污水处理方法及装置与流程

1.本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种污水处理方法及装置。
2.

背景技术：

3.目前市场上的水处理设备多种多样。然而，如何将水处理干净这一目的或是说让设备的处理效果更好是众多厂商所研究追求的。水处理系统受水量及温度随季节气候的影响，运行不稳定，很难保证设备出水时时达标排放。针对农村生活污水的处理，现在国家开始要求因地制宜，不再统一执行城镇生活污水一级a的标准，地方行业标准也都开始慢慢放开出水总磷的控制要求，总氮和氨氮的去除就显得更为重要了。同时，现有的大型设备在运行维护成本方面相对较高，而现有小型水处理设备池深不足造成难以形成真正厌氧环境的问题。
4.

技术实现要素：

5.本发明实施例的目的是提供一种污水处理方法及装置，用以实现运行维护成本低，且提高污水的处理效果，以及不容易形成真正的厌氧环境问题。
6.第一方面，本发明实施例提供了一种污水处理装置，包括处理池，所述处理池内部依次设有：缺氧池，所述缺氧池的上方设有进水口，所述进水口与存有污水的调节池通过第一管道连通，用于从所述缺氧池的上方通入待处理污水；厌氧池，与所述缺氧池之间设有第一隔板，所述第一隔板的下方设有第一开孔，所述缺氧池处理后的污水从第一开孔流向所述厌氧池；好氧池，与所述厌氧池之间设有第二隔板，所述第二隔板的上方设有第二开孔，所述污水经过所述厌氧池处理后从所述第二开口流向所述好氧池，所述好氧池与所述缺氧池通过第二管道连通，所述第二管道用于讲所述好氧池的硝化液输送到所述缺氧池；所述好氧池内设有第一填料和第三隔板，所述第三隔板下方设有过水格栅孔板，污水经过所述第一填料处理后，经由过水格栅孔板流出；曝气生物滤池，与所述好氧池之间设有第四隔板，所述第四隔板的上方设有第三开口，经所述过水格栅孔流出的污水从所述第三开口流向所述曝气生物滤池；所述曝气生物滤池内设有第二填料，污水经过第二填料处理后得到水从处理池的出水口排出；所述曝气生物滤池通过第三管道与所述缺氧池连通，用于向所述缺氧池提供水，以便于对缺氧池的水冲洗。
7.根据本发明第一方面的一个实施例，污水处理装置还包括：风机，用于提供动力；第一曝气管，与所述风机连接，所述第一曝气管设于所述缺氧池内，且所述第一曝
气管设有两个分支，其中一个分支设有曝气头，所述曝气头设于所述缺氧池的底部；第二曝气管，与所述风机连接，所述第二曝气管的曝气头设于所述好氧池的底部；第三曝气管，与所述风机连接，所述第三曝气管的曝气头设于所述曝气生物滤池的底部。
8.根据本发明第一方面的一个实施例，污水处理装置还包括提升泵，所述提升泵用于提供动力，以使得所述第一管道向所述缺氧池供污水，好氧池的硝化液回流至缺氧池，以及曝气生物滤池的水流向所述缺氧池。
9.根据本发明第一方面的一个实施例，污水处理装置还包括第四管道，所述第四管道的一端置于所述去缺氧池的底部，另一端与污泥池连通，。
10.根据本发明第一方面的一个实施例，所述第一填料和所述第二填料为海绵填料。
11.根据本发明第一方面的一个实施例，所述好氧池为移动生物膜反应器。
12.根据本发明第一方面的一个实施例，所述第一曝气管、所述第二曝气管和所述第三曝气管上均设有电磁阀，所述装置还包括控制器，所述控制器与所述电磁阀、所述风机电连接，用于控制所述风机和电池阀的开启以提供气流。
13.第二方面，本发明还提供一种污水处理方法，应用于所述的污水处理装置，所述方法包括：向所述缺氧池提供待处理污水，所述缺氧池的反硝化菌获得碳源，对污水进行脱氮处理；经缺氧池处理的污水输入所述厌氧池，经过厌氧菌使有机物发生水解酸化和甲烷化处理；经所述厌氧池处理后的污水输入至好氧池，所述好氧池通过第一填料对污水中的污泥量进行过滤和清除；经所述好氧池处理后的污水输入至曝气生物滤池，进一步反硝化脱氮和降低活性污泥浓度，以得到处理后的水质。
