本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种用于污水生物净化的一体化净化装置。
背景技术：
生物处理法是污水处理领域一项应用较广的工艺技术，其处理原理为：通过人为创造适于微生物生存和繁殖的环境，使之大量繁殖，以提高氧化分解污水中有机物的效率。污水的生物处理法与物理法、化学法相比，具有能耗低、二次污染少、处理效果好等一系列优点，因此，其具有更好的推广价值。
通常情况下，污水的生物处理装置通常包括厌氧反应器和好氧反应器两部分，污水首先在厌氧反应器内进行初步处理，污水中的COD被消耗并部分转化为甲烷，从而使得污水中的有机氮转化为氨氮的形式。然后，初步转化后的污水进入好氧反应器中，进一步除去污水中的COD。
因此，现有的污水生物处理过程中，厌氧反应和好氧反应分别发生在不同的反应器内，使得其处理装置结构较复杂，操作不方便。另外，处理好氧反应器中的剩余污泥通常采取的方法是在好氧反应器后面增加污泥沉淀池，但是，由于水质及运行条件的限制，污泥沉积效果差，随出水排出会影响出水水质，同时，沉淀池中的污泥还含有大量的病原菌、寄生虫卵和大量不稳定的有机质，直接排出时造成污染。
鉴于上述污水生物处理装置存在的缺陷，亟待提供一种结构简单、操作方便，并能够降低好氧剩余污泥排出时造成的污染的污水生物处理装置。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提供一种用于污水生物处理的一体化净化装置，包括厌氧段和好氧段，所述厌氧段与所述好氧段设于所述一体化净化装置的筒体内；
所述厌氧段与所述好氧段之间设置有回流部件，以使所述好氧段内的污水和污泥回流至所述厌氧段。
该一体化净化装置工作时，污水进入筒体后，首先经厌氧段初步处理，然后进入好氧段进一步处理，同时，好氧段内的污水还能够通过回流部件回流至厌氧段内，从而逐渐净化污水。
同时，好氧段的污泥也经回流部件回流至厌氧段，此时，污泥中的病原菌、寄生虫卵和大量不稳定的有机质经厌氧段分解，从而起到净化污泥的作用，防止其直接排出造成的水质污染。
另外，本发明中的好氧段与厌氧段均位于该一体化净化装置的筒体内，即好氧段与厌氧段集成于同一装置内，在污水净化过程中，二者能够方便地实现相互配合，相较于现有技术中好氧段和厌氧段分别位于不同的反应器的结构，具有结构简单，操作灵活的优点，并能够提高污水处理效率。
可选地，所述厌氧段位于所述好氧段下方，且二者之间通过隔板隔开，所述隔板开设有连通孔，以使所述厌氧段内的污水经所述连通孔进入所述好氧段；
所述连通孔的孔径小于所述筒体内径的1/10。
可选地，所述好氧段内设置有气体均布部件，所述气体均布部件与充气部件连通，所述充气部件能够将压缩空气经所述气体均布部件通入所述好氧段内。
可选地，所述好氧段内还设有气液分离部件，所述气液分离部件包括锥形分离器和排气管，所述锥形分离器开口朝向所述隔板，且与所述隔板之间具有预定间距，所述排气管连通所述筒体的排气口，以使气体和污水经所述气液分离部件分离后，气体沿所述排气管排出，污水滞留于所述好氧段内。
可选地，所述气体均布部件位于所述锥形分离器出口的上方。
可选地，所述厌氧段的体积为所述好氧段体积的2-4倍；
所述厌氧段包括填料，所述填料为复合纤维结构，且其比表面积大于2000m2/m3。
可选地，所述厌氧段下方还连接有污泥沉降段，且所述污泥沉降段为截面积减缩的锥形结构。
可选地，所述污泥沉降段与所述厌氧段之间设置有液体均布部件，所述厌氧段底部设有污水进口，所述液体均布部件通过所述污水进口与进水泵连通，所述进水泵将污水经所述液体均布部件通入所述厌氧段。
可选地，所述好氧段设有回流出口，所述厌氧段设有回流入口，所述回流入口与所述回流出口之间通过循环泵连通，所述循环泵为所述回流部件；
所述回流出口位于所述液体均布部件下方。
