申请日2020.12.16
公开（公告）日2021.10.29
IPC分类号C02F9/14; C02F3/30; C02F3/34; C02F101/16; C02F101/30; C02F101/10
摘要
本实用新型涉及污水处理领域，具体为一种脱氮除磷一体化农村生活污水处理系统。通过设置厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池、第一、第二微生物工厂池、生物滤池，以及池内的各回流装置对污水进行深度脱氮除磷处理；在池中填入生物填料，充分利用优势微生物和悬浮填料组合，增加池容微生物数量，有效降解有机物；在第一、第二微生物工厂池内的设置固化益酶菌床，提供微生物附着栖息场所、富集优势菌群、减少污水的停留时间，提高有机物去除效率，使污泥量大大减少；采用自养反硝化深度脱氮除磷技术，无需投加碳源、更换填料，达到去除总氮、总磷的目的，降低运行费用，运行管理简便，处理后出水品质高，可满足现有更高排放标准要求。
权利要求书
1.一种脱氮除磷一体化农村生活污水处理系统，其特征在于：该系统包括厌氧池(300)，所述厌氧池(300)一侧的地下设有污泥池(200)，所述污泥池(200)的外侧设有调节池(100)，所述调节池(100)和污泥池(200)均设置在地下；污泥池上清液通过污泥池(200)内上部溢流管道回流到调节池(100)内；所述调节池(100)一侧设有生活污水进入管道，所述调节池(100)内设有污水提升泵(101)将生活污水输入厌氧池(300)内；所述厌氧池(300)依次与缺氧池(400)、好氧池(500)、沉淀池(600)、第一微生物工厂池(700)、第二微生物工厂池(800)、生物滤池(900)、中间清水池(110)通过池壁上的出水槽、布水槽以及上下对角设置的过水口相连通；所述沉淀池(600)设置的污泥回流管道(602)与污泥池(200)相连通；所述中间清水池(110)另一侧设有综合设备间(160)，所述综合设备间(160)内设有供气风机(120)、除鳞系统(130)、深度脱氮器(140)和紫外线消毒器(150)。
2.根据权利要求1所述的一种脱氮除磷一体化农村生活污水处理系统，其特征在于：所述供气风机(120)通过供气管道为厌氧池(300)、缺氧池(400)、好氧池(500)、第一微生物工厂池(700)、第二微生物工厂池(800)、生物滤池(900)内提供气源；所述除鳞系统(130)通过除磷药剂管道(132)提供除鳞药剂注入到好氧池(500)内；所述中间清水池(110)通过中间清水池提升泵(111)将污水提升到深度脱氮器(140)内；所述深度脱氮器(140)一侧设有紫外线消毒器(150)，将深度脱氮净化的污水经消毒后排入周边河道、池塘或回用。
3.根据权利要求2所述的一种脱氮除磷一体化农村生活污水处理系统，其特征在于：所述缺氧池(400)内设有反硝化聚磷菌回流装置(401)通过反硝化聚磷菌回流管道(402)与厌氧池(300)相连通；所述好氧池(500)内设有硝化液回流装置(501)通过硝化液回流管道(502)与缺氧池(400)相连通；所述第二微生物工厂池(800)内设有优势微生物菌群回流装置(801)，通过优势微生物菌群回流管道(802)与厌氧池(300)连通；所述沉淀池(600)内设有污泥回流装置(601)，通过污泥回流管道(602)与厌氧池(300)连通。
4.根据权利要求3所述的一种脱氮除磷一体化农村生活污水处理系统，其特征在于：所述的厌氧池(300)、缺氧池(400)中填充有悬浮球填料；所述的好氧池(500)中填充有悬浮填料；所述的沉淀池(600)为竖流式沉淀池，其池内填充斜板填料；所述的第一微生物工厂池(700)和第二微生物工厂池(800)中分别设有第一固化益酶菌床(704)、第二固化益酶菌床(804)；所述的生物滤池(900)中填充生物填料；所述的深度脱氮器(140)中设有自养反硝化填料。
