一体化污水处理设备的制作方法

本发明涉及水处理设备技术领域，尤其是涉及一种一体化污水处理设备。

背景技术：

在工业发展和城市化推进的过程中，人类活动制造了大量的工业污水和生活污水，由于水资源的污染和紧缺，需对污水进行处理及再利用，以减少水资源的浪费和保护生态环境。厌氧缺氧好氧活性污泥法是通过厌氧区、缺氧区和好氧区的各种组合以及不同的污泥回流方式来去除水中有机污染物和氮、磷等的活性污泥法污水处理方法，是一种较为成熟、应用较为广泛的污水处理工艺，也是处理城市生活污水的主要工艺之一。

当遇到节假日等人类活动增加的时候，高浓度污水或水量增加会超过污水处理设备的设计负荷，出现排放水质指标常出现超标情况。为保证排放达标，现有的污水处理设备在沉淀池末端增加加药设备，作为整个系统的保障工段，当来水磷浓度远高于设计负荷导致出水磷超标时，启用化学除磷工段(加药设备)，来保障出水水质达标。化学除磷效果稳定，但药剂使用量大，提高了污水处理设备的运营成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种一体化污水处理设备，通过高效水处理反应器过滤除磷，降低化学除磷的药剂使用量，降低一体化污水处理设备的运营成本。

为了达到上述目的，本发明提供了一种一体化污水处理设备，包括：依次连接的缺氧区、厌氧区、好氧区、沉淀区、水处理反应器、过滤器和消毒器，所述缺氧区和所述厌氧区内均悬挂有组合填料，所述好氧区内填充有悬浮填料，所述好氧区底部设置有曝气装置，所述沉淀区通过活性污泥回流管连通所述缺氧区，所述好氧区通过混合液回流管连通所述缺氧区，所述水处理反应器包括至少一个反应池，所述反应池内至少设置有一个用于处理污水的接触反应片，所述反应池内设置有排水管，所述接触反应片的用于排水的软管连通所述排水管，所述排水管连通所述过滤器。

可选的，所述水处理反应器包括多个所述反应池，前一所述反应池的排水管连通后一所述反应池，一所述反应池内设置有多个所述接触反应片，相邻的所述接触反应片间隔设置。

可选的，所述接触反应片包括：透水层、填料层、外框架、出水口和软管，所述填料层为两个且间隔设置，所述外框架套设在两个所述填料层外，在所述外框架内的两个所述填料层之间形成集水层，所述出水口设置在所述外框架上并连通所述集水层，所述软管连通所述排水管和所述出水口，所述透水层设置在所述填料层两侧，使污水能够透过所述透水层和所述填料层渗入所述集水层。

可选的，所述填料层为石灰石、石膏、沸石、炉渣和钢渣的一种或多种的混合物。

可选的，所述一体化污水处理设备还包括加药装置，所述沉淀区和所述好氧区之间设置有加药反应区，所述加药装置通过加药管连通所述加药反应区。

可选的，所述加药装置内放置有除磷剂，所述除磷剂为聚合氯化铝铁、聚合氯化铝、硫酸铝、聚合硫酸铁中的一中或多种的组合。

可选的，所述曝气装置包括曝气管，所述曝气管上设置有多个曝气盘。

可选的，所述过滤器的排水端设置有清水区，所述清水区和所述过滤器之间设置有反冲泵，所述清水区连通所述消毒器。

可选的，所述一体化污水处理设备还包括风机、曝气连接管、混合液回流气提管、活性污泥回流气提管、剩余污泥排放气提管、除磷出水气提管以及反冲洗气提管，所述曝气装置包括曝气管，所述曝气管连接所述风机，所述混合液回流气提管一端连接所述风机，所述混合液回流气提管另一端设置在所述混合液回流管入口部，所述活性污泥回流气提管一端连接所述风机，所述活性污泥回流气提管另一端设置在所述活性污泥回流管入口部，所述剩余污泥排放气提管一端连接所述风机，所述剩余污泥排放气提管另一端设置在所述沉淀区的剩余污泥排放管的入口部，所述除磷出水气提管一端连接所述风机，所述除磷出水气提管另一端设置在所述水处理反应器的排水管的入口部，所述过滤器的排水端设置有清水区，所述清水区连通所述消毒器，所述反冲洗气提管一端连接所述风机，所述反冲洗气提管另一端连接所述清水区。

