一种污水提标处理系统及污水处理方法与流程

本发明属于环境领域，涉及一种污水提标处理系统及污水处理方法。

背景技术：

根据国家环境保护部统计，2003年至2013年，全国废水排放总量保持较快增长趋势，复合增长率达到4.22％，生活污水排放量占废水排放总量的比重亦逐年提高，2013年全国城镇生活污水排放量达到485.1亿吨，占废水排放总量的比例达到69.76％，生活污水排放量持续增长并有加快的趋势。

国家环境保护总局环发[2005]110号“关于严格执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》的通知”中第一次提出，“为防止水域发生富营养化，城镇生活污水处理厂出水排入国家和省确定的重点流域及湖泊、水库等封闭式、半封闭水域时，应执行《标准》中一级标准的A标准”，2006年第21号公告提出再次重申了这个问题，这实际上在法规层面上将GB18918-2002一级标准A标准的适用范围直接扩大到绝大多数城镇污水处理厂，使得城镇污水处理厂一级A提标改造在许多流域和省市大量实施。

由于我国大量污水处理厂是在“九五”“十五”期间建成的，排放标准要求相对较低，采用工艺大多数为氧化沟、A2/O、A/O、SNR和传统活性污泥法等，然而这些工艺的排放只能使得处理污水达到二级标准和一级B标准之间，无法满足提标改后的一级A标准。污水的提标改造处理主要是对COD、BOD₅、氨氮、总磷、SS等指标的提高，面对提标改造的要求，不对原有工艺进行改造是不行的。然而面对严格的提标改造后的污水排放标准，在针对现有工艺进行改造时，会出现投入资金较大、很难在有限的土地上针对现有设备进行扩建、强化的工艺后仍然不能达到提标改造后的一级A标要求等问题。

技术实现要素：

本发明的一种污水提标处理系统及处理方法，目的在于提供一套占地面积省、投资少、效率高、出水水质稳定的污水提标处理系统，以及利用该系统进行污水处理的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：

本发明提供了一种污水提标处理系统，包括处理罐、进水单元、曝气单元和出水单元，所述处理罐的内部设置有过滤底板，所述过滤底板将所述处理罐内部分为上部的好氧腔和下部的厌氧腔，

