升流式厌氧生化污水处理组合池的制作方法

本发明涉及环境水处理领域，具体涉及一种升流式厌氧生化污水处理组合池，该组合池用于处理工业污水或生活污水。

背景技术：

厌氧生化处理是在厌氧条件下由各类多种厌氧菌、厌氧兼性菌共同连锁作用，使污水中有机污染物逐步转化分解的过程。包括：水解发酵阶段（简称水解阶段）、产氢产乙酸阶段（简称酸化阶段）、产甲烷阶段（简称甲烷化阶段）。这三个阶段之间是连续共存的关系，在厌氧条件下先后由水解菌、酸化菌、甲烷菌在相应各阶段中一环接一环地连锁反应过程中，把污水中所含复杂的有机污染物逐步转化代谢，使污水得到有效处理，代谢后产物为有机成份大幅减少的污泥和沼气（ch4、co2）。

升流式厌氧污泥层（简称uasb）反应器是一种现有的厌氧生化处理装置，由荷兰学者莱廷格等人在70年代初开发的，其工艺特征是在反应器的上部设置气、固、液三相分离器，下部为污泥悬浮区层和污泥床区，废水从反应器底部流入，向上升流至反应器顶部流出，由于混合液在沉淀区进行固液分离，污泥可自行回流到污泥床区，这使污泥床区可保持很高的污泥浓度。

存在问题：一、构造复杂，一般采用钢结构，防腐要求高，适用于小规模高、中浓度的有机工业污水处理，大、中规模较难推广；二、三相分离器的进水口兼作排泥口，会影响沉淀区的泥水分离效果；三、采用平底池的池底排泥不合理，离排泥口较远处容易积泥。

因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本发明所要研究解决的课题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种升流式厌氧生化污水处理组合池。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种升流式厌氧生化污水处理组合池；包括至少一个水处理单元，所述水处理单元包括一池体，该池体所形成的内部空间由下至上根据污水处理的功能不同依次区分为涡流反应区、悬浮反应区、过滤反应区及出水区；所述污水由所述池体最下方的所述涡流反应区进入，并向上依次流经所述悬浮反应区和所述过滤反应区，经处理后从所述出水区溢流出水；其中，

所述涡流反应区的底部沿水平方向开设有至少一条倒梯形槽道，各所述倒梯形槽道的底部均水平设置有进水管，该进水管与一污水进口连通设置，用以将待处理的污水引入所述涡流反应区；其中，所述进水管的管体上沿其长度方向间隔开设有数个透水孔，且各所述透水孔朝向进水管侧部的斜下方开设，构成各所述透水孔的出水水流冲击所述倒梯形槽道的侧壁；

所述悬浮反应区的内壁上设有排泥斗，该排泥斗为一容器，设有一向上的开口，排泥斗的底部驳接一排泥管路，该排泥管路延伸至所述池体外部；

所述过滤反应区中悬设有数个过滤填料，各所述过滤填料密集填充于所述过滤反应区中，并相对所述池体定位；

其中，各所述过滤填料均为长条状，包括一条状主体，该条状主体上沿其长度方向并朝向四周延伸密集设有多根附着丝，各所述附着丝的表面为附着表面，该附着表面供上升水流中的厌氧菌附着增殖；

所述出水区的顶部为溢流面，处理的水流经由该溢流面溢出所述池体；

其中，还包括一循环式反冲洗管路，用于排泥维护时对所述过滤反应区中的所述过滤填料进行反冲洗；所述循环式反冲洗管路包括反洗吸水穿孔管、反洗吸水管、反洗出水管和反洗出水穿孔管，且四者连通设置；

所述反洗吸水穿孔管至少设有一根，设置于所述悬浮反应区中，用于吸水；所述反洗出水穿孔管包括多根，设置于所述过滤反应区的顶部，用于出水；每根反洗出水穿孔管均沿水平方向设置，各所述反洗出水穿孔管沿水平方向间隔平行设置；并且，各所述反洗出水穿孔管的下方沿其长度方向间隔开设有数个出水孔；

所述反洗吸水管及所述反洗出水管之间串接有一抽吸泵，该抽吸泵用以在所述反洗吸水管中产生负压，而在所述反洗出水管中产生正压，构成所述反洗吸水穿孔管在所述悬浮反应区中吸水，所述反洗出水穿孔管在所述过滤反应区的上方进行出水，自上而下冲洗所述过滤填料。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1．上述方案中，当包括多条倒梯形槽道时，各所述倒梯形槽道平行设置。

