申请日2017.12.27
公开(公告)日2018.05.04
IPC分类号C02F3/30; C02F101/10; C02F101/16
摘要
本发明涉及一种污水处理装置，尤其涉及一种一体化污水处理装置，以及采用该一体化污水处理装置来处理污水的方法。一体化污水处理装置，包括依次连通的第一厌氧池、第一好氧池、第二厌氧池、兼氧池、第二好氧池、二沉池和清水池;所述第一厌氧池和第二厌氧池内均设有固定组合填料;所述第一好氧池和第二好氧池内均设有悬浮填料和曝气盘;所述二沉池和第一厌氧池之间设有污泥回流机构;所述第二好氧池与兼氧池之间设有硝化液回流机构;所述兼氧池与硝化液回流机构之间设有消气盒;所述消气盒的顶部设有出气口，底部设有与硝化液回流机构的出水口管路连通的进水口，侧壁设有与兼氧池管路连通的出水口。本污水处理装置，脱氮除磷效果好，尤其是反硝化反应非常充分，除氮效果非常好。
权利要求书
1.一体化污水处理装置，其特征在于：包括依次连通的第一厌氧池、第一好氧池、第二厌氧池、兼氧池、第二好氧池、二沉池和清水池;所述第一厌氧池和第二厌氧池内均设有固定组合填料;所述第一好氧池和第二好氧池内均设有悬浮填料和曝气盘;所述二沉池和第一厌氧池之间设有污泥回流机构;所述第二好氧池与兼氧池之间设有硝化液回流机构;所述兼氧池与硝化液回流机构之间设有消气盒;所述消气盒的顶部设有出气口，底部设有与硝化液回流机构的出水口管路连通的进水口，侧壁设有与兼氧池管路连通的出水口。
2.根据权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于：所述消气盒的侧壁还设有与好氧池管路连通的溢水口;竖直方向上，所述的溢水口高于所述出水口。
3.根据权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于：还包括通过管路分别与第一厌氧池和兼氧池连通的调节池;所述兼氧池的进水口处设有缓冲槽;所述的缓冲槽内设有与进水口相对的挡板，底部设有多个漏液孔。
4.根据权利要求1所述的一体化污水 处理装置，其特征在于：所述第二好氧池与二沉池之间的连通口处设有倾斜设置的板式格网;设于第二好氧池内的曝气盘的出气口正对所述的板式格网;所述的板式格网的孔径小于所述悬浮填料的直径。
5.根据权利要求3所述的一体化污水处理装置，其特征在于：还包括设于所述二沉池且用于清除二沉池液面浮泥的撇渣器;所述的撇渣器的出液口通过管路与所述调节池连通。
6.根据权利要求3所述的一体化污水处理装置，其特征在于：还包括与二沉池通过管路连通的好氧消化池，以及与好氧消化池连通的污泥储存池;所述的污泥储存池与所述调节池之间设有污水回流机构。
7.一种污水处理方法，其特征在于，具体处理步骤如下：使污水依次流经第一厌氧池、第一好氧池、第二厌氧池、兼氧池、第二好氧池和二沉池进行处理;所述第一厌氧池和第二厌氧池内均设有固定组合填料;所述第一好氧池和第二好氧池内均设有悬浮填料和曝气盘;所述二沉池沉淀出来的部分污泥回流至第一厌氧池;所述第二好氧池的部分污水经硝化液回流机构气提后进入消气盒，在消气盒内的消气后回流至兼氧池。
8.根据权利要求7所述的污水处理方法，其特征在于：所述消气盒上端开口且呈方形，底部设有与气提机构的气提水管连通的污水进水口，侧壁设有与兼氧池管路连通的出水口。
9.根据权利要求7或8所述的污水处理方法，其特征在于：部分污水直接进入兼氧池;进入兼氧池的污水与进入第一厌氧池的污水的体积比为0.2～0.3：0.7～0.8。
10.根据权利要求8所述的污水处理方法，其特征在于：所述二沉池内设有用于清除二沉池液面浮泥的撇渣器;所述的撇渣器的出液口通过管路与所述调节池连通。
说明书
一体化污水处理装置及污水处理方法
技术领域
本发明涉及一种污水处理装置，尤其涉及一种一体化污水处理装置，以 及采用该一体化污水处理装置来处理污水的方法。
背景技术