所述进水单元将水注入所述厌氧腔中；

所述曝气单元与所述好氧腔连通，用于给所述好氧腔提供空气；

所述出水单元与设置于所述好氧腔上部的出水口连通，用于将水排出所述处理罐；

所述处理罐内设置内循环管，所述内循环管一端设置于所述厌氧腔中，另一端设置于所述好氧腔中。

进一步的，所述进水单元包括第一进水管和第二进水管，

所述第二进水管设置于所述厌氧腔的底部，其一端与设置于所述厌氧腔底部的第一进水口连通；

所述第一进水管的一端通过所述第一进水口与所述第二进水管连通，另一端通过水泵与污水进水管连通。

优选的，所述第二进水管为多孔进水管。

进一步的，所述污水进水管上设有第一阀门，所述第一进水管上设有第三阀门。

进一步的，所述进水单元还包括第三进水管，所述第三进水管的一端与设置于所述厌氧腔上的第二进水口连通，另一端通过水泵与反冲洗进水管连通。

进一步的，所述反冲洗进水管上设有第二阀门，所述第三进水管上设有第四阀门。

进一步的，所述出水单元包括出水管，所述出水管的一端与所述好氧腔上部的出水口连通，另一端与污水处理出水管连通。

进一步的，所述出水单元还包括外循环管，所述外循环管一端与所述出水管的另一端连通，另一端与所述第一进水口连通。

进一步的，所述出水单元还包括反冲洗出水管，所述反冲洗出水管与所述出水管的另一端连通。

进一步的，所述污水处理出水管上设有第七阀门。

进一步的，所述外循环管上设有第五阀门。

进一步的，所述反冲洗出水管上设有第六阀门。

进一步的，所述曝气单元包括曝气管、鼓风机和风机管，

所述曝气管设置于所述好氧腔中；

所述风机管的一端通过设置于所述好氧腔上的第一空气入口与所述曝气管连通，另一端与所述鼓风机连通。

进一步的，所述风机管为几字形管，其顶端的高度高于所述处理罐内的液面高度。

进一步的，所述曝气单元还包括反冲洗空气管，所述反冲洗空气管一端与所述鼓风机连通，另一端与设置于所述厌氧腔上部的第二空气入口连通。

进一步的，所述风机管上设有第九阀门，所述反冲洗空气管上设有第八阀门。

进一步的，所述过滤底板上安装有多个滤帽，所述滤帽的筛管与所述好氧腔连通，所述滤帽的导流管与所述厌氧腔连通。

进一步的，所述好氧腔内填充有滤料。

本发明还提供了一种利用上述的污水提标处理系统进行污水处理的方法，包括如下步骤：

S1：所述曝气单元给所述好氧腔提供空气，所述进水单元将待处理污水注入所述厌氧腔中；

S2：污水在所述厌氧腔中进行处理；

S3：所述厌氧腔中的污水通过所述内循环管进入所述好氧腔中；

S4：污水在所述好氧腔中进行处理；

S5：所述好氧腔内污水通过所述过滤底板进入所述厌氧腔中，重复步骤S2-S4；

S6：当所述好氧腔内的污水液面高度达到所述出水口时，所述出水单元将处理后的污水排出所述处理罐。

进一步的，所述进水单元包括第一进水管和第二进水管，所述第二进水管设置于所述厌氧腔的底部，其一端与设置于所述厌氧腔底部的第一进水口连通；所述第一进水管的一端通过所述第一进水口与所述第二进水管连通，另一端通过水泵与污水进水管连通；

所述S1具体包括：所述水泵将所述污水进水管中的待处理污水注入所述第一进水管中，所述待处理污水再经所述第二进水管流入所述厌氧腔中。

进一步的，所述第二进水管为多孔进水管。

进一步的，所述出水单元包括出水管，所述出水管的一端与所述好氧腔上部的出水口连通，另一端与污水处理出水管连通，

所述S6具体包括：当所述好氧腔内的污水液面高度达到所述出水口时，处理后的污水经所述出水管排出所述处理罐，然后流入所述污水处理水管中。

进一步的，所述出水单元还包括外循环管，所述外循环管一端与所述出水管的另一端连通，另一端与所述第一进水口连通，

所述S6具体包括：当所述好氧腔内的污水液面高度达到所述出水口时，处理后的污水经所述出水管排出所述处理罐，所述出水管中处理后的污水同时流入所述污水处理水管和所述外循环管中；

所述污水处理方法还包括S7：所述外循环管中处理后的污水回流至所述第一进水口，与所述待处理污水一起注入所述厌氧腔中，重复步骤S2-S6。

进一步的，所述曝气单元包括曝气管、鼓风机和风机管，所述曝气管设置于所述好氧腔中；所述风机管的一端通过设置于所述好氧腔上的第一空气入口与所述曝气管连通，另一端与所述鼓风机连通，

所述S1具体包括：打开所述鼓风机，外界空气经鼓风机作用，从所述风机管流入所述曝气管中，所述曝气管给所述好氧腔提供空气。

进一步的，所述风机管为几字形管，其顶端的高度高于所述处理罐内的液面高度。

进一步的，所述进水单元还包括第三进水管，所述第三进水管的一端与设置于所述厌氧腔上的第二进水口连通，另一端与通过水泵与反冲洗进水管连通；

所述出水单元还包括反冲洗出水管，所述反冲洗出水管与所述出水管的另一端连通；

所述污水进水管上设有第一阀门，所述反冲洗进水管上设有第二阀门，所述第一进水管上设有第三阀门，所述第三进水管上设有第四阀门，所述外循环管上设有第五阀门，所述反冲洗出水管上设有第六阀门，所述污水处理出水管上设有第七阀门；

