一种污水处理装置和污水处理系统的制作方法

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种污水处理装置。

背景技术：

城镇污水处理除了需要去除有机物以外，还需要脱氮除磷，采用的工艺一般采用a²/o或其变种工艺，其原理是：

a²/o法即厌氧—缺氧—好氧活性污泥法。原污水首先进入厌氧区，随后进入缺氧区，再经好氧区后出水。

该工艺是通过厌氧和好氧、缺氧和好氧交替变化的环境完成除磷脱氮反应。在厌氧条件下，回流污泥中的聚磷菌受到抑制，只能释放体内的磷酸盐获取能量，以吸收污水中的可快速生化降解的溶解性有机物来维持生存，并在细胞内将有机物转化成聚β羟丁酸(phb)贮存起来。在这个过程中完成了磷的厌氧释放；在缺氧条件下，反硝化菌利用污水中的有机碳作为电子供体，以硝酸盐作为电子受体进行“无氧呼吸”，将回流液中硝态氮还原成氮气释放出来，完成反硝化过程；而在好氧条件下，一方面聚磷菌将体内的phb进行好氧分解，释放的能量用于细胞合成、增殖和吸收污水中的磷合成聚磷酸盐，随剩余污泥排出系统，从而实现污水的除磷，另一方面硝化菌把污水中的氨氮氧化成硝酸盐；再向缺氧池回流，为脱氮作好必要的准备。

a²/o工艺的特点是把除磷、脱氮和降解有机物三个生化过程结合起来，用简单的流程，尽量少的构筑物，完成复杂的处理过程，给工程实施创造方便条件。目前污水处理厂一般是将a²/o池和二沉池分开布置，如图1所示的a²/o工艺流程框图。a²/o生物池和二沉池分开布置的缺点如下：

1.占地面积较大，一般二沉池采用辐流式二沉池(包括中进周出型式、周进周出型式等)，形状为圆形，无法与其他构筑物合建，特别是多组二沉池并联时，布置非常不便，比较浪费土地。

2.需要设置污泥回流泵站，需要占地。

3.二沉池进水配水管、污泥回流管道比较长，增加造价。

目前，为了节约用地，也有a²o+矩形沉淀池的设计，这种设计为了让a²/o和矩形二沉池均要满足设计要求，需要a²o的停留时间很长，矩形二沉池受制于设备，难以大型化，设备故障率也较高。

因此，急需提供一种简单、高效、占地少的污水处理装置来解决上述缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种简单、高效、占地少的污水处理装置。

本发明的另一个目的在于提供一种包含上述污水处理装置的污水处理系统。

为实现上述目的，本发明提供了一种污水处理装置，包括呈圆形结构的二沉池，环绕所述二沉池设置有生物反应区，所述生物反应区包括串联的第一兼氧池、第二兼氧池、第一好氧池和第二好氧池，污水依次经过所述第一兼氧池、所述第二兼氧池、所述第一好氧池和所述第二好氧池进行处理，然后进入所述二沉池。

与现有技术相比，本申请的污水处理装置，第一兼氧池与回流污泥混合，进行选择、释磷、反硝化，第二兼氧池主要作用是反硝化；第一好氧池的主要作用为去除有机物及硝化；第二好氧池内的有机物和氨氮能被充分降解。第一兼氧池、第二兼氧池、第一好氧池和第二好氧池四个区域之间为串联推流式，且各个池区域内的生物反应为完全混合式，所以能结合推流式和完全混合式2种反应器的优点，抗冲击能力强，处理程度高，达到高效处理的目的。将二沉池设置为圆形，且生物反应区环绕该二沉池设置，即第一兼氧池、第二兼氧池、第一好氧池和第二好氧池围绕该二沉池设置，可有效的节约土地，节约造价。

较佳地，所述第一兼氧池、所述第二兼氧池、所述第一好氧池和所述第二好氧池相互之间设有隔墙。

较佳地，所述第一兼氧池、所述第二兼氧池、所述第一好氧池和所述第二好氧池内均设有溶解氧控制装置，以控制所述第一兼氧池、所述第二兼氧池、所述第一好氧池和所述第二好氧池内的溶解氧。

较佳地，所述第一兼氧池的溶解氧为0.0～1.0mg/l，所述第二兼氧池的溶解氧为0.0～1.0mg/l，所述第一好氧池的溶解氧为0.6～5.0mg/l，所述第二好氧池的溶解氧为0.6～5.0mg/l。

较佳地，污水处理装置还包括配水槽和集水槽，污水经所述第二好氧池进行处理后通过所述配水槽进入所述二沉池，经过沉淀的上清液进入所述集水槽后排出。

较佳地，污水处理装置还包括污泥回流泵房，所述污泥回流泵房设有污泥回流泵，所述二沉池设有吸泥机和排泥管，所述吸泥机将污泥吸入并通过所述排泥管将污泥输送至所述污泥回流泵房，所述污泥回流泵将污泥回流至所述第一兼氧池。