2．上述方案中，所述污水进口可以开设于涡流反应区的至少一侧壁上，也可以是从池体的上方接入的一污水管道的出水口。

3．上述方案中，通过所述倒梯形槽道的设计，所述污水经由各所述透水孔流出后向上流动，可以在高度方向形成流速梯度，水流由快到慢与池体上部下沉的颗粒污泥进行对冲，形成涡流状接触反应，而通过涡流的作用可进一步提升污泥颗粒与污水的混合度，有利于提升生化反应处理污水的效率。

4．上述方案中，通过“各所述透水孔朝向进水管侧部的斜下方开设”，一方面，水流出透水孔后可以扰动倒梯形槽道底部的水流，防止颗粒污泥沉淀；另一方面，水流出透水孔后可以通过冲击倒梯形槽道的侧壁之后向上流动促成所述涡流的形成。所述透水孔的斜设角度优选45°，且各透水孔交叉排列。

5．上述方案中，所述排泥斗还具有一斜坡，当排泥管路中的排泥阀打开时，悬浮反应区中的水流携带较轻的颗粒污泥排出池体的外部，借以定期排出在污水处理过程中产生的多余颗粒污泥。

6．上述方案中，所述排泥斗设于悬浮反应区，通过该池体中部排泥的方式，一方面，可克服以往底部排泥存在的排泥不均的问题；另一方面，可保留涡流反应区中的有益的颗粒污泥，对池体的可持续、高效的生化反应处理起到有益效果。

7．上述方案中，所述过滤填料相对所述池体的定位方式可以是悬设于池体顶部，也可以是固设于池体侧部等。

8．上述方案中，通过多根附着丝的设计，可大幅增加单个所述弹性填料的所述附着表面，有利于产生更密集的生物膜，提升生化反应效果。

9．上述方案中，厌氧菌附着于所述附着表面形成生物膜，从悬浮反应区升流至过滤反应区的污水中带有大量细菌、有机污染物等，这些都会被附着表面上的生物膜吸附并继续生化反应，继续产生沼气；当生物膜逐渐长厚之后，会因自重（或反冲洗）脱落，实现泥水分离和泥气分离；因此，所述过滤反应区不仅具有三相（水、气、泥）分离的功能，还可因生物膜不断自行更新而维持高效的生化反应效果。

10．上述方案中，通过所述过滤反应区的设计，还克服了现有技术三相分离器存在的结构复杂、成本高、积泥、效果欠佳等问题。

11．上述方案中，为防止过滤反应区填料积泥过多而局部阻塞，设置有循环式反冲洗管路，以此可使整个处理组合池的自动化程度得到提高，避免了以往人工清洗存在的费时费力，影响效率的问题。

12．上述方案中，所述反洗出水穿孔管下方的数个出水孔斜设，斜设的角度优选45°，且各透水孔交叉排列，借以扩大冲洗覆盖面。

13．上述方案中，所述反洗吸水管及所述反洗出水管之间还串接有电动阀和止回阀，所述抽吸泵具体为一种管道排污泵；所述电动阀用于管路的开关，所述管道排污泵为可以排污的抽吸泵，所述止回阀是一种单向阀，其作用是在抽吸泵关闭的瞬间，水不发生倒灌。

14．上述方案中，所述出水区的顶部设有一出水槽道，该出水槽道的设置位置低于所述溢流面的设置位置，所述溢流面的设置位置则低于所述池体的顶部边缘；且所述出水槽道向下倾斜设置，其末端作为出水端连设于一出水管。借此设计，当水流向上经由所述溢流面溢出后，将进入所述出水槽道中，经由出水槽道汇集之后，通过其倾斜状的设计将水流导入至所述出水管中流出。

15．上述方案中，所述溢流面对应所述出水槽道设有齿形边；以便溢流的水流均匀溢出且流动柔和，进而便于池体中水流均匀分布地流动，提升处理效果。

16．上述方案中，所述池体的顶部设有一可拆卸的盖体。借此设计，不仅不影响池内设施的安装与维护，而且便于收集处理产生的沼气，作为燃料或进行其它利用，同时避免直接排入大气造成二次污染的问题。另外，还可在起到冬季保温的作用。

