一种深度脱氮除磷的一体化污水处理装置的制作方法

本实用新型涉及水处理技术领域，尤其涉及一种深度脱氮除磷的一体化污水处理装置。

背景技术：

目前我国农村污水处理率很低，但随着社会主义生态文明建设的提出，以及居民对生活品质的不断追求，农村污水处理的提升空间广阔。由于经济和社会发展水平的差异，农村污水的处理工艺决不能照搬城市污水，否则极易在实际应用中“水土不服”。因此，针对我国农村污水水量小、日变化大、地区差异明显等特点，必须研究和开发适合我国国情的、具有费用低、管理简单、效果稳定的分散农村污水处理工艺设备。

一体化污水处理设备简单的说就是集污水处理工艺中各处理单元、各功能构筑物及附属设备为一体的污水处理装置。一体化设备因具有处理效率高、能耗低、产泥量少、管理方便、占地面积小等优点，在污水处理领域的应用日益广泛。与大型传统的污水处理系统相比，其在农村地区具有更加广阔的发展前景和不可替代的优势。可减少资金投入、缓解市政管道建设压力、有效节约建筑空间、降低土地利用成本、高度集成水处理工艺，进而推动水处理行业的革新。小型一体化处理设备已开始在污水的分散型处理领域得到应用，并发展衍生出以不同工艺为主的处理设备。近几年，对于一体化分散式污水处理设备的研究越来越多，对其研究的论文和专利逐年增多，增长速度极为明显。上述分散式处理工艺中生态、化粪池、厌氧处理等工艺因为自身特点导致设计的一体化设备占地面积大、集成度不高、运行管理复杂、处理效果差，不适用于农村污水一体化工艺。现在流行的一体化设备要以ao工艺、sbr工艺和mbr工艺三种工艺为主。针对农村分散式一体化设备实际需求，本研究开发一种工艺灵活可变、脱氮除磷单元独立、低能耗高集成度并配备模块化深度处理单元的小型一体化设备，满足农村污水一体化需求。

技术实现要素：

本实用新型基于ifas工艺和bardenpho工艺的优势，开发适用于分散式污水处理中的具有高效同步脱氮除磷功能、运行费用低、脱氮除磷单元独立、模块化集成式的一种深度脱氮除磷的一体化污水处理装置。本实用新型创造的污水处理装置，优势互补，创意新颖，设计巧妙。本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的：一种深度脱氮除磷的一体化污水处理装置，它包括带有提升泵的调节池和提升井以及一侧的一体化设备生化系统，该一体化设备生化系统从左到右依次为预脱硝池、厌氧池、缺氧池、好氧池、好氧沉淀池、混凝池和生物过滤池，每个池子之间通过隔板进行隔开，并在隔板的上开设有让水流通的格网，其特征在于所述调节池一侧通过提升井将水流入只调节池，并在提升井的进水口处设置提篮细格栅以截留细小悬浮物和颗粒物，调节池的另一侧通过提升泵将水通过带进水口的管道分别直插预脱硝池、厌氧池和缺氧池中，其中预脱硝池中的进水口位于液面以上0.1cm，厌氧池中的进水口位于液面以下1.4m，缺氧池中的进水口位于液面以上0.1cm，该进水口出口处均设置球阀便于调节进水量，所述预脱硝池与厌氧池的格网位于隔板的底部，厌氧池与缺氧池的格网位于隔板顶部液面处，好氧池与缺氧池的格网位于隔板底部，好氧池与好氧曝气池的网格位于隔板顶部液面处，所述预脱硝池、缺氧池和好氧池的底部还安装曝气器，其中预脱硝池底部和缺氧池底部安装穿孔管曝气器，厌氧池底部和好氧池底部安装微孔曝气器，好氧沉淀池底部设置单排微孔曝气器，所述混凝池由搅拌混凝槽、沉淀槽和底部至少一组泥斗构成，其中该泥斗设置在混凝池的底部两侧，并与底部呈倾角55°所述混凝槽中部位置安装穿孔管曝气器进行搅拌混凝，沉淀槽内沉淀分离后出水由顶部溢流孔进入生物过滤池，所述生物过滤池分为配水区和过滤区，混凝出水由配水区进入生物过滤池底部，采用升流式过滤，经填料过滤后，达标出水由顶部排水口自流排出。

作为优选：所述预脱硝池、缺氧池和好氧池中加装固定床填料，该填料为悬浮球填料串接固定而成，填料间隔10~20cm，其中悬浮球填料内填充聚氨酯海绵填料，填充率≥60%。

作为优选：所述厌氧池底部曝气器的进气管设置电磁阀控制进气频率，所述厌氧池可在厌氧功能和好氧功能之间切换，电磁阀控制开启10~30s、关闭1~3min模式可实现厌氧效果。

作为优选：所述好氧沉淀池底部设置的单排微孔曝气器的两侧靠近池壁处安装两组内置沉淀池，所述内置沉淀池采取底部进流、同时底部重力回流方式，沉淀池底部泥斗倾角55°，沉淀出水由顶部得两组三角堰过水进入混凝池，顶部三角堰位于好氧沉淀池和混凝池隔板一侧，所述三角堰前端远离隔板一侧设置挡板，防止浮渣进入混凝池。

