本發(fā)明涉及污水處理的技術(shù)領(lǐng)域，適用于生活污水或者工業(yè)廢水深度處理或三級處理，尤其適用于農(nóng)村生活污水處理。

背景技術(shù)：

經(jīng)濟的快速發(fā)展以及城鄉(xiāng)一體化進程的加快，農(nóng)村人口生活水平逐步提高，同時對生活環(huán)境質(zhì)量的要求越來越高，但現(xiàn)狀卻是農(nóng)村生活污水引起的環(huán)境污染日益嚴(yán)重。一方面農(nóng)村污水排放屬于點源污染，基本無管道收集系統(tǒng)，就近排入河道現(xiàn)象普遍；另一方面，農(nóng)村人口居住分散，人口密度較低，排放面源較大，且經(jīng)濟水平相對較低，污水無法集中進行大規(guī)模處理。

農(nóng)村污水主要由廚房、洗浴、沖廁以及養(yǎng)殖畜禽的糞便污水等組成。一般而言，農(nóng)村生活污水水質(zhì)較簡單，水質(zhì)波動大，水量排放不規(guī)則，生活污水濃度低，水中基本不含有重金屬和有毒有害物質(zhì)，含有一定量的磷和氮，可生化性強，但直接排放會造成環(huán)境污染。一般生活污水常規(guī)處理工藝有活性污泥法和生物膜法等，但具有占地面積大、投資成本高和運行麻煩等缺點。根據(jù)農(nóng)村污水的水質(zhì)和水量特點，同時考慮到投入和運行的經(jīng)濟性，開發(fā)農(nóng)村生活污水高效、低成本、資源化利用的處理技術(shù)，是目前農(nóng)村生活污水污染防治中急需解決的技術(shù)難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種小型村鎮(zhèn)污水處理模塊化一體式裝置，吸取生物膜法的優(yōu)點，耦合生物轉(zhuǎn)盤、活性污泥和機械曝氣技術(shù)，占地面積小、經(jīng)濟性高、運行高效和穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單、操作和維護方便。

技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種小型村鎮(zhèn)污水處理模塊化一體式裝置，包括進水管、生化反應(yīng)池、沉淀池、旋轉(zhuǎn)支架、出水管、曝氣元件、填料元件、排泥通道和驅(qū)動設(shè)備；所述生化反應(yīng)池與沉淀池共用同一池壁相鄰設(shè)置，該同一池壁底部由下至上分別開設(shè)有回流污泥口和出水口；所述驅(qū)動設(shè)備與旋轉(zhuǎn)支架的中心轉(zhuǎn)軸驅(qū)動連接，所述旋轉(zhuǎn)支架通過轉(zhuǎn)軸架設(shè)在生化反應(yīng)池上，所述旋轉(zhuǎn)支架由內(nèi)圈至外圈依次均勻分布設(shè)置有與水平面分別平行的填料元件和曝氣元件；所述進水管和排泥通道分別與生化反應(yīng)池連通，所述出水管與沉淀池連通。

進一步的，所述旋轉(zhuǎn)支架為圓形結(jié)構(gòu)，包括支撐架結(jié)構(gòu)、固定部件和轉(zhuǎn)軸，所述支撐架結(jié)構(gòu)包括若干根均勻分布連接在轉(zhuǎn)軸上的支撐柱，所述固定部件為圓環(huán)形框架，與均勻分布的支撐柱固定連接。

進一步的，所述曝氣元件為帶有貫穿條形缺口的圓筒狀結(jié)構(gòu)，與所述支撐柱垂直設(shè)置；所述曝氣元件的條形缺口所對應(yīng)的圓心角為5～40°；所述曝氣元件的條形缺口的開口方向與對應(yīng)的支撐柱所夾圓心角θ為90～125°；所述曝氣元件的缺口的兩端，沿長度方向分布設(shè)置有鋸齒狀結(jié)構(gòu)；所述曝氣元件的外側(cè)壁沿著圓弧方向開有若干條細(xì)縫凹槽，所述細(xì)縫凹槽與條形缺口之間相互垂直。