14.根据本发明第二方面的一个实施例，污水处理方法还包括：将经过好氧池内的硝化液回流至缺氧池，以使得所述缺氧池呈上部好氧，下部缺氧状态。
15.根据本发明第二方面的一个实施例，污水处理方法还包括：向所述缺氧池和曝气生物滤池内输送气体以填料进行清洗。
16.本发明实施例的污水处理装置至少具有如下有益效果：1）根据本发明实施例的污水处理装置，将缺氧区设置在厌氧区之前，缺氧区的反硝化菌优先获得碳源，脱氮能力明显会得到加强。同时，所有参与回流的污泥全部经历完整的释磷、吸磷过程，故在除磷方面具有“群体效应”优势；2）硝化液回流的过程中将缺氧池的溶解氧升高，使缺氧池呈现上部好氧下部缺氧的状态，便于将缺氧池前置；3）与传统工艺相比，可以大大降低剩余污泥量，且减少好氧池的体积；4）设置移动生物膜反应器，移动生物膜反应器接触氧化法代替了传统的aao活性污泥法，降低了好氧的污泥浓度，减轻了曝气生物滤池去除活性污泥浓度的负荷，冲洗频繁或堵塞问题得到了有效的解决。该装置与传统的工艺相比，不需要沉淀池，缩小了设备体
积，同时还兼具了脱氮除磷的作用。
17.附图说明
18.图1为本发明实施例的污水处理装置的结构示意图；图2为本发明实施例的污水处理装置的剖面结构示意图；图3为本发明实施例的污水处理方法的流程图。
19.附图标记污水处理装置100；缺氧池10；进水口11；第一管道12；提升泵121；第四管道13；厌氧池20；第一隔板21；好氧池30；第二隔板31；第二管道32；过水格栅孔板33；第一填料34；曝气生物滤池40；第三隔板41；第二填料42；第三管道43；风机50；第一曝气管60；第一曝气头61；电磁阀62；第二曝气管70；第二曝气头71；第三曝气管80；第三曝气头81；控制器90；污泥池200；调节池300。
20.具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.传统的厌氧-缺氧-好氧法(anaerobic anoxic oxic，aao)活性污泥法，又称a2o法，是一种常用的污水处理工艺，可用于二级污水处理或三级污水处理，以及中水回用，具有良好的脱氮除磷效果。但是这种工艺产生剩余污泥量大，耐进水水质水量变化的冲击性不强。对于整个工艺而言处理效果不佳，且对于池深不足的环境，容易造成难以形成真正厌氧环境的问题。
23.为此，本发明提供一种污水处理装置，用以解决上述技术问题。
24.下面结合附图对本发明实施例的污水处理装置100进行详细的描述。
25.如图1和图2所示，污水处理装置100包括处理池，处理池内依次设有缺氧池10、厌氧池20、好氧池30和曝气生物滤池40。
26.具体地，缺氧池10的上方设有进水口11，进水口11与存有污水的调节池300通过第一管道12连通，用于从缺氧池10的上方通入待处理污水。厌氧池20与缺氧池10之间设有第一隔板21，第一隔板21的下方设有第一开孔，缺氧池10处理后的污水从第一开孔流向厌氧池20。好氧池30与厌氧池20之间设有第二隔板31，第二隔板31的上方设有第二开孔，污水经
