专利名称：一种生活污水处理方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水处理技术，尤其是一种适于偏远、经济欠发达、技术管理水平低等地区的工、矿、企事业、居住区的生活污水处理方法及装置。
背景技术：
随着水环境污染的加剧，水环境污染控制不仅取决于城市污水处理设施的不断完善，也取决于城市排水管网与污水处理厂不能覆盖地区的污水处理，广大偏远地区、分散性生活污水处理正逐渐成为水环境污染控制的重要方面。但是，对于偏远地区，经济欠发达，技术管理水平低，生活污水具有水量变化幅度大、可生化性好的特点，特别是这些地区的 工、矿、企事业、居住区用地限制，其适宜的水处理工艺方法不能完全照搬城市污水处理工艺和经验，也不能随意采用象人工湿地或氧化塘这种占地较大的自然处理方法。所以，构建适当的污水处理工艺，确保处理效果好，无能耗或少能耗、无需人员操作、工艺结构紧凑、空间利用率高、占地节省等，成为人们不断追求的目标。对于可生化性好的污水，好氧工艺、厌氧+好氧联合工艺是两种典型的处理工艺。在无动力情况下，污水处理所涉及的好氧工艺主要是利用水与空气自然接触溶氧，目前通过非动力、自然的方式增加水中溶解氧这一问题还没得到很好解决。中国专利00220184. 4、201010139475. O分别公开了一种生活污水处理装置，其中的好氧过程利用水面与大气相通进行自然溶氧，这种方式在与大气接触的水面面积不足够大时将不会获得好的效果；专利201110226475. 9公开了一种在流动空气中通过污水从布水管洒落实现污水溶氧增氧，虽然这种方式比水面自然溶氧效果好，但溶氧过程取决于布水管出水液滴大小，出水液滴越小效果越好，但较小的液滴要求布水管出水孔孔径较小，这势必需要较多布水管、较大布水区域面积以满足规定流量的要求，此外布水管出水孔孔径较小容易引起布水管孔眼堵塞。对于厌氧+好氧联合工艺，除了存在前面提及的如何在无动力情况下提高水中溶解氧这样的问题，目前针对相关功能单元空间优化布置的考虑普遍不够充分，各功能单元空间分布零散，工艺占地面积普遍较大。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种处理效果好，无能耗、无需人员操作、工艺结构紧凑、空间利用率高、占地节省的生活污水处理方法及其装置；本发明尤其适宜于偏远、经济欠发达、技术管理水平低等地区的工、矿、企事业、居住区的生活污水处理。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种生活污水处理方法，其特征在于包括如下步骤
I)将生活污水引入沉淀消化单元的首段，利用中部、底部相联通的至少两段沉淀消化单元，对污水进行至少二段沉淀、消化处理，其总的水力停留时间为16-32小时，去除污水中沉淀物、浮渣，同时使适合在沉淀消化单元发酵的部分有机物发酵分解；
2)将经沉淀消化单元沉淀、消化处理的污水通过浸没式出水管引入设置有微生物附着介质的至少三段厌氧反应单元，并使其首段厌氧反应单元的厌氧过程维持在水解酸化阶段，而其他段厌氧反应单元处于严格的厌氧环境，以提供相应的微生物生长环境，为包括产甲烷菌在内的微生物的优势生长创造条件，使水中不同种类的有机物，在相应段厌氧反应单元中被对应的优势微生物降解；
3)将经步骤2)处理后的水采用水封、通过淹没式出流、引入配水槽，然后经溢流、通过微生物附着介质层表面平铺的透水垫层均匀布水，使水流由上而下进入设置有微生物附着介质的生物膜好氧反应单元，并使水流由上而下流经附着在介质上的好氧生物膜；
