一种活性污泥污水处理装置及污水处理工艺的制作方法

1.本发明涉及污水处理技术领域，具体为一种活性污泥污水处理装置及污水处理工艺。


背景技术：

2.活性污泥是微生物群及其附着的有机和无机物质的总称，现在生活中，活性污泥污水大部分用于污水废水的处理。通过查阅专利cn201410083449.9，得知其利用活性污泥处理污水的方法为，将污水依次经过：厌氧区、缺氧区、好氧区、内部沉淀区以及后好氧区，厌氧区与生化池；其内部沉淀区包括沉淀区和活性污泥收集区，沉淀区内设有活性污泥收集管；活性污泥收集管上设有若干收集孔。利用生化池的池容，使其生化池的浓度大大提高，并且通过降低了进入二沉池后的活性污泥的浓度，提高水质的质量；通过使二沉池回流量小，提高了生化池的释磷能力。即现有技术到利用活性污泥处理污水的一般方式分为厌氧区
→
缺氧区
→
好氧区
→
沉淀池
→
生化池，但其在装置的运行过程中存在效率低没有回路等问题。
3.现代活性污泥污水处理工艺已经趋于成熟化，通过查阅专利cn202110498002.8得知其再处理工艺上进行了功能优化，其专利是通过对污水进行多路进水、多路回流、控制性曝气、调质增碳处理以及对污泥进行活化回流处理，就可以提升各个区域不同目标菌落的活性，从而可实现高效的脱氮效果，而去再其曝气时更加节能。专利cn202110498002.8抓住了活性污泥中不同菌落对污水脱氮的不同效果，从而使其优化，但其也只是在其原有工艺流程之上对影响因素进行的优化，同样没有对未完成反应时污水的检测问题，并且不能够有效的利用作用后的活性污泥。
4.此外大部分活性污泥污水处理工艺都在使用a2/o工艺流程，其a2/o时脱磷脱氮工艺的简称。此前查阅专利cn202110498002.8与cn201410083449.9都是利用此工艺。然而，上述活性污泥污水处理工艺技术手段复杂，运行成本高，针对上述问题，本技术展开了设计并优化流程，设计了一款活性污泥污水处理装置及污水处理工艺。
5.

技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种活性污泥污水处理装置，通过好氧单元的结构化设计以及收污单元循环利用活性污泥的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种活性污泥污水处理装置，包括收水单元、污泥单元、好氧单元、缺氧单元、厌氧单元和注入单元；优先于，所述注入单元将活性污泥与污水混合后注入好氧单元，所述活性污泥与所述污水混合后依次通过所述厌氧单元、所述缺氧单元和所述好氧单元，然后分别流入收水单元和污泥单元；所述厌氧单元用于初次处理污水，提高所述污水的磷含量，所述污水与所述活性
污泥混合形成初混物；所述缺氧单元将所述初混物再处理形成再混物，使初混物中的亚硝酸氮浓度大幅度下降、生活化需氧量下降；所述好氧单元将所述再混物处理形成水和污泥，在所述好氧单元进行硝化反应、分流和固液分离；所述收水单元用于接收处理过的污水；所述污泥单元用于接收用过后的污泥，并对所述污泥进行处理，将所述污泥转换成活性污泥。
8.优选于，所述厌氧单元内设置有第二搅拌器，所述厌氧单元表面开设有出料管，所述第二搅拌器的中心轴底部于第二电机输出轴固定连接，所述第二电机与所述控制器电性连接，所述出料管管口位于距离底部上方20cm处，所述厌氧单元与回流管的一端连通，所述回流管的另一端连通所述污泥单元。
9.优选于，所述沉底通道分为第一沉底通道和第二沉底通道，所述循环管接入所述缺氧单元的入口正下方设置有检测区，所述检测区的高度为10cm；所述缺氧单元与所述厌氧单元底部通过所述第一沉底通道连通，所述第一沉底通道内设置有阀门、和磷检测器，所述靠近缺氧单元一侧设有所述磷检测器，所述磷检测器与所述控制器电性连接，所述将所述缺氧单元与所述检测区连通，所述阀门位于所述中间；所述缺氧单元与所述好氧单元底部通过所述第二沉底通道连通，所述第二沉底通道设置有氮检测器、阀门和，所述靠近好氧单元一侧设有所述氮检测器，所述氮检测器与所述控制器电性连接，所述阀门位于所述中间。
10.优选于，所述循环通道包括两个循环泵和两个循环管，所述缺氧单元与所述好氧单元、所述缺氧单元与所述厌氧单元之间均设置有所述循环管和所述管道，所述循环泵两端分别与所述管道连接。
11.优选于，所述好氧单元从左到右依次设置有反应区、旋流区和分流区；所述注入单元包括压污泵和压水泵，所述压水泵对应管道，所述管道分为收水段、垂直段和扩张段，所述收水段与所述压水泵连通，所述垂直段与所述压污泵连通，所述扩张段与所述厌氧单元连通。
