專利名稱：一種集成的灰水處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種集成的灰水處理裝置。
背景技術(shù)：
生活污水由灰水和黑水組成，灰水是由淋浴廢水、洗滌廢水、廚房污水等組成，黑 水由大小便及沖廁水組成。從污染物種類和數(shù)量來看，灰水水量占全部生活污水的70 75%，但是污染物總量僅占生活污水的20%左右，以洗滌劑、懸浮物和少量的有機(jī)物污染物 為主，氮和磷的濃度比普通生活污水低減少85%和80% ；黑水的氮、磷等占生活污水總量 的80 90%，是最主要的污染物來源。傳統(tǒng)生活污水收集和處理系統(tǒng)將灰水和黑水混合收 集，集中處理，然后排放或回用，受納水體極易導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象；集中式排水管道系 統(tǒng)的建設(shè)和維護(hù)費用高，管道滲漏容易造成地下水污染，且一次投資費用和運行管理費用 高；黑水中的營養(yǎng)物質(zhì)和微量元素是植物生長的天然肥料，但是在污水處理時需要大量的 能源將其去除，無法資源化利用；污水處理系統(tǒng)遠(yuǎn)離居住區(qū)域，污水回用的成本高，難以有 效回用。生活污水中的灰水就地收集和深度處理，直接回用于沖洗廁所和綠化等，不僅降 低水處理的難度和成本，而且可以實現(xiàn)分質(zhì)供水與使用、回用風(fēng)險小，所需的設(shè)施少，有效 地提高了水的利用效率；深度處理單元采用低能耗的“環(huán)境友好”技術(shù)，在考慮污染物減量 化的同時，實現(xiàn)資源化，達(dá)到節(jié)省能源的目的。至于黑水，可將其收集處理和資源化利用，如 大小便與沖洗水等收集后可與生物垃圾共發(fā)酵，腐熟料無任何重金屬，能夠直接用于城市 “綠肥”或農(nóng)用有機(jī)肥料。懸浮載體生物反應(yīng)器將氧化分解功能與固液分離功能集成在同一個處理構(gòu)筑物， 通過生物氧化區(qū)高效去除各種污染物；再經(jīng)過固液分離區(qū)直接實現(xiàn)泥水分離，SS和濁度均 可降至很低的水平，省去了二沉池，大幅減少占地面積；出水經(jīng)過快速過濾后能夠徹底去除 各種懸浮狀成分，再經(jīng)過簡單消毒后可確保再生水的微生物安全性和水質(zhì)穩(wěn)定性，長期回 用不會出現(xiàn)水質(zhì)異常變化或產(chǎn)生異味。迄今為止，我國尚無任何專利針對生活灰水的處理和回用介紹。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種集成的灰水處理裝置。本實用新型采用如下技術(shù)手段解決上述技術(shù)問題一種集成的灰水處理裝置，該系統(tǒng)包括依次連接的灰水收集調(diào)節(jié)單元、深度處理 單元和回用單元，其特征在于，所述灰水收集調(diào)節(jié)單元包括灰水收集管網(wǎng)和調(diào)節(jié)池，所述 深度處理單元包括懸浮載體生物反應(yīng)器和流動砂濾器，所述回用單元包括清水池和回用水泵。較佳的，所述灰水收集調(diào)節(jié)單元包括依次連接的進(jìn)水管、調(diào)節(jié)池和格柵機(jī)，此外， 灰水收集調(diào)節(jié)單元還設(shè)有提升泵。[0010]較佳的，所述深度處理單元包括依次連接的集成式懸浮載體生物反應(yīng)器和流動砂優(yōu)選的，所述集成式懸浮載體生物反應(yīng)器包括依次連接的進(jìn)水流量計、生物氧化 區(qū)和固液分離區(qū)；其中，所述生物氧化區(qū)底部設(shè)有微孔曝氣裝置；所述固液分離區(qū)的底部 設(shè)有穿孔反沖洗空氣管和反沖洗排空管，所述固液分離區(qū)的上部通過出水管與流動砂濾器 連接。