作为优选：所述生物过滤池由一侧的配水区和生物过滤区组成，混凝沉淀出水经配水区均匀布水后进入生物过滤区底部，配水区底部过水通道内焊接过水挡板以保证均匀布水，过水挡板倾角135°。经过升流过滤后出水由顶部收水三角堰收集出水，所述生物过滤区由下至上分别为底部不锈钢隔板、填料承托层、填料/滤料、顶部不锈钢隔板，所述底部不锈钢隔板和填料承托层之间设置由穿孔曝气管组成的长方形曝气器，通过电磁式隔膜气泵供气，由池壁的曝气管接入曝气器，定期对滤池内填料/滤料进行气反洗，所述生物过滤池底部设置反洗排水管和反洗排水进气管，定期进行气反洗，经过所述气反洗后，反洗液通过反洗排水管排入调节池，滤池排空后进入下一轮进水过程，所述生物过滤池内填料/滤料装入由不锈钢穿孔板加工成的滤料容器中，所述滤料容器顶部两侧设有用于方便吊装用的半圆形状吊装耳朵，可实现对滤料的人工便捷更换，所述填料/滤料为模块化方式，可更换为石英砂/活性炭成为砂滤池/活性炭滤池、火山岩滤料成为曝气生物滤池或反硝化滤池、硫磺复合滤料成为自养反硝化滤池，满足不同污水处理排放标准，灵活组合。

作为优选：所述好氧沉淀池内设置有3组污泥气提管，分别为位于池端的气提排泥管、池末的气提污泥回流管，所述气提排泥管将生化池剩余污泥排出系统外，所述气提污泥回流管将硝化液分别回流至预脱硝池和缺氧池。所述气提排泥管进气管设置电磁阀，定期自动开启进气以气提排泥，气提污泥回流管的进气管设置调节球阀，通过调节进气量间接控制排泥量和污泥回流量。

作为优选：所述混凝池内设置2组气提排泥管，分别对应于2个沉淀污泥斗，将混凝物化剩余污泥通过气提排泥管排出系统外。

附图说明

图1是本实用新型装置的工艺流程图。

图2是本实用新型结构侧视图。

图3是本实用新型结构俯视图。

图4是本实用新型曝气器安装图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作详细的介绍：图1所示，一种深度脱氮除磷的一体化污水处理装置，它包括预脱硝池、厌氧池、缺氧池、好氧池、好氧沉淀池、混凝池和生物过滤池，集水井内安装进水提升泵，将污水提升进入一体化设备，动力设备包含1台回转式鼓风机和1台电磁式气泵，同时配备碳源和除磷加药泵及加药桶。

图2-4所示，一种深度脱氮除磷的一体化污水处理装置，它包括带有提升泵的调节池和提升井，之后依次连接预脱硝池14、厌氧池15、缺氧池16、好氧池17、好氧沉淀池18、混凝池19和生物过滤池20，所述调节池28提升井进水口1处设置提篮细格栅29以截留细小悬浮物和颗粒物，由调节池28内提升泵提升，由进水管1进入一体化设备生化系统，池底还设有定时搅拌用的穿孔管曝气器，所述预脱硝池底部设置穿孔管曝气器21，所述厌氧池底部设置微孔曝气器22，预脱硝池与厌氧池连接孔是位于两池间隔板底部的格网2，所述缺氧池底部设置穿孔管曝气器23，厌氧池与缺氧池连接孔是位于两池间隔板顶部液面处的格网2，所述好氧池底部设置微孔曝气器24，好氧池17与缺氧池16连接孔是位于两池间隔板底部的格网2，所述好氧池17底部设置单排微孔曝气器25，含内置沉淀池，好氧池17与好氧沉淀池18连接孔为两池隔板顶部液面处的格网2，所述混凝池19由搅拌混凝槽5、沉淀槽和底部泥斗6构成，混凝槽中部位置安装穿孔管曝气器26进行搅拌混凝，沉淀槽内沉淀分离后出水由顶部溢流孔进入生物过滤池，所述生物过滤池分为配水区和过滤区，混凝出水由配水区进入生物过滤池底部，采用升流式过滤，经填料过滤后，达标出水由顶部排水口经出水管8排出。

作为优选，所述提升泵出水进入一体化设备后采取分三点进水分别进入预脱硝池、厌氧池和缺氧池，预脱硝池进水口位于液面以上0.1cm，厌氧池进水口位于液面以下1.4m，缺氧池进水口位于液面以上0.1cm，以上进水口出口处均设置球阀便于调节进水量。

作为优选，所述预脱硝池14、缺氧池16和好氧池17中加装固定床填料，填料为悬浮球填料串接固定而成，填料间隔10~20cm，悬浮球填料内填充聚氨酯海绵填料，填充率≥60%。所述厌氧池和好氧沉淀池内无填料。