5.根据权利要求4所述的一种脱氮除磷一体化农村生活污水处理系统，其特征在于：所述生物滤池(900)内的导流管(902)通向生物滤池(900)内底部；所述生物滤池(900)内下部设有滤池承托层(907)，滤池承托层(907)向上依次设有滤池卵石层(9002)和生物填料；生物滤池(900)中设置水反冲洗装置和气反冲洗装置，气反冲洗装置通过供气风机(120)提供气源。
6.根据权利要求5所述的一种脱氮除磷一体化农村生活污水处理系统，其特征在于：所述生物填料为石英砂填料层(9006)、陶粒填料层(9007)或为火山岩填料层(9001)。
7.根据权利要求4所述的一种脱氮除磷一体化农村生活污水处理系统，其特征在于：所述的深度脱氮器(140)内设置水反冲洗装置和气反冲洗装置，气反冲洗装置通过供气风机(120)提供气源；所述水反冲洗装置包括：水反冲洗布水管(1417)、水反冲洗进水口(1405)和反洗排水口(1409)；气反冲洗装置包括：布气管(1415)和气反冲进口(1404)；深度脱氮器内底部从下至上依次设有布水管(1418)、水反冲洗布水管(1417)、脱氮器承托层(1403)、布气管(1415)、自养反硝化填料层、集水槽(1401)；所述脱氮器承托层(1403)上设有若干滤帽(1402)；所述自养反硝化填料层从下至上依次包括：脱氮器卵石层(1414)、单质硫层(1413)、固化益酶菌层(1412)；所述的深度脱氮器(140)外顶部设有人孔(1407)，下部一侧设有检查孔(1416)；所述的深度脱氮器外另一侧从下至上次设有进水口(1406)与深度脱氮器内的布水管(1418)连通；水反冲洗进水口(1405)与深度脱氮器(140)内的水反冲洗布水管(1417)连通；气反冲进口(1404) 与深度脱氮器(140)内的布气管连通(1415)；所述的深度脱氮器(140)外一侧上部设有出水口(1408)与深度脱氮器(140)内的集水槽(1401)连通，所述出水口(1408)下面深度脱氮器外侧设有反洗排水口(1409)。
8.根据权利要求7所述的一种脱氮除磷一体化农村生活污水处理系统，其特征在于：所述自养反硝化填料层从下至上还依次设置石灰石层(1411)和铁矿石层(1410)。
9.根据权利要求4所述的一种脱氮除磷一体化农村生活污水处理系统，其特征在于：所述沉淀池(600)包括：进水混合区(6100)、沉淀区(6200)、出水区(6300)；所述进水混合区(6100)为进水端侧壁(6001)与导流板(6002)之间形成的区域；所述出水区(6300)为浮渣挡板(604)和出水端侧壁(6003)以及设置在出水端侧壁(6003)上的第二出水槽(605)之间形成的区域；所述沉淀区(6200)为导流板(6002)、浮渣挡板(604)和沉淀池(600)底部形成的区域；所述沉淀池(600)底部设有污泥斗(6004)，为双漏斗形，中间设有连通管(6005)；所述沉淀池(600)下部的排泥装置包括排泥管和排泥阀(6006)，与排泥管道(607)连通；所述沉淀区(6200)中部填充斜板填料；所述沉淀池(600)内的污泥回流装置(601)设置在靠出水端侧壁(6003)的污泥斗(6004)内，与连通管(6005)管口相对。
说明书
一种脱氮除磷一体化农村生活污水处理系统
技术领域
本实用新型涉及污水处理领域，具体为一种脱氮除磷一体化农村生活污水处理系统。
背景技术
随着我国生态环境综合整治工作的全面展开，广大农村村镇生活污水处理得到长足的发展。传统活性污泥法，对于污水处理的效果较好，运行较为稳定，但容易发生污泥膨胀，污泥增长有一定的限度，除磷效果难于提高，特别是当P/BOD值高时更是如此；脱氮效果也难于进一步提高；传统A/O工艺出水只能达到一级B标准，且难于提高。
