申请日2018.03.30
公开(公告)日2018.09.28
IPC分类号C02F3/30; C02F1/00
摘要
本发明公开了一种村联户级泥膜耦合污水处理装置及其处理方法，包括进水管、配水渠、涡旋流缺氧/厌氧泥膜耦合反应区、螺旋流好氧泥膜耦合反应区、好氧吸磷泥膜聚集区、曝气系统、泥水分离过滤区、出水渠、微动力气提外排泥系统、微动力气提泥膜循环系统、污泥再悬浮及生物膜再更新系统;通过微动力气提、涡旋流、涡轮循环往复处理、复氧技术、泥膜耦合工艺技术等，可大幅度降低吨水成本和提高脱氮除磷处理效果，耗能较常规降低85%以上，具有占地面积小、低耗能特点，处理成本低至0.1元/吨水及以下;本发明可单独、串联、并联或串并联组合处理，出水可稳定达到一级A排放标准。
权利要求书
1.一种村联户级泥膜耦合污水处理装置，其特征在于：包括进水管、配水渠、涡旋流缺氧/厌氧泥膜耦合反应区、螺旋流好氧泥膜耦合反应区、好氧吸磷泥膜聚集区、曝气系统、泥水分离过滤区、出水渠、微动力气提外排泥系统、微动力气提泥膜循环系统、污泥再悬浮及生物膜再更新系统、出水管;所述螺旋流好氧泥膜耦合反应区底部设有气泡二次切割器;所述污泥 再悬浮及生物膜再更新系统位于涡旋流缺氧/厌氧泥膜耦合反应区下部;所述螺旋流好氧泥膜耦合反应区中部为圆筒体或直筒体，下部为聚气罩;所述涡旋流缺氧/厌氧泥膜耦合反应区与泥水分离过滤区分别通过两块分隔板与圆筒体或直筒体的连接体进行分隔开;所述好氧吸磷泥膜聚集区与曝气系统皆位于气泡二次切割器下方;所述曝气系统位于聚气罩下方、靠近泥水分离过滤区底侧;所述泥水分离过滤区上部设有过滤截留层;所述涡旋流缺氧/厌氧泥膜耦合反应区与螺旋流好氧泥膜耦合反应区间上筒体壁设有斜切流量调节器。
2.根据权利要求1所述的一种村联户级泥膜耦合污水处理装置，其特征在于：所述的曝气系统布置形式为单侧布置。
3.根据权利要求1所述的一种村联户级泥膜耦合污水处理装置，其特征在于：所述的气泡二次切割器分别将螺旋流好氧泥膜耦合反应区和好氧吸磷泥膜聚集区、曝气系统分隔。
4.根据权利要求1所述的一种村联户级泥膜耦合污水处理装置，其特征在于：所述涡旋流缺氧/厌氧泥膜耦合反应区充填有微涡旋壁面的固体生物膜载体、生物膜和活性污泥，生物膜载体填充比为10%～70%。
5.根据权利要求1所述的一种村联户级泥膜耦合污水处理装置，其特征在于：所述螺旋流好氧泥膜耦合反应区充填有悬浮状生物膜载体、生物膜和活性污泥，生物膜载体填充比为10%～70%。
6.根据权利要求1所述的一种村联户级泥膜耦合污水处理装置，其特征在于：所述过滤截留层厚度为5mm～40mm。
7.根据权利要求1所述的一种村联户级泥膜耦合污水处理装置，其特征在于：所述的村联户级泥膜耦合污水处理装置可根据不同处理量需要，采用单台村联户级泥膜耦合污水处理装置形式，或多台村联户级泥膜耦合污水处理装置反应器串联形式，或多台村联户级泥膜耦合污水处理装置反应器并联形式，或村联户级泥膜耦合污水处理装置串并联组合组团形式，以形成不同规模的村联户级泥膜耦合污水处理装置。
8.一种村联户级泥膜耦合污水处理装置的处理方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
(1)污水首先经过进水管、配水渠进入涡旋流缺氧/厌氧泥膜耦合反应区，并与斜切流量调节器过流后的硝化液泥膜混合液进行混合，通过固体生物载体上微涡旋壁面作用产生无数微小漩涡，以增加泥膜微生物与污染物间的介质交换速率，大幅度提高反硝化脱氮、反硝化聚磷反应效果，处理后的污水进入螺旋流好氧泥膜耦合反应区;