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述用于灰水處理和回用的集成裝置還設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)，所述鼓風(fēng)機(jī) 用于為生物氧化區(qū)和固液分離區(qū)提供所需的空氣。優(yōu)選的，所述流動砂濾器為柱狀，其底部為錐形；所述流動砂濾器包括砂濾層和洗 砂器；且所述流動砂濾器的下部設(shè)有進(jìn)水布水管，所述洗砂器的下部入口處通過進(jìn)氣管與 鼓風(fēng)機(jī)連接，用于提供洗砂的動力；所述流動砂濾器上部通過清水管與回用單元連接，用于 收集和排放經(jīng)過濾后的清水；所述洗砂器的上部設(shè)有收砂管和廢水排放管，經(jīng)過清洗后的 砂回到過濾器的上層。優(yōu)選的，所述回用單元由清水池、消毒混合器、消毒劑投加裝置、外送泵和回用水 管組成，其中，所述消毒混合器與清水管連接，并與消毒劑投加裝置連接；所述外送泵與回 用水管連接。本實用新型的目的通過以下途徑實現(xiàn)一種集成的灰水處理和回用裝置由灰水收 集調(diào)節(jié)單元、深度處理單元和回用單元組成。灰水收集和調(diào)節(jié)單元包括灰水收集管網(wǎng)和調(diào) 節(jié)池；深度處理單元由懸浮載體生物反應(yīng)器和流動砂濾器組成；回用單元由清水池和回用 水泵組成，三個單元通過管道連接?；宜氖占芫W(wǎng)主要用于收集居住區(qū)、賓館、度假村等建筑物內(nèi)的淋浴廢水、洗 滌廢水、廚房廢水等各種除去大小便和沖廁水之外的雜用水，通過管網(wǎng)自流或水泵提升到 灰水調(diào)節(jié)池，灰水在這里短暫停留，調(diào)節(jié)水量和水質(zhì)，促進(jìn)后續(xù)深度處理裝置運行的平穩(wěn)運 行。調(diào)節(jié)池入口設(shè)置有格柵機(jī)。調(diào)節(jié)池內(nèi)還設(shè)置潛水提升泵，將池內(nèi)的灰水送入后續(xù)處理 單元，其出流水量通過流量計控制。深度處理單元由懸浮載體生物反應(yīng)器和流動砂濾器組成，其功能是去除灰水的各 種污染物，降低濁度。懸浮載體生物反應(yīng)器沿水流方向分為生物氧化區(qū)和固液分離區(qū)，通過 穿孔擋板或擋墻分隔。生物反應(yīng)器的每個區(qū)均投加懸浮填料，填料的形狀多樣，密度與水相 近，投配率為40 60%。懸浮載體生物反應(yīng)器的好氧區(qū)布置微孔或穿孔曝氣器，通過鼓風(fēng) 機(jī)提供微生物所需要的氧，控制溶解氧(DO) —般為1. 5 4mg/L，灰水的各種還原性污染物 被氧化成C02和水，NH3-N被生物氧化為N03-N。氧化區(qū)的出水自流入固液分離區(qū)，懸浮物在 此被過濾和截留，清水通過出水管排出。固液分離區(qū)的底部布置空氣反沖洗管和排泥管，其 中空氣反沖洗管通過閥門與鼓風(fēng)機(jī)相連，排泥管通過一個支管與回流管相接。當(dāng)固液分離 區(qū)的出水SS或濁度升高后，打開空氣反沖洗管的閥門，利用氣體將填料上截留的懸浮物沖 洗并沉降到池底，再通過排泥管直接排放。固液分離區(qū)出水的還殘余少量SS，需要通過后續(xù)連續(xù)流流動砂濾器進(jìn)一步降低 SS和濁度。流動砂濾器由濾料層和洗砂器組成，集成式移動床反應(yīng)器的出水通過管道自流 進(jìn)入流動砂濾器的底部布水管，水在上升過程中細(xì)小的懸浮物被石英砂層截留，清水從流 動砂濾器的上部排放出去。在石英砂層的中央?yún)^(qū)域設(shè)置有內(nèi)套筒，套筒與過濾器底部有一定的間距，套筒底部放置進(jìn)氣管，用于提升砂水混合物。