生物膜法是使微生物附着在载体表面上，污水在流经载体表面过程中，通过有机营养物的吸附、氧向生物膜内部的扩散以及在膜中所发生的生物氧化等作用，对污染物进行分解。在生物膜反应器中，污染物、溶解氧及各种必须营养物首先要经过液相扩散到生物膜表面，进而到生物膜内部；只有扩散到生物膜表面或内部的污染物才能有机会被生物膜微生物所分解和转化，最终形成各种代谢产物(CO2、水等)，其活性生物难以人为控制，因而在运行方面灵活性较差；由于载体材料的比表面积小，故设备容积负荷有限，空间效率较低；而且需要较多的载体填料和支撑结构，通常基建投资超过活性污泥法。处理出水往往含有较大的脱落的生物膜片，使得出水澄清度降低。
以上两种工艺都是活性污泥法，存在的问题就是系统产生的剩余污泥多，那么，对于活性污泥法和生物膜法工艺在运行过程中产生的大量的活性污泥和剩余污泥，运行管理复杂，且污泥处理成本较高，污泥去向受限。
随着水资源的短缺和环境污染的加剧，现有污水处理污染物排放标准在提高，也更加严格。城镇污水排放标准一级A标准也不能满足现状环境需求。各地政府相继出台了准四类排放标准甚至更高，且对出水总氮有了更明确的要求。所以总氮和总磷的深度处理是污水处理提标改造的重中之重，目前污水处理方法中应用最为广泛生物方法加化学方法。即采用异养反硝化技术和化学除磷技术。两种技术需要外比较充足的碳源和投加混凝剂，运行、管理成本较高，难于精准控制，污泥产量大，处置成本高。为了防止水体富营养化，污水处理排放出水总氮和总磷浓度需要严格控制，迫切需要一种工艺技术先进、易操作管理、处理效果好、出水品质高、运行成本低的处理技术和设备。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种脱氮除磷一体化农村生活污水处理系统，充分利用优势微生物的高效去除有机物的能力和自养反硝化技术提高出水标准，无需投加碳源，深度去除总氮，减少能耗，方便管理，减少污泥产生。它通过对优势微生物的完美组合，加上高科技的微生物固化技术，使之具有长达十年以上的应用能力，不用再添加微生物，不怕流失，不会衰减，其去除率较传统工艺提高了数十倍以上；在各类污水实际处理中，尤其在农村一体化污水处理、养殖废水处理等领域，脱氮脱磷，脱总氮，减少污泥产生效果更加明显。该处理方法，使得工艺管理简单，实现高效率节能，无剩余污泥，出水标准高的目的。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种脱氮除磷一体化农村生活污水处理系统，该系统包括厌氧池，所述厌氧池一侧的地下设有污泥池，所述污泥池的外侧设有调节池，所述调节池和污泥池均设置在地下；污泥池上清液通过污泥池内上部溢流管道回流到调节池内；所述调节池一侧设有生活污水进入管道，所述调节池内设有污水提升泵将生活污水输入厌氧池内；所述厌氧池依次与缺氧池、好氧池、沉淀池、第一微生物工厂池、第二微生物工厂池、生物滤池、中间清水池通过池壁上的出水槽、布水槽以及上下对角设置的过水口相连通；所述沉淀池设置的污泥回流管道与污泥池相连通；所述中间清水池另一侧设有综合设备间，所述综合设备间内设有供气风机、除鳞系统、深度脱氮器和紫外线消毒器。
进一步的，所述供气风机通过供气管道为厌氧池、缺氧池、好氧池、第一微生物工厂池、第二微生物工厂池、生物滤池内提供气源；所述除鳞系统通过除磷药剂管道提供除鳞药剂注入到好氧池内；所述中间清水池通过中间清水池提升泵将污水提升到深度脱氮器内；所述深度脱氮器一侧设有紫外线消毒器，将深度脱氮净化的污水经消毒后排入周边河道、池塘或回用。
进一步的，所述缺氧池内设有反硝化聚磷菌回流装置通过反硝化聚磷菌回流管道与厌氧池相连通；所述好氧池内设有硝化液回流装置通过硝化液回流管道与缺氧池相连通；所述第二微生物工厂池内设有优势微生物菌群回流装置，通过优势微生物菌群回流管道与厌氧池连通；所述沉淀池内设有污泥回流装置，通过污泥回流管道与厌氧池连通。
进一步的，所述的厌氧池、缺氧池中填充有悬浮球填料；所述悬浮球填料为聚乙烯悬浮球填料；所述的好氧池中填充有悬浮填料；所述悬浮填料为聚乙烯PPC悬浮填料；所述的沉淀池为竖流式沉淀池，其池内填充的填料为斜板填料；所述的第一微生物工厂池和第二微生物工厂池中设置的固化益酶菌床；所述的生物滤池中填充生物填料；所述的深度脱氮器中设有自养反硝化填料。
