一种具有强化除磷脱氮功能的一体化设备的制作方法

本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种具有强化除磷脱氮功能的一体化设备。

背景技术：

目前污水处理方法主要有物化法、活性污泥法、吸附法等，其中活性污泥法由于成本低、效果好而得到了广泛应用。常用活性污泥法工艺有a/o、a²/o、氧化沟工艺、sbr工艺等。

中小城镇、农村等地区受管网设施建设情况、节假日人员变动、化肥施用、产业布局等影响，污水的水质、水量波动较大，对常规污水处理工艺造成很大困扰，特别是氮、磷含量时常难以达标排放。在反应区中添加生物培养填料，构建活性污泥生长环境，虽能在一定程度上起到耐冲击负荷、增强有机物降解率等作用，但对于进水碳源缺乏、总氮、总磷、氨氮含量高的污水来说，稳定达标排放的难度还是较大。

技术实现要素：

针对上述问题和缺陷，本实用新型的目的是提供一种具有强化除磷脱氮功能的一体化设备。此设备具有优良的降解总氮、去除氨氮和总磷的性能，适用于处理进水碳源低、具有总氮、总磷、氨氮含量高特征的污水。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种具有强化除磷脱氮功能的一体化设备，所述设备中包括在污水处理的水流方向上依次连通的第一段缺氧区、第二段厌氧区、第三段初沉池、第四段好氧区、第五段缺氧区、第六段好氧区和第七段终沉池；所述第一段缺氧区、第二段厌氧区和第五段缺氧区上均设置原水进水口，使原水根据c/n值以不同的流量配比分别从所述第一段缺氧区、第二段厌氧区和第五段缺氧区中进水。

进一步地，所述第一段缺氧区、第二段厌氧区、第三段初沉池、第四段好氧区、第五段缺氧区、第六段好氧区和第七段终沉池的容积比为1:1:1:1.5:3:3.5:1。

进一步地，还包括设置于所述第六段好氧区中的硝化液回流泵，所述硝化液回流泵通过回流管道与第五段缺氧区连通，使第六段好氧区中的硝化液回流至所述第五段缺氧区。

进一步地，还包括设置于所述第三段初沉池中的初沉污泥回流泵，所述初沉污泥回流泵通过回流管道与第二段厌氧区连通，使第三段初沉池中的污泥回流至第二段厌氧区。

进一步地，还包括设置于所述第七段终沉池中的终沉污泥回流泵，所述终沉污泥回流泵通过回流管道与所述第一段缺氧区连通，使第七段终沉池中的污泥回流至所述第一段缺氧区。

进一步地，所述第四段好氧区和第六段好氧区的底部均设有盘式曝气器。

进一步地，所述第一段缺氧区、第二段厌氧区和第五段缺氧区中均设置搅拌器。

进一步地，所述第一段缺氧区和第五段缺氧区中添加有高效脱氮填料；第四段好氧区和第六段好氧区中添加有悬浮填料。

本实用新型还提供了如前述的具有强化除磷脱氮功能的一体化设备的控制方法，所述原水的进水根据原水的c/n比进行流量分配；当c/n为1:1时，所述第一段缺氧区、第二段厌氧区与第五段缺氧区进水流量分配比为2:1:1；当c/n大于1:1，且不超过6:1时，第一段缺氧区、第二段厌氧区与第五段缺氧区进水流量分配比为3:1:1；当c/n大于6:1时，第一段缺氧区、第二段厌氧区与第五段缺氧区进水流量分配比为1:2:4。

本实用新型的该一体化设备结构中池体之间共用池壁，结构紧凑，设备易于维护，减少了设备建设成本。通过可变开度电动球阀控制多点进水，使进水碳源均衡分配，配合外部碳源的投加，可强化生物脱氮效率，同时回流污泥回流到缺氧区有利于降低回流污泥中硝酸盐和溶解氧含量，促进生物除磷效果。初沉池和终沉池的设置可进一步强化水中悬浮物和磷的去除。好氧池底部设有盘式曝气器，为微生物降解有机污染物和硝化反应提供氧气。好氧池内回流泵和终沉池污泥回流泵可以使硝化液和污泥回流，达到生物除磷脱氮的目的。

