公布日：2023.05.09
申请日：2023.02.09
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/40(2023.01)N;C02F3/32(2023.01)N;C02F3/34(2023.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本申请涉及污水处理技术领域，公开了一种基于生物生态耦合分散式模块化生活污水处理设备及方法，设备包括前端处理池、BAF滤池和监测系统；前端处理池包括串联设置的粗格栅处理池、细格栅处理池和油污收集仓；BAF滤池包括池体、植物净化模块、基质净化模块、曝气模块和反冲洗模块，基质净化模块和曝气模块设置在网格承托板之上，反冲洗模块设置在网格承托板与池体底部之间的夹层空间之中，植物净化模块设置在池体顶部；监测系统包括监测平台与探头组件，探头组件与监测平台通信连接；探头组件包括安装在油污收集仓出水端的第一水质监测探头，以及安装在BAF滤池出水端的第二水质监测探头。本申请解决了现有生活污水处理设备脱氮除磷效率较低的问题。
权利要求书
1.一种基于生物生态耦合分散式模块化生活污水处理设备，其特征在于，包括：前端处理池，所述前端处理池包括串联设置的粗格栅处理池、细格栅处理池和油污收集仓；所述粗格栅处理池的进水端设有第一进水管，所述油污收集仓出水端设有第一出水管；BAF滤池，所述BAF滤池包括池体、植物净化模块、基质净化模块、曝气模块和反冲洗模块，所述池体上设置有相对分布的第二进水管和第二出水管，所述第二进水管与所述第一出水管连接；所述池体下部安装有网格承托板，所述基质净化模块和所述曝气模块设置在所述网格承托板之上，所述反冲洗模块设置在所述网格承托板与所述池体底部之间的夹层空间之中，所述植物净化模块设置在所述池体顶部；监测系统，所述监测系统包括监测平台与探头组件，所述探头组件与所述监测平台通信连接；所述探头组件包括安装在所述油污收集仓出水端的第一水质监测探头，以及安装在所述BAF滤池出水端的第二水质监测探头。
2.根据权利要求1所述的一种基于生物生态耦合分散式模块化生活污水处理设备，其特征在于：所述粗格栅处理池中设置有提篮式粗格栅和轨道式人工粗格栅，所述细格栅处理池中设置有提篮式细格栅和轨道式人工细格栅。
3.根据权利要求1所述的一种基于生物生态耦合分散式模块化生活污水处理设备，其特征在于，所述植物净化模块包括：隔离板，所述隔离板安装在所述池体顶部；控根盆，多个所述控根盆布设在所述隔离板之上；水生植物，所述水生植物栽种在所述控根盆之中，所述水生植物的根系伸入所述池体之中。
4.根据权利要求1所述的一种基于生物生态耦合分散式模块化生活污水处理设备法，其特征在于：所述基质净化模块包括多组基质净化单元，所述基质净化单元之间通过导流板分隔，所述基质净化单元包括串联布设的锁磷填料和生物基质。
5.根据权利要求1所述的一种基于生物生态耦合分散式模块化生活污水处理设备，其特征在于，所述曝气模块包括：曝气结构，所述曝气结构包括安装在所述池体前段的微孔曝气盘和微孔曝气管；曝气风机，所述曝气风机通过曝气输气管与所述曝气结构连接；发电机构，所述发电机构包括太阳能光伏板，所述太阳能光伏板与风机控制器电连接，所述风机控制器分别与所述曝气风机、所述监测平台电连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于生物生态耦合分散式模块化生活污水处理设备，其特征在于，所述反冲洗模块包括：反冲洗布水管，所述反冲洗布水管安装在所述网格承托板与所述池体底部之间的夹层空间之中；气泵，所述气泵通过反冲洗输气管与所述反冲洗布水管连接，所述气泵与监测平台电连接；反冲洗阀门，所述反冲洗阀门设置在所述反冲洗输气管之上。
7.根据权利要求1所述的一种基于生物生态耦合分散式模块化生活污水处理设备，其特征在于：所述监测平台还与若干移动终端通信连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于生物生态耦合分散式模块化生活污水处理设备，其特征在于：所述第二出水管与污水回流管一端连接，所述污水回流管另一端与所述第二进水管连接，所述污水回流管与所述第二出水管连接处设有三通阀门。
9.根据权利要求1所述的一种基于生物生态耦合分散式模块化生活污水处理设备，其特征在于：所述第二进水管与小阻力布水系统连接，所述小阻力布水系统与所述池体连接；所述第二出水管与污水消纳管连接，所述污水消纳管浅埋于周边田地之中。
