污水处理器及利用该处理器处理污水的方法与流程

本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种污水处理器及利用该处理器处理污水的方法。

背景技术：

随着社会的发展，水资源紧缺的问题日益严重，水将成为制约社会发展的一项重要因素。人们也越来越重视水处理技术的开发和改进。

污水生物处理工艺是污水处理工艺中比较特殊的一种，又称为活性污泥法。活性污泥法可以分为好氧法和厌氧法等。在好氧生物污水处理系统中，微生物利用水中的溶解氧，氧化降解水中的有机污染物，然后进行微生物和水的分离操作，达到净化污水的目的。

活性污泥法，在厌氧或缺氧的环境下实现脱氮除磷；在好氧的环境下去除水中的有机物。

活性污泥法的原理形象说法:微生物"吃掉"了污水中的有机物，这样污水变成了干净的水。它本质上与自然界水体自净过程相似，只是经过人工强化，污水净化的效果更好。

活性污泥法处理装置一般由以下几部分构成：

(1)曝气池：作为生化反应主体。

(2)二沉池：进行泥水分离，保证出水水质；保证回流污泥，维持曝气池内的污泥浓度。

(3)回流系统：维持曝气池的污泥浓度；改变回流比，改变曝气池的运行工况。

(4)剩余污泥排放系统:去除有机物的途径之一；维持系统的稳定运行。

(5)供氧系统:主要由供氧曝气风机和专用曝气器构成向曝气池内提供足够的溶解氧。

上述活性污泥法处理装置存在的问题：

1、处理装置的各池体体积相对较大；

2、曝气池内的水流多为推流式，污泥负荷前高后低，进水污染物浓度不能过高；

3、内循环比小，通常内循环比小于2，抗冲击能力差；

4、需要设置厌氧、好氧、沉淀、污泥回流等多个构筑物，工艺流程长，设备数量多，设备占地面积大，操作复杂。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种占地面积小的污水处理器。

本发明的污水处理器，其包括具有腔体的竖式容器体，所述竖式容器体内的腔体由隔板一隔成好氧区和缺氧区，所述隔板一与容器体底部上表面之间具有物料通道；

在所述缺氧区的上部设置有隔板二，所述隔板二与缺氧区除隔板一外的各侧壁围成沉淀区，所述隔板二的底部设置有向下并向沉淀区倾斜的隔板三，在缺氧区的与隔板一相对的侧壁上设置有向下并向隔板三倾斜的隔板四，在隔板三与隔板四之间具有物料通道，沉淀区的与隔板一相对的侧壁与隔板三底端分离设置，以在两者之间形成物料通道；

在所述好氧区的底部设置有曝气装置。

可选的，所述隔板一两端与容器体的侧壁固定，所述隔板一底部与容器体底部上表面分离设置，以在隔板一与容器体底部上表面形成物料通道。

可选的，所述隔板三与隔板二的夹角大于135度；

和/或，所述隔板四与其所连接的侧壁的夹角大于135度。

可选的，所述隔板四的底端位于隔板三底端上方，并且距离隔板三一定距离，以在隔板四底端与隔板三之间形成物料通道。

可选的，所述隔板一的顶部高度低于容器体壁的高度。

可选的，所述容器体截面为圆形，内部的腔体截面也为圆形，容器体高度与其腔体直径的比为2～5。

可选的，所述隔板二包括圆弧部和两个端部，所述圆弧部两端分别通过其中一个端部与缺氧区除隔板一外的侧壁连接，在缺氧区上部形成沿该侧壁弧形布置的沉淀区；

和/或，在所述沉淀区的上部设置有收水槽，所述收水槽上设置有出水口；

和/或，在所述缺氧区上设置有进水口；

和/或，在沉淀区中设置有填料层。

本发明还提供了一种利用所述的污水处理器的污水处理方法，包括以下步骤：

S10、反硝化反应：污水进入到缺氧区中，与从沉淀区中沉淀后进入到缺氧区中的污泥及从好氧区循环到缺氧区中的泥水混合物混合后在缺氧区中在缺氧环境下完成反硝化反应；

S20、好氧反应：通过步骤S10中反硝化反应后的污水进入好氧区中在有氧条件下利用微生物对污水中的有机物进行降解；

S30、沉淀分离：将通过步骤S20处理后的污水一部分循环进入到缺氧区中再次进行反硝化反应，一部分进入到沉淀区中进行泥水分离，并对分离出的水进行收集。

可选的，步骤S10中从好氧区循环到缺氧区中的泥水混合物与从污水处理器外进入到缺氧区中的污水的比为30以上，并且缺氧区中污泥浓度为4～8g/L。

本发明的污水处理器具有以下优点：

(1)本污水处理器包括好氧区、缺氧区和沉淀区，好氧区能够作为好氧池，缺氧区能够作为缺氧池，沉淀区能够作为沉淀池，将缺氧、好氧、沉淀功能在同一池体内实现，不仅完成对有机物的彻底去除，简化了处理流程，而且竖式的设计大大降低了构筑物的占地面积；