过厌氧池20处理后从第二开口流向好氧池30，好氧池30与缺氧池10通过第二管道32连通，第二管道32用于将好氧池30的硝化液输送到缺氧池10；好氧池30内设有第一填料34和过水格栅孔板33，第过水格栅孔板33下方设有过水孔，污水经过第一填料34处理后，经由过水孔流出。曝气生物滤池40与好氧池30之间设有第三隔板41，第三隔板41的上方设有第三开口，经过水孔流出的污水从第三开口流向曝气生物滤池40；曝气生物滤池40内设有第二填料42，污水经过第二填料42处理后得到符合标准的清水。曝气生物滤池40通过第三管道43与缺氧池10连通，用于向缺氧池10提供水，以便于对缺氧池10的水冲洗。
27.也就是说，本发明将将缺氧池10前置，解决了小型水处理设备池深不足造成难以形成真正厌氧环境的问题，缺氧区的反硝化菌优先获得碳源，脱氮能力明显会得到加强。同时，所有参与回流的污泥全部经历完整的释磷、吸磷过程，故在除磷效果更好。
28.在水深为2.5m以下，溶解氧的浓度与水深有着较大的关联，硝化液回流的过程中会将缺氧池10的溶解氧升高，使缺氧池10呈现上部好氧下部缺氧的状态，恰好符合缺氧池10前置（raao）的工艺特点，便于将缺氧池10前置。
29.此外，整个工艺中取消了沉淀池，利用曝气生物滤池40（biological aerated filter，baf）里的第一填料34，例如，海绵填料微小孔隙的特点来物理截留污水中的悬浮物（suspended solids，ss），从而有效降低活性的污泥浓度，同时兼具反硝化脱氮的功能。本发明的处理方法中，将活性污泥法改良好氧池30接触氧化法，例如，可以采用移动生物膜反应器 (moving bed biofilm reactor，mbbr)接触氧化法，向反应器中投加一定数量的第一填料34（悬浮载体），提高反应器中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率。mbbr工艺具有接触氧化法和流化床工艺两者的优点，在污水中投加密度接近于水的悬浮填料，非常易于微生物的附着，可减少好氧池30的体积，并大大降低剩余污泥量，解决了因污泥浓度过高造成曝气生物滤池40(biologicalaerated filters，baf)的冲洗频繁或堵塞问题。
30.baf工艺在此组合工艺中最大的作用就是集生物氧化和物理截留ss于一体，工艺简化掉了沉淀池，缩小了设备体积，同时还兼具了脱氮除磷的作用。前端的mbbr工艺是baf工艺能有效应用的基础前提。mbbr接触氧化法代替了aao活性污泥法，降低了好氧的污泥浓度，减轻了baf工艺去除ss的负荷，冲洗频繁或堵塞问题得到了有效的解决。
31.此外，本发明实施例的处理装置，进行了简化，不需要沉淀池等设备，可以有效减小整体的占地面积，也便于维护，成本相对较低。
32.如图1所示，污水处理装置100还包括风机50、第一曝气管60、第二曝气管70和第三曝气管80。第一曝气管60与风机50连接，第一曝气管60设于缺氧池10内，且第一曝气管60设有两个分支，其中一个分支设有第一曝气头61，第一曝气头61设于缺氧池10的底部。第二曝气管70与风机50连接，第二曝气管70的第二曝气头71设于好氧池30的底部。第三曝气管80与风机50连接，第三曝气管80的第三曝气头81设于曝气生物滤池40的底部。在需要曝气时，可以打开风机50提供动力，通过曝气管向各自对应的池内输送气体，需定期曝气对缺氧池10和baf池内的填料进行冲洗，以去除填料表面老化的生物菌，以此提高设备处理效果。其中，mbbr好氧池30内可以是一直在通过曝气来提高好氧槽内的氧浓度，并对海绵填料进行悬浮搅拌，进一步提高设备处理效果。
33.在一些实施例中，污水处理装置100还包括提升泵121，提升泵121用于提供动力，以使得第一管道12向缺氧池10供污水，好氧池30的硝化液回流至缺氧池10，以及曝气生物
滤池40的水流向缺氧池10。如图1所示，提升泵121可以设于管道的底部，用于提供动力。