(2)曝气系统产生的无数碎小气泡经气泡二次切割器再次切割后进入螺旋流好氧泥膜耦合反应区内，通过不断与聚气罩、圆筒体或直筒体碰撞而产生高泡点气液，形成区位不同的正负压强，水力推动螺旋流好氧泥膜耦合反应区内污水与泥膜自动形成涡轮往复循环，并进行高速往复混合循环处理，未溢出水面的泡点氧气被水力循环力再次压入水中进行复氧循环利用，大幅度提高好氧除碳、硝化、吸磷反应效果及氧的利用率;好氧吸磷后的污泥部分聚集于好氧吸磷泥膜聚集区;处理后的泥膜硝化液部分经斜切流量调节器进入涡旋流缺氧/厌氧泥膜耦合反应区，部分进入泥水分离过滤区底部;
(3)处理后的泥膜混合液经泥水分离过滤区先泥水分离，沉淀的污泥通过微动力气提泥膜循环系统提升，将泥水分离过滤区截留、沉积的泥膜与混合液一起提升至螺旋流好氧泥膜耦合反应区进行涡轮往复处理;沉淀的上清液经过滤截留层再次过滤，过滤出水经出水渠、出水管、消毒后达标排放;
(4)通过微动力气提外排泥系统的定期气提作用，定期将好氧吸磷泥膜聚集区底部沉积的吸磷剩余污泥定期排至池外，达到除磷目的，定期作用周期为每运行4h～12h开启2min～10min;
(5)通过污泥再悬浮及生物膜再更新系统对涡旋流缺氧/厌氧泥膜耦合反应区的定期作用，达到的污泥再悬浮和生物膜定期再更新目的，定期作用周期为每运行2h～48h开启1min～10min。
说明书
一种村联户级泥膜耦合污水处理装置及其处理方法
技术领域
本发明属于农村污水处理技术领域，尤其涉及一种村联户级泥膜耦合污水处理装置及其处理方法。
背景技术
随着城乡统筹步伐加快和新农村建设的全面推进，农村污水治理取得了一定进展。然而现有的农村生活污水的处理能力仍然不能满足日益增长的污水处理要求。鉴于我国农村地区多居住分散，且地形多种多样、山区面积大。农村生活污水处理存在管网建设投资大、设备安装不便、运营维护成本高、因绝大多数氧气多溢出水面而导致的氧利用率低和处理效果不明显等诸多难题，需要一种低耗能、高效脱氮除磷、操作方便的用于联户的污水处理装置及处理方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明目的是提出一种村联户级泥膜耦合污水处理装置及其处理方法，其污水处理装置及处理方法占地面积减少50%，处理成本低至0.1元/吨水及以下，可实现无人值守，运维简便。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种村联户级泥膜耦合污水处理装置包括进水管、配水渠、涡旋流缺氧/厌氧泥膜耦合反应区、螺旋流好氧泥膜耦合反应区、好氧吸磷泥膜聚集区、曝气系统、泥水分离过滤区、出水渠、微动力气提外排泥系统、微动力气提泥膜循环系统、污泥再悬浮及生物膜再更新系统、出水管;所述螺旋流好氧泥膜耦合反应区底部设有气泡二次切割器;所述污泥再悬浮及生物膜再更新系统位于涡旋流缺氧/厌氧泥膜耦合反应区下部;所述螺旋流好氧泥膜耦合反应区中部为圆筒体或直筒体，下部为聚气罩;所述涡旋流缺氧/厌氧泥膜耦合反应区与泥水分离过滤区分别通过两块分隔板与圆筒体或直筒体的连接体进行分隔开;所述好氧吸磷泥膜聚集区与曝气系统皆位于气泡二次切割器下方;所述曝气系统位于聚气罩下方、靠近泥水分离过滤区底侧;所述泥水分离过滤区上部设有过滤截留层;所述涡旋流缺氧/厌氧泥膜耦合反应区与螺旋流好氧泥膜耦合反应区间上筒体壁设有斜切流量调节器。