随着我国经济社会的发展，水资源危机及水环境污染日益加剧，各类 污水/废水的排放量大幅增加，严重威胁水体环境，已成为环保领域关注的 热点之一。我国农村生活污水生产分布分散、地形复杂、管网覆盖不完善， 水量不稳定，因而不适合采用传统污水处理厂的集中式处理，而具有灵活、 简便和高效的一体化污水处理装置应运而生。
现有的一体化污水处理装置所采用的常规处理技术己趋于成熟，对控 制村镇水环境污染起到积极的作用，但对氮、磷等营养物去除率仍较低， 使得湖泊、水库等水体日趋恶化，水体富营养化问题仍相当突出。
污水脱氮除磷主要采用化学去除法及生物去除法。目前，污水生物脱 氮除磷的方法主要有A/O、A2/O、倒置A2/O、UCT、SBR、Bardenpho、Phoredox 以及各种改良工艺。随着水体富营养化问题越来越严重，在污水处理过程 中对氮和磷的去除要求不断提高的形势下，传统生物脱氮除磷技术的固有 矛盾和缺陷更加突出，主要表现为回流污泥中硝酸盐氮对释磷过程的影响、 反硝化阶段与厌氧释磷过程对碳源的竞争、聚磷菌与硝化细菌污泥龄的矛盾。这些工艺的内在矛盾，使其普遍存在同时提高脱氮除磷能力有限、能 耗高、成本高、剩余污泥量过多等问题。
专利申请号为CN201410777913.4的中国发明专利公开了一种 A3/O-MBBR一体化污水处理装置及污水处理方法，虽然其公开的技术方案能 够对污水进行脱氮除磷，但是在反硝化反应中，因气提的硝化液含有较高 浓度的DO(通常在1mg/L以上)，使得反硝化反应区内的硝化液局部DO 浓度较高，且分布不均匀，影响了反硝化反应的充分进行。
发明内容
为了弥补上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种脱氮除磷效 果好，尤其是反硝化反应非常充分的一体化污水处理装置，以及采用该一体 化污水处理装置来处理污水的方法。
为达到上述目的，本发明提供了一种一体化污水处理装置，包括依次连 通的第一厌氧池、第一好氧池、第二厌氧池、兼氧池、第二好氧池、二沉池和 清水池;所述第一厌氧池和第二厌氧池内均设有固定组合填料;所述第一好氧 池和第二好氧池内均设有悬浮填料和曝气盘;所述二沉池和第一厌氧池之间设 有污泥回流机构;所述第二好氧池与兼氧池之间设有硝化液回流机构;所述兼 氧池与硝化液回流机构之间设有消气盒;所述消气盒的顶部设有出气口，底部 设有与硝化液回流机构的出水口管路连通的进水口，侧壁设有与兼氧池管路连 通的出水口。
污泥回流机构、硝化液回流机构和二沉池可以采用如专利申请号为CN201410777913.4的发明专利中所公开的结构，本专利中的二沉池及为该 发明专利中的沉淀池。
另外，固设于第一厌氧池内的组合填料，由于其比表面积大(一般在 800m2/m3)，届时会附着大量的厌氧菌，厌氧菌在新陈代谢过程中，会消耗 在第一厌氧池的少量DO，保证了第一厌氧池的严格厌氧环境，为后续的厌 氧释磷提供了基础。设于第一好氧池和第二好氧池内的悬浮填料，一般采 用MBBR填料。
上述的一体化污水处理装置，由于在兼氧池与硝化液回流机构之间设有消气 盒，且消气盒的顶部设有出气口，底部设有与硝化液回流机构的出水口管路连 通的进水口，侧壁设有与兼氧池管路连通的出水口。硝化液回流机构(实质为 气提机构)从好氧池中气提出的硝化液含有大量DO，经过气提管进入到消气盒 停留一段时间，硝化液中的DO从出气口释放到大气中，使得硝化液进入兼氧 池后的混合液中DO浓度低于0.5mg/L，更加利于兼氧池中的反硝化反应，脱氮 效果更好。
进一步的，为了防止消气盒中的硝化液从盒体中溢出，所述消气盒的侧壁还 设有与好氧池管路连通的溢水口;竖直方向上，所述的溢水口高于所述出水口。
进一步的，为了保证进入第一厌氧池和兼氧池中的污水在一个稳定的流量、 浓度范围内，同时也为了给兼氧池中的反硝化反应补充一定量的碳源(主要是 有机物)，还包括通过管路分别与第一厌氧池和兼氧池连通的调节池。调节池 的底部可以设置搅拌机构，对调节池内的污水进行充分搅拌;当然，为了能够 预先将固体垃圾先行清除掉，在调节池的入水口处设置过滤栅栏;污水从调节 池中流入第一厌氧池和兼氧池，一般通过水泵与水管来实现。