可选的，所述缺氧区和所述厌氧区分别连接污水进水管。

本发明提供一种一体化污水处理设备，所述一体化污水处理设备包括：依次连接的缺氧区、厌氧区、好氧区、沉淀区、水处理反应器、过滤器和消毒器，所述缺氧区和所述厌氧区内均悬挂有组合填料，所述好氧区内填充有悬浮填料，所述好氧区底部设置有曝气装置，所述沉淀区通过活性污泥回流管连通所述缺氧区，所述好氧区通过混合液回流管连通所述缺氧区，所述水处理反应器包括至少一个反应池，所述反应池内至少设置有一个用于处理污水的接触反应片，所述反应池内设置有排水管，所述接触反应片的用于排水的软管连通所述排水管，所述排水管连通所述过滤器。本发明提供的一体化污水处理设备，通过高效水处理反应器过滤除磷，降低化学除磷的药剂使用量，降低一体化污水处理设备的运营成本。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的一体化污水处理设备示意图；

图2是本发明一实施例提供的一体化污水处理工艺流程图；

图3是本发明一实施例提供的水处理反应器示意图；

图4是本发明一实施例提供的接触反应片主视图；

图5是本发明一实施例提供的接触反应片俯视图；

图6是本发明一实施例提供的接触反应片左视图。

其中：1-缺氧区，101-组合填料，2-厌氧区，3-好氧区，301-悬浮填料，302-混合液回流管，4-沉淀区，401-活性污泥回流管，402-剩余污泥排放管，5-水处理反应器，51-接触反应片，511-软管，512-填料层，513-透水层，514-支撑架，515-外框架，516-把手，517-集水层，518-出水口，52-第一反应池，521-第一排水管，53-第二反应池，531-第二排水管，6-过滤器，7-消毒器，8-曝气装置，9加药装置，901-加药管，902-溶药进水管，10-加药反应区，11-清水区，12-风机，121-曝气连接管，122-混合液回流气提管，123-活性污泥回流气提管，124-剩余污泥排放气提管，125-除磷出水气提管，126-反冲洗气提管，131-反冲洗排水管，132-放空管。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明提供一体化污水处理设备，图1是本发明一实施例提供的一体化污水处理设备示意图，图2是本发明一实施例提供的一体化污水处理工艺流程图，参见图1和图2所示，所述一体化污水处理设备包括：依次连接的缺氧区1、厌氧区2、好氧区3、沉淀区4、水处理反应器5、过滤器6和消毒器7，所述缺氧区1和所述厌氧区2内均悬挂有组合填料101，所述好氧区3内填充有悬浮填料301，所述好氧区3底部设置有曝气装置8，所述沉淀区4通过活性污泥回流管401连通所述缺氧区1，所述好氧区3通过混合液回流管302连通所述缺氧区1，所述水处理反应器5包括至少一个反应池，所述反应池内至少设置有一个用于处理污水的接触反应片51，所述反应池内设置有排水管，所述接触反应片51的用于排水的软管511连通所述排水管，所述排水管连通所述过滤器6。所述缺氧区1和所述厌氧区2分别连接污水进水管。所述组合填料101的结构是将多个塑料环固定在一根中心绳上，然后将醛化纤维或涤纶丝压在环的环圈上，使纤维束均匀分布；内圈是雪花状塑料枝条。所述悬浮填料301为改性生物填料、泡沫填料、聚乙烯填料及levapor悬浮填料中的一种或多种组合。向好氧区3投加一定数量的悬浮载体(mbbr填料)，提高好氧区3中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率，提高污水脱氮除磷的效果。在好氧区3的进水口与出水口均设计了栅网，以防止好氧区3的悬浮填料流失。