流動砂濾器底部的石英砂層截留的 懸浮物最多，需要及時反沖洗。借助于套筒底部進(jìn)氣管的空氣提升作用，砂濾器底部的石英 砂和水進(jìn)入套筒內(nèi)，并隨著水氣流上升，石英砂在上升過程中彼此摩擦、碰撞等，粘附的懸 浮顆粒逐漸被剝離并隨水帶走，石英砂被清洗干凈后通過管道進(jìn)入砂濾器的砂層表面，繼 續(xù)參與過濾截污。流動砂濾器在運行過程中石英砂的清洗連續(xù)自動進(jìn)行，無需專門的反沖 洗。在正常運行和反沖洗過程中，石英砂始終處于流動狀態(tài)。深度處理單元的出水通過管道流入清水池，在清水管道上安裝有混合器，用于投 加消毒劑。消毒劑可采用次氯酸鈉、液氯或二氧化氯等，投加濃度一般不超過8mg/L。清水 池設(shè)置有外送水泵，再生水在清水池停留一段時間后通過外送泵輸送給各種用戶。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較，效果是積極且明顯的，特色和優(yōu)點如下(1)、將低污染的灰水收集、處理和回用融合在同一個處理系統(tǒng)，處理的難度低，投 資費用少。(2)、回用水可用于沖廁所、小區(qū)綠化、洗車和其它雜用，能夠節(jié)約20 % 40 %的 家庭用水量和公共用水量。(3)、在常規(guī)懸浮載體生物反應(yīng)器的基礎(chǔ)上集成固液分離系統(tǒng)，在同一個構(gòu)筑物實 現(xiàn)除污染和固液分離的功能，減少了占地面積并節(jié)省了基建費用，污染物去除效果大幅提
尚o(4)、采用流動砂濾器去除懸浮物，降低濁度，無需反沖洗，建筑物緊湊，節(jié)省占地 面積，運行費用省。

圖1為本實用新型的集成的灰水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖，對本實用新型可采取的具體結(jié)構(gòu)作詳細(xì)說明。圖1為本實用新型中集成的灰水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該系統(tǒng)由生活灰水收集 調(diào)節(jié)單元1、深度處理單元2和回用單元3組成?；宜占{(diào)節(jié)單元由進(jìn)水管11、調(diào)節(jié)池 12、格柵機(jī)13和提升泵14組成；深度處理單元包括集成式懸浮載體生物反應(yīng)器21和流動 砂濾器22，懸浮載體生物反應(yīng)器21由生物氧化區(qū)212、固液分離區(qū)213組成，在生物反應(yīng)器 內(nèi)均放置懸浮填料214，兩個區(qū)域內(nèi)的填料填充率分別為40 60%和50 70%;在生物氧 化區(qū)212布置有微孔曝氣裝置215 ；固液分離區(qū)213的底層分別布置有穿孔反沖洗空氣管 216和反沖洗排空管217 ；固液分離區(qū)213上部設(shè)置出水管218，通過它與流動砂濾器22相 連。生物氧化區(qū)212和固液分離區(qū)213所需的空氣均來源于鼓風(fēng)機(jī)4。流動砂濾器22呈柱 狀，底部成錐形，包括砂濾層221和洗砂器222兩部分。流動砂濾器22的下部設(shè)有進(jìn)水布 水管223，洗砂器222的下部入口處有進(jìn)氣管224，進(jìn)氣管224與鼓風(fēng)機(jī)4相連，用于提供洗 砂的動力；流動砂濾器上部有清水管225，用于收集和排放經(jīng)過濾后的清水并與回用單元3 相連。洗砂器222的上部有收砂管226和廢水排放管227，收砂管226回到過濾器22的上 層?；赜脝卧?由清水池31、消毒混合器32、消毒劑投加裝置33、外送泵34和回用水管35組成。消毒混合器31與清水管225相連，并與消毒劑投加裝置33相連；外送泵34與 回用水管35相連。