本发明涉及污水处理设备技术领域，尤其是涉及一种强化脱氮除磷功能的多级ao污水处理设备。
背景技术
随着经济发展和人民生活水平的提高，中国村镇生活污水处理设施的普及以及处理水平已经远远不适合社会的发展，含氮有机物和含磷有机物的排放量不断增加，由氮磷的过量排放引起的水体富营养化越来越严重，水体水质不断恶化。
大多村镇污水处理设备脱氮除磷采用传统的a2o工艺(即厌氧-缺氧-好氧工艺)，而传统a2o工艺由于存在脱氮和除磷的矛盾，很难在同一反应池中获得高效的脱氮除磷效果，表现为对污水中的氮磷去除率较低，其主要原因在于污水脱氮除磷过程中反硝化菌与聚磷菌之间对碳源的竞争。中国城镇污水处理厂的原水大多具有低有机碳源或有机碳源不足的特点，而脱氮和除磷过程中又存在不同微生物对有机碳源的争夺，所以改进工艺流程，合理配置利用碳源以及通过优化设备结构来实现多次脱氮，提高降解有机物和脱氮除磷效率，在codcr、bod5、氨氮、ss等指标达标的同时实现总氮、总磷的达标排放是当前村镇污水处理领域急需解决的问题。
技术实现要素：
本发明实施例的目的在于提供一种强化脱氮除磷功能的多级ao污水处理设备。
为解决上述的技术问题，本发明提供的技术方案为：
一种强化脱氮除磷功能的多级ao污水处理设备，包括前置缺氧厌氧沉淀罐、至少两个好氧缺氧沉淀罐以及沉淀澄清罐；
所述前置缺氧厌氧沉淀罐、至少两个好氧缺氧沉淀罐以及沉淀澄清罐通过水管沿水流方向从上游到下游依次串连连通；
所述前置缺氧厌氧沉淀罐上设置有用于进污水原水的总进水管，所述沉淀澄清罐上设置有用于出净化后的水的总出水管。
优选的，所述前置缺氧厌氧沉淀罐包括第一内层罐体与第一外层罐体以用于通过设置第一内层罐体将整个罐体分隔成两个相对独立的空间；
所述第一内层罐体与第一外层罐体均为立式罐体且从内至外依次布置，所述第一内层罐体套设在所述第一外层罐体中；
所述第一内层罐体的内部空腔中充填有三维生物绳填料以构成缺氧区，所述第一外层罐体的且位于所述缺氧区的下方的内底面上固定设置有用于水体搅拌的搅拌曝气管；
所述第一内层罐体与第一外层罐体之间的夹层空腔中沉积有厌氧活性污泥层以构成厌氧沉淀区；
且所述第一内层罐体的底端与所述第一外层罐体的内底面之间留有第一底流通通道，所述缺氧区通过所述第一底流通通道与所述厌氧沉淀区连通；
所述前置缺氧厌氧沉淀罐的总进水管穿透所述第一外层罐体和第一内层罐体的罐壁且与所述缺氧区的顶部连通；
所述前置缺氧厌氧沉淀罐的出水管穿透所述第一外层罐体的罐壁且与下游的第一个所述好氧缺氧沉淀罐的进水管连通。
优选的，所述第一外层罐体为圆柱形罐体，所述第一内层罐体的上部为上细下粗的圆台形罐体且下部为圆柱形罐体。
优选的，所述好氧缺氧沉淀罐包括第二内层罐体与第二外层罐体；
所述第二内层罐体与第二外层罐体均为立式罐体且从内至外依次布置，所述第二内层罐体套设在所述第二外层罐体中；
所述第二内层罐体的内部空腔中充填有三维生物绳填料以构成好氧曝气区，所述第二外层罐体的且位于所述好氧曝气区的下方的内底面上固定设置有用于为微生物供氧的供氧曝气管；
所述第二内层罐体与第二外层罐体之间的夹层空腔中沉积有兼氧活性污泥层以构成缺氧沉淀区；
且所述第二内层罐体的底端与所述第二外层罐体的内底面之间留有第二底流通通道，所述好氧曝气区通过所述第二底流通通道与所述缺氧沉淀区连通；