传统的采用厌氧缺氧好氧活性污泥法的污水处理设备，活性污泥回流比较小，厌氧释磷量有限，而混合液回流并不经过厌氧区无法强化厌氧释磷，导致活性污泥好氧阶段超量吸磷量有限，磷的去除效率有限且受微生物活性影响，稳定性差。本发明提供的一体化污水处理设备，通过厌氧区与缺氧区的换位，使活性污泥的回流污泥与回流混合液均能通过厌氧区，提升活性污泥厌氧释磷能力，进而增加活性污泥好氧阶段超量吸磷量，通过调整回流混合液的比值，可以一定程度上提高活性污泥工艺段抗冲击负荷的能力，减少除磷药剂的添加，降低处理成本。当遇到节假日等人类活动增加的时候，高浓度污水或水量增加会超过污水处理设备的设计负荷，出现排放水质指标常出现超标情况。为保证排放达标，现有的污水处理设备在沉淀池末端增加加药设备，作为整个系统的保障工段，当来水磷浓度远高于设计负荷导致出水磷超标时，启用化学除磷工段，来保障出水水质达标。化学除磷效果稳定，但药剂使用量大，提高了污水处理设备的运营成本。本发明通过高效水处理反应器过滤除磷，通过物理吸附和过滤的方式除磷，降低化学除磷的药剂使用量，降低一体化污水处理设备的运营成本。

图3是本发明一实施例提供的水处理反应器示意图，参见图3，所述水处理反应器5包括多个所述反应池，前一所述反应池的排水管连通后一所述反应池，一所述反应池内设置有多个所述接触反应片51，相邻的所述接触反应片51间隔设置。作为一种优选方案，所述反应池为两个，分别为第一反应池52和第二反应池53，经过沉淀区4的污水流入第一反应池52，第一反应池52的第一排水管521连通第二反应池53，第二反应池53的第二排水管531连通所述过滤器6。所述第一反应池52内设置多个所述接触反应片51，所述接触反应片51均通过所述软管511连接所述第一排水管521，相应的，所述第二反应池53内设置多个所述接触反应片51，所述接触反应片51均通过所述软管511连接所述第二排水管531。

图4是本发明一实施例提供的接触反应片主视图，图5是本发明一实施例提供的接触反应片俯视图，图6是本发明一实施例提供的接触反应片左视图，参见图4-图6，用于水处理的所述接触反应片51包括：透水层513、填料层512、外框架515、出水口518和软管511，所述填料层512为两个且间隔设置，所述外框架515套设在两个所述填料层512外，在所述外框架515内的两个所述填料层512之间形成一内腔，即为集水层517，所述出水口518设置在所述外框架515上并连通所述集水层517，所述软管511连通所述排水管和所述出水口518，所述透水层513设置在所述填料层512两侧，使污水能够透过所述透水层513和所述填料层512渗入所述集水层517。所述填料层512为石灰石、石膏、沸石、炉渣和钢渣的一种或多种的混合物，起到过滤、吸附去除水中的总磷和固体悬浮物的作用。钢渣主要成分为cao、sio2、feo、a12o3、mgo等活性物质，钢渣疏松多孔，比表面积大，具有一定的吸附能力，可以与含磷废水发生物理吸附或化学吸附。所述填料层512外形为矩形薄板，相应的所述外框架515为矩形框架。所述透水层513包括网格板。所述网格板为金属网格板或塑料网格板等。所述填料层512两侧的两个所述网格板之间连接有支撑架514，支撑架514支撑网格板，防止网格板变形。所述外框架515相对的两侧面设置有把手516，方便整体更换接触反应片51。单个接触反应片51需要更换时，拔掉软管511，通过把手5提起接触反应片51即可快速更换。

本发明提供的用于水处理的接触反应片51，污水沿水平方向通过填料层512和透水层513渗入集水层517，克服了填料层容易堵塞以及竖直流向吸附、过滤水头损失大的问题。此外，填料层512为两个间隔设置的薄板，污水分别从两个填料层512的外侧渗入集水层517，增大了污水与填料层512的接触时间，进而提高了污水处理效率。采用本发明提供的一体化污水处理设备，当遇到节假日等人类活动增加的时候，即使高浓度污水或水量增加会超过污水处理设备的设计负荷，也可通过高效的水处理反应器5过滤除磷，降低化学除磷的药剂使用量，降低一体化污水处理设备的运营成本。

参见图1，所述过滤器6的排水端设置有清水区11，所述清水区13连通所述消毒器7。经过水处理反应器5处理的污水通过过滤器6过滤得到清水，清水注水清水区11，当存储的清水到一定高度后通过消毒器7消毒后排放。