12.优选于，所述旋流区内设计有旋流器，所述旋流区内固定放置有多个挡板，所述挡板之间交错排布，从旋流区输入端的一个入口到所述挡板的三个出口，所述三个出口分别连接三个所述旋流器入口，所述旋流管道内部交错布置，所述旋流管道包括内道和外道，所述内道半径为r1，所述r1介于20-30cm之间；所述外道半径为r2，所述r2介于30-40cm之间；所述分流器通过挡板与管道之间的配合实现分流减压的作用；所述分流区入口处设置有流量检测器，所述流量检测器与所述控制器电性连接，所述流量检测器检测旋流器入口处的流速；所述入口处流速介于200-500ml/min。
13.优先于，所述污泥单元内部设有污泥回收口、进水口、第一搅拌器2和活性污泥出口，所述第一搅拌器放置在所述污泥单元底部中心位置，所述第一搅拌器的中心轴底部与第一电机输出轴固定连接；在所述污泥单元顶部设有进水口和污泥回收口，所述污泥单元侧面底部设有所述活性污泥出口。
14.优先于，所述活性污泥出口连接回流管的一端，所述回流管的中间设置有自吸泵；所述回流管另一端与所述厌氧单元连接。
15.一种污水处理工艺，其具体步骤如下：
步骤s1:混合活性污泥和污水；为提高磷含量，将活性污泥与污水同时注入厌氧单元，释放活性污泥中的磷，使污水中的磷含量升高，形成初混物；步骤s2：将初混物注入缺氧单元；在缺氧池中 ，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入大量亚硝酸氮中的氮和硝酸氮中的氮还原为氮气释放至空气，因此生化需氧量浓度下降，亚硝酸氮中的氮浓度大幅度下降，而磷的变化很小，从而形成再混物；步骤s3：将再混物加入好氧池中；有机物被微生物生化降解，而继续下降；有机氮被氨化继而被硝化，使亚硝酸氮浓度显著下降，但随着硝化过程使亚硝酸氮中的氮的浓度增加，磷随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降，从而形成混合液；步骤s4：将混合液通过旋流器和分流器将活性污泥和处理好的水分离，分别收入收水单元和污泥单元。
16.优先于，在步骤s4之后还存在步骤s5；步骤s5为：二次利用活性污泥，在污泥单元加入适当水搅拌制作成活性污泥，将处理好的活性污泥再次送回厌氧单元循环利用。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果为：1、一种活性污泥污水处理装置，将好氧单元划分为反应区、旋流区以及分流区，与现有的单一的在好氧单元进行反应后，再在生化池中分离，再输出污水和污泥到收取装置，相比现有技术，本技术将这些流程都融合到了好氧单元，将生化反应区以及固液分离区连续进行，减少5%的流程之间的运输时间；2、一种活性污泥污水处理装置的优势在于通过在分流器入口处设置流速检测器，检测当入口处流速接介于200-500ml/min之间时，旋流器可以正常工作，将一条管道的混合液通过内部装置分散混合液，并由出口处的两个出口分别输出，可减少分流器进口的压力，将旋流器分流的分离效率提升10%，保障机器的正常运作。
18.3、一种活性污泥污水处理装置的优势在于在收污单元设计了再处理装置，对于一般处理设备而言，用完的活性污泥将会被直接收纳取出，而本技术可以将用过的活性污泥利用搅拌器与少量水混合，并发生微生物反应，处理成可用的活性污泥，并通过回流管直接回流至厌氧仓参与加工，这样可以减少活性污泥的使用量，而且能够减少污水处理的用电量。整体设备的综合成本降低1%。
附图说明
19.图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的正剖内部结构示意图；图3为本发明的俯剖内部结构示意图；图4为图3中a处放大图；图5为本发明的好氧单元结构示意图；图6为本发明的工艺流程图。
20.图中：1、收水单元；2、污泥单元；21、第一搅拌器；3、好氧单元；31、旋流区；32、分流器；34、进料口；35、旋流器；36、旋流管道；39、流量检测器；4、缺氧单元；5、厌氧单元；51、第二搅拌器；6、沉底通道；61、氮检测器；62、阀门；；64、磷检测器；65、压水泵；66、压污泵；7、循环泵；81、循环管；82、回流管；83、出水管；84、出污管；85、自吸泵。
具体实施方式