小區(qū)、賓館或度假村的生活灰水通過收集管網(wǎng)匯入灰水處理系統(tǒng)的進(jìn)水管11，進(jìn) 入調(diào)節(jié)池12，調(diào)節(jié)池的前部設(shè)置格柵機(jī)13，去除各種漂浮物、紙張、頭發(fā)、塑料袋等，調(diào)節(jié)池 12主要用于調(diào)節(jié)進(jìn)入灰水的水量，以保證整個灰水處理系統(tǒng)穩(wěn)定運行。調(diào)節(jié)池的出口有提 升泵14，通過它向深度處理單元2提供污水。深度處理單元2由集成式懸浮載體生物反應(yīng)器21和流動砂濾器22組成。集成式懸浮載體生物反應(yīng)器21的進(jìn)水流量計211用于調(diào)節(jié)整個深度處理單元的 穩(wěn)定進(jìn)水量。生物氧化區(qū)212放置懸浮填料214，投配率為40 60%左右，用來附著生長 各種微生物，并保持一定的生物量，去除灰水的各種還原性污染物，包括B0D5、洗滌劑(LAS) 和氨氮托。生物氧化區(qū)212還布置微孔曝氣裝置215，通過鼓風(fēng)機(jī)4向水中供氧，滿足微生 物的代謝和生長所需，生物氧化區(qū)的DO控制一般為1. 5 4mg/L。經(jīng)過生物氧化處理的水 進(jìn)入固液分離區(qū)213。固液分離區(qū)從上到下分別布置出水管218、懸浮填料層214、反沖洗空 氣管216和反沖洗排空管217。生物氧化區(qū)在這里由下向上穿過填料層時大的懸浮顆粒、脫 落生物膜等被攔截，清水通過出水管218進(jìn)入流動砂濾器22中。懸浮填料層214的微小顆 粒和生物膜積累逐漸增加，當(dāng)積累到一定程度時打開固液分離區(qū)底部的反沖洗空氣管216 的閥門，利用鼓風(fēng)機(jī)4的空氣對懸浮填料層進(jìn)行反沖洗，然后打開排放管217的閥門，將反 沖洗液排放后正常運行。流動砂濾池22包括砂濾層221和洗砂器222兩部分，從固液分離區(qū)經(jīng)過初步過 濾的水通過砂濾器底部的進(jìn)水布水管223均勻配水，并沿著砂濾層221向上流動，在砂水接 觸過程中細(xì)小的懸浮物等被攔截，清水穿過砂濾層后在濾器上部匯集并通過清水管225自 流進(jìn)入回用單元3。石英砂在下降過程截留的微小顆粒越來越多，需要清洗。洗砂器222的 底部與砂濾器22的錐形底部相鄰，并有一定的距離，洗砂器底部布置了進(jìn)氣管224，進(jìn)氣管 與鼓風(fēng)機(jī)4通過閥門相連，用于輸送石英砂清洗的動力。當(dāng)打開進(jìn)氣管并通過空氣后，砂濾 器22下部的水和粘附懸浮物的石英砂顆粒隨著上升的氣泡被帶入洗砂器222的上升筒內(nèi)， 在這里，砂、水、氣充分接觸并強(qiáng)烈摩擦碰撞，石英砂表面粘附的懸浮物被洗脫到水中，砂粒 變得干凈并恢復(fù)過濾截污能力。在洗砂器222的上部設(shè)有收砂管226和廢水排放管227，經(jīng) 過清洗后的干凈石英砂通過收砂管226重新回到砂濾層表面。而含有懸浮物的反沖洗水通 過廢水排放管227排出。砂濾器在運行過程中砂和水處于反向流動狀態(tài)，且石英砂層反沖 洗無需停止運行，而是連續(xù)自動運行中。這樣，大大降低了工作難度。砂濾池出水的絕大部分污染物被徹底去除，僅有微生物數(shù)量超標(biāo)。為此，濾池出水 在進(jìn)入清水池31之前先與消毒混合器32連接，氯系消毒劑通過投加裝置33加入殺滅微生 物所需要的劑量，然后進(jìn)入清水池31，清水在這里停留幾個小時后再通過外送泵34與回用 水管35與用戶終端連接，實現(xiàn)灰水凈化后回用的目的。