较佳地，所述污泥回流泵房位于所述第一兼氧池和所述第二好氧池之间。

较佳地，所述第二好氧池内还设置有混合液回流泵，用于将硝化液送至所述第二兼氧池。

相应地，本申请还提供一种污水处理系统，包括至少两个上述污水处理装置。

较佳地，所述第一兼氧池设有搅拌器搅拌。

污水处理系统将多个污水处理装置集约化在一起，运行管理方便，其中二沉池采用目前最高效的圆形的周进周出辐流式沉淀池，将污泥回流泵房位于相邻两所述第一兼氧池之间，布局巧妙，用地非常节省。

附图说明

图1是现有技术的a²/o工艺流程框图。

图2是本申请污水处理装置的结构示意图。

图3是本申请污水处理系统的结构示意图。

符号说明：

污水处理系统200，污水处理装置100，二沉池10，吸泥机11，排泥管13，生物反应区20，第一兼氧池21，第二兼氧池23，第一好氧池25，第二好氧池27，隔墙30，配水槽40，集水槽50，污泥回流泵房60，污泥回流泵61，混合液回流泵70。

具体实施方式

为详细地说明本发明的技术方案、构造特征、所实现的技术效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参考图2，本申请的污水处理装置100，包括呈圆形结构的二沉池10，环绕二沉池10设置有生物反应区20，生物反应区20包括串联的第一兼氧池21、第二兼氧池23、第一好氧池25和第二好氧池27，污水依次经过第一兼氧池21、第二兼氧池23、第一好氧池25和第二好氧池27进行处理，然后进入二沉池10。

请继续参考图2，第一兼氧池21、第二兼氧池23、第一好氧池25和第二好氧池27通过溶解氧控制。具体地，第一兼氧池21、第二兼氧池23、第一好氧池25和第二好氧池27内均设有溶解氧控制装置(图未示)，以控制第一兼氧池21、第二兼氧池23、第一好氧池25和第二好氧池27内的溶解氧。进一步，第一兼氧池21的溶解氧为0.0～1.0mg/l，第一兼氧池21与回流污泥混合，进行选择、释磷、反硝化；第二兼氧池23的溶解氧为0.0～1.0mg/l，第二兼氧池23主要作用是反硝化；第一好氧池25的溶解氧为0.6～5.0mg/l，第一好氧池25的主要作用为去除有机物及硝化；第二好氧池27的溶解氧为0.6～5.0mg/l，第二好氧池27内的有机物和氨氮能被充分降解，优选地，第一兼氧池21的溶解氧为0.2～1.0mg/l，第二兼氧池23的溶解氧为0.2～1.0mg/l，第一好氧池25的溶解氧为0.8～4.0mg/l，第二好氧池27的溶解氧为1.0～4mg/l。具体实施例中，溶解氧控制装置采用微孔曝气器，但不以此为限。每个区域曝气量可以通过阀门开度或风机控制，亦可通过曝气头布置方式不同来控制，从而精确控制每个区域的溶解氧。通过曝气强度控制溶解氧在第一兼氧池21、第二兼氧池23内以实现高效脱氮从而避免设置专门的厌氧池。同时，曝气可以兼作搅拌用途，可省去搅拌、推流设备，节约运营成本及投资。第一好氧池25和第二好氧池27两个区域内的溶解氧通过阀门或风机精确控制，亦可通过曝气头布置方式不同来控制，实现有机物和氨氮高效降解。优选地，第一兼氧池21不设置微孔曝气器，采用搅拌器搅拌。此外，由于可方便的通过溶解氧控制装置实现各区域溶解氧含量，因此，在出水对总氮不做要求时，或者在进水的总氮特别低的情况下，可以改变第二兼氧池23内的溶解氧浓度和运行条件，将第二兼氧池23改成好氧池。还可以改变第一兼氧池21和第二兼氧池23内的溶解氧浓度和运行条件，将第一兼氧池21和第二兼氧池23均改成好氧池，因此，本申请的污水处理装置100可根据实际水况和处理要求进行合理的调整，无需添加新的水处理设备，成本降低且适应范围广。另，为提高污水处理效果，污水处理装置100还包括厌氧池，污水先经厌氧池处理，然后进入第一兼氧池21内。