4)在生物膜好氧反应单元的出水端设置直排管和虹吸管，利用虹吸管的虹吸作用，在高峰流量期间保持生物膜交替地和空气与水相接触，强化生物膜附着水层对空气中氧的吸收；而在低流量期间，利用直排管直排作用，使微生物附着介质不被水淹没、保持水流以薄 水层形式流经介质上生物膜，并持续与空气接触，从而使水中有机污染物在好氧环境下得到更为完全的降解；
5)将经步骤4)处理后的水，通过直排管和/或虹吸管排入沉淀单元，采用沉淀单元进行沉淀，去除包括脱落生物膜在内的悬浮物；
6)将经步骤5)沉淀处理后达标的水排放。进一步的特征是所述步骤I)中，两段沉淀消化单元的底处于同一平面，设置有1%-2%坡度，首段沉淀消化单元的底部低。在所述步骤I)中，两段沉淀消化单元所生产沉淀与浮渣定期清掏，每年清掏1-2次；从设置在两段消化沉淀单元密封顶板上的清掏孔进行清掏。在所述步骤2)中，所产生的微生物污泥和脱落生物膜污泥定期清理，通过设置在每个厌氧反应单元内的吸泥管进行吸泥清理，每1-2年吸泥清理I次；吸泥管通入每个厌氧反应单元的底部。在沉淀消化单元、厌氧反应单元升流室的密封顶板设沼气分管，与沼气总管连接，总管接至沼气收集处，将处理过程中产生的沼气集中收集。一种生活污水处理装置，其特征在于包括两段沉淀消化单元、三段厌氧反应单元、好氧单元配水槽、生物膜好氧反应单元、虹吸与直排水流控制单元、沉淀单元；
所述两段沉淀消化单元包括带淹没式进水管的首段沉淀消化单元，带淹没式出水管的第二段沉淀消化单元，以及设置在两单元内腔的隔断，隔断上设置有中部连通孔和底部连通孔将两单元连通；每段沉淀消化单元有带清掏孔的密封顶板；
所述三段厌氧反应单元的每段都由降流室和升流室构成，首段厌氧反应单元带有水面与空气相通的首段降流室和首段升流室，水力在首段升流室停留时间4-8h，沉淀消化单元出水管与首段厌氧反应单元的首段降流室连通；第二段厌氧反应单元的二段降流室和二段升流室与空气隔绝，污水在二段升流室的水力停留时间12-24h ;第三段厌氧反应单元的三段降流室和三段升流室与空气隔绝，水力在三段升流室停留时间12-24h，三段升流室上部设置淹没式出水管，通过水封坑与空气隔绝；每段厌氧反应单元升流室具有带吸泥管的密封顶板，吸泥管管口带有可启闭封堵；三段厌氧反应单元内分别设置有微生物附着介质，微生物附着介质为无机氧化物颗粒，粒径10-20 ；
所述好氧单元配水槽设置在生物膜好氧反应单元上方，与配水廊道连接；配水廊道与厌氧反应单元出水管连通；
所述生物膜好氧反应单元内设置有微生物附着介质层；所述微生物附着介质为无机氧化物颗粒，粒径10-20 ;在微生物附着介质层顶部，有平铺的透水垫层。所述虹吸与直排水流控制单元包括虹吸管和直排管，虹吸管和直排管设置在所述生物膜好氧反应单元的出水隔断处，通过直排管、或直排管和虹吸管，将水通入沉淀单元进行沉淀处理。所述每段厌氧反应单元的降流室与升流室水流截面之比范围1:5-1:10。无机氧化物颗粒，为陶粒、焦炭、石英、沸石颗粒。 所述生物膜好氧反应单元位于三段厌氧反应单元上方。所述虹吸管包括高位虹吸管和低位虹吸管，高位虹吸管的水平横管外壁顶与生物膜好氧反应单元内设置的微生物附着介质层顶面同高，低位虹吸管的水平横管外壁顶与生物膜好氧反应单元内设置的微生物附着介质层的1/2高度面同高，虹吸管进出水管口与生物膜好氧反应单元的底平齐，直排管的管底与设置在生物膜好氧反应单元的出水处的集水坑的底等闻。本发明的生活污水处理方法及其装置，相对于现有技术，具有如下有益效果