所述好氧缺氧沉淀罐的进水管穿透所述第二外层罐体和第二内层罐体的罐壁且与所述好氧曝气区的顶部连通；
上游前一个好氧缺氧沉淀罐的出水管穿透所述第二外层罐体的罐壁且与下游后一个好氧缺氧沉淀罐的进水管连通；
下游最后一个好氧缺氧沉淀罐的出水管穿透所述第二外层罐体的罐壁且与所述沉淀澄清罐的进水管连通。
优选的，至少两个好氧缺氧沉淀罐为两个且分别为第一好氧缺氧沉淀罐与第二好氧缺氧沉淀罐；
所述前置缺氧厌氧沉淀罐、第一好氧缺氧沉淀罐、第二好氧缺氧沉淀罐以及沉淀澄清罐通过水管沿水流方向从上游到下游依次串连连通。
优选的，所述第二外层罐体为圆柱形罐体；所述第二内层罐体的上部为上细下粗的圆台形罐体且下部为圆柱形罐体。
优选的，所述第一内层罐体中的三维生物绳填料的顶端固定在所述缺氧区中的上部填料支架上且三维生物绳填料的底端固定在下部填料支架上；
所述第二内层罐体中的三维生物绳填料的顶端固定在所述好氧曝气区中的上部填料支架上且三维生物绳填料的底端固定在下部填料支架上。
优选的，所述沉淀澄清罐包括沉淀澄清罐体、竖流筒、用于排泥的潜污泵、排泥管以及回流管；
所述沉淀澄清罐体的上部为圆柱形罐体且下部为倒圆台形罐体，所述倒圆台形罐体中的空腔构成集泥区；
所述沉淀澄清罐体与竖流筒之间的夹层空腔中设置有斜管填料以构成沉淀澄清区；
所述潜污泵设置于所述集泥区中，所述潜污泵的出流口与所述排泥管的进流口连通以用于排泥，所述潜污泵的出流口还与所述回流管的进流口连通且所述回流管的出流口与所述前置缺氧厌氧沉淀罐中的缺氧区连通以用于将集泥区中的污泥和硝化液部分回流至所述前置缺氧厌氧沉淀罐中的缺氧区进行反硝化；
所述竖流筒设置于所述沉淀澄清罐体的轴向中心处，所述竖流筒的底端与所述沉淀澄清罐体的内底面之间留有第三底流通通道，所述沉淀澄清区通过所述第三底流通通道与所述竖流筒中的空腔连通；
所述沉淀澄清罐的进水管穿透所述沉淀澄清罐体的罐壁且与所述竖流筒的顶部进液口连通；
所述总出水管穿透所述沉淀澄清罐体的罐壁且与所述沉淀澄清区的顶部连通。
优选的，还包括用于向污水中投加除磷剂的化学辅助除磷装置，所述化学辅助除磷装置的出料管与所述好氧缺氧沉淀罐和沉淀澄清罐之间的连通水管连通。
优选的，所述前置缺氧厌氧沉淀罐、好氧缺氧沉淀罐以及沉淀澄清罐的顶部均设置有检修口。
本申请提供了一种强化脱氮除磷功能的多级ao污水处理设备，包括前置缺氧厌氧沉淀罐、至少两个好氧缺氧沉淀罐以及沉淀澄清罐，所述前置缺氧厌氧沉淀罐、至少两个好氧缺氧沉淀罐以及沉淀澄清罐通过水管沿水流方向从上游到下游依次串连连通，所述前置缺氧厌氧沉淀罐上设置有总进水管，所述沉淀澄清罐上设置有总出水管；
本申请通过沿水流方向从上游到下游依次设置缺氧区、厌氧沉淀区、好氧曝气区、缺氧沉淀区、二次好氧曝气区、二次缺氧沉淀区、n次好氧曝气区、n次缺氧沉淀区以及最后的沉淀澄清区；
且在缺氧区与好氧曝气区中设置三维生物绳填料，在厌氧沉淀区和缺氧沉淀区中沉积活性污泥层，在沉淀澄清区中设置斜管填料；
且控制水流沿蛇形流动路径依次流过缺氧区、厌氧沉淀区、好氧曝气区、缺氧沉淀区、二次好氧曝气区、二次缺氧沉淀区、n次好氧曝气区、n次缺氧沉淀区以及最后的沉淀澄清区，扩大了污水与三维生物绳填料、活性污泥以及斜管填料的接触面积与接触时间；
从而显著地提高了污水处理的效果，达到脱氮除磷的目的，基本满足了经济社会与科学技术的进步对污水处理的要求。
附图说明