本实用新型将碳源分配与同步硝化反硝化技术相结合并辅以化学除磷装置，提高碳源利用效率，结合化学和生物除磷，以增强设备脱氮除磷效率，提高了污水处理达标率并节省占地面积。本实用新型的一体化设备结构紧凑，多点进水工艺和污泥回流方式可随时改变反应区功效，处理方式十分灵活，适用于进水水质波动性较大，中小水量污水的处理，其瞬间进水有机负荷的波动对系统的冲击较小、除磷脱氮去除率高、污水处理效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的一体化设备结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据图1所示，说明本实用新型的具有强化除磷脱氮功能的一体化设备，所述设备中包括在污水处理的水流方向上依次连通的第一段缺氧区1、第二段厌氧区2、第三段初沉池3、第四段好氧区4、第五段缺氧区5、第六段好氧区6和第七段终沉池7；所述第一段缺氧区1、第二段厌氧区2和第五段缺氧区5上均设置原水进水口12，使原水根据c/n值以不同的流量配比分别从所述第一段缺氧区1、第二段厌氧区2和第五段缺氧区5中进水，最终经过第七段终沉池7后，由出水管道11出水。

本实施方式中，该一体化设备中在第一段缺氧区1、第二段厌氧区2和第五段缺氧区5上均设置原水进水口12，将原水根据c/n值以不同的流量配比分别从上述第一段缺氧区1、第二段厌氧区2和第五段缺氧区5中进水，使进水与污泥回流充分混合，起到均质均量及减少硝酸盐的作用；多点进水均衡分配碳源，一方面有效避免或降低因回流污泥中硝酸盐对生物除磷的影响，另一方面促进厌氧段磷的释放，同时改善由碳源不足所造成的脱氮率降低的情况。从而使污水依次经过第一段缺氧区1、第二段厌氧区2、第三段初沉池3、第四段好氧区4、第五段缺氧区5、第六段好氧区6和第七段终沉池7，提高碳源利用效率，增强了脱氮除磷效果。

在一种优选的实施方式中，所述第一段缺氧区1、第二段厌氧区2、第三段初沉池3、第四段好氧区4、第五段缺氧区5、第六段好氧区6和第七段终沉池7的容积比为1:1:1:1.5:3:3.5:1。

优选的，该一体化设备的整体外型为矩形，且其中设置的所述第一段缺氧区1、第二段厌氧区2、第三段初沉池3、第四段好氧区4、第五段缺氧区5、第六段好氧区6和第七段终沉池7均为矩形结构，同时各个单元的排布方式如图1所述，不同单元的池体之间可共用池壁，使整个设备的结构紧凑，减少了建设成本，另外，这种结构的设置方式占地面积小，采用的设备、管道与阀门少，易于维护。

在一种优选的实施方式中，还包括设置于所述第六段好氧区6中的硝化液回流泵10，所述硝化液回流泵10通过回流管道与第五段缺氧区5连通，使第六段好氧区6中的硝化液回流至所述第五段缺氧区5。

在一种优选的实施方式中，还包括设置于所述第三段初沉池3中的初沉污泥回流泵9，所述初沉污泥回流泵9通过回流管道与第二段厌氧区2连通，使第三段初沉池3中的污泥回流至第二段厌氧区2。

在一种优选的实施方式中，还包括设置于所述第七段终沉池中的终沉污泥回流泵8，所述终沉污泥回流泵8通过回流管道与所述第一段缺氧区1连通，使第七段终沉池7中的污泥回流至所述第一段缺氧区1。

上述硝化液回流泵和污泥回流泵可以使混合液和污泥回流，达到反硝化脱氮和生物除磷的目的。

在一种优选的实施方式中，所述第四段好氧区4和第六段好氧区6的底部均设有盘式曝气器13，为微生物代谢提供所需氧气，同时曝气的搅拌作用可以增强传质效果。

在一种优选的实施方式中，所述第一段缺氧区1、第二段厌氧区2和第五段缺氧区5中均设置搅拌器。

进一步地，所述第一段缺氧区1和第五段缺氧区5中添加有高效脱氮填料；第四段好氧区4和第六段好氧区6中添加有悬浮填料，以增强设备的污水处理效果。

本实施方式还提供该具有强化除磷脱氮功能的一体化设备的控制方法，上述原水的进水根据原水的c/n比进行流量分配；当c/n为1:1时，第一段缺氧区、第二段厌氧区与第五段缺氧区进水流量分配比为2:1:1；当c/n大于1:1，且不超过6:1时，第一段缺氧区、第二段厌氧区与第五段缺氧区进水流量分配比为3:1:1；当c/n大于6:1时，第一段缺氧区、第二段厌氧区与第五段缺氧区进水流量分配比为1:2:4。