作为优选，所述厌氧池15底部曝气器进气管设置电磁阀控制进气频率，所述厌氧池15可在厌氧功能和好氧功能之间切换，电磁阀控制开启10~30s、关闭1~3min模式可实现厌氧功能，整体工艺变为a-a²o工艺；电磁阀常开可实现好氧功能，整体工艺变为bardenpho工艺。

作为优选，所述好氧沉淀池18底部设置单排微孔曝气器25，两侧靠近池壁处安装两组内置沉淀池13，所述内置沉淀13池采取底部进流、同时底部重力回流方式，沉淀池底部泥斗倾角55°，沉淀出水由顶部得两组三角堰过水进入混凝池，顶部三角堰4位于好氧沉淀池17和混凝池19隔板一侧。所述三角堰4前端远离隔板一侧设置挡板3，防止浮渣进入混凝池。

作为优选，所述混凝池由内置的混凝搅拌槽5和沉淀槽组合构成，混凝池底部并排布置两组泥斗6，泥斗倾角55°。好氧沉淀池产水经顶部三角堰进入混凝搅拌槽后与除磷药剂混合，搅拌槽中部安装26曝气穿孔管，通过曝气搅拌混凝后，泥水混合物由底部进入沉淀槽，经过沉淀分离后，出水由顶部过水三角堰板进入生物过滤区，过水三角堰位于混凝池和生物过滤池隔板一侧。

作为优选，所述生物过滤池由一侧的配水区和生物过滤区组成，混凝沉淀出水经配水区均匀布水后进入过滤区底部，配水区底部过水通道内焊接过水挡板10以保证均匀布水，过水挡板倾角135°。经过升流过滤后出水由顶部收水三角堰收集出水，收水三角堰位于远离隔板一侧，出水进入清水区后，达标出水自流排出一体化设备。

作为优选，所述过滤区由下至上分别为底部不锈钢隔板、填料承托层、填料/滤料9、顶部不锈钢隔板，所述底部不锈钢隔板和填料承托层之间设置由穿孔曝气管27组成的长方形曝气器，通过电磁式隔膜气泵供气，由池壁的曝气管接入曝气器，定期对滤池内填料/滤料进行气反洗。所述生物过滤池底部设置反洗排水管和反洗排水进气管，定期进行气反洗，经过所述气反洗后，反洗液通过反洗排水管排入调节池，滤池排空后进入下一轮进水过程。

作为优选：所述生物过滤池内填料/滤料装入由不锈钢穿孔板加工成的滤料容器中，所述滤料容器顶部两侧设有用于方便吊装用的半圆形状吊装耳朵，可实现对滤料的人工便捷更换。所述9填料/滤料为模块化方式，可更换为石英砂/活性炭成为砂滤池/活性炭滤池，可更换为火山岩滤料成为曝气生物滤池或反硝化滤池，可更换为硫磺复合滤料成为自养反硝化滤池，满足不同污水处理排放标准，灵活组合。

作为优选，所述好氧沉淀池设置污泥气提管3，分别为位于池端的气提排泥管、池末的气提污泥回流管，所述气提排泥管将生化池剩余污泥，经排泥总管7排出系统外，所述气提污泥回流管将硝化液分别回流至预脱硝池和缺氧池。所述气提排泥管进气管设置电磁阀，定期自动开启进气以气提排泥，气提污泥回流管的进气管设置调节球阀，通过调节进气量间接控制排泥量和污泥回流量。

作为优选，所述混凝池内设置2组气提排泥管，分别对应于2个沉淀污泥斗，将混凝物化剩余污泥通过气提排泥管排出系统外。

本实用新型一种深度脱氮除磷的一体化污水处理装置，其特征在于，包括如下步骤：

a.污水经过细格栅截留和沉淀隔渣，通过调节池的污水均质、均量后经提升泵提升进入生化系统。为满足脱氮除磷效率和工艺需求，设置预脱硝、厌氧和缺氧池三个进水点。

b.污水由顶部进水，通过各工艺池间隔板上的格网上下折流反应后，经过好氧沉淀池的内置沉淀池分离后进入混凝池，搅拌沉淀后经生物滤池配水区进入生物过滤区，过滤后出水由顶部收水三角堰出水，达标排放。

c.硝化液回流通过设置在好氧沉淀池内的气提回流管回流至预脱硝池和缺氧池；生化排泥由设置在好氧沉淀池池端的气提排泥管手动/自动排出系统，物化排泥由设置在混凝池泥斗的气提排泥管手动/自动排出系统，排入污泥消化池，进行有机污泥的减量，然后排入污泥储存池，定期外运。

d.混凝池内混凝搅拌通过曝气穿孔管曝气搅拌混凝后，由底部过水、沉淀分离后进入生物过滤池；生物过滤池内的过滤区需定期进行气反冲洗，反洗废水回流至调节池。

作为优选：所述步骤b中好氧沉淀池设计最大表面负荷为1.0m³/m²·h，沉淀池底部缝隙宽度0.3~0.4m，混凝沉淀池表面负荷2.31m³/m²·h，生物过滤池表面负荷2.08m³/m²·h。