公布日：2022.02.15
申请日：2021.11.23
分类号：C02F9/14(2006.01)I;C02F1/50(2006.01)N;C02F3/30(2006.01)N;C02F3/34(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种集成式污水处理系统及其处理方法，系统包括厌氧反应池、缺氧反应池、好氧反应池、沉淀反应池、生物过滤池和消毒池，以及风机和排污通道；厌氧反应池内设置有厌氧填料固定架和第一曝气管，缺氧反应池内设置有兼氧填料固定架和第二曝气管，好氧反应池内设置有好氧填料固定架和第三曝气管，沉淀反应池内设置有污泥沉降机构和第四曝气管，生物过滤池内设置有生物滤料固定架和第五曝气管，好氧反应池与缺氧反应池之间连接有第一气提机构，沉淀反应池与厌氧反应池之间连接有第二气提机构。本发明系统设计合理，工程响应快，集成度高，能够有效应用在污水处理中，结合处理方法，有效提高净化能效，使用效果好，便于推广使用。
权利要求书
1.一种集成式污水处理系统，其特征在于：包括厌氧反应池(1)、缺氧反应池(2)、好氧反应池(3)、沉淀反应池(4)、生物过滤池(5)和消毒池(6)，以及用于供气的风机(27)和用于系统排污的排污通道(38)；所述厌氧反应池(1)内设置有厌氧填料固定架(7)和位于厌氧填料固定架(7)下方的第一曝气管(8)，以及竖直设置的第一折流板(9)；所述第一折流板(9)与厌氧反应池(1)内壁之间形成第一流道(10)，所述缺氧反应池(2)内设置有兼氧填料固定架(11)和位于兼氧填料固定架(11)下方的第二曝气管(12)，以及竖直设置的第二折流板(13)；所述第二折流板(13)与缺氧反应池(2)内壁之间形成第二流道(14)，所述好氧反应池(3)内设置有好氧填料固定架(15)和位于好氧填料固定架(15)下方的第三曝气管(16)，以及竖直设置的第三折流板(17)；所述第三折流板(17)与好氧反应池(3)内壁之间形成第三流道(18)，所述沉淀反应池(4)内设置有污泥沉降机构(19)和位于污泥沉降机构(19)下方的第四曝气管(20)，以及竖直设置的第四折流板(21)；所述第四折流板(21)与沉淀反应池(4)内壁之间形成第四流道(22)，所述生物过滤池(5)内设置有生物滤料固定架(23)和位于生物滤料固定架(23)下方的第五曝气管(24)，以及竖直设置的第五折流板(25)；所述第五折流板(25)与生物过滤池(5)内壁之间形成第五流道(26)，所述好氧反应池(3)与缺氧反应池(2)之间连接有第一气提机构，所述沉淀反应池(4)与厌氧反应池(1)之间连接有第二气提机构，所述第一曝气管(8)、第二曝气管(12)、第三曝气管(16)、第四曝气管(20)和第五曝气管(24)均与风机(27)连接。
2.按照权利要求1所述的一种集成式污水处理系统，其特征在于：所述厌氧填料固定架(7)将厌氧反应池(1)分为厌氧反应池上腔和厌氧反应池下腔，所述第一曝气管(8)位于厌氧反应池下腔内，所述兼氧填料固定架(11)将缺氧反应池(2)分为缺氧反应池上腔和缺氧反应池下腔，所述第一流道(10)连通厌氧反应池下腔和缺氧反应池上腔，所述第二曝气管(12)位于缺氧反应池下腔内，所述好氧填料固定架(15)将好氧反应池(3)分为好氧反应池上腔和好氧反应池下腔，所述第二流道(14)连通缺氧反应池下腔和好氧反应池上腔，所述第三曝气管(16)位于好氧反应池下腔内，所述第三流道(18)与好氧反应池下腔连通，所述污泥沉降机构(19)将沉淀反应池(4)分为沉淀反应池上腔和沉淀反应池下腔，所述第四流道(22)连通第三流道(18)和沉淀反应池下腔，所述第四曝气管(20)位于沉淀反应池下腔内，所述生物滤料固定架(23)将生物过滤池(5)分为生物过滤池上腔和生物过滤池下腔，所述第五流道(26)连通沉淀反应池上腔和生物过滤池下腔，所述第五曝气管(24)位于生物过滤池下腔内，所述消毒池(6)与生物过滤池上腔连通。