图1为本发明的实施例提供的一种具有脱氮除磷功能的多级ao污水处理设备的结构示意图。
图中：1第一外层罐体，2第一内层罐体，3三维生物绳填料，4厌氧沉淀区，5第一底流通通道，6搅拌曝气管，7曝气支管，8总进水管，9前置缺氧厌氧沉淀罐的出水管，10检修口，11缺氧沉淀区，12第二底流通通道，13供氧曝气管，14竖流筒，15第三底流通通道，16斜管填料，17潜污泵，18排泥管，19回流管，20化学辅助除磷装置中的除磷加药箱，21加药泵，22总出水管，23曝气机，24曝气主管，25第二外层罐体，26第二内层罐体；
001前置缺氧厌氧沉淀罐,002第一好氧缺氧沉淀罐,003第二好氧缺氧沉淀罐，004沉淀澄清罐。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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的一部分实施例，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的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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“轴向”、“径向”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”，可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征的的正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征的正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
参照图1，图1为本发明的实施例提供的一种强化脱氮除磷功能的多级ao污水处理设备的结构示意图。
本申请提供了一种强化脱氮除磷功能的多级ao污水处理设备，包括前置缺氧厌氧沉淀罐001、至少两个好氧缺氧沉淀罐以及沉淀澄清罐004；
所述前置缺氧厌氧沉淀罐001、至少两个好氧缺氧沉淀罐以及沉淀澄清罐004通过水管沿水流方向从上游到下游依次串连连通；
所述前置缺氧厌氧沉淀罐001上设置有用于进污水原水的总进水管8，所述沉淀澄清罐004上设置有用于出净化后的水的总出水管22。
在本申请的一个实施例中，所述前置缺氧厌氧沉淀罐001包括第一内层罐体2与第一外层罐体1以用于通过设置第一内层罐体2将整个罐体分隔成两个相对独立的空间；
所述第一内层罐体2与第一外层罐体1均为立式罐体且从内至外依次布置，所述第一内层罐体2套设在所述第一外层罐体1中；
所述第一内层罐体2的内部空腔中充填有三维生物绳填料3以构成缺氧区，所述第一外层罐体1的且位于所述缺氧区的下方的内底面上固定设置有用于水体搅拌的搅拌曝气管6；
所述第一内层罐体2与第一外层罐体1之间的夹层空腔中沉积有厌氧活性污泥层以构成厌氧沉淀区4；
且所述第一内层罐体2的底端与所述第一外层罐体1的内底面之间留有第一底流通通道5，所述缺氧区通过所述第一底流通通道5与所述厌氧沉淀区4连通；
所述前置缺氧厌氧沉淀罐001的总进水管8穿透所述第一外层罐体1和第一内层罐体2的罐壁且与所述缺氧区的顶部连通；