进一步的，所述生物滤池内的导流管通向生物滤池内底部；所述生物滤池内下部设有承托层，承托层向上依次设有卵石层和生物填料；生物滤池中设置水反冲洗装置和气反冲洗装置，气反冲洗装置通过供气管道提供气源。
进一步的，所述生物填料为石英砂填料层、陶粒填料层或为火山岩填料层。
进一步的，所述的深度脱氮器内设置水反冲洗装置和气反冲洗装置，气反冲洗装置通过供气管道提供气源；所述水反冲洗装置包括：水反冲洗布水管、水反冲洗进水口和反洗排水口；气反冲洗装置包括：布气管和气反冲进口；深度脱氮器内底部分从下至上依次设有布水管、水反冲洗布水管、承托层、布气管、自养反硝化填料层、集水槽；所述承托层上设有若干滤帽；所述自养反硝化填料层从下至上依次包括：卵石层、单质硫层、固化益酶菌层；所述的深度脱氮器外顶部设有人孔，下部一侧设有检查孔；所述的深度脱氮器外另一侧从下至上次设有进水口与深度脱氮器内的布水管连通、水反冲洗进水口与深度脱氮器内的水反冲洗布水管连通、气反冲进口与深度脱氮器内的布气管连通；所述的深度脱氮器外一侧上部设有出水口与深度脱氮器内的集水槽连通，所述出水口下面深度脱氮器外侧设有反洗排水口。
进一步的，所述自养反硝化填料层从下至上还依次设置石灰石层和铁矿石层。
进一步的，所述沉淀池包括：进水混合区、沉淀区、出水区；所述进水混合区为进水端侧壁与导流板之间形成的区域；所述出水区为浮渣挡板和出水端侧壁以及设置在出水端侧壁上的第二出水槽之间形成的区域；所述沉淀区为导流板、浮渣挡板和沉淀池底部形成的区域；所述沉淀池底部设有污泥斗，为双漏斗形，中间设有连通管；所述沉淀池下部的排泥装置包括排泥管和排泥阀，与排泥管道连通；所述沉淀区中部填充斜板填料；所述沉淀池内的污泥回流装置设置在靠出水端侧壁的污泥斗内，与连通管管口相对。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、通过设置厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池、第一微生物工厂池、第二微生物工厂池、生物滤池，在池中填入生物填料，充分利用优势微生物和软性PPC悬浮填料组合，增加池容微生物数量，进一步有效降解有机物。
2、通过设置深度脱氮器，采用自养反硝化深度脱氮技术，无需投加碳源，无需更换填料，达到去除总氮的目的，降低运行费用，运行管理简便。在脱氮脱磷，脱总氮同时，能够大大减少污泥的产生，对总氮处理效率高，处理后总氮值在1mg/l左右，该污水处理方法设备占地面积小，系统结构紧凑合理，运行维护简单，处理后的污水水质高，部分指标优于国家标准。
3、通过设置第一微生物工厂池、第二微生物工厂池，在池内设置固化益酶菌床，为微生物提供附着栖息场所，富集优势菌群，从而减少污水在系统中停留的时间，强化了有机物的去除效率，减少了污泥的产生，减泥量达到 30-40％。
4、通过缺氧池内设置的反硝化聚磷菌回流装置，缺氧池中的混合液体回流至厌氧池，在此形成厌氧/缺氧交替运行环境。反硝化聚磷菌在厌氧环境状态下释放磷，同时吸收污水中有机物作为碳源储存在体内，达到去除有机物的目的。经过厌氧/缺氧反复循环混合的污水进入缺氧环境后，再以NO3- 为电子受体，以体内储存的碳源物质作为电子供体，完成反硝化脱氮和超量磷的吸收，硝态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装置以外，从而达到了脱氮除磷的目的。
5、通过好氧池内设置的硝化液回流装置，将氨氮通过好氧池进行转化成的硝态氮回流，在缺氧及厌氧条件下进行反硝化才能将水中的氮去除，硝态氮回流主要是为反硝化细菌补充硝态氮，达到去除氨氮的目的。
6、通过第二微生物工厂池内设有优势微生物菌群回流装置，通过优势微生物菌群回流管道与厌氧池连通，使优势微生物回流到厌氧池，增加厌氧池兼性菌团数量，有利于厌氧处理效果。
7、通过沉淀池内设有污泥回流装置，可以提高系统的污泥浓度，同时回流污泥中的硝态氮进行反硝化，可起到进一步脱氮的作用。