(2)容积负荷较传统工艺高，同等条件下，需要的池体容积小；同时省略了二沉池，所以占地和综合投资成本都得到降低；

(3)通过所述的污水处理器处理污水时，可以采用高循环比及高污泥浓度控制，可充分避免由于来水水质变化造成的系统冲击，保证出水稳定；

另外，采用本发明的污水处理器，由于处理器内混合液可以高速循环使得处理器内污泥负荷比较平均，微生物平均生长速度水平偏低，导致污泥龄的延长，使得系统可控的污泥浓度增高，微生物数量大，通常污泥浓度可以控制在4～8g/L，而传统工艺只能控制污泥浓度在2～4g/L，因此本发明的污水处理器容积负荷增大，同时抗冲击能力大大增强。

(4)利用好氧区与缺氧区的巧妙设计使系统利用在好氧区中通过曝气装置提供氧气的同时，也利用空气作为推动力，形成高效节能的空气推流系统，使得好氧区与缺氧区实现了混合液内循环，通过极低能耗实现了高循环比。

(5)本发明的污水处理器的沉淀区设计在好氧区末端，即缺氧区上部，泥水混合液自流进沉淀区后，清水可以从沉淀区上部收集后外排，沉降的污泥沿沉淀区底部的隔板三及隔板四自行流入缺氧区进水点与进水混合，无需设置污泥回流设备，自动化程度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中污水处理器的截面结构示意图；

图2为本发明实施例中污水处理器俯视结构示意图。

图中标记示意为：

1-隔板一；

2-缺氧区；

3-好氧区；

4、9、10-物料通道；

5-隔板二；

51-圆弧部；

52、53-端部；

6-沉淀区；

7-隔板三；

8-隔板四；

11-曝气装置；

12-收水槽；

13-出水口；

14-进水口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

参照图1及图2，本实施例提供了一种污水处理器，其包括具有腔体的竖式容器体，所述竖式容器体内的腔体由隔板一1隔成好氧区3和缺氧区2，所述隔板一1与容器体底部上表面之间具有物料通道4；

在所述缺氧区2的上部设置有隔板二5，所述隔板二5与缺氧区2除隔板一1外的各侧壁围成沉淀区6，所述隔板二5的底部设置有向下并向沉淀区6倾斜的隔板三7，在缺氧区2的与隔板一1相对的侧壁上设置有向下并向隔板三7倾斜的隔板四8，在隔板三7与隔板四8之间具有物料通道9，沉淀区6的与隔板一1相对的侧壁与隔板三7底端分离设置，以在两者之间形成物料通道10；

在所述好氧区3的底部设置有曝气装置11。

上述的污水处理器在处理污水时，缺氧区2可以作为缺氧池对污水进行反硝化反应，反硝化反应后的污水通过物料通道4进入到好氧区3中，好氧区3可以作为好氧池对缺氧区2中处理后的污水进行好氧反应，然后在好氧区3中处理后的污水一部分通过隔板一1上方进入到缺氧区2中，一部分进行到沉淀区6中，沉淀区6作为沉淀池对经过好氧反应后的污水进行泥水分离，然后一部分污泥通过物料通道9及物料通道10进入到缺氧区2中循环。

上述的污水处理器具有以下优点：

(1)本污水处理器将缺氧、好氧、沉淀功能在同一池体内实现，不仅完成对有机物的彻底去除，简化了处理流程，而且竖式的设计大大降低了构筑物的占地面积。

(2)容积负荷较传统工艺高，同等条件下，需要的池体容积小；同时省略了二沉池，所以占地和综合投资成本都得到降低。

(3)通过所述的污水处理器处理污水时，可以采用高循环比及高污泥浓度控制，可充分避免由于来水水质变化造成的系统冲击，保证出水稳定；

另外，采用本发明的污水处理器，由于处理器内混合液可以高速循环使得处理器内污泥负荷比较平均，微生物平均生长速度水平偏低，导致污泥龄的延长，使得系统可控的污泥浓度增高，微生物数量大，通常污泥浓度可以控制在4～8g/L，而传统工艺只能控制污泥浓度在2～4g/L，因此本发明的污水处理器容积负荷增大，同时抗冲击能力大大增强。

(4)利用缺氧区2与好氧区3的巧妙设计使系统利用在好氧区3中通过曝气装置11提供氧气的同时，也利用空气作为推动力，形成高效节能的空气推流系统，使得好氧区3与缺氧区2实现了混合液内循环，通过极低能耗实现了高循环比。