所述前置缺氧厌氧沉淀罐001的出水管9穿透所述第一外层罐体1的罐壁且与下游的第一个所述好氧缺氧沉淀罐的进水管连通。
在本申请的一个实施例中，所述第一外层罐体1为圆柱形罐体，所述第一内层罐体2的上部为上细下粗的圆台形罐体且下部为圆柱形罐体。
在本申请的一个实施例中，所述好氧缺氧沉淀罐包括第二内层罐体26与第二外层罐体25；
所述第二内层罐体26与第二外层罐体25均为立式罐体且从内至外依次布置，所述第二内层罐体26套设在所述第二外层罐体25中；
所述第二内层罐体26的内部空腔中充填有三维生物绳填料3以构成好氧曝气区，所述第二外层罐体25的且位于所述好氧曝气区的下方的内底面上固定设置有用于为微生物供氧的供氧曝气管13；
所述第二内层罐体26与第二外层罐体25之间的夹层空腔中沉积有兼氧活性污泥层以构成缺氧沉淀区11；
且所述第二内层罐体26的底端与所述第二外层罐体25的内底面之间留有第二底流通通道12，所述好氧曝气区通过所述第二底流通通道12与所述缺氧沉淀区11连通；
所述好氧缺氧沉淀罐的进水管穿透所述第二外层罐体25和第二内层罐体26的罐壁且与所述好氧曝气区的顶部连通；
上游前一个好氧缺氧沉淀罐的出水管穿透所述第二外层罐体25的罐壁且与下游后一个好氧缺氧沉淀罐的进水管连通；
下游最后一个好氧缺氧沉淀罐的出水管穿透所述第二外层罐体25的罐壁且与所述沉淀澄清罐004的进水管连通。
在本申请的一个实施例中，至少两个好氧缺氧沉淀罐为两个且分别为第一好氧缺氧沉淀罐002与第二好氧缺氧沉淀罐003；
所述前置缺氧厌氧沉淀罐001、第一好氧缺氧沉淀罐002、第二好氧缺氧沉淀罐003以及沉淀澄清罐004通过水管沿水流方向从上游到下游依次串连连通。
在本申请的一个实施例中，所述第二外层罐体25为圆柱形罐体；所述第二内层罐体26的上部为上细下粗的圆台形罐体且下部为圆柱形罐体。
在本申请的一个实施例中，所述第一内层罐体2中的三维生物绳填料的顶端固定在所述缺氧区中的上部填料支架上且三维生物绳填料的底端固定在下部填料支架上；
所述第二内层罐体26中的三维生物绳填料的顶端固定在所述好氧曝气区中的上部填料支架上且三维生物绳填料的底端固定在下部填料支架上。
在本申请的一个实施例中，所述沉淀澄清罐004包括沉淀澄清罐体、竖流筒14、用于排泥的潜污泵17、排泥管18以及回流管19；
所述沉淀澄清罐体的上部为圆柱形罐体且下部为倒圆台形罐体，所述倒圆台形罐体中的空腔构成集泥区；
所述沉淀澄清罐体与竖流筒14之间的夹层空腔中设置有斜管填料16以构成沉淀澄清区；
所述潜污泵17设置于所述集泥区中，所述潜污泵17的出流口与所述排泥管18的进流口连通以用于排泥，所述潜污泵17的出流口还与所述回流管19的进流口连通且所述回流管19的出流口与所述前置缺氧厌氧沉淀罐001中的缺氧区连通以用于将集泥区中的污泥和硝化液部分回流至所述前置缺氧厌氧沉淀罐001中的缺氧区进行反硝化；
所述竖流筒14设置于所述沉淀澄清罐体的轴向中心处，所述竖流筒14的底端与所述沉淀澄清罐体的内底面之间留有第三底流通通道15，所述沉淀澄清区通过所述第三底流通通道15与所述竖流筒14中的空腔连通；
所述沉淀澄清罐004的进水管穿透所述沉淀澄清罐体的罐壁且与所述竖流筒14的顶部进液口连通；
所述总出水管22穿透所述沉淀澄清罐体的罐壁且与所述沉淀澄清区的顶部连通。