3.按照权利要求2所述的一种集成式污水处理系统，其特征在于：所述第一气提机构包括第一气提管(28)、第二气提管(29)和第一缓冲箱(30)，所述第一气提管(28)的一端与好氧反应池下腔连通，所述第一气提管(28)的另一端与第一缓冲箱(30)连通，所述第二气提管(29)的一端与缺氧反应池上腔连通，所述第二气提管(29)的另一端与第一缓冲箱(30)连通。
4.按照权利要求2所述的一种集成式污水处理系统，其特征在于：所述第二气提机构包括第三气提管(31)、第四气提管(32)和第二缓冲箱(33)，所述第三气提管(31)的一端与沉淀反应池下腔连通，所述第三气提管(31)的另一端与第二缓冲箱(33)连通，所述第四气提管(32)的一端与厌氧反应池上腔连通，所述第四气提管(32)的另一端与第二缓冲箱(33)连通。
5.按照权利要求1所述的一种集成式污水处理系统，其特征在于：所述好氧填料固定架(15)内设置有第六曝气管(34)，所述第六曝气管(34)与风机(27)连接。
6.按照权利要求1所述的一种集成式污水处理系统，其特征在于：所述污泥沉降机构(19)包括多根平行设置的倾斜管(19~1)，相邻所述倾斜管(19~1)之间形成沉降通道(19~2)。7.按照权利要求2所述的一种集成式污水处理系统，其特征在于：所述沉淀反应池上腔内设置有挡渣板(35)和撇渣器(36)，所述挡渣板(35)与沉淀反应池(4)内壁之间形成沉淀反应池出口，所述第五流道(26)通过沉淀反应池出口与沉淀反应池上腔连通，所述沉淀反应池出口内设置有三角堰(37)，所述撇渣器(36)通过撇渣器排污管(39)与排污通道(38)连通，所述撇渣器排污管(39)上设置有第一阀门(40)。
8.按照权利要求2所述的一种集成式污水处理系统，其特征在于：所述厌氧反应池(1)的底部通过厌氧反应池排污管(41)与排污通道(38)连通，所述厌氧反应池排污管(41)上设置有第二阀门(42)，所述缺氧反应池(2)的底部通过缺氧反应池排污管(43)与排污通道(38)连通，所述缺氧反应池排污管(43)上设置有第三阀门(44)，所述好氧反应池(3)的底部通过好氧反应池排污管(45)与排污通道(38)连通，所述好氧反应池排污管(45)上设置有第四阀门(46)，所述沉淀反应池(4)的底部通过沉淀反应池排污管(47)与排污通道(38)连通，所述沉淀反应池排污管(47)上设置有第五阀门(48)，所述生物过滤池(5)的底部通过生物过滤池排污管(49)与排污通道(38)连通，所述生物过滤池排污管(49)上设置有第六阀门(50)。
9.一种集成式污水处理方法，其特征在于，采用如权利要求1~8任一项所述系统，所述处理方法包括以下步骤：步骤一、在所述厌氧反应池(1)的厌氧填料固定架(7)上培养繁殖聚磷菌，聚磷菌在厌氧条件下，分解体内的聚磷酸盐，产生腺嘌呤核苷三磷酸，并利用腺嘌呤核苷三磷酸将污水中的有机物摄入细胞内；步骤二、在所述缺氧反应池(2)的兼氧填料固定架(11)上培养繁殖反硝化细菌，所述反硝化细菌将污水中的硝态氮和亚硝态氮还原为氮气；步骤三、在所述好氧反应池(3)的好氧填料固定架(15)上培养繁殖氨化细菌、亚硝化细菌和硝化细菌，在所述氨化细菌、亚硝化细菌和硝