34.如图1所示，污水处理装置100还包括第四管道13，第四管道13的一端置于去缺氧池10的底部，另一端与污泥池200连通，用于将缺氧池10底部的污泥排向污泥池200。
35.优选地，第一填料34和第二填料42为海绵填料，该填料的比表面积很大，海绵载体能够达到4000
㎡
/m
³
，非常易于微生物的附着，可减少好氧池30的体积，并大大降低剩余污泥量。
36.根据本发明的一个实施例，第一曝气管60、第二曝气管70和第三曝气管80上均设有电磁阀62，装置还包括控制器90，控制器90与电磁阀62、风机50电连接，用于控制风机50和电池阀的开启以提供气流，电磁阀62控制曝气量、回流量和反冲洗频率，更精确控制各工艺段的实际氧浓度。
37.如图3所示，本发明还公开一种污水处理方法，该方法应用于上述实施例中的污水处理装置，方法包括以下步骤：s310，向缺氧池提供待处理污水，缺氧池的反硝化菌获得碳源，对污水进行脱氮处理；s320，经缺氧池处理的污水输入厌氧池，经过厌氧菌使有机物发生水解酸化和甲烷化处理；s330，经厌氧池处理后的污水输入至好氧池，好氧池通过第一填料对污水中的污泥量进行过滤和清除；s340，经好氧池处理后的污水输入至曝气生物滤池，进一步反硝化脱氮和降低活性污泥浓度，以得到符合标准的水质。
38.也就是说，污水从调节池抽进水处理设备，依次经过缺氧池、厌氧池、mbbr好氧池进行污水的水质处理，以实现包括脱氮、除磷、降cod、降bod、降ss的处理过程后，再进入baf池进一步反硝化脱氮和降ss，经baf池流出来的清水便可达标排放。
39.此外，还可以将baf池的反冲洗水由气提回流至缺氧池，mbbr好氧池的硝化液通过气提回流至缺氧池。
40.在一些实施例中，将经过好氧池内的硝化液回流至缺氧池，以使得缺氧池呈上部好氧，下部缺氧状态，符合raao的工艺特点，便于将缺氧池前置。
41.根据本发明的一个实施例，还可以向缺氧池和曝气生物滤池内输送气体以填料进行清洗，该过程可以实现自动控制以去除填料表面老化的生物菌，以此提高设备处理效果。优选地，还可以通过自动控制曝气、冲洗、回流的时间周期可根据具体站点的水质水量进行详细的设计计算，再进行精确控制，让设备全自动运行，减少设备的维护，从而降低设备的运营成本。
42.本发明实施例的污水处理方法可以应用于上述污水处理装置，具体的处理过程可参考上述实施例的处理装置，此处不再赘述。
43.需要说明的是，本发明实施例的污水处理方法中未提及的工艺的具体步骤可采用现有技术已有的工艺，此处不再详细说明。
44.总之，根据本发明实施例的污水处理装置，将缺氧区设置在厌氧区之前，缺氧区的反硝化菌优先获得碳源，脱氮能力明显会得到加强。同时，所有参与回流的污泥全部经历完整的释磷、吸磷过程，故在除磷方面具有“群体效应”优势；硝化液回流的过程中将缺氧池的
溶解氧升高，使缺氧池呈现上部好氧下部缺氧的状态，便于将缺氧池前置；与传统工艺相比，可以大大降低剩余污泥量，且减少好氧池的体积；设置移动生物膜反应器，移动生物膜反应器接触氧化法代替了传统的aao活性污泥法，降低了好氧的污泥浓度，减轻了曝气生物滤池去除活性污泥浓度的负荷，冲洗频繁或堵塞问题得到了有效的解决。该装置与传统的工艺相比，不需要沉淀池，缩小了设备体积，同时还兼具了脱氮除磷的作用。通过控制器控制电磁阀来实现控制曝气、冲洗、回流的时间周期，可根据具体站点的水质水量进行详细的设计计算，实现对液体和气体的流量的精确控制。设备全自动运行，减少设备的维护，从而降低设备的运营成本。
45.上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。