在本申请的一个实施例中，上述的多级ao污水处理设备还包括用于向污水中投加除磷剂的化学辅助除磷装置，所述化学辅助除磷装置的出料管与所述好氧缺氧沉淀罐和沉淀澄清罐004之间的连通水管连通；
化学辅助除磷装置包括除磷加药箱20与加药泵21。
在本申请的一个实施例中，所述前置缺氧厌氧沉淀罐001、好氧缺氧沉淀罐以及沉淀澄清罐004的顶部均设置有检修口10。
本申请中的曝气由曝气机23产生，曝气机23所产气体先进入曝气主管24再经由曝气支管7供给给搅拌曝气管6与供氧曝气管13。
本申请提供的一种强化脱氮除磷功能的多级ao污水处理设备的工作原理：
原理一：将传统a2o工艺(即厌氧-缺氧-好氧工艺)改良为前置缺氧a2o工艺(即缺氧-厌氧-好氧工艺)，污水原水首先进入缺氧区，污泥和硝化液(含硝酸盐)也回流到缺氧区，反硝化菌优先利用原水中的有机碳源将硝酸盐还原为氮气，实现第一次脱氮；去掉硝酸盐的污水依次进入厌氧区，聚磷菌由于没有硝酸盐的干扰，可以充分利用反硝化后的剩余碳源在厌氧区充分释磷，聚磷菌经过厌氧释磷过程后直接进入好氧环境，可以充分利用其在厌氧状态下的吸磷动力，因此除磷能力得到提高，最终通过外排剩余污泥除掉磷；由于微生物受所处环境温度因素的影响比较大，单纯依靠微生物除磷缺乏稳定性，本方案又添加了化学辅助除磷设备，以使得总磷可控性稳定达标。
原理二：污水从厌氧沉淀区流入好氧曝气区后，在好氧曝气区进行硝化反应，将氨氮变成硝酸盐或亚硝酸盐，由于采用内罐体套叠在外罐体中的新颖结构，内罐体作为好氧曝气区，内外罐体之间的夹层作为缺氧沉淀区，由于夹层中沉积有高浓度活性污泥层，且溶解氧在0.5mg/l以下，所以夹层中的活性污泥处于缺氧状态，因此流经过夹层高浓度活性污泥层的硝酸盐在微生物反硝化作用下实现第二次脱氮，所利用的有机碳源为高浓度活性污泥自身的内源碳源。
为更好地发挥改良后的前置缺氧a2o工艺以及多级ao工艺，本申请相应地对处理设备进行了结构改良与优化。
本申请提供了一种多级ao生物接触氧化反应器污水处理设备，包括前置缺氧厌氧沉淀罐001、至少两个好氧缺氧沉淀罐以及沉淀澄清罐004，所述前置缺氧厌氧沉淀罐001、至少两个好氧缺氧沉淀罐以及沉淀澄清罐004通过水管沿水流方向从上游到下游依次串连连通，所述前置缺氧厌氧沉淀罐001上设置有总进水管8，所述沉淀澄清罐004上设置有总出水管22；
本申请通过沿水流方向从上游到下游依次设置缺氧区、厌氧沉淀区4、好氧曝气区、缺氧沉淀区11、二次好氧曝气区、二次缺氧沉淀区、n次好氧曝气区、n次缺氧沉淀区以及最后的沉淀澄清区；
且在缺氧区与好氧曝气区中设置三维生物绳填料3，在厌氧沉淀区4和缺氧沉淀区11中沉积活性污泥层，在沉淀澄清区中设置斜管填料16；
且控制水流沿蛇形流动路径依次流过缺氧区、厌氧沉淀区4、好氧曝气区、缺氧沉淀区11、二次好氧曝气区、二次缺氧沉淀区、n次好氧曝气区、n次缺氧沉淀区以及最后的沉淀澄清区，扩大了污水与三维生物绳填料3、活性污泥以及斜管填料16的接触面积与接触时间；
从而显著地提高了污水处理的效果，达到脱氮除磷的目的，基本满足了经济社会与科学技术的进步对污水处理的要求。
本发明未详尽描述的方法和装置均为现有技术，不再赘述。
本文中应用了具体实施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。