21.请参阅图1至图6，本发明提供一种活性污泥污水处理装置，技术方案如下：具体实施例一：参照图1，一种活性污泥污水处理装置，包括收水单元1、污泥单元2、好氧单元3、缺氧单元4、厌氧单元5和注入单元；注入单元将活性污泥与污水混合后注入好氧单元，活性污泥与污水混合后依次通过厌氧单元5、缺氧单元4和好氧单元3，然后分别流入收水单元1和污泥单元2；厌氧单元5用于初次处理污水，提高污水的磷含量，污水与活性污泥混合形成初混物；缺氧单元4将初混物再处理形成再混物，使初混物中的亚硝酸氮浓度大幅度下降、生活化需氧量下降；好氧单元3将再混物处理形成水和污泥，在好氧单元进行硝化反应、分流和固液分离；收水单元1用于接收处理过的污水；污泥单元2用于接收用过后的污泥，并对污泥进行处理，将污泥转换成活性污泥。循环通道包括两个循环泵7和两个循环管81，缺氧单元4与好氧单元3、缺氧单元4与厌氧单元5之间均设置有循环管81和管道，循环泵7两端分别与管道连接。
22.注入单元将所需的活性污泥与污水按照1：150-1：200的比例配比一起注入厌氧单元5；厌氧单元5将注入的活性污泥与污水通过充分混合形成初混物，通过充分混合，活性污泥中的磷释放进入污水中，提高污水磷含量，在厌氧单元的反应时间在5-20h。初混物由循环管81注入缺氧仓，在缺氧仓中初混物发生硝化反应，消耗缺氧仓内的氧气，生物需氧量降低，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入大量亚硝酸氮和硝酸氮还原为氮气释放至空气，亚硝酸氮浓度大幅度下降，而磷的变化很小，在缺氧单元的反应时间一般控制在6-15h之间，反应完成后形成再混物。再混物通过循环管81从进料口34加入好氧池中 ，在好氧单元中有机物被微生物生化降解，而继续下降；有机氮被氨化继而被硝化，使亚硝酸氮浓度显著下降，但随着硝化过程使亚硝酸氮的浓度增加，磷随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降，形成混合液；混合液经过分流和固液分离，由出水管83将处理好的污水流入收水单元1，由出污管84将用过的污泥流入污泥单元2，一般在好氧单元的反应时间在10-20h之间；完成一次处理和净化10-20t污水。
23.污泥单元2可对用过的污泥二次处理成活性污泥，并由回流泵通过回流管82注入厌氧单元5循环利用活性污泥。
24.具体实施例二：参照图2，在具体实施例一的基础上，还包括控制器；厌氧单元5内设置有第二搅拌器51，所述厌氧单元表面开设有出料管，第二搅拌器51的中心轴底部于第二电机输出轴固定连接，第二电机与控制器电性连通，出料管管口位于距离底部上方20cm处，厌氧单元5与回流管82的一端连通，回流管82的另一端连接污泥单元2。
25.在厌氧仓中设置有第二搅拌器51，其作用可以将刚注入的污水和活性污泥充分混合形成初混物，还能加速活性污泥与污水的磷物质的交换，从而加快反应时间，提高了处理速度。
26.具体实施例三：参照图4，在具体实施例二的基础上，还包括控制器；沉底通道6分为第一沉底通道和第二沉底通道，循环管接入缺氧单元的入口正下方设置有检测区，检测区的高度为10cm；缺氧单元4与厌氧单元5底部通过第一沉底通道连通，第一沉底通道内设置有阀门62、和磷
检测器64，靠近缺氧单元4一侧设有磷检测器64，磷检测器64与控制器电性连接，将缺氧单元4与检测区连通，阀门62位于中间；缺氧单元4与好氧单元3底部通过第二沉底通道6连通，第二沉底通道6设置有氮检测器61、阀门62和回流通道63，回流通道63靠近好氧单元3一侧设有氮检测器61，氮检测器61与控制器电性连接，阀门62位于回流通道63中间。
27.检测区与沉底通道6连通，将磷检测器64与氮检测器61分别设置在沉底通道6上，当初混物流入缺氧仓检测区时，磷检测器64检测初混物中磷含量是否小于0.1mg/l，小于0.1mg/l时，控制器打开循环泵7，由控制器控制循环管81将初混物退回厌氧单元5。
28.再混物由循环泵7通入好氧单元，再混物优先在好氧单元3内的检测区储存，氮检测器61检测检测区内初混物亚硝酸氮含量，当再混物亚硝酸氮含量大于1mg/l时，循环泵7将初混物再次抽回厌氧仓处理。
29.具体实施例四：参照图5，在具体实施例三的基础上，好氧单元3从左到右依次设置有反应区、旋流区和分流区；注入单元包括压污泵66和压水泵65，压水泵65对应管道，管道分为收水段、垂直段和扩张段，收水段与压水泵65连通，垂直段与压污泵66连通，扩张段与厌氧单元5连通。