可选地，所述循环泵的流量为所述进水泵流量的2-4倍。
附图说明
图1为本发明所提供用于污水生物处理的一体化净化装置的结构示意图。
图1中：
1筒体、2好氧段、21气体均布部件、22气液分离部件、221锥形分离器、222排气管、23充气部件；
3厌氧段、31填料、32液体均布部件、33进水泵、34循环泵；
4污泥沉降段、41排泥口、42截止阀；
5隔板、51连通孔。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参考说明书附图1，图1为本发明所提供用于污水生物处理的一体化净化装置的结构示意图。
在一种具体实施例中，本发明提供一种用于污水生物处理的一体化净化装置，如图1所示，该一体化净化装置包括厌氧段3和好氧段2，且该厌氧段3与好氧段2设于一体化净化装置的筒体1内，同时，厌氧段3与好氧段2之间设置有回流部件，以使好氧段2内的污水和污泥回流至厌氧段3。
该一体化净化装置工作时，污水进入筒体1后，首先经厌氧段3初步处理，然后进入好氧段2进一步处理，同时，好氧段2内的污水和污泥还能够通过回流部件回流至厌氧段3内，从而逐渐净化污水，并进一步处理好氧段2产生的污泥。
其中，污水中的COD在厌氧段3被消耗，并转化为甲烷，从而将有机氮转化为氨氮的形式，同时，从好氧段2经回流部件回流至厌氧段3的污水中含有硝态氮和亚硝态氮，二者在厌氧段3内发生反硝化反应，转化为氮气，从而实现污水净化。污水从厌氧段3进入好氧段2后，能够进一步除去污水中的COD，并将厌氧段3产生的氨氮转化为硝态氮和亚硝态氮，因此，从好氧段2回流至厌氧段3的污水中含有硝态氮和亚硝态氮，从而使得污水在上述一体化净化装置内被逐渐净化。
同时，好氧段2产生的污泥也经回流部件回流至厌氧段3，此时，污泥中的病原菌、寄生虫卵和大量不稳定的有机质经厌氧段3分解，从而起到净化污泥的作用，防止其直接排出造成的水质污染。
另外，本实施例中的好氧段2与厌氧段3均位于该一体化净化装置的筒体1内，即好氧段2与厌氧段3集成于同一装置内，在污水净化过程中，二者能够方便地实现相互配合，相较于现有技术中好氧段和厌氧段分别位于不同的反应器的结构，具有结构简单，操作灵活的优点，并能够提高污水处理效率。
具体地，如图1所示，厌氧段3的体积为好氧段2体积的2-4倍，且厌氧段3包括填料31，该填料31作为厌氧微生物生长的载体，填料31为复合纤维结构，且其比表面积大于2000m2/m3。
可以理解，污水生物处理技术主要依赖于厌氧微生物分解有机质，即该一体化净化装置的核心部件为厌氧段3，且污水在厌氧段3停留的时间越长，其中的有机质分解的效率越高，厌氧段3的体积越大，能够容纳的填料31也越多。同时，填料31的比表面积越大，厌氧微生物越容易生长，从而使得厌氧段2对污水的初步净化效率越高，进而提高该一体化净化装置的净化效率。
通常情况下，为了保证厌氧微生物能够生长，需在填料31中加入碳源、氮源及微量元素等物质，例如，可加入一定浓度的葡萄糖和尿素。
当然，上述厌氧段3的体积并不是必须为好氧段2体积的2-4倍，也可根据实际情况设置，只要能够保证一体化净化装置的净化效率即可。同样地，填料31的比表面积并不是必须大于2000m2/m3，还可以根据筒体1的体积、污水的浓度等工况任意设置，因此，本发明对厌氧段3体积及填料31比表面积的具体数值不作限定。
另一方面，如图1所示，厌氧段3与好氧段2竖向分布，且厌氧段3位于好氧段2下方，二者之间通过隔板5隔开，隔板5开设有连通孔51，以使厌氧段3内的污水经连通孔51进入好氧段2。其中，连通孔51的直径小于筒体1内径的1/10。
如此设置，由于厌氧段3位于好氧段2下方，而污水只能在厌氧段3内被初步净化后才能经连通孔51进入好氧段2，且只有污水全部充满厌氧段3后，才能进入好氧段2，因此，污水在厌氧段3停留的时间较长，初步处理效率较高，从而提高一体化净化装置的净化效率。同时，污水能够自动从厌氧段3进入好氧段2，而不需要另外配置驱动部件，从而使得该一体化净化装置操作方便，结构简单。