17．上述方案中，本发明的厌氧生化污水处理同时具备反硝化功能，反硝化菌是一种厌氧兼性菌，同厌氧菌共生于组合池中。

18．上述方案中，经本发明生化处理之后的水，几乎不存在明显的悬浮物，颜色可呈浅黑色，含有分子量较小的有机物，为后续的好氧生化处理创造有利条件。

19．上述方案中，本发明的厌氧生化属于污水处理的一个环节，所述污水处理全部环节包括：预处理、厌氧生化、好氧生化、物化处理以及末端深度处理。

相比现有技术而言，本发明具有以下优点：

1、处理能力强、适用范围广，有机性污水无论规模大小、污染物浓度高低都适用，能耗极低，是一种高效低耗的污水处理技术；

2、构造紧凑，占地面积少、工程投资省；

3、运行一段时间厌氧生化池内形成污泥颗粒化后处理效果提高，运行更加稳定，可承受一定的冲击负荷；

4、操作管理简便。

附图说明

附图1为本发明实施例的俯视示意图；

附图2为图1中a-a向剖视示意图；

附图3为图1中b-b向剖视示意图；

附图4为本发明实施例循环式反冲洗管路的结构示意图；

附图5为图4中c-c向剖视示意图；

附图6为本发明实施例过滤填料的结构示意图。

以上附图中：1．池体；2．涡流反应区；3．悬浮反应区；4．过滤反应区；5．出水区；6．倒梯形槽道；7．进水管；8．污水管道；9．透水孔；10．排泥斗；11．排泥管路；12．排泥阀；13．过滤填料；14．附着丝；15．溢流面；16．反洗吸水穿孔管；17．反洗吸水管；18．反洗出水管；19．反洗出水穿孔管；20．出水孔；21．管道排污泵；22．电动阀；23．止回阀；24．出水槽道；25．出水管；26．齿形边；27．集水槽。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：参见附图1～5所示，一种升流式厌氧生化污水处理组合池；包括至少一个水处理单元，水处理单元的数量可根据处理对象的规模和水质状况，测算其cod容积负荷和表面水力负荷等设计参数，以及污水处理设施的统一布局来决定。

所述水处理单元包括一池体1，该池体1所形成的内部空间由下至上根据污水处理的功能不同依次区分为涡流反应区2、悬浮反应区3、过滤反应区4及出水区5；所述污水由所述池体1最下方的所述涡流反应区2进入，并向上依次流经所述悬浮反应区3和所述过滤反应区4，经处理后从所述出水区5溢流出水；其中，

所述涡流反应区2的底部沿水平方向开设有两条倒梯形槽道6，各所述倒梯形槽道6平行设置，各所述倒梯形槽道6的底部均水平设置有进水管7，该进水管7与一污水进口连通设置，该污水进口是从池体1的上方接入的一污水管道8的出水口，用以将待处理的污水引入所述涡流反应区2；其中，所述进水管7的管体上沿其长度方向间隔开设有数个透水孔9，且各所述透水孔9朝向进水管7侧部的斜下方开设，构成各所述透水孔9的出水水流冲击所述倒梯形槽道6的侧壁；所述透水孔9的斜设角度优选45°，且各透水孔9交叉排列；

通过倒梯形槽道6的设计，所述污水经由各所述透水孔9流出后向上流动，可以在涡流反应区2的高度方向形成流速梯度，水流由快到慢与池体1上部下沉的颗粒污泥进行对冲，形成涡流状接触反应，而通过涡流的作用可进一步提升污泥颗粒与污水的混合度，有利于提升生化反应处理污水的效率。

所述悬浮反应区3的内壁上设有排泥斗10，该排泥斗为一容器，设有一向上的开口，排泥斗10的底部驳接一排泥管路11，该排泥管路11延伸至所述池体1外部；所述排泥斗10还具有一斜坡，当排泥管路11中的排泥阀12打开时，悬浮反应区3中的水流携带较轻的颗粒污泥排出池体1的外部，借以定期排出在污水处理过程中产生的多余颗粒污泥。

所述过滤反应区4中悬设有数个塑料弹性硬纤维过滤填料13，各所述过滤填料13密集填充于所述过滤反应区4中，并相对所述池体1定位；

其中，如图6所示，各所述过滤填料13均为长条状，包括一条状主体，该条状主体上沿其长度方向并朝向四周延伸密集设有多根附着丝14，各所述附着丝14的表面为附着表面，该附着表面供上升水流中的厌氧菌附着增殖；

