10m，下部积泥斗6坡度为0.05；沉淀区域16内部
的反射板12依靠金属支架18固定于中央管下方，中央管11则依靠上端的横向支架20固定于
沉淀区域16的中轴线位置。

[0013] 所述的活性炭吸附层2中的生物膜自然脱落后会进入装置下部的沉淀区域16；所述回水喷淋装置1所喷洒的多余水分会进入下部的沉淀区域16。

[0014] 所述沉淀区域16的进水温度为16～24℃，通过热量传递保证生物活性炭吸附层2上微生物在冬季寒冷季节环境下适宜的代谢温度。

[0015] 与现有技术相比，本发明结构简单，安装方面，建设周期短，运行稳定，处理效果好。下部进水的放热过程以及喷淋装置的定期喷水可实现冬季装置的良好运行以及保持生
物活性炭中微生物良好的生长环境。并且通过将后续二级或深度处理单元出水回流至除臭
装置，可有效提高水处理系统的处理效果，本装置所配套的太阳能电池板供能系统有效地
解决了能耗问题。

附图说明

[0016] 图1是本发明结构示意图。

[0017] 其中：1.喷淋装置、2.生物活性炭吸附层、3.沉淀区域的上部清水区、4.进水管、5.排泥管、6.积泥斗、7.气体排出口、8.回水管、9.在线含湿量检测装置、10.透水花墙、11.中
央管、12.反射板、13.太阳能电池板、14.光伏扬水逆变器、15.太阳能水泵、16.沉淀区、17.
蓄电池、18金属支架、19底部积泥区、20横向支架。

具体实施方式

[0018] 下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。

[0019] 实施例1

[0020] 如图1所示，一种应用于人工湿地进水端的布水除臭装置，包括沉淀区域16和生物活性炭吸附层2，沉淀区域16又细分为上部清水区3和底部积泥区19，上部清水区3的中心轴
线位置设有竖向且无底的中央管11，进水管4的末端位于中央管11内部，开口朝上。中央管
11底部为扩口结构，正下方设置有反射板12，反射板12为锥形，锥顶朝上，正对中央管11的
底部。

[0021] 上部清水区3的上方侧面设置有透水花墙10，经沉淀区域16沉淀后的上清液通过透水花墙10进入后期处理环节。

[0022] 底部积泥区设置有带排泥管5的积泥斗6，排泥管5位于积泥斗6内壁并延伸至底部，经沉淀的污泥通过排泥管5定期排出。

[0023] 其中，进水管4埋深为地面以下1.0～2.0m，以防止冬季管道结冻；沉淀区域16位于地下，其高度为2.5～3.0m，宽度为5～10m，下部积泥斗6坡度为0.05。

[0024] 上部清水区3的正上方设置有生物活性炭吸附层2，且生物活性炭吸附层2位于透水花墙10的上方，生物活性炭吸附层2的上方有气体排出口7，可外连气体收集装置。

[0025] 生物活性炭吸附层2选用复合活性炭吸附剂为活性炭纤维和颗粒活性炭，活性炭2
纤维粒径为5～6mm，比表面积为2000～2200m/g，颗粒活性炭粒径为2～3mm，活性炭纤维和
活性炭填充体积比适宜为1.5:1。

[0026] 沉淀区域16的进水温度为16～24℃，通过热量传递保证生物活性炭吸附层2中微生物在冬季寒冷季节环境下适宜的代谢温度。而生物活性炭吸附层2中的生物膜自然脱落
后会进入装置下部的沉淀区域16。

[0027] 本发明一种适用于北方寒冷地区的一体化污水初沉‑除臭装置，在实现除臭功能的同时强化了水处理系统的除污效果，并且该装置在冬季具有较好的防冻效果，具有良好
的推广应用前景。

[0028] 实施例2

[0029] 本实施例在实施例1的基础上，在生物活性炭吸附层2上部设置喷淋装置1，喷淋装置1通过回水管8连接后续二级或深度处理单元出水。其中，回水管8上设置有太阳能水泵
15，太阳能水泵15利用外置的太阳能电池板13、光伏扬水逆变器14和蓄电池17进行供能，在
白天依靠太阳能电池板13进行日常供能，在夜晚则利用蓄电池17存储的电能运行。

[0030] 喷淋装置1利用太阳能水泵15(即光伏水泵)，通过定期喷水保障生物活性炭层充足的水分和营养物质含量，且喷淋过程对臭味气体的去除具有一定的效果。

[0031] 同时活性炭吸附层2中的生物膜自然脱落后会进入装置下部的沉淀区域16，在积泥斗6沉淀后经排泥管5排出；喷淋装置1所喷洒的多余水分会进入下部的沉淀区域16。能够
稀释人工湿地进水的污染物浓度，缓解进水的有机污染负荷。

[0032] 实施例3

[0033] 本实施例在实施例1或2的基础上，在生物活性炭吸附层2设置在线含湿量检测装置9，并与喷淋装置1形成反馈机制，保证生物活性炭层对水分和营养成分的需求。

[0034] 本发明的完整工作流程为：

[0035] 污水通过进水管4进入一体化污水初沉‑除臭装置，水中的颗粒物和悬浮杂质经自然沉降进入下部的积泥斗6，上清液则通过透水花墙10的溢流孔进入之后的处理环节。进水
中通过自然沉淀的杂质以及上部生物活性炭吸附层2脱落的生物膜在积泥斗中沉淀一段时
间后经排泥管5排出，由于污水中大量有机碳被厌氧微生物分解利用，并且释放胞内磷，厌
氧阶段产生的硫化氢等恶臭气体上升至装置上部的生物活性炭吸附层2，利用微生物的生
长繁殖代谢过程将恶臭污染物质降解。活性炭不能为微生物的生长提供营养物质，故在生
物活性炭层上部均匀布设喷淋装置1，将后续二级或深度处理单元出水通过太阳能水泵15
送至生物活性炭吸附层2，为微生物的生长提供了不可缺少的营养来源，也保证了生物活性
炭层2的湿润状态。在生物活性炭层2设置在线含湿量检测装置9，并与喷淋装置1形成反馈
机制，通过定期喷水保障生物活性炭层2充足的水分和营养物质含量。由于污水具有一定的
热能，通过热能传递可保证本装置在冬季寒冷季节的正常运行和生物活性炭的良好生长环
境。所述的太阳能水泵15在白天依靠太阳能电池板13进行日常供能，在夜晚利用蓄电池17
所存储的电能进行运行。