1、厌氧反应分段进行，包括一个水解酸化段和两个产甲烷段，使不同的微生物在各自较适宜的环境充分发挥降解污染物的能力，尤其是为不同的产甲烷菌提供相应的空间环境，为各自的优势生长创造条件；
2、好氧生物降解过程利用生物膜附着薄水层与空气充分接触，强化对空气中氧的吸收。在污水量较大期间，好氧生物膜交替经历着与空气和与污水接触的过程；在污水量较小期间，生物膜表面薄水层持续与空气接触。3、本发明的生活污水处理装置，充分利用同一平面面积的不同高度空间构建不同功能单元，与现有技术相比，各功能单元空间布置优化，结构紧凑，污水处理效果好，无能耗、无需人员操作、工艺空间利用率高、占地节省。
图I是本发明原理工艺流程图。图2是本发明装置的俯视图。图3是本发明装置的A-A剖面图。图4是本发明装置的B-B剖面图。图5是本发明装置的C-C剖面图。
具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
本发明的生活污水处理方法，包括如下步骤
I)将生活污水引入至少两段沉淀消化单元的首段，利用中部、底部联通的至少两段沉淀消化单元，对污水进行沉淀、消化处理，其总的水力停留时间为16-32小时，去除污水中沉淀物、浮渣，同时使适合在沉淀消化单元发酵的这部分有机物发酵分解；沉淀消化单元为至少两段，根据场地等，可以设置多段，能起到更好的去除污水中沉淀物、浮渣的作用。污水首先进入首段沉淀消化单元，去除水中大部分悬浮物，由于污染物比重、性质不同，液体中的污染物逐渐分为三层，上层逐渐积聚比重较小的悬浮物，下层逐渐积聚比重较大的悬浮物，中层污水主要是溶解性污染物和粒径较小比重与水接近的悬浮物。大部分非溶解物在首段沉淀消化单元得以分离去除，未充分发酵的粗大悬浮物停留在首段沉淀消化单元继续发酵，直至熟化。由于首段沉淀消化单元原水泥沙浓度较高，微生物污泥容易流失，对污染物的消化不利。通过设置第二段(或两段以上的第三段、第四段等)沉淀消化单元，相邻的两沉淀消化单元中部、底部联通，含大量溶解性污染物、粒径较小比重与水接近的悬浮物的污水通过 中部连通孔进入第二段沉淀消化单元，而污泥由首段沉淀消化单元底部连通孔进入第二段沉淀消化单元。首段沉淀消化单元与第二段沉淀消化单元的底部，设置有坡度，首段沉淀消化单元靠近带连通孔隔断的底部高，远离带连通孔隔断的底部低，形成坡度；第二段沉淀消化单元靠近带连通孔隔断的底部低，远离带连通孔隔断的底部高；因底部坡度的影响，比重较大的泥沙更容易停留在首段沉淀消化单元，从而使进入第二段沉淀消化单元的污泥含砂量少，微生物污泥浓度高，使污染物的消化过程得到强化。污水在沉淀消化单元中的停留时间是影响沉淀消化单元出水的重要因素。水流不连续，进入沉淀消化单元的水不均匀；易形成短流；同时，池底污泥厌氧消化大量气体上升，水流不容易形成层流状态，颗粒的沉降受干扰影响比在平流式沉淀池大，沉淀困难。水力停留时间太小，污水中悬浮物去除不容易达到要求；水力停留时间太大，沉淀消化单元体积将太大，使成本增加，结合厌氧微生物的时代时间，本发明将两段沉淀消化单元总的水力停留时间为16-32小时。由于原水悬浮泥、渣量相对较大，为便于清掏，采用单功能层结构。2)将经沉淀消化单元沉淀、消化处理的污水通过浸没式出水管引入设置有微生物附着介质的三段厌氧反应单元(或三段以上的厌氧反应单元)，并使其首段厌氧反应单元的厌氧过程维持在水解酸化阶段，而其他两段厌氧反应单元处于厌氧环境(严格的厌氧环境中)，以提供相应的微生物生长环境，为不同的微生物，尤其是不同的(多种类型的)产甲烷菌的优势生长创造条件，使水中不同种类的有机物，在相应段厌氧反应单元中被对应的优势微生物降解；