(5)本发明的污水处理器的沉淀区6设计在好氧区3末端，即缺氧区2上部，泥水混合液自流进沉淀区6后，清水可以从沉淀区6上部收集后外排，沉降的污泥沿沉淀区6底部斜板自行流入到缺氧区2中进水点与进水混合，无需设置污泥回流设备，自动化程度高。

本实施例中，可选的，所述隔板一1两端与容器体的侧壁固定，所述隔板一1底部与容器体底部上表面分离设置，以在隔板一1与容器体底部上表面形成物料通道4，如此设置，缺氧区2中的泥水混合物可以顺利的通过物料通道4进入到好氧区3中，并且无需另外在隔板一1上开口，具有结构简单的优点。

在本实施例的另一可选实施方式中，所述隔板三7与隔板二5的夹角大于135度，如此设置，能够对沉淀区6中的泥水混合物更好的进行泥水分离。

另外，可选的，所述隔板四8与其所连接的侧壁的夹角大于135度，如此设置，能够对沉淀区6中的泥水混合物更好的进行泥水分离。

本实施例中，可选的，所述隔板四8的底端位于隔板三7底端上方，并且距离隔板三7一定距离，以在隔板四8底端与隔板三7之间形成物料通道9，方便泥水混合物通过物流通道9进入到缺氧区2中。

此外，更进一步地，所述隔板一1的顶部高度低于容器体壁的高度，如此设置，以便好氧区3内的泥水混合物的水面高度能够没过隔板一1顶部，从而好氧区3内的泥水混合物能够从隔板一1顶部循环进入到缺氧区2中。

另外，本实施例中，可选的，所述容器体截面为圆形，内部的腔体截面也为圆形，容器体高度与其腔体直径的比为2～5，如此设置，能够使所述污水处理器占地面积更小。

另外，可选的，所述隔板二5包括圆弧部51和两个端部52、53，所述圆弧部51两端分别通过其中一个端部52或53与缺氧区2除隔板一1外的侧壁连接，在缺氧区2上部形成沿该侧壁弧形布置的沉淀区6，更有利于泥水的分离；

此处，可选的，在所述沉淀区6的上部设置有收水槽12，以收集沉淀区分离出的水，所述收水槽12上设置有出水口13，以将所分离出的水排出。

本实施例中，可选的，在所述缺氧区2上设置有进水口14，通过进水口14可以将待处理的污水输送到缺氧区2中进行处理。

本实施例中，更进一步，可选的，在沉淀区6中设置有填料层(图中未示出)，通过填料层可以对沉淀区6中的泥水更进一步地进行泥水分离，获得更好的泥水分离效果。

本实施例中，所述的曝气装置11可以为曝气软管、圆盘曝气器、管式曝气器等，可根据需氧量的多少，设置单层或多层曝气设备。

另外，曝气装置11可以采用单气源供气，通过阀门控制气量，也可采用多气源供气。由于在好氧区3底部设置曝气装置11，可以通过曝气装置11通入压缩空气，使好氧区3内混合液密度减小，与缺氧区2中产生密度差，从而提升好氧区3中的液面高度，起到推流作用，通过好氧区3的充氧功能同时实现了池内混合液的大量循环，提高了系统的抗冲击能力。此外，沉淀区6的进水通道与污泥回流通道均为物料通道10。

实施例2

本实施例提供了一种利用实施例1中的污水处理方法，包括以下步骤：

S10、反硝化反应：污水进入到缺氧区2中，与从沉淀区6中沉淀后进入到缺氧区2中的污泥及从好氧区3循环到缺氧区2中的泥水混合物混合后在缺氧区2中在缺氧环境下完成反硝化反应；

S20、好氧反应：通过步骤S10中反硝化反应后的污水进入好氧区3中在有氧条件下利用微生物对污水中的有机物进行降解；

S30、沉淀分离：将通过步骤S20处理后的污水一部分循环进入到缺氧区2中再次进行反硝化反应，一部分进入到沉淀区6中进行泥水分离，并对分离出的水进行收集。

可选的，步骤S10中从好氧区3循环到缺氧区2中的泥水混合物与从污水处理器外进入到缺氧区2中的污水的比为30以上，并且缺氧区2中污泥浓度为4～8g/L。

进一步地，所述好氧区3中的溶解氧浓度控制在1.0～2.0mg/L之间，以便微生物更好的分解有机物。

另外，可选的，所述好氧区3、缺氧区2中的污泥浓度控制在4～8g/L。

另外，沉淀区6表面负荷不大于0.5m³/㎡.h，物料通道10内流速＜0.5m/h。

所述隔板一1在其顶部及底部均留有物料通道，物料通道的设计流速均在0.3～0.8m/s之间。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。