進一步的，所述填料元件包括固定軸和盤片，為了便于安裝，所述盤片分割為若干個扇形片，每個扇形片沿著固定軸方向組成一個模塊。

進一步的，所述沉淀池底部為斜板，所述斜板的傾斜角度為10～30°。

進一步的，所述出水口的上、下端分別設(shè)有導(dǎo)流板，所述導(dǎo)流板的傾斜角度大于或等于斜板的傾斜角度。

進一步的，所述填料元件的半徑大于曝氣元件的半徑。

有益效果：(1)本發(fā)明具有處理效果好、耐沖擊負(fù)荷強、經(jīng)濟性高、運行高效和穩(wěn)定、占地小、操作和維護方便；(2)生化反應(yīng)池和沉淀池采用一體化設(shè)置，可減少占地面積；(3)污泥經(jīng)沉淀池沉淀后，通過斜板和回流污泥口自回流至生化反應(yīng)池，無需設(shè)置回流泵，管理和維護方便。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明的主視圖；

附圖2為本發(fā)明的側(cè)視圖；

附圖3為本發(fā)明中的曝氣元件截面圖；

附圖4為本發(fā)明的曝氣元件缺口放大圖；

附圖5為本發(fā)明的曝氣元件展開圖及剖面圖；

附圖6為本發(fā)明的填料元件的三視圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進一步的說明。

如附圖1，一種小型村鎮(zhèn)污水處理模塊化一體式裝置，包括進水管5、生化反應(yīng)池6、沉淀池13、旋轉(zhuǎn)支架、出水管11、曝氣元件1、填料元件2、排泥通道和驅(qū)動設(shè)備；所述生化反應(yīng)池6與沉淀池13共用同一池壁相鄰設(shè)置，該同一池壁底部由下至上分別開設(shè)有回流污泥口和出水口；所述驅(qū)動設(shè)備與旋轉(zhuǎn)支架的中心轉(zhuǎn)軸驅(qū)動連接，所述旋轉(zhuǎn)支架通過轉(zhuǎn)軸架設(shè)在生化反應(yīng)池6上，所述旋轉(zhuǎn)支架由內(nèi)圈至外圈依次均勻分布設(shè)置有與水平面分別平行的填料元件2和曝氣元件1；所述進水管5和排泥通道分別與生化反應(yīng)池6連通，所述出水管11與沉淀池13連通。

針對農(nóng)村生活污水水質(zhì)和水量波動大的特點，生化反應(yīng)池采用以生物膜法為主，活性污泥法為輔的工藝路線，因此，旋轉(zhuǎn)主體中，填料元件2相比曝氣元件1具有較大的半徑。

所述旋轉(zhuǎn)支架為圓形結(jié)構(gòu)，包括支撐架結(jié)構(gòu)、固定部件4和轉(zhuǎn)軸15，所述支撐架結(jié)構(gòu)包括若干根均勻分布連接在轉(zhuǎn)軸15上的支撐柱3，所述固定部件4為圓環(huán)形框架，與均勻分布的支撐柱3固定連接。

如附圖2，所述驅(qū)動設(shè)備包括電機17和傳動機構(gòu)16，所述電機17通過傳動機構(gòu)16與轉(zhuǎn)軸15驅(qū)動連接，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)支架旋轉(zhuǎn)，從而帶動曝氣元件1和填料元件2以轉(zhuǎn)軸15為圓心旋轉(zhuǎn)。其中，密封組件14保證轉(zhuǎn)軸15和生化反應(yīng)池6良好的密封性。

如附圖3、4和5，所述曝氣元件1為帶有貫穿條形缺口的圓筒狀結(jié)構(gòu)，與所述支撐柱3垂直設(shè)置；所述曝氣元件1的條形缺口所對應(yīng)的圓心角為5～40°；所述曝氣元件1的條形缺口的開口方向與對應(yīng)的支撐柱3所夾圓心角θ為90～125°；所述曝氣元件1的缺口的兩端，沿長度方向分布設(shè)置有鋸齒狀結(jié)構(gòu)；所述曝氣元件1的外側(cè)壁沿著圓弧方向開有若干條細(xì)縫凹槽，所述細(xì)縫凹槽與條形缺口之間相互垂直。