通过设置微生物附着介质，使微生物固着生长、不流失，保持厌氧反应单元较高生物量。厌氧微生物以生物膜的形态生长在微生物附着介质表面，废水淹没地通过附着介质，在生物膜的吸附作用和微生物的代谢作用以及微生物附着介的截留作用下，废水中有机污染物被去除。产生的沼气则聚集于池顶部罩内，并从顶部引出。处理水则由升流室上部旁侧流出。水中污染物的厌氧降解途径主要包括水解酸化和产甲烷两个阶段，水解酸化阶段利用微生物胞外酶对不能被微生物直接利用的大分子进行降解，生成小分子的水解产物，以利于被微生物利用；产甲烷阶段则利用水解酸化阶段的产物，通过产甲烷菌的作用而将产物转化为沼气和新的细胞物质。不同阶段的微生物具有不同的优势微生物种群，就是同一阶段的微生物所利用的底物、生长繁殖速度、所适宜的环境条件也存在差异。本发明的水解酸化阶段，在兼性厌氧菌和专性厌氧菌通过胞外酶的作用，将不容易为微生物利用的有机污染物催化降解为容易为微生物利用的小分子，然后在酸化菌的细胞内转化为更为简单、更容易为微生物利用的化合物，并分泌到细胞外。水解酸化阶段微生物的微生物增殖速度快时代时间短，所利用的底物种类较多，对环境的适应性较强。而产甲烷阶段的优势微生物种类较少，代谢能力弱，增殖速度慢世代时间长，所利用的底物种类也较有限，对环境温度、PH条件十分敏感。对于厌氧降解，经常发生的问题是产酸速度和产甲烷速度不协调而导致酸的积累，使反应体系PH降低至超出产甲烷菌的适宜范围而抑制其功能的发挥。两相厌氧工艺直接针对污染物厌氧降解的两个阶段，其反应效能和稳定性较单相有较大的改善。但是，产甲烷阶段的反应速率对污染物厌氧降解过程是一个颈瓶，而对于工程上比较优势的产甲烷菌包括八叠球菌属、甲烷丝菌属、异氧甲烷菌和脱硫弧菌属等，它们所利用的底物种类，以及对环境温度、PH条件的适应性也存在差异，所以在水解酸化阶段后，安排不同的反应空间、提供不同微生物适宜的生长环境十分必要，可以让产甲烷阶段的各种较为优势的微生物在各自较适宜的环境，使降解能力得到充分发挥。通过设置三段厌氧反应单元， 不仅使不同的微生物在各自较适宜的环境充分发挥降解污染物的能力，而且可以减少微生物增殖速度快、时代时间短的反应单元体积，优化所耗空间、节约成本。3)将经步骤2)处理后的水采用水封、通过淹没式出流、经配水廊道引入配水槽，然后经溢流堰溢流(可以采用90度三角堰溢流)、经微生物附着介质层表面平铺的透水垫层均匀布水，使水流由上而下进入设置有微生物附着介质的生物膜好氧反应单元，该生物膜好氧反应单元一般设置在三段厌氧反应单元上方，并使水流由上而下流经附着在介质上的好氧生物膜；
4)利用虹吸管的虹吸作用，在高峰流量期间保持生物膜交替地和空气与水相接触，强化生物膜附着水层对空气中氧的吸收；而在低流量期间，利用直排管直排作用，使微生物附着介质不被水淹没、保持水流以薄水层形式流经介质上生物膜，并持续与空气接触，从而使水中有机污染物在好氧环境下得到更为完全的降解；