参见图1，所述一体化污水处理设备还包括加药装置9，所述沉淀区4和所述好氧区3之间设置有加药反应区10，所述加药装置9通过加药管901连通所述加药反应区10。所述加药装置9内放置有除磷剂，所述除磷剂为聚合氯化铝铁、聚合氯化铝、硫酸铝、聚合硫酸铁中的一中或多种的组合。所述加药装置9通过溶药进水管902连通所述清水区11。所述曝气装置8包括曝气管，所述曝气管上设置有多个曝气盘。

参见图1，所述一体化污水处理设备还包括风机12、曝气连接管121、混合液回流气提管122、活性污泥回流气提管123、剩余污泥排放气提管124、除磷出水气提管125以及反冲洗气提管126，所述曝气连接管121连接所述风机12和所述曝气管，所述混合液回流气提管122一端连接所述风机12，所述混合液回流气提管122另一端设置在所述混合液回流管302入口部下方，所述活性污泥回流气提管123一端连接所述风机12，所述活性污泥回流气提管123另一端设置在所述活性污泥回流管401入口部下方，所述剩余污泥排放气提管124一端连接所述风机12，所述剩余污泥排放气提管124另一端设置在所述沉淀区4的剩余污泥排放管402的入口部下方，所述除磷出水气提管125一端连接所述风机12，所述除磷出水气提管125另一端设置在所述水处理反应器5的排水管的入口部下方，所述反冲洗气提管126一端连接所述风机12，所述反冲洗气提管126另一端连接所述清水区11。所述清水区11和所述过滤器6之间设置有反冲泵13。冲洗所述过滤器6时，所述反冲洗气提管126注入空气，空气和清水区11的清水混合后进水过滤器6的排水管反向流动冲洗过滤器6，然后反冲泵13启动，从清水区11抽清水冲洗过滤器6，冲洗过滤器6的污水通过反冲洗排水管131和放空管132回流到调节池。

生活污水中污染物质主要为cod、总氮、总磷。本发明提供的一体化污水处理设备工作时，污水通过分布式进水方式进入缺氧区与厌氧区，通过缺氧水解酸化及厌氧工段，将大分子有机物降解为小分子有机物，进入好氧区，好氧区通过投加悬浮填料，能提升好氧区活性污泥浓度，进而提升好氧区的cod处理能力，且后端配置二级过滤池能确保出水悬浮物浓度达标。

本发明中进水中的有机氮通过厌氧区被分解为铵态氮，厌氧区中的污水进入好氧悬浮填料池，通过曝气作用亚硝化菌和硝化菌将厌氧区中产生的铵态氮氧化为硝态氮，好氧区中的混合液通过气提进入缺氧区，与通过分布式进水方式进入的部分原水在缺氧区中混合，污水中的有机质为缺氧区的反硝化菌提供了硝态氮反硝化过程中碳源，使回流混合液中硝态氮反硝化为氮气，即总氮被去除。

本发明采用缺氧厌氧好氧的生物除磷工艺，当遇到节假日等人类活动增加的时候，高浓度污水或水量增加会超过污水处理设备的设计负荷，通过水处理反应器过滤除磷。沉淀区末端设置有加药装置，加药装置是整个系统的保障工段，当来水磷浓度远高于设计负荷或由于生物工段、水处理反应器除磷效率低下，导致出水磷超标时，启用化学除磷工段，来保障出水磷浓度达标。将化学除磷工段作为最后的保障工段，很好的结合生物除磷的低成本、水处理反应器过滤除磷的稳定性，降低化学除磷的药剂使用量，降低一体化污水处理设备的运营成本。

综上，在本发明实施例提供的一种一体化污水处理设备中，所述一体化污水处理设备包括：依次连接的缺氧区1、厌氧区2、好氧区3、沉淀区4、水处理反应器5、过滤器6和消毒器7，所述缺氧区1和所述厌氧区2内均悬挂有组合填料101，所述好氧区3内填充有悬浮填料301，所述好氧区3底部设置有曝气装置8，所述沉淀区4通过活性污泥回流管401连通所述缺氧区1，所述好氧区3通过混合液回流管302连通所述缺氧区1，所述水处理反应器5包括至少一个反应池，所述反应池内至少设置有一个用于处理污水的接触反应片51，所述反应池内设置有排水管，所述接触反应片51的用于排水的软管511连通所述排水管，所述排水管连通所述过滤器6。本发明提供的一体化污水处理设备，通过高效水处理反应器过滤除磷，降低化学除磷的药剂使用量，降低一体化污水处理设备的运营成本。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。