同时，根据流体伯努利方程可知，流体的流通截面积越小，其流速越快，因此，当连通孔51孔径较小时，从厌氧段3经连通孔51进入好氧段2的污水流速较快，从而阻止好氧段2内的剩余污泥经连通孔51沉降至厌氧段3。
当然，上述连通孔51的孔径并不是必须小于筒体1直径的1/10，也可根据实际情况任意设置，此处不作限定。
进一步地，如图1所示，好氧段2内设置有气体均布部件21，该气体均布部件21与充气部件23连通，充气部件23用于将压缩空气经气体均布部件21通入好氧段2内，从而进一步净化污水。
可以理解，气体均布部件21能够使得压缩空气均匀地进入好氧段2，从而提高其与氨氮的反应效率，进而提高该一体化净化装置的净化效率。通常情况下，该气体均布部件21可为多孔布气头，充气部件23可为曝气泵，当然，也可为本领域常用的通风机等充气设备。
更进一步地，如图1所示，好氧段2内还设有气液分离部件22，该气液分离部件22包括锥形分离器221和排气管222，其中，锥形分离器221开口朝向隔板5，且与隔板5之间具有预定间距，该预定间距形成锥形分离器221的出口；排气管222连通筒体1的排气口，以使部分污水经气液分离部件22分离后，气体沿排气管222排出，液体在锥形分离器221的作用下滞留于好氧段2内。
如图1所示，带有气体的污水经过该气液分离部件22时，液体沿锥形分离器221内壁向下滑落，而气体由于密度较小，则沿排气管222排出，从而实现气液分离。同时，好氧段2内剩余的污水与好氧污泥经回流部件回流入厌氧段3内。
同样地，上述气液分离部件22并不是必须通过锥形分离器221和排气管222实现，也可采用本领域常用的其它结构，但是，本实施例中的气液分离部件22具有结构简单的优点。
具体地，如图1所示，气体均布部件21位于锥形分离器221出口的上方，从而使得经锥形分离器221分离后的液体能够顺利从锥形分离器221出口排出，保证好氧段2能够正常工作。
以上各实施例中，如图1所示，厌氧段3下方还连接有污泥沉降段4，且该污泥沉降段4为截面积减缩的锥形结构，其底部具有排泥口41，排泥管道设置有截止阀42。污水净化过程中，关闭截止阀42，污泥在污泥沉降段4内聚集，不能从排泥口41排出，净化结束后，打开截止阀42，污泥沉降段4内聚集的污泥被一次性排出并收集。
如上所述，好氧段2产生的污水和污泥经回流部件回流至厌氧段3后，污水和污泥能够再次经厌氧段3净化，净化后的污泥能够在重力的作用下沉积于污泥沉降段4，从而实现好氧段2剩余污泥的净化和收集。
进一步地，污泥沉降段4与厌氧段3之间设置有液体均布部件32，厌氧段3底部设有污水进口，液体均布部件32通过污水进口与进水泵33连通，用于将污水经液体均布部件32通入厌氧段3。
同样地，该液体均布部件32也可为多孔结构，从而使得污水均匀地进入厌氧段3，提高其净化效率。
具体地，如图1所示，好氧段2设有回流出口，厌氧段3设有回流入口，回流入口与回流出口之间通过循环泵34连通，以使好氧段2内的污水和好氧剩余污泥在该循环泵34的作用下回流入厌氧段3。
可以理解，该循环泵34和上述进水泵33均作为输送泵，因此，可采用本领域常用的各种泵，例如蠕动泵等，此处不作限定。
同时，回流出口位于液体均布部件32下方，从而使得回流的污水经液体均布部件32进入厌氧段3。
更具体地，循环泵34的流量为进水泵33流量的2-4倍。
当然，上述循环泵34的流量并不是必须为进水泵33流量的2-4倍，也可根据实际工况下不同水质氨氮的硝化和反硝化反应的速率设置，此处不作限定。
以上对本发明所提供的一种用于污水生物处理的一体化净化装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。