所述污水处理方法中，

S1具体包括：打开所述第一阀门、第三阀门、第五阀门和第七阀门，关闭所述第二阀门、第四阀门和第六阀门，打开所述鼓风机，外界空气经鼓风机作用，从所述风机管流入所述曝气管中，所述曝气管给所述好氧腔提供空气；所述水泵将所述污水进水管中的待处理污水注入所述第一进水管中，所述待处理污水再经所述第二进水管流入所述厌氧腔中；

S6具体包括：当所述好氧腔内的污水液面高度达到所述出水口时，处理后的污水经所述出水管排出所述处理罐，所述出水管中处理后的污水同时流入所述污水处理水管和所述外循环管中；

S7具体包括：所述外循环管中处理后的污水回流至所述第一进水口，与所述待处理污水一起注入所述厌氧腔中，重复步骤S2-S6；

所述污水处理方法还包括：

S8：关闭所述第一阀门、第三阀门、第五阀门和第七阀门，打开所述第二阀门、第四阀门和第六阀门；

所述水泵将所述反冲洗进水管中的清水注入所述第三进水管中；

清水经所述第三进水管流入所述厌氧腔中对所述处理罐内部进行冲洗；

冲洗后的水经所述出水口排出所述处理罐，然后经所述出水管排出至所述反冲洗出水管中。

进一步的，所述曝气单元还包括反冲洗空气管，所述反冲洗空气管一端与所述鼓风机连通，另一端与设置于所述厌氧腔上部的第二空气入口连通；

所述反冲洗空气管上设有第八阀门，所述风机管上设有第九阀门；

所述污水处理方法还包括：

S9：关闭所述第九阀门，打开所述第八阀门，外界空气经鼓风机作用，从所述反冲洗空气管流入所述厌氧腔中，空气自下而上从所述厌氧腔流经所述过滤底板，然后进入所述好氧腔中，对所述好氧腔进行冲洗。

进一步的，所述过滤底板上安装有多个滤帽，所述滤帽的筛管与所述好氧腔连通，所述滤帽的导流管与所述厌氧腔连通。

与现有技术相比，本发明的优势在于：

本发明提供的污水提标处理系统，通过在处理罐内设置内循环管，使得待处理污水在厌氧腔和好氧腔之间反复循环，延长了污水在两个腔室中的处理时间，使得污水处理效果更好；

而且，进水管采用多孔进水管，使得处理罐内部的液体流动更加活跃无序，更进一步加强了内循环的效果；

同时，设置外循环管，将处理罐处理后的污水回流至处理罐再一次进行污水处理，通过外循环与内循环结合，使得污水处理更加彻底；

通过设置反冲洗系统，利用清水和空气同时对处理罐内部进行反冲洗，有效的冲洗处污泥杂物，保证处理罐的正常工作。

本发明提供的污水提标处理系统占地面积小、投资低、运行费用低，而且抗冲击负荷能力强，通过对阀门的控制即可实现自动化控制管理；采用本发明提供的污水提标处理系统进行污水处理，可以使污水中的COD、BOD、SS和氨氮污染物指标显著的下降，达到满足提标改造后的污水排放标准。

附图说明

图1是本发明提供的一种污水提标处理系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种污水提标处理系统及污水处理方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明提供了一种污水提标处理系统，包括处理罐1、进水单元2、曝气单元3和出水单元4，所述处理罐1的内部设置有过滤底板13，所述过滤底板13将所述处理罐内部分为上部的好氧腔11和下部的厌氧腔12，