30.旋流区31内设计有旋流器35，旋流区31内固定放置有多个挡板，挡板之间交错排布，从旋流区31输入端的一个入口到挡板的三个出口，三个出口分别连接三个旋流器35入口，旋流管道36内部交错布置，旋流管道36包括内道和外道，内道半径为r1，r1介于20-30cm之间；外道半径为r2，r2介于30-40cm之间；分流器32通过挡板与管道之间的配合实现分流减压的作用。
31.分流区入口处设置有流量检测器39，流量检测器39与控制器电性连接，流量检测器39检测旋流器31入口处的流速；当入口处流速接介于200-500ml/min之间时，旋流器31可以正常工作，将一条管道的混合液通过内部装置分散混合液，并由出口处的两个出口分别输出，可减少分流器32进口的压力，提高分流效率。
32.当入口处流速大于500ml/min时，旋流器31过载，分流器32容易造成堵塞，容易导致机器运转异常，通过控制器控制降低泵的输入功率；当入口处流速小于200ml/min时，活性污泥污水处理装置处理污水效率不达标，通过控制器控制增加泵的输入功率。
33.作为本发明的一种实施方式，污泥单元2内部设有污泥回收口、进水口、第一搅拌器21和活性污泥出口，第一搅拌器21放置在污泥单元2底部中心位置，第一搅拌器21的中心轴底部与第一电机输出轴固定连接；在污泥单元2顶部设有进水口和污泥回收口，污泥单元2侧面底部设有活性污泥出口；活性污泥出口连接回流管82的一端，回流管82的中间设置有自吸泵85；回流管82另一端与厌氧单元5连接。
34.回收的污泥将通过出水管83注入少量水，由第一搅拌器21搅拌，经过微生物反应，使回收的污泥重新变成活性污泥，处理好的活性污泥可通过循环泵7将活性污泥通过回流管82流回厌氧仓重复利用。
35.一种污水处理工艺，其具体步骤如下：步骤s1:混合活性污泥和污水；为提高磷含量，将活性污泥与污水同时注入厌氧单元5，释放活性污泥中的磷，使污水中的磷含量升高，形成初混物；
步骤s2：将初混物注入缺氧单元4；在缺氧池中 ，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入大量亚硝酸氮中的氮和硝酸氮中的氮还原为氮气释放至空气，因此生化需氧量浓度下降，亚硝酸氮中的氮浓度大幅度下降，而磷的变化很小，从而形成再混物；步骤s3：将再混物加入好氧池中；有机物被微生物生化降解，而继续下降；有机氮被氨化继而被硝化，使亚硝酸氮浓度显著下降，但随着硝化过程使亚硝酸氮中的氮的浓度增加，磷随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降，从而形成混合液；步骤s4：将混合液通过旋流器31和分流器32将活性污泥和处理好的水分离，分别收入收水单元1和污泥单元2。
36.步骤s5为：二次利用活性污泥，在污泥单元2加入适当水搅拌制作成活性污泥，将处理好的活性污泥再次送回厌氧单元5循环利用。
37.工作原理：将污水由压水泵65注入注水单元，将活性污泥由压污泵66注入注水单元垂直段，污水通过水平段注水单元将活性污泥一起带入厌氧单元5。在厌氧单元5中通过第二搅拌器51搅拌使活性污泥与污水充分混合，活性污泥与污水充分混合，活性污泥释放磷到污水中提高污水磷含量，形成磷含量较高的初混物。
38.初混物由循环管81送入缺氧单元4，初混物优先在缺氧单元4内的检测区储存，磷检测器；64检测检测区内初混物磷含量；当初混物磷含量小于0.5mg/l时，循环泵7将初混物再次抽回厌氧仓处理；当初混物磷含量达标时，溢出检测区在缺氧单元4反应，初混物在缺氧单元4产生硝化反应，将初混物中硝酸氮和亚硝酸氮的气还原释放到空气中，降低初混物中氮含量，形成含亚硝酸氮浓度低的再混物。
39.再混物由循环泵7通入好氧单元3，再混物优先在好氧单元3内的检测区储存，氮检测器61检测检测区内初混物亚硝酸氮含量，当再混物亚硝酸氮含量大于1mg/l时，循环泵7将初混物再次抽回厌氧仓处理；当初混物磷含量达标时，溢出检测区在好氧单元3反应，再混物在好氧单元3中有机物被微生生化降解，使亚硝酸氮浓度显著下降，但随着硝化过程使亚硝酸氮的浓度增加，磷随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降，此时再混物形成混合液；将反应区处理完成混合液通过旋流区31的分流分压，注入分流区，分流区由分流器32将混合物中的污泥和污水分离，处理好的污水由出水管83注入收水单元1，分离后的活性污泥由出污管84注入污泥单元2。
40.污泥单元2设置有第一搅拌器21，将污泥和污水及1：200的比例利用第一搅拌器21搅拌充分混合，并由自吸泵85通过回流管82将活性污泥回流至厌氧单元5，循环利用。