所述的曝气系统布置形式为单侧布置。
所述的气泡二次切割器分别将螺旋流好氧泥膜耦合反应区和好氧吸磷泥膜聚集区、曝气系统分隔。
所述涡旋流缺氧/厌氧泥膜耦合反应区充填有微涡旋壁面的固体生物膜载体、生物膜和活性污泥，生物膜载体填充比为10%～70%。
所述螺旋流好氧泥膜耦合反应区充填有悬浮状生物膜载体、生物膜和活性污泥，生物膜载体填充比为10%～70%。
所述过滤截留层厚度为5mm～40mm。
所述的村联户级泥膜耦合污水处理装置可根据不同处理量需要，采用单台村联户级泥膜耦合污水处理装置形式、多台村联户级泥膜耦合污水处理装置串联形式、多台村联户级泥膜耦合污水处理装置并联、或村联户级泥膜耦合污水处理装置串并联形式进行组合组团式处理，以形成不同规模及形式的村联户级泥膜耦合污水处理装置。
一种村联户级泥膜耦合污水处理装置的处理方法，处理方法包括如下步骤：
(1)污水首先经过进水管、配水渠进入涡旋流缺氧/厌氧泥膜耦合反应区，并与斜切流量调节器过流后的硝化液泥膜混合液进行混合，通过固体生物载体上微涡旋壁面作用产生无数微小漩涡，以增加泥膜微生物与污染物间的介质交换速率，大幅度提高反硝化脱氮、反硝化聚磷反应效果，处理后的污水进入螺旋流好氧泥膜耦合反应区;
(2)曝气系统产生的无数碎小气泡经气泡二次切割器再次切割后进入螺旋流好氧泥膜耦合反应区内，通过不断与聚气罩、圆筒体或直筒体碰撞而产生高泡点气液，形成区位不同的正负压强，水力推动螺旋流好氧泥膜耦合反应区内污水与泥膜自动形成涡轮往复循环，并进行高速往复混合循环处理，未溢出水面的泡点氧气被水力循环力再次压入水中进行复氧循环利用，大幅度提高好氧除碳、硝化、吸磷反应效果及氧的利用率;好氧吸磷后的污泥部分聚集于好氧吸磷泥膜聚集区;处理后的泥膜硝化液部分经斜切流量调节器进入涡旋流缺氧/厌氧泥膜耦合反应区，部分进入泥水分离过滤区底部;
(3)处理后的泥膜混合液经泥水分离过滤区先泥水分离，沉淀的污泥通过微动力气提泥膜循环系统提升，将泥水分离过滤区截留、沉积的泥膜与混合液一起提升至螺旋流好氧泥膜耦合反应区进行涡轮往复处理;沉淀的上清液经过滤截留层再次过滤，过滤出水经出水渠、出水管、消毒后达标排放;
(4)通过微动力气提外排泥系统的定期气提作用，定期将好氧吸磷泥膜聚集区底部沉积的吸磷剩余污泥定期排至池外，达到除磷目的，定期作用周期为每运行4h～12h开启2min～10min;
(5)通过污泥再悬浮及生物膜再更新系统对涡旋流缺氧/厌氧泥膜耦合反应区的定期作用，达到的污泥再悬浮和生物膜定期再更新目的，定期作用周期为每运行2h～48h开启1min～10min。
本发明的有益效果：本发明有效融合了微动力气提技术、涡旋流反应技术、涡轮循环往复处理、涡轮反应器内往复充氧技术、气泡二次切割器技术、高泡点气液正负压自循环技术、污泥再悬浮及生物膜再更新技术、不同区位的优势菌种截留技术、斜切流量调节器技术、泥水分离过滤技术等，无需额外回流，大幅度降低了吨水成本和提高脱氮除磷处理效果;较常规装置技术，曝气耗能降低85%以上，占地面积减少50%，处理成本低至0.1元/吨水及以下，可实现无人值守，运维简便，填补联户污水处理设备的市场空白，可采用单台污水处理装置形式、多台污水处理装置串联形式、多台污水处理装置并联形式进行组合或组团式处理，以形成不同规模及形式的反应装置。
采用本发明能够确保出水稳定达到一级A排放标准。