进一步的，由于兼氧池中污水主要进行反硝化反应，为了不对反硝化反应产 生影响，保证污水均匀流入兼氧池，所述兼氧池的进水口处设有缓冲槽;所述 的缓冲槽内设有与进水口相适应的挡板，底部设有多个漏液孔。
进一步的，为了防止第二好氧池中的填料和其它固体杂物(如头发团簇、纸 团、树叶等)进入二沉池，所述第二好氧池与二沉池之间的连通口处设有倾斜 设置的板式格网;设于辅助好氧池内的曝气盘的出气口正对所述的板式格网; 所述的板式格网的孔径小于所述悬浮填料的直径。
进一步的，由于曝气盘不断冲刷板式格网，使得进入二沉池的污水具有一定 的动量，加上沉淀在二沉池底部因缺氧而发生厌氧反应，产生的甲烷、氮气等 在上升的过程中携带污泥，因而会在二沉池的表层不断累积浮泥，为了能够及 时清除掉这些浮泥，避免影响到出水中的悬浮物浓度，还包括设于所述二沉池 且用于清除二沉池液面浮泥的撇渣器;所述的撇渣器的出液口通过管路与所述 调节池连通。
进一步的，为了能够尽量处理污泥中的有机物，减少污泥的总量，还包括与 二沉池通过管路连通的好氧消化池，以及与好氧消化池连通的污泥储存池;所 述的污泥储存池与所述调节池之间设有污水回流机构。
本发明还提供了一种污水处理方法，使污水依次流经第一厌氧池、第一好氧 池、第二厌氧池、兼氧池、第二好氧池和二沉池进行处理;所述第一厌氧池和 第二厌氧池内均设有固定组合填料;所述第一好氧池和第二好氧池内均设有悬 浮填料和曝气盘;所述二沉池沉淀出来的部分污泥回流至第一厌氧池;所述第 二好氧池的部分污水经硝化液回流机构气提后进入消气盒，在消气盒内的消气 后回流至兼氧池。
上述的污水处理方法，由于第二好氧池的部分污水在回流至兼氧池之前，先 在消气盒中进行了消气，使得硝化液进入兼氧池后的混合液中DO浓度低于 0.5mg/L，更加利于兼氧池中的反硝化反应，脱氮效果更好。
进一步的，为了简化结构，方便加工及组装，所述消气盒上端开口且呈方形， 底部设有与气提机构的气提水管连通的污水进水口，侧壁设有与兼氧池管路连 通的出水口。
进一步的，为了给兼氧池中的反硝化反应补充适量的碳源(主要是有机物)， 部分污水直接进入兼氧池;部分污水直接进入兼氧池;进入兼氧池的污水与进 入第一厌氧池的污水的体积比为0.2～0.3：0.7～0.8。
进一步的，所述消气盒的底部设有与硝化液回流机构的出水口管路连通的进 水口，侧壁设有与兼氧池管路连通的出水口，以及与第二好氧池管路连通的溢 水口;竖直方向上，所述溢水口高于所述出水口;
进一步的，由于第二好氧池中的曝气盘不断充气，使得进入二沉池的污水具 有一定的动量，因而会在二沉池的表层不断累积浮泥，为了能够及时清除掉这 些浮泥，避免影响到出水中的悬浮物浓度，所述二沉池内设有撇渣器;所述的 撇渣器的出液口通过管路与所述调节池连通。
污水中的氮类污染物(主要是氨氮)在第一好氧池中经过硝化作用转化为硝 态氮，而硝化作用只是转化了氮的形态，还未真正除去污水中的氮，因而需要 通过反硝化作用将硝态氮转化为氮气，保证出水中的总氮达标，本发明中，第 一好氧池的硝态氮进入到兼氧池中进行反硝化反应;另外，没有充分转变形态 的含氮物在第二好氧池经过硝化反应后，再回流到兼氧池中进行反硝化作用， 从而将硝态氮转化为氮气除去;还有，第一厌氧池中也能除去部分氮。
污水中的磷主要通过反硝化聚磷菌的作用除去，反硝化聚磷菌在缺氧状态下 能超量地将污水中的磷吸入体内，使体内的磷含量超过一般细菌体内的磷含量 的数倍;反硝化聚磷菌在厌氧状态下放磷，同时吸收污水中大量的有机物并储 存在体内，进入缺氧环境后，以NO3-为电子受体，以体内储存的碳源物质作为 电子供体，反硝化聚磷菌同时完成反硝化脱氮和超量磷的吸收，硝态盐(主要是 硝酸盐)转化为氮气逸出水体，而磷酸盐则被反硝化聚磷菌过量吸收并以污泥的 形式排出，从而达到除磷脱氮的目的。