请继续参考图2，本申请的二沉池10采用圆形的周进周出辐流式沉淀池，生物反应区20围绕二沉池10设置，本实施例中，生物反应区20围绕二沉池10后形成四边形结构，但不以此为限，比如还可以为圆形。生物反应区20划分为第一兼氧池21、第二兼氧池23、第一好氧池25和第二好氧池27四个区域，箭头k为污水流向，四个区域之间可不设置隔墙30，而通过溶解氧控制来实现第一兼氧池21、第二兼氧池23、第一好氧池25和第二好氧池27四个区域的划分，结构简单及降低成本。也可以在第一兼氧池21、第二兼氧池23、第一好氧池25和第二好氧池27相互之间设有隔墙30，清晰的划分第一兼氧池21、第二兼氧池23、第一好氧池25和第二好氧池27四个区域。隔墙30可设有孔或开口，以供各区域之间的污水流动，还可通过抽水泵来实现污水的流通，在此不做限制。第一兼氧池21、第二兼氧池23、第一好氧池25和第二好氧池27四个区域之间为串联推流式，且各个池区域内的生物反应为完全混合式，所以污水处理装置100能结合推流式和完全混合式2种反应器的优点，抗冲击能力强，处理程度高，达到高效处理的目的。

请继续参考图2，污水处理装置100还包括配水槽40和集水槽50，污水经第二好氧池27进行处理后通过配水槽40进入二沉池10，经过沉淀的上清液进入集水槽50后排出。进一步，污水处理装置100还包括污泥回流泵房60，污泥回流泵房60设有污泥回流泵61，二沉池10设有吸泥机11和排泥管13。吸泥机11从二沉池10中将污泥吸入并通过排泥管13将污泥输送至污泥回流泵房60，污泥回流泵61将污泥回流至第一兼氧池21。其中，污泥回流比为50～150％。需要说明的是，污泥回流泵房60可以设置在生物反应区20内，也可以设置在生物反应区20外。一实施例中，污泥回流泵房60位于第一兼氧池21和第二好氧池27之间，更好的降低污水处理装置100的占地面积。更进一步，若出水对总氮有去除要求，第二好氧池27内还设置有混合液回流泵70，用于将硝化液送至第二兼氧池23。其中，硝化液回流比为0～1000％。此外，为了提高脱氮效果，可将活性污泥浓度控制至5000mg/l以上，活性污泥菌胶团比较大，外部与溶解氧充分接触，能发生硝化反应，菌胶团内部由于与溶解氧接触不充分，可以产生缺氧反硝化作用，从而产生同步硝化反硝化效果。

请参考图3，污水处理系统200包括至少两个污水处理装置100。本实施例中，污水处理系统200包括两个并列设置的污水处理装置100，但不以此为限。利用多组污水处理装置100合建并并联运行，可大大减少占地面积、节约土地及节省造价，同时，多个污水处理装置100集约化在一起，运行管理方便，提高污水处理效率。本实施例中，污泥回流泵房60位于相邻两第一兼氧池21之间，从而减少污泥回流泵房60占地，大大减小占地面积。

下面结合附图2-图3，详细阐述本申请的污水处理装置100的工作原理：

污水先进入第一兼氧池21，第一兼氧池21内的污泥中聚磷菌受到抑制，只能释放体内的磷酸盐获取能量，以吸收污水中的可快速生化降解的溶解性有机物来维持生存，并在细胞内将有机物转化成聚β羟丁酸(phb)贮存起来，即在这个过程中完成了磷的厌氧释放；再进第二兼氧池23，第二兼氧池23内的反硝化菌利用污水中的有机碳作为电子供体，以硝酸盐作为电子受体进行“无氧呼吸”，将硝化液中硝态氮还原成氮气释放出来，完成反硝化过程；然后进入第一好氧池25和第二好氧池27，在好氧条件下，一方面聚磷菌将体内的phb进行好氧分解，释放的能量用于细胞合成、增殖和过量吸收污水中的磷合成聚磷酸盐，随剩余污泥排出系统，从而实现污水的除磷，另一方面硝化菌把污水中的氨氮氧化成硝酸盐。污水经第二好氧池27进行处理后通过配水槽40进入二沉池10，经过沉淀的上清液进入集水槽50后排出。污泥被吸泥机11将吸入并通过排泥管13将污泥输送至污泥回流泵房60，污泥回流泵61将污泥回流至第一兼氧池21，硝化液通过混合液回流泵70送至第二兼氧池23。

与现有技术相比，本申请的污水处理装置100，第一兼氧池21与回流污泥混合，进行选择、释磷、反硝化，第二兼氧池23主要作用是反硝化；第一好氧池25的主要作用为去除有机物及硝化；第二好氧池27内的有机物和氨氮能被进一步充分降解。第一兼氧池21、第二兼氧池23、第一好氧池25和第二好氧池27四个区域之间为串联推流式，且各个池区域内的生物反应为完全混合式，所以能结合推流式和完全混合式2种反应器的优点，抗冲击能力强，处理程度高，达到高效处理的目的。将二沉池10设置为圆形，且生物反应区20环绕该二沉池10设置，即第一兼氧池21、第二兼氧池23、第一好氧池25和第二好氧池27围绕该二沉池10设置，可有效的节约土地，节约造价。

以上所揭露的仅为本申请的较佳实例而已，不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，均属于本申请所涵盖的范围。