如附圖6，所述填料元件2包括固定軸18和盤片19，為了便于安裝，所述盤片19分割為若干個扇形片，每個扇形片沿著固定軸18方向組成一個模塊。

如附圖1，所述沉淀池13底部為斜板10，所述斜板10的傾斜角度為10～30°。有利于沉淀池污泥下沉后因重力作用沿著斜板10從回流污泥口自回流進入生化反應(yīng)池6內(nèi)。

如附圖1，所述出水口的上、下端分別設(shè)有導(dǎo)流板9，可引導(dǎo)生化反應(yīng)池出水沿著沉淀池橫向截面均勻分布。所述導(dǎo)流板9的傾斜角度大于或等于斜板10的傾斜角度。可防止生化反應(yīng)池6出水沖刷斜板10上的污泥。

生化反應(yīng)池6底部設(shè)有的排泥通道包括閘閥7和排泥管8，由于生物膜法較低的污泥產(chǎn)生量，生化反應(yīng)池6底部污泥可定期開啟閘閥7通過排泥管8排出。另外，排泥管8也兼作緊急排放管，生化反應(yīng)池6需要檢修時，可通過排泥管8排放池內(nèi)污水。

本發(fā)明的一種小型村鎮(zhèn)污水處理模塊化一體式裝置工作原理如下所述：

污水從進水管5進入生化反應(yīng)池6，污水中有機物可在生化反應(yīng)池6中通過生物膜法和活性污泥法去除。

曝氣元件在周期性旋轉(zhuǎn)過程中，將污水從生化反應(yīng)池中攜帶至曝氣元件中，曝氣元件缺口與支撐柱固定的夾角保證轉(zhuǎn)動過程中污水能從曝氣元件缺口中流出，缺口的鋸齒結(jié)構(gòu)保證溢流的污水被切割成若干條細(xì)流，被切割的細(xì)流具有較大的水流比表面積，通過跌水使得污水得到充氧；除此之外，緩慢的轉(zhuǎn)動速度使得剩余的細(xì)流沿著曝氣元件表面的細(xì)縫凹槽流動，延長其在空氣中的暴露時間；再者，經(jīng)鋸齒切割的細(xì)流被曝氣元件表面細(xì)縫凹槽進一步切割，水流比表面積進一步增大，提高污水的充氧量。

曝氣元件攜帶的污水溢流完后，曝氣元件內(nèi)部充滿空氣，該部分空氣經(jīng)旋轉(zhuǎn)后被帶入曝氣池內(nèi)；隨著旋轉(zhuǎn)的繼續(xù)，曝氣元件內(nèi)空氣被不斷被壓縮，壓力的增大促使壓縮空氣中氧與進入曝氣元件內(nèi)的污水在兩相接觸面?zhèn)髻|(zhì)速度加快；隨著進一步的旋轉(zhuǎn)，曝氣元件缺口轉(zhuǎn)動至壓縮空氣邊緣時，壓縮空氣開始從缺口處溢出，缺口的鋸齒狀結(jié)構(gòu)將空氣切割成若干細(xì)小氣泡，強化了氣泡與水的傳質(zhì)效果；與此同時，不斷上升的氣泡使得生化反應(yīng)池內(nèi)污水得到進一步的攪拌。

旋轉(zhuǎn)式曝氣系統(tǒng)周期性的旋轉(zhuǎn)，能夠保證生化反應(yīng)池內(nèi)污水得到充分?jǐn)嚢?，有利于污水中氧氣得到充分?jǐn)U散，提高曝氣效果。填料元件采用縮小版的生物轉(zhuǎn)盤，有利于生物轉(zhuǎn)盤的通風(fēng)，也方便拆卸更換，同時，避免了采用柔性填料在使用過程中出現(xiàn)脫落等問題。

處理后的污水經(jīng)共用池壁下的出水口并在導(dǎo)流板9的引導(dǎo)下進入沉淀池13，含泥污水在沉淀池13上升過程中污泥因重力作用下沉，下沉的污泥經(jīng)斜板10和共用池壁的回流污泥口自回流至生化反應(yīng)池6，并在生化反應(yīng)池內(nèi)的曝氣元件1和填料元件2的旋轉(zhuǎn)攪動下重新進入生化反應(yīng)池6內(nèi)與污水混合。沉淀池13中沉淀后的澄清水通過溢流堰12和出水管11排出。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。