化细菌的协同作用下，将污水中的含氮化合物转化为硝态氮和亚硝态氮，含有硝态氮和亚硝态氮的污水通过第一气提机构回流至缺氧反应池(2)中；步骤四、在沉淀反应池(4)中，通过污泥沉降机构(19)将污泥沉降，并将沉降的有机污泥通过第二气提机构回流至厌氧反应池(1)中，调整厌氧反应池(1)、缺氧反应池(2)和好氧反应池(3)中的混合液污泥浓度；步骤五、在生物过滤池(5)的生物滤料固定架(23)上培育微生物，将污水中残留的悬浮物截流过滤；步骤六、在消毒池(6)中暂存出水，缓冲流速，并投加消毒药剂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种集成式污水处理系统，其系统设计合理，能够模块化制作，制作周期短，工程响应快，集成度高，能够有效应用在污水处理中，结合处理方法，有效提高净化能效，使用效果好，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种集成式污水处理系统，包括厌氧反应池、缺氧反应池、好氧反应池、沉淀反应池、生物过滤池和消毒池，以及用于供气的风机和用于系统排污的排污通道；所述厌氧反应池内设置有厌氧填料固定架和位于厌氧填料固定架下方的第一曝气管，以及竖直设置的第一折流板；所述第一折流板与厌氧反应池内壁之间形成第一流道，所述缺氧反应池内设置有兼氧填料固定架和位于兼氧填料固定架下方的第二曝气管，以及竖直设置的第二折流板；所述第二折流板与缺氧反应池内壁之间形成第二流道，所述好氧反应池内设置有好氧填料固定架和位于好氧填料固定架下方的第三曝气管，以及竖直设置的第三折流板；所述第三折流板与好氧反应池内壁之间形成第三流道，所述沉淀反应池内设置有污泥沉降机构和位于污泥沉降机构下方的第四曝气管，以及竖直设置的第四折流板；所述第四折流板与沉淀反应池内壁之间形成第四流道，所述生物过滤池内设置有生物滤料固定架和位于生物滤料固定架下方的第五曝气管，以及竖直设置的第五折流板；所述第五折流板与生物过滤池内壁之间形成第五流道，所述好氧反应池与缺氧反应池之间连接有第一气提机构，所述沉淀反应池与厌氧反应池之间连接有第二气提机构，所述第一曝气管、第二曝气管、第三曝气管、第四曝气管和第五曝气管均与风机连接。
上述的一种集成式污水处理系统，所述厌氧填料固定架将厌氧反应池分为厌氧反应池上腔和厌氧反应池下腔，所述第一曝气管位于厌氧反应池下腔内，所述兼氧填料固定架将缺氧反应池分为缺氧反应池上腔和缺氧反应池下腔，所述第一流道连通厌氧反应池下腔和缺氧反应池上腔，所述第二曝气管位于缺氧反应池下腔内，所述好氧填料固定架将好氧反应池分为好氧反应池上腔和好氧反应池下腔，所述第二流道连通缺氧反应池下腔和好氧反应池上腔，所述第三曝气管位于好氧反应池下腔内，所述第三流道与好氧反应池下腔连通，所述污泥沉降机构将沉淀反应池分为沉淀反应池上腔和沉淀反应池下腔，所述第四流道连通第三流道和沉淀反应池下腔，所述第四曝气管位于沉淀反应池下腔内，所述生物滤料固定架将生物过滤池分为生物过滤池上腔和生物过滤池下腔，所述第五流道连通沉淀反应池上腔和生物过滤池下腔，所述第五曝气管位于生物过滤池下腔内，所述消毒池与生物过滤池上腔连通。
上述的一种集成式污水处理系统，所述第一气提机构包括第一气提管、第二气提管和第一缓冲箱，所述第一气提管的一端与好氧反应池下腔连通，所述第一气提管的另一端与第一缓冲箱连通，所述第二气提管的一端与缺氧反应池上腔连通，所述第二气提管的另一端与第一缓冲箱连通。