所述进水单元2将水注入所述厌氧腔12中；

所述曝气单元3与所述好氧腔11连通，用于给所述好氧腔11提供空气；

所述出水单元4与设置于所述好氧腔11上部的出水口110连通，用于将水排出所述处理罐1；

所述处理罐1内设置内循环管5，所述内循环管5一端设置于所述厌氧腔12中，另一端设置于所述好氧腔11中。在本实施例中，进水单元2将待处理污水注入所述厌氧腔12中，曝气单元3对所述好氧腔11提供空气，此时，厌氧腔12会对污水进行处理(厌氧腔12内的反硝化菌群对污水进行反硝化处理，将污水中的硝酸盐或亚硝酸盐还原成氮气，实现脱氮的作用)，同时，部分污水(包括未经厌氧腔处理的污水和经过厌氧腔处理后的污水)会通过所述内循环管5进入所述好氧腔11中，好氧腔11会对这部分污水进行处理(处理过程包括对污水进行过滤，去除水质中的悬浮物(SS)，以及好氧腔11内的菌群将污水中的碳化有机物进行分解，去除BOD和COD，并对污水进行硝化处理，将污水中的氨氮氧化成硝酸根离子或亚硝酸根离子)，经过好氧腔11处理后的污水又会通过过滤底板13自上而下的进入所述厌氧腔12中再进行处理。这样，通过内循环管5的设置，污水会反复的在厌氧腔12和好氧腔11中进行循环流动处理，增加了污水在好氧腔11和厌氧腔12中的停留处理时间，使得污水处理更加彻底，从而达到提标改造后的污水处理要求。当所述处理罐内的污水液面高度达到好氧腔11上部的出水口110时，出水单元4将处理后的污水排出所述处理罐1。

在上述实施例中，所述进水单元2包括第一进水管21和第二进水管22，

所述第二进水管22设置于所述厌氧腔12的底部，其一端与设置于所述厌氧腔12底部的第一进水口121连通；

所述第一进水管21的一端通过所述第一进水口121与所述第二进水管22连通，另一端通过水泵24与污水进水管25连通。

作为优选的，所述第二进水管22为多孔进水管。采用多孔进水管可以使得待处理污水从多个孔注入所述厌氧腔12中，加强所述处理罐1内部的液体的流动性，加强上述的内循环效果。

具体来说，本实施例的所述曝气单元3包括鼓风机31、风机管32和曝气管33，

所述曝气管33设置于所述好氧腔11中；

所述风机管32的一端通过设置于所述好氧腔上的第一空气入口111与所述曝气管33连通，另一端与所述鼓风机31连通。

作为优选的，所述风机管32为几字形管，其顶端的高度高于所述处理罐1内的液面高度。采用这种设计，可以防止处理罐1内部的液体倒灌进入鼓风机中。

具体来说，所述出水单元4包括出水管41，所述出水管41的一端与所述好氧腔上部的出水口110连通，另一端与污水处理出水管42连通。达标后的处理污水通过污水处理出水管42排放至外界或回用。

作为本实施例的改进，所述出水单元4还包括外循环管44，所述外循环管44一端与所述出水管41的另一端连通，另一端与所述第一进水口110连通。

在另一实施例中，所述污水提标系统还包括反冲洗单元，具体来说，所述进水单元2还包括第三进水管23，所述第三进水管23的一端与设置于所述厌氧腔12上的第二进水口122连通，另一端通过水泵24与反冲洗进水管26连通；

所述出水单元4还包括反冲洗出水管43，所述反冲洗出水管43与所述出水管41的另一端连通。当利用清水对处理罐1内部进行反冲洗时，清水从所述第三进水管23流入所述厌氧腔12内部，然后对所述处理罐内部进行清洗，清洗后的反冲洗水通过所述反冲洗出水管43排出。

进一步的，所述曝气单元3还包括反冲洗空气管34，所述反冲洗空气管34一端与所述鼓风机31连通，另一端与设置于所述厌氧腔12上部的第二空气入口123连通。

作为优选的，所述过滤底板13上安装有多个滤帽131，所述滤帽131的筛管与所述好氧腔11连通，所述滤帽131的导流管与所述厌氧腔12连通。设置滤帽131，可以在反冲洗过程中，有效的冲洗出所述好氧腔11中的污泥杂物，保证其正常运行。