實施例采用本實用新型的灰水處理系統(tǒng)處理某建筑物的所有洗浴、洗衣和廚房等雜用灰 水，進(jìn)水的 NH3-N 為 20 35mg/L、C0DCr 為 200 350mg/l, TP 為 3 8mg/L, SS 為 140 300mg/L，LAS為8 25mg/L，處理后的出水可以達(dá)到NH3_N為5mg/L、C0D&為40mg/L，TN小 于20mg/L, SS小于5mg/L, LAS小于0. 8mg/L,濁度低于1. 0NTU,總細(xì)菌數(shù)小于102個/mL,E. coli未檢出?；赜盟苯佑糜诮ㄖ锏某樗R桶沖洗、綠化用水。 生活小區(qū)的生活灰水、低濃度生活污水、工業(yè)廢水的外排水經(jīng)過本實用新型凈化
后可達(dá)到國家相關(guān)回用標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求一種集成的灰水處理裝置，該系統(tǒng)包括依次連接的灰水收集調(diào)節(jié)單元、深度處理單元和回用單元。
2.如權(quán)利要求1中所述的集成的灰水處理裝置，其特征在于，所述集成的灰水處理裝 置還設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)。
3.如權(quán)利要求1中所述的集成的灰水處理裝置，其特征在于，所述灰水收集調(diào)節(jié)單元 包括依次連接的進(jìn)水管、調(diào)節(jié)池和格柵機(jī)。
4.如權(quán)利要求1中所述的集成的灰水處理裝置，其特征在于，所述深度處理單元包括 依次連接的集成式懸浮載體生物反應(yīng)器和流動砂濾器。
5.如權(quán)利要求4中所述的集成的灰水處理裝置，其特征在于，所述集成式懸浮載體生 物反應(yīng)器包括依次連接的進(jìn)水流量計、生物氧化區(qū)和固液分離區(qū)；其中，所述生物氧化區(qū)底 部設(shè)有微孔曝氣裝置；所述固液分離區(qū)的底部設(shè)有穿孔反沖洗空氣管和反沖洗排空管，所 述固液分離區(qū)的上部通過出水管與流動砂濾器連接。
6.如權(quán)利要求4中所述的集成的灰水處理裝置，其特征在于，所述流動砂濾器為柱狀， 其底部為錐形；所述流動砂濾器包括砂濾層和洗砂器；且所述流動砂濾器的下部設(shè)有進(jìn)水 布水管，所述洗砂器的下部入口處通過進(jìn)氣管與鼓風(fēng)機(jī)連接；所述流動砂濾器上部通過清 水管與回用單元連接；所述洗砂器的上部設(shè)有收砂管和廢水排放管。
7.如權(quán)利要求1中所述的集成的灰水處理裝置，其特征在于，所述回用單元由清水池、 消毒混合器、消毒劑投加裝置、外送泵和回用水管組成，其中，所述消毒混合器通過清水管 與清水池連接，并與消毒劑投加裝置連接；所述外送泵與回用水管連接。
專利摘要本實用新型涉及一種集成的灰水處理裝置，該系統(tǒng)包括依次連接的灰水收集調(diào)節(jié)單元、深度處理單元和回用單元。本實用新型的集成的灰水處理裝置將淋浴、洗滌廢水和廚房廢水等較低污染物濃度的生活灰水收集、徹底凈化后就地回用于沖洗廁所、綠化等低質(zhì)需水領(lǐng)域，在一定的區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)水資源循環(huán)利用，減少污染物的排放量等目的。本實用新型具有工藝結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積少、操作方便、管理簡單，基建和運行費用低等特點。
文檔編號C02F3/02GK201648174SQ20092027605
公開日2010年11月24日 申請日期2009年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者何群彪, 唐賢春, 董濱, 陳洪斌 申請人:同濟(jì)大學(xué)