试验例1

使用上述具有强化除磷脱氮功能的一体化设备，并采用本实施方式的控制方法对某地区生活污水进行处理。其中，该污水中的c/n为1:1，因此第一段缺氧区、第二段厌氧区与第五段缺氧区进水流量分配比为2:1:1，在硝化液回流泵回流比为200％，好氧区悬浮填料填充率40％，缺氧区高效脱氮填料填充率60％，溶解氧(do)为3-5mg/l时，该一体化设备总氮、氨氮去除率在90％左右。出水平均nh4⁺-n约为5mg/l，tn约为10-12mg/l，tp约为0.1-0.5mg/l，bod5约10mg/l,codcr约50mg/l，达到国家一级a出水标准。

试验例2

使用上述一体化设备并采用本实施方式的控制方法对某地区的生活污水进行处理。其中，该污水中的c/n为3:1，因此第一段缺氧区、第二段厌氧区与第五段缺氧区进水流量分配比为3:1:1，在硝化液回流泵回流比为200％，好氧区悬浮填料填充率35％，缺氧区高效脱氮填料填充率65％，溶解氧(do)为3-5mg/l时，该一体化设备总氮、氨氮去除率在95％左右。出水平均nh4⁺-n约为2mg/l，tn约为5-11mg/l，tp约为0.1-0.5mg/l，bod5约10mg/l,codcr约50mg/l，达到国家一级a出水标准。

试验例3

使用上述一体化设备并采用本实施方式的控制方法对某地区的生活污水进行处理。其中，该污水中的c/n为7:1，因此第一段缺氧区、第二段厌氧区与第五段缺氧区进水流量分配比为1:2:4，在硝化液回流泵回流比为200％，好氧区悬浮填料填充率50％，缺氧区高效脱氮填料填充率50％，溶解氧(do)为3-5mg/l时，该一体化设备总氮、氨氮去除率在98％左右。出水平均nh4⁺-n约为1mg/l，tn约为2-5mg/l，tp约为0.1-0.5mg/l，bod5约10mg/l,codcr约50mg/l，达到国家一级a出水标准。

试验例4

使用本实用新型的上述一体化设备并采用与本实用新型的一体化设备控制方法不同的进水方式，对实施例1中采用的生活污水样品进行处理。其中，该污水中的c/n为1:1，将第一段缺氧区、第二段厌氧区与第五段缺氧区进水流量分配比设置为1:1:1，在硝化液回流泵回流比为200％，好氧区悬浮填料填充率70％，缺氧区高效脱氮填料填充率50％，溶解氧(do)为2-3mg/l时，该一体化设备脱氮率在80％左右。出水平均nh4⁺-n约为10mg/l，tn约为15-20mg/l，tp约为1-2mg/l，bod5约20mg/l,codcr约100mg/l，未达到国家标准。

试验例5

使用本实用新型的上述一体化设备并采用与本实用新型的一体化设备控制方法不同的进水方式，对实施例2中采用的生活污水样品进行处理。其中，该污水中的c/n为3:1，将第一段缺氧区、第二段厌氧区与第五段缺氧区进水流量分配比设置为2:1:1在硝化液回流泵回流比为200％，好氧区悬浮填料填充率50％，缺氧区高效脱氮填料填充率50％，溶解氧(do)为2-3mg/l时，该一体化设备脱氮率在86％左右。出水平均nh4⁺-n约为7-9mg/l，tn约为14-18mg/l，tp约为1-1.5mg/l，bod5约15mg/l,codcr约70mg/l，未达到国家标准。

试验例6

使用本实用新型的上述一体化设备，不同的是，将上述实施例1中采用的生活污水样品仅从第一段缺氧区中进水，污水依次经过第一段缺氧区、第二段厌氧区、第三段初沉池、第四段好氧区、第五段缺氧区、第六段好氧区和第七段终沉池。

并采用与本实用新型的一体化设备的控制方法不同的进水方式，对实施例1中采用的生活污水样品进行处理。其中，该污水中的c/n为1:1，且均从第一段缺氧区中进水，在硝化液回流泵回流比为200％，好氧区悬浮填料填充率70％，缺氧区高效脱氮填料填充率50％，溶解氧(do)为2-3mg/l时，该一体化设备脱氮率在70％左右。出水平均nh4⁺-n约为15mg/l，tn约为20-30mg/l，tp约为2-3mg/l，bod5约30mg/l，codcr约150mg/l，未达到国家标准。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。