10.一种基于生物生态耦合分散式模块化生活污水处理方法，基于权利要求1-9任意一项所述的基于生物生态耦合分散式模块化生活污水处理设备，其特征在于，包括：将污水引入所述前端处理池，依次利用所述粗格栅处理池、所述细格栅处理池和所述油污收集仓对所述污水进行处理，得到第一净化水；利用所述第一水质监测探头对所述第一净化水进行检测，若所述第一净化水的水质满足所述BAF滤池进水条件，则将所述第一净化水引入所述BAF滤池；在所述BAF滤池中所述植物净化模块、所述基质净化模块和所述曝气模块的共同作用下，对所述第一净化水进行处理，得到第二净化水；利用所述第二水质监测探头对所述第二净化水进行检测，若所述第二净化水的水质满足排放标准，则对所述第二净化水进行排放。
发明内容
基于以上技术问题，本申请提供了一种基于生物生态耦合分散式模块化生活污水处理设备及方法，解决了现有生活污水处理设备脱氮除磷效率较低的问题。
为解决以上技术问题，本申请采用的技术方案如下：
本申请的一个方面，提供了一种基于生物生态耦合分散式模块化生活污水处理设备，包括前端处理池、BAF滤池和监测系统；所述前端处理池包括串联设置的粗格栅处理池、细格栅处理池和油污收集仓；所述粗格栅处理池进水端设有第一进水管，所述油污收集仓出水端设有第一出水管；所述BAF滤池包括池体、植物净化模块、基质净化模块、曝气模块和反冲洗模块，所述池体上设置有相对分布的第二进水管和第二出水管，所述第二进水管与所述第一出水管连接；所述池体下部安装有网格承托板，所述基质净化模块和所述曝气模块设置在所述网格承托板之上，所述反冲洗模块设置在所述网格承托板与所述池体底部之间的夹层空间之中，所述植物净化模块设置在所述池体顶部；所述监测系统包括监测平台与探头组件，所述探头组件与所述监测平台通信连接；所述探头组件包括安装在所述油污收集仓出水端的第一水质监测探头，以及安装在所述BAF滤池出水端的第二水质监测探头。
进一步的，所述粗格栅处理池中设置有提篮式粗格栅和轨道式人工粗格栅，所述细格栅处理池中设置有提篮式细格栅和轨道式人工细格栅。
进一步的，所述植物净化模块包括隔离板、控根盆和水生植物；所述隔离板安装在所述池体顶部；多个所述控根盆布设在所述隔离板之上；所述水生植物栽种在所述控根盆之中，所述水生植物的根系伸入所述池体之中。
进一步的，所述基质净化模块包括多组基质净化单元，所述基质净化单元之间通过导流板分隔，所述基质净化单元包括串联布设的锁磷填料和生物基质。
进一步的，所述曝气模块包括曝气结构、曝气风机和发电机构；所述曝气结构包括安装在所述池体前段的微孔曝气盘和微孔曝气管；所述曝气风机通过曝气输气管与所述曝气结构连接；所述发电机构包括太阳能光伏板，所述太阳能光伏板与风机控制器电连接，所述风机控制器分别与所述曝气风机、所述监测平台电连接。
进一步的，所述反冲洗模块包括反冲洗布水管、气泵和反冲洗阀门；所述反冲洗布水管安装在所述网格承托板与所述池体底部之间的夹层空间之中；所述气泵通过反冲洗输气管与所述反冲洗布水管连接，所述气泵与监测平台电连接；所述反冲洗阀门设置在所述反冲洗输气管之上。
进一步的，所述监测平台还与若干移动终端通信连接。
进一步的，所述第二出水管与污水回流管一端连接，所述污水回流管另一端与所述第二进水管连接，所述污水回流管与所述第二出水管连接处设有三通阀门。
进一步的，所述第二进水管与小阻力布水系统连接，所述小阻力布水系统与所述池体连接；所述第二出水管与污水消纳管连接，所述污水消纳管浅埋于周边田地之中。
本申请的另一个方面，提供了一种基于生物生态耦合分散式模块化生活污水处理方法，基于上述的基于生物生态耦合分散式模块化生活污水处理设备，包括：
将污水引入所述前端处理池，依次利用所述粗格栅处理池、所述细格栅处理池和所述油污收集仓对所述污水进行处理，得到第一净化水；
利用所述第一水质监测探头对所述第一净化水进行检测，若所述第一净化水的水质满足所述BAF滤池进水条件，则将所述第一净化水引入所述BAF滤池；
在所述BAF滤池中所述植物净化模块、所述基质净化模块和所述曝气模块的共同作用下，对所述第一净化水进行处理，得到第二净化水；
利用所述第二水质监测探头对所述第二净化水进行检测，若所述第二净化水的水质满足排放标准，则对所述第二净化水进行排放。
与现有技术相比，本申请的有益效果是：
本申请通过粗格栅处理池、细格栅处理池、油污收集仓、植物净化模块、基质净化模块、曝气模块以及反冲洗模块的联合作用，提高了生活污水处理设备的脱氮除磷效率，提升了生物污水处理设备的污水处理效果，且能够同时实现进水SS(悬浮物)要求低、反冲洗水量水头损失小、低运行成本、污染物去除处理效率高、设备紧凑、占地面积小、抗冲击负荷能力强，出水水质稳定优于《生活污水处理设施水污染物排放标准》(DB51/2626-2019)三级排放标准、便于维护的一种污水处理工艺及方法。
（发明人：周正林;雷杰;郑荣;李建华;李珂莹）