传统的生物转盘工艺通过动力驱动附着有生物膜的转盘转动，使生物膜交替与污水与空气接触，从而提供微生物降解有机物所需要的氧。本发明针对高峰流量期间水量较大的情况，利用虹吸作用，使生物膜交替的被污水淹没和与空气接触，从而提供微生物降解有机物所需要的氧。参见附图，当水量较大时，直排管19不能及时排走进入的污水，好氧生物膜反应单元17内污水水位不断上升，当水位上升的高度超过虹吸管20顶部，虹吸形成，污水除从直排管19排出，同时也从虹吸管20不断排出，直到水位下降到与虹吸管20出水口等高处，虹吸破坏，虹吸管20排水停止。这样，在水量较大时，好氧生物膜反应单元17附着介质上附着的生物膜，交替经历着与空气和与污水接触的过程。当水量小时，污水流经附着介质表面生物膜后，完全由直排管19排出，附着在介质表面的生物膜不浸没在水中，污水流经生物膜表面时，在生物膜表面的水层很薄，能够与空气充分接触，使空气中氧向水中传递得以强化。由于附着介质表面积大，介质上附着的生物膜表面水层在与空气接触期间，能够充分吸收从空气传入的氧，从而为生物膜好氧降解污水中污染物创造适宜的条件。所述虹吸管20包括高位虹吸管和低位虹吸管，高位虹吸管的水平横管外壁顶与生物膜好氧反应单元17内设置的微生物附着介质层的顶面同高，低位虹吸管的水平横管外壁顶与生物膜好氧反应单元17内设置的微生物附着介质层的1/2高度同高，虹吸管进出水管口与生物膜好氧反应单元的底平齐，直排管19的管底与设置在生物膜好氧反应单元17的出水处的集水坑18的底等高。5)将经步骤4)处理后的水采利用沉淀单元进行沉淀处理，去除脱落生物膜等悬浮物；
由于微生物附着介质表面生物膜不断更新、脱落，为了确保出水SS指标满足规定要 求，污水经好氧生物膜反应单元17处理后，进入沉淀单元，沉淀单元可采用斜板(斜管)沉淀技术、也可采用竖流式沉淀技术等。由于悬浮沉淀量相对较大，为便于沉淀清掏，采用单功能层结构。6)将经步骤5)沉淀处理后的水排放出去；经步骤5)沉淀处理后的水可达标排放。在所述步骤I)中，两段处理单元的底处于同一平面、并有1%_2%坡度坡向首段沉淀消化单元。在所述步骤I)中，两段沉淀消化单元所生产沉淀与浮渣定期清掏，每年清掏1-2次；从设置在两段沉淀消化单元密封顶板上的清掏孔进行清掏，工人或机械装置从清掏孔进入沉淀消化单元，进行清掏处理。在所述步骤2)中，所产生的脱落生物膜污泥定期清理，通过设置在每个厌氧反应单元内的吸泥管进行吸泥清理，每1-2年吸泥清理I次；吸泥管通入每个厌氧反应单元的底部。在所述步骤5)中，使用斜管(板)沉淀技术或竖流式沉淀技术进行沉淀；所产生污泥通过设置在沉淀单元内的吸泥管，吸泥处理2-4周清理I次；吸泥管通入沉淀单元的底部。沉淀消化单元、厌氧反应单元升流室的密封顶板设沼气分管，与沼气总管连接，将在处理过程中产生的沼气收集，由沼气分管、经沼气总管汇入沼气收集装置，进行处理或利用。如图1、2、3、4、5所示，本发明的生活污水处理装置，包括两段沉淀消化单元、三段厌氧反应单元、好氧单元配水槽、生物膜好氧反应单元、虹吸与直排水流控制单元、沉淀单元;
所述两段沉淀消化单元包括带淹没式进水管(I)的首段沉淀消化单元(2)，带淹没式出水管(5)的第二段沉淀消化单元(4)，以及设置在两单元内腔的隔断(3)，隔断3)上设置有连通孔将两单元连通，图中所示是中部连通孔(3a)和底部连通孔(3b)将两单元连通，待处理的污水、污泥等分别通过中部连通孔(3a)和底部连通孔(3b)从首段沉淀消化单元(2)进入第二段沉淀消化单元(4);每段沉淀消化单元有带清掏孔(6)的密封顶板；待处理的污水等从进水管(I)进入首段沉淀消化单元(2)，经出水管(5)流入三段厌氧反应单元内，所述三段厌氧反应单元的每段都由降流室和升流室构成，首段厌氧反应单元带有水面与空气相通的首段降流室(7)和首段升流室(8)，污水在首段厌氧反应单元升流室(8)水力停留时间4-8h，沉淀消化单元出水管(5)与首段厌氧反应单元的降流室(7)连通；第二段厌氧反应单元的二段降流室(9)和二段升流室(10)与空气隔绝，污水在二段升流室(10)水力停留时间12_24h ;第三段厌氧反应单元的三段降流室(11)和三段升流室(12)与空气隔绝，污水在三段升流室(12)水力停留时间12-24h，三段升流室(12)上部旁侧设置淹没式出水管(13)，通过水封坑(14)使出水管(13)与外部空气隔绝；每段厌氧反应单元升流室具有带吸泥管(25)的密封顶板；三段厌氧反应单元内分别设置有微生物附着介质，微生物附着介质为无机氧化物颗粒，粒径10-20 ;所述的无机氧化物颗粒，为陶粒、焦炭、石英、沸石颗粒等。所述好氧单元配水槽(16)设置在生物膜好氧反应单元(17)上方，与配水廊道
(15)连接；配水廊道(15)与出水管(13)连通，经三段厌氧反应单元处理后的水经配水廊道(15)流入好氧单元配水槽(16)，然后溢流进入生物膜好氧反应单元(17)内。生物膜好氧反应单元(17)位于三段厌氧反应单元上部空间，即设置在其上方，结构紧凑、布置优化、 占地面积节省；生物膜好氧反应单元(17)包括距生物膜好氧反应单元底200-500mm、厚度1000-2000mm的微生物附着介质层，在其微生物附着介质层顶部，有平铺的透水垫层。污水由好氧单元配水槽(16)溢流进入时，经透水垫层实现均匀布水。微生物附着介质是生物膜好氧反应单元核心部分，微生物附着介质性能直接影响到工艺的效率。为保证微生物在附着介质上快速挂膜，并具有较好的耐冲击负荷的能力，微生物附着介质采用极性、亲水性的无机氧化物颗粒，如陶粒、焦炭、石英、沸石颗粒等，粒径10-20 ；
在生物膜好氧反应单元(17)的出水端隔断(出水口处)，设置虹吸管(20)和直排管
(19)组成的虹吸与直排水流控制单元，通过直排管(19)，或直排管(19)与虹吸管(20)，水进入沉淀单元进行沉淀处理。直排管(19)的管底与设置在生物膜好氧反应单元(17)的出水口的集水坑(18)的底等高。所述虹吸管(20)包括高位虹吸管和低位虹吸管，高位虹吸管的水平横管外壁顶与生物膜好氧反应单元17微生物附着介质层顶面同高，低位虹吸管的水平横管外壁顶与生物膜好氧反应单元17微生物附着介质层的1/2高度面同高，虹吸管进出水管口与生物膜好氧反应单元(17)的底平齐。当水量较大时，直排管(19)不能及时排走进入的污水，好氧生物膜反应单元(17)内污水水位不断上升，当水位上升的高度超过虹吸管(20)顶部，虹吸形成，污水除从直排管(19)排出，同时也从虹吸管(20)不断排出，直到水位下降到与虹吸管(20)出水口等高处，虹吸破坏，虹吸管(20)排水停止。这样，在水量较大时，好氧生物膜反应单元(17)附着介质上附着的生物膜,交替经历着与空气和与污水接触的过程。当水量小时，污水流经附着介质表面生物膜后，完全由直排管(19)排出，附着在介质表面的生物膜不浸没在水中，污水流经生物膜表面时，在生物膜表面的水层很薄，能够与空气充分接触，由于附着介质表面积大，介质上附着的生物膜表面水层在与空气接触期间，能够充分吸收从空气传入的氧，满足好氧微生物降解污染物时对氧的需求。通过直排管19、或直排管19和虹吸管20 —起，水进入沉淀单元进行沉淀处理。沉淀单元可采用斜板(斜管)沉淀技术、也可采用竖流式沉淀技术等。