厌氧菌附着于所述附着表面形成生物膜，从悬浮反应区3升流至过滤反应区4的污水中带有大量细菌、有机污染物等，这些都会被附着表面上的生物膜吸附并继续生化反应，继续产生沼气；当生物膜逐渐长厚之后，会因自重（或反冲洗）脱落，实现泥水分离和泥气分离；因此，所述过滤反应区4不仅具有三相（水、气、泥）分离的功能，还可因生物膜不断自行更新而维持高效的生化反应效果。通过多根附着丝14的设计，可大幅增加单个所述弹性填料13的所述附着表面，有利于产生更密集的生物膜，提升生化反应效果。

所述出水区5的顶部为溢流面15，处理的水流经由该溢流面15溢出所述池体；

其中，还包括一循环式反冲洗管路，用于排泥维护时对所述过滤反应区4中的所述过滤填料13进行反冲洗；所述循环式反冲洗管路包括反洗吸水穿孔管16、反洗吸水管17、反洗出水管18和反洗出水穿孔管19，且四者连通设置；

所述反洗吸水穿孔管16至少设有一根，设置于所述悬浮反应区3中，用于吸水；所述反洗出水穿孔管19包括多根，设置于所述过滤反应区4的顶部，用于出水；每根反洗出水穿孔管19均沿水平方向设置，各所述反洗出水穿孔管19沿水平方向间隔平行设置；并且，各所述反洗出水穿孔管19的下方沿其长度方向间隔开设有数个出水孔20，各所述出水孔20斜设，斜设的角度优选45°，且各透水孔20交叉排列，借以扩大冲洗覆盖面。

所述反洗吸水管17及所述反洗出水管18之间串接有一抽吸泵，该抽吸泵具体为一管道排污泵21，用以在所述反洗吸水管17中产生负压，而在所述反洗出水管18中产生正压，构成所述反洗吸水穿孔管16在所述悬浮反应区3中吸水，所述反洗出水穿孔管19在所述过滤反应区4的上方进行出水，自上而下冲洗所述过滤填料13。并且所述反洗吸水管17及所述反洗出水管18之间还串接有一电动阀22以及一止回阀23，所述电动阀22用于管路的开关，所述止回阀23用于在管道排污泵21关闭的瞬间，避免水发生倒灌。

其中，所述出水区5的顶部设有一出水槽道24，该出水槽道24的设置位置低于所述溢流面15的设置位置，所述溢流面15的设置位置则低于所述池体1的顶部边缘；且所述出水槽道24向下倾斜设置，其末端作为出水端连设于一出水管25。借此设计，当水流向上经由所述溢流面15溢出后，将进入所述出水槽道24中，经由出水槽道24汇集之后，通过其倾斜状的设计将水流导入至集水槽27并经由所述出水管25中流出。

所述溢流面15对应所述出水槽道24设有齿形边26；以便溢流的水流均匀溢出且流动柔和，进而便于池体1中水流均匀分布地流动，提升处理效果。

其中，所述池体1的顶部设有一可拆卸的盖体（未附图示）。借此设计，不仅不影响池内设施的安装与维护，而且便于收集处理产生的沼气，作为燃料或进行其它利用，同时避免直接排入大气造成二次污染的问题。另外，还可在起到冬季保温的作用。

本发明通过升流式涡流、悬浮、过滤三个不同的反应过程，为厌氧生化三个阶段各类多种厌氧菌、兼性菌提供了良好的生存与繁衍条件，在分解污水有机污染物的处理过程中可充分发挥其链锁反应作用。

1、高浓度有机化工污水含大分子量、难降解的复杂有机污染物，经驯化一段时间后大部分可得到分解，提高污水的可生化性，为好氧生化处理创造有利条件。

2、污水中含有机氮经生化与氨化反应后转化为氨氮；有机磷经生化反应后转化为无机磷；好氧生化处理产生的剩余活性污泥含水率大于98%，且富含聚磷菌，若回流入厌氧生化组合池，经生化反应后可释放磷；而且污泥可减量化，减轻污泥的处理负荷。

3、好氧生化、硝化反应后氨氮转化为硝酸盐（no3-），若把其末端混合液回流入厌氧生化组合池，经反硝化菌还原反应后分离氮气（n2↑），具有脱氮效果。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。