为了将反冲洗过程与污水处理过程分开，需要设置多个控制阀门，所述污水进水管25上设有第一阀门61，所述反冲洗进水管26上设有第二阀门62，所述第一进水管21上设有第三阀门63；所述第三进水管23上设有第四阀门64；所述外循环管44上设有第五阀门65；所述反冲洗出水管43上设有第六阀门66；所述污水处理出水管42上设有第七阀门67；所述反冲洗空气管34上设有第八阀门68；所述风机管上设有第九阀门69。当进行污水处理过程时，开启第一阀门61、第三阀门63、第五阀门65、第七阀门67和第九阀门69；当进行反冲洗过程时，开启第二阀门62、第四阀门64、第六阀门66和第八阀门68。

进一步的，所述好氧腔11内填充有滤料112。优选的，所述滤料112为陶瓷滤料，好氧腔11内的生物菌群附着生长在所述滤料112上。

本发明还提供了一种利用上述的污水提标处理系统进行污水处理的方法，包括如下步骤：

S1：所述曝气单元3给所述好氧腔11提供空气，所述进水单元2将待处理污水注入所述厌氧腔12中；

S2：污水在所述厌氧腔12中进行处理；

S3：所述厌氧腔12中的污水通过所述内循环管5进入所述好氧腔11中；

S4：污水在所述好氧腔11中进行处理；

S5：所述好氧腔11内的污水通过所述过滤底板13进入所述厌氧腔12中，重复步骤S2-S4；

S6：当所述好氧腔11内的污水液面高度达到所述出水口110时，所述出水单元4将处理后的污水排出所述处理罐1。

具体来说，所述进水单元2包括第一进水管21和第二进水管22，所述第二进水管22设置于所述厌氧腔12的底部，其一端与设置于所述厌氧腔底部的第一进水口121连通；所述第一进水管21的一端通过所述第一进水口121与所述第二进水管22连通，另一端通过水泵24与污水进水管25连通；

所述S1具体包括：所述水泵24将所述污水进水管25中的待处理污水注入所述第一进水管21中，所述待处理污水再经所述第二进水管22流入所述厌氧腔12中。

进一步的，所述曝气单元3包括鼓风机31、风机管32和曝气管33，所述曝气管33设置于所述好氧腔11中；所述风机管32的一端通过设置于所述好氧腔上的第一空气入口111与所述曝气管33连通，另一端与所述鼓风机31连通，

所述S1具体包括：打开所述鼓风机31，外界空气经鼓风机31作用，从所述风机管32流入所述曝气管33中，所述曝气管33给所述好氧腔11提供空气。

本实施中的所述出水单元包括出水管41，所述出水管41的一端与所述好氧腔11上部的出水口110连通，另一端与污水处理出水管42连通，

所述S6具体包括：当所述好氧腔11内的污水液面高度达到所述出水口110时，处理后的污水经所述出水管41排出所述处理罐1，然后流入所述污水处理水管42中。

作为本实施例的改进，所述出水单元4还包括外循环管44，所述外循环管44一端与所述出水管41的另一端连通，另一端与所述第一进水口121连通，

所述S6具体包括：当所述好氧腔11内的污水液面高度达到所述出水口110时，处理后的污水经所述出水管41排出所述处理罐1，所述出水管41中处理后的污水同时流入所述污水处理水管42和所述外循环管44中；

此时，所述污水处理方法还包括S7：所述外循环管44中处理后的污水回流至所述第一进水口121，与所述待处理污水一起注入所述厌氧腔12中，重复步骤S2-S6。此时，相当于增加了一个外循环步骤，即经过处理罐1处理后的污水会经过所述外循环管44，再次回流至所述处理管内部，再次进行污水处理，这样通过外循环与内循环的结合，污水处理时间延长，使得污水的污染指标得到有效的处理与降解，从而达到污水提标改造后的排放标准。