由于悬浮沉淀量相对较大，为便于沉淀清掏，采用单功能层结构。经沉淀单元沉淀处理后的水即可达标排放。沉淀单元利用的是高效浅池沉淀原理，是现有的一种沉淀处理技术。21-沉淀单元进水降流室、22-沉淀单元斜管填料层、23-沉淀单元溢流集水槽。从直排管19或虹吸管20流出的水进入沉淀单元进水降流室21内，从下至上通过沉淀单元斜管填料层22，沉淀单元溢流集水槽23设置在沉淀单元的上方，经沉淀单元沉淀处理后，从沉淀单元溢流集水槽23流出，达标排放。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种生活污水处理方法，其特征在于包括如下步骤 1)将生活污水引入沉淀消化单元的首段，利用中部、底部相联通的至少两段沉淀消化单元，对污水进行至少二段沉淀、消化处理，其总的水力停留时间为16-32小时，去除污水中沉淀物、浮渣，同时使适合在沉淀消化单元发酵的部分有机物发酵分解； 2)将经沉淀消化单元沉淀、消化处理的污水通过浸没式出水管引入设置有微生物附着介质的至少三段厌氧反应单元，并使其首段厌氧反应单元的厌氧过程维持在水解酸化阶段，而其他段厌氧反应单元处于厌氧环境，以提供相应的微生物生长环境，为包括产甲烷菌在内的微生物的优势生长创造条件，使水中不同种类的有机物，在相应段厌氧反应单元中被对应的优势微生物降解； 3)将经步骤2)处理后的水采用水封、通过淹没式出流、引入配水槽，然后经溢流、通过微生物附着介质层表面平铺的透水垫层均匀布水，使水流由上而下进入设置有微生物附着介质的生物膜好氧反应单元，并使水流由上而下流经附着在介质上的好氧生物膜； 4)在生物膜好氧反应单元的出水端设置直排管和虹吸管，利用虹吸管的虹吸作用，在高峰流量期间保持生物膜交替地和空气与水相接触，强化生物膜附着水层对空气中氧的吸收；而在低流量期间，利用直排管直排作用，使微生物附着介质不被水淹没、保持水流以薄水层形式流经介质上生物膜，并持续与空气接触，从而使水中有机污染物在好氧环境下得到更为完全的降解； 5)将经步骤4)处理后的水，通过直排管和/或虹吸管排入沉淀单元，采用沉淀单元进行沉淀，去除包括脱落生物膜在内的悬浮物； 6)将经步骤5)沉淀处理后达标的水排放。
2.根据权利要求I所述生活污水处理方法，其特征在于所述步骤I)中，两段沉淀消化单元的底处于同一平面，设置有1%_2%坡度，首段沉淀消化单元的底部低。
3.根据权利要求I所述生活污水处理方法，其特征在于在所述步骤I)中，两段沉淀消化单元所生产沉淀与浮渣定期清掏，每年清掏1-2次；从设置在两段消化沉淀单元密封顶板上的清掏孔进行清掏。
4.根据权利要求1、2、3任一所述生活污水处理方法，其特征在于在所述步骤2)中，所产生的微生物污泥和脱落生物膜污泥定期清理，通过设置在每个厌氧反应单元内的吸泥管进行吸泥清理，每1-2年吸泥清理I次；吸泥管通入每个厌氧反应单元的底部。
5.根据权利要求1、2、3任一所述生活污水处理方法，其特征在于在沉淀消化单元、厌氧反应单元升流室的密封顶板设沼气分管，与沼气总管连接，总管接至沼气收集处，将处理过程中产生的沼气集中收集。