上述的一种集成式污水处理系统，所述第二气提机构包括第三气提管、第四气提管和第二缓冲箱，所述第三气提管的一端与沉淀反应池下腔连通，所述第三气提管的另一端与第二缓冲箱连通，所述第四气提管的一端与厌氧反应池上腔连通，所述第四气提管的另一端与第二缓冲箱连通。
上述的一种集成式污水处理系统，所述好氧填料固定架内设置有第六曝气管，所述第六曝气管与风机连接。
上述的一种集成式污水处理系统，所述污泥沉降机构包括多根平行设置的倾斜管，相邻所述倾斜管之间形成沉降通道。
上述的一种集成式污水处理系统，所述沉淀反应池上腔内设置有挡渣板和撇渣器，所述挡渣板与沉淀反应池内壁之间形成沉淀反应池出口，所述第五流道通过沉淀反应池出口与沉淀反应池上腔连通，所述沉淀反应池出口内设置有三角堰，所述撇渣器通过撇渣器排污管与排污通道连通，所述撇渣器排污管上设置有第一阀门。
上述的一种集成式污水处理系统，所述厌氧反应池的底部通过厌氧反应池排污管与排污通道连通，所述厌氧反应池排污管上设置有第二阀门，所述缺氧反应池的底部通过缺氧反应池排污管与排污通道连通，所述缺氧反应池排污管上设置有第三阀门，所述好氧反应池的底部通过好氧反应池排污管与排污通道连通，所述好氧反应池排污管上设置有第四阀门，所述沉淀反应池的底部通过沉淀反应池排污管与排污通道连通，所述沉淀反应池排污管上设置有第五阀门，所述生物过滤池的底部通过生物过滤池排污管与排污通道连通，所述生物过滤池排污管上设置有第六阀门。
本发明还公开了一种集成式污水处理方法，采用上述的系统，所述处理方法包括以下步骤：
步骤一、在所述厌氧反应池的厌氧填料固定架上培养繁殖聚磷菌，聚磷菌在厌氧条件下，分解体内的聚磷酸盐，产生腺嘌呤核苷三磷酸，并利用腺嘌呤核苷三磷酸将污水中的有机物摄入细胞内；
步骤二、在所述缺氧反应池的兼氧填料固定架上培养繁殖反硝化细菌，所述反硝化细菌将污水中的硝态氮和亚硝态氮还原为氮气；[0017]步骤三、在所述好氧反应池的好氧填料固定架上培养繁殖氨化细菌、亚硝化细菌和硝化细菌，在所述氨化细菌、亚硝化细菌和硝化细菌的协同作用下，将污水中的含氮化合物转化为硝态氮和亚硝态氮，含有硝态氮和亚硝态氮的污水通过第一气提机构回流至缺氧反应池中；
步骤四、在沉淀反应池中，通过污泥沉降机构将污泥沉降，并将沉降的有机污泥通过第二气提机构回流至厌氧反应池中，调整厌氧反应池、缺氧反应池和好氧反应池中的混合液污泥浓度；
步骤五、在生物过滤池的生物滤料固定架上培育微生物，将污水中残留的悬浮物截流过滤；
步骤六、在消毒池中暂存出水，缓冲流速，并投加消毒药剂。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明系统设计合理，能够模块化制作，制作周期短，工程响应快。
2、本发明能够在地上安装，简单调整后可以转换成地埋式，应用场景可切换，工程施工便捷。
3、本发明设计依次连通的厌氧反应池、缺氧反应池、好氧反应池、沉淀反应池、生物过滤池和消毒池，集成度高，净化能效高，能够使出水指标完全达标。
4、本发明设计第一气提机构和第二气提机构，通过第一气提机构将好氧反应池中含有硝态氮和亚硝态氮的污水回流至缺氧反应池中，实现污水的循环高效处理；通过第二气提机构将沉淀反应池中有机污泥回流至厌氧反应池中，保证了厌氧反应池、缺氧反应池和好氧反应池中的混合液污泥浓度。
5、本发明能够有效应用在污水处理中，结合处理方法，有效提高净化能效，使用效果好，便于推广使用。
综上所述，本发明系统设计合理，能够模块化制作，制作周期短，工程响应快，集成度高，能够有效应用在污水处理中，结合处理方法，有效提高净化能效，使用效果好，便于推广使用。
（发明人：朱龙海;杨国祥;于再基）