在另一实施例中，所述污水处理方法还包括反冲洗步骤，所述进水单元2还包括第三进水管23，所述第三进水管23的一端与设置于所述厌氧腔12上的第二进水口122连通，另一端通过水泵24与反冲洗进水管26连通；所述出水单元4还包括反冲洗出水管43，所述反冲洗出水管43与所述出水管41的另一端连通；

所述污水进水管25上设有第一阀门61，所述反冲洗进水管26上设有第二阀门62，所述第一进水管21上设有第三阀门63；所述第三进水管23上设有第四阀门64；所述外循环管44上设有第五阀门65；所述反冲洗出水管43上设有第六阀门66；所述污水处理出水管42上设有第七阀门67；

所述污水处理方法中，

S1具体包括：打开所述第一阀门61、第三阀门63、第五阀门65和第七阀门67，关闭所述第二阀门62、第四阀门64和第六阀门66，打开所述鼓风机31，外界空气经鼓风机31作用，从所述风机管32流入所述曝气管33中，所述曝气管33给所述好氧腔11提供空气；所述水泵24将所述污水进水管25中的待处理污水注入所述第一进水管21中，所述待处理污水再经所述第二进水管22流入所述厌氧腔12中；

S6具体包括：当所述好氧腔11内的污水液面高度达到所述出水口110时，处理后的污水经所述出水管41排出所述处理罐1，所述出水管41中处理后的污水同时流入所述污水处理水管42和所述外循环管44中；

S7具体包括：所述外循环管44中处理后的污水回流至所述第一进水口121，与所述待处理污水一起注入所述厌氧腔12中，重复步骤S2-S6；

所述污水处理方法还包括：

S8：关闭所述第一阀门61、第三阀门63、第五阀门65和第七阀门67，打开所述第二阀门62、第四阀门64和第六阀门66；

所述水泵24将所述反冲洗进水管26中的清水注入所述第三进水管23中；

清水经所述第三进水管23流入所述厌氧腔12中对所述处理罐1内部进行冲洗；

冲洗后的水经所述出水口110排出所述处理罐1，然后经所述出水管41排出至所述反冲洗出水管42中。

优选的，所述曝气单元3还包括反冲洗空气管34，所述反冲洗空气管34一端与所述鼓风机31连通，另一端与设置于所述厌氧腔11上部的第二空气入口123连通；

所述反冲洗空气管34上设有第八阀门68，所述风机管32上设有第九阀门69；

所述污水处理方法还包括：

S9：关闭所述第九阀门69，打开所述第八阀门68，外界空气经鼓风机31作用，从所述反冲洗空气管34流入所述厌氧腔12中，空气自下而上从所述厌氧腔12流经所述过滤底板13，然后进入所述好氧腔11中，对所述好氧腔11进行冲洗。

本发明提供的污水提标处理系统，通过在处理罐内设置内循环管，使得待处理污水在厌氧腔和好氧腔之间反复循环，延长了污水在两个腔室中的处理时间，使得污水处理效果更好；

而且，进水管采用多孔进水管，使得处理罐内部的液体流动更加活跃无序，更进一步加强了内循环的效果；

同时，设置外循环管，将处理罐处理后的污水回流至处理罐再一次进行污水处理，通过外循环与内循环结合，使得污水处理更加彻底；

通过设置反冲洗系统，利用清水和空气同时对处理罐内部进行反冲洗，有效的冲洗处污泥杂物，保证处理罐的正常工作。

本发明提供的污水提标处理系统占地面积小、投资低、运行费用低，而且抗冲击负荷能力强，通过对阀门的控制即可实现自动化控制管理；采用本发明提供的污水提标处理系统进行污水处理，可以使污水中的COD、BOD、SS和氨氮污染物指标显著的下降，达到满足提标改造后的污水排放标准。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。