6.一种生活污水处理装置，其特征在于包括两段沉淀消化单元、三段厌氧反应单元、好氧单元配水槽、生物膜好氧反应单元、虹吸与直排水流控制单元、沉淀单元； 所述两段沉淀消化单元包括带淹没式进水管(I)的首段沉淀消化单元(2)，带淹没式出水管(5)的第二段沉淀消化单元(4)，以及设置在两单元内腔的隔断(3)，隔断(3)上设置有中部连通孔(3a)和底部连通孔(3b))将两单元连通；每段沉淀消化单元有带清掏孔(6)的密封顶板； 所述三段厌氧反应单元的每段都由降流室和升流室构成，首段厌氧反应单元带有水面与空气相通的首段降流室(7)和首段升流室(8)，水力在首段升流室(8)停留时间4-8h，沉淀消化单元出水管(5)与首段厌氧反应单元的首段降流室(7)连通；第二段厌氧反应单元的二段降流室(9)和二段升流室(10)与空气隔绝，污水在二段升流室(10)的水力停留时间12-24h ;第三段厌氧反应单元的三段降流室(11)和三段升流室(12)与空气隔绝，水力在三段升流室(12)停留时间12-24h，三段升流室(12)上部设置淹没式出水管(13)，通过水封坑(14 )与空气隔绝；每段厌氧反应单元升流室具有带吸泥管(25)的密封顶板，吸泥管(25)管口带有可启闭封堵；三段厌氧反应单元内分别设置有微生物附着介质，微生物附着介质为无机氧化物颗粒，粒径10-20 ； 所述好氧单元配水槽(16)设置在生物膜好氧反应单元(17)上方，与配水廊道(15)连接；配水廊道(15)与厌氧反应单元出水管(13)连通； 所述生物膜好氧反应单元(17)内设置有微生物附着介质层；所述微生物附着介质为无机氧化物颗粒，粒径10-20 ;在微生物附着介质层顶部，有平铺的透水垫层； 所述虹吸与直排水流控制单元包括虹吸管(20)和直排管(19)，虹吸管(20)和直排管(19)设置在所述生物膜好氧反应单元(17)的出水隔断处，通过直排管(19)、或直排管(19)和虹吸管(20)，将水通入沉淀单元进行沉淀处理。
7.根据权利要求6所述生活污水处理装置，其特征在于所述每段厌氧反应单元的降流室与升流室水流截面之比范围1:5-1:10。
8.根据权利要求6所述生活污水处理装置，其特征在于无机氧化物颗粒，为陶粒、焦炭、石英、沸石颗粒。
9.根据权利要求6所述生活污水处理装置，其特征在于所述生物膜好氧反应单元(17)位于三段厌氧反应单元上方。
10.根据权利要求6—9任一所述生活污水处理装置，其特征在于所述虹吸管(20)包括高位虹吸管和低位虹吸管，高位虹吸管的水平横管外壁顶与生物膜好氧反应单元(17)内设置的微生物附着介质层顶面同高，低位虹吸管的水平横管外壁顶与生物膜好氧反应单元(17)内设置的微生物附着介质层的1/2高度面同高，虹吸管进出水管口与生物膜好氧反应单元的底平齐，直排管(19)的管底与设置在生物膜好氧反应单元(17)的出水处的集水坑(18)的底等高。
全文摘要
本发明公开了一种生活污水处理方法及系统。包括沉淀消化、厌氧反应、好氧生物降解、再沉淀过程。厌氧反应分段进行，包括一个水解酸化段和两个产甲烷段，使不同的微生物在各自较适宜的环境充分发挥降解污染物的能力，尤其是为不同的产甲烷菌提供相应的空间环境，为各自的优势生长创造条件；好氧生物降解过程利用生物膜附着薄水层与空气充分接触，强化对空气中氧的吸收。在污水量较大期间，好氧生物膜交替经历着与空气和与污水接触的过程；在污水量较小期间，生物膜表面薄水层持续与空气接触。与现有技术相比，各功能单元空间布置优化，结构紧凑，污水处理效果好，无能耗、无需人员操作、工艺空间利用率高、占地节省。
文档编号C02F9/14GK102863122SQ20121037323
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者汪昆平, 王涛, 李伟民, 谌任平, 卢畅, 何琴 申请人:重庆大学