申请日2015.04.30
公开(公告)日2015.08.12
IPC分类号C02F9/14; C02F3/02; C02F3/28; C02F1/00
摘要
本发明提供一体化污水处理装置及使用该装置的污水处理工艺流程，该污水处理装置包括厌氧生物处理池、好氧生物处理池、污水沉淀池和膜生物反应池;所述厌氧生物处理池、所述好氧生物处理池、所述污水沉淀池和所述膜生物反应池依次连通。对污水进行有效的一体化处理。本发明提供的一体化污水处理装置密封性好，对各种地基情况适应能力强;耐酸碱、耐氧化;高低温无变形，使用寿命长。该污水生产周期和现场施工安装周期短，可以很快投入使用;前期一次性投资少，运营成本低，同时出水水质稳定，最大程度的治理污染排放，该污水处理装置体积小，节约空间，搬运灵活，可采用填埋式，极少占用地表面积，噪声小，可与周围人居环境极好结合。
权利要求书
1.一体化污水处理装置，其特征在于：该污水处理装置包括厌氧生物处理 池、好氧生物处理池、污水沉淀池和膜生物反应池;所述厌氧生物处理池、所 述好氧生物处理池、所述污水沉淀池和所述膜生物反应池依次连通;
该污水处理装置还包括调节池，所述调节池设置在所述厌氧生物处理池前 端，且与所述厌氧生物处理池连通。
2.根据权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于：所述的厌氧 生物处理池包括厌氧生物处理池本体和设置在厌氧生物处理池内的布水器，所 述厌氧生物处理池本体上设有进水口和出水口;该处理池上层部分为清水层区， 下层部分为污泥床区，在所述清水层区和所述污泥床区之间设有若干竖向平行 排列的立体弹性填料，所述布水器设置在所述污泥床区中，污水通过所述布水 器与所述污泥床区中的污泥床快速而均匀地混合，所述污泥床区将污水中的颗 粒物质与胶体物质迅速截留和吸附。
3.根据权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于：所述好氧生 物处理池包括好氧生物处理池本体和设置在该好氧生物处理池内的曝气装置; 所述好氧生物处理池本体上设有进水口和出水口;所述曝气装置设置在所述处 理池底部，所述曝气装置上方设有若干竖向平行排列的组合填料，所述滗水器 与所述出水口相连通。
4.根据权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于：所述污水沉 淀池包括沉淀池本体和污泥泵，所述沉淀池本体的池壁上分别设有进水口和出 水口，所述沉淀池上层部分为清水区，下层部分为缓冲沉淀区，所述清水区和 所述缓冲沉淀区之间设有若干竖向平行排列的斜板;所述污泥泵设置在所述缓 冲沉淀区内，所述污泥泵上连通有污泥管，所述污泥泵通过污泥管将所述缓冲 沉淀区沉淀的污泥排出。
5.根据权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于：所述膜生物 反应池包括反应池本体和设置在所述反应池内的过滤装置，所述反应池本体相 对的池壁上分别设有进水口和出水口;所述过滤装置包括固定设置在反应池内 部的膜架和固定设置在膜架上的膜组件，污水通过所述进水口进入反应池内经 所述过滤装置过滤后由所述出水口流出。
6.根据权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于：所述污水调 节池的一端设有进水口，与所述进水口相对的另一端设有出水口，所述进水口 的高度大于所述出水口的高度;
所述污水调节池还包括设置在所述调节池内部的导流板，所述导流板分为 第一导流板、第二导流板和第三导流板;
所述第一导流板一端固定设置在所述调节池底部中间位置，另一端沿靠近 调节池顶部的方向延伸将所述调节池划分为第一调节区和第二调节区;
所述第二导流板一端固定设置在所述第一调节区顶部的池壁上，另一端沿 靠近所述第一调节区底部的方向延伸;
所述第三导流板一端固定设置在所述第二调节区顶部的池壁上，另一端沿 靠近所述第二调节区底部的方向延伸。
7.根据权利要求1至5任一项所述的一体化污水处理装置，其特征在于： 所述厌氧生物处理池、所述好氧生物处理池、所述污水沉淀池、所述膜生物反 应池和所述调节池的横截面均为圆形或椭圆形。
8.根据权利要求1至5任一项所述的一体化污水处理装置，其特征在于： 所述厌氧生物处理池、所述好氧生物处理池、所述污水沉淀池、所述膜生物反 应池和所述调节池的本体均采用采用耐酸碱性材料制成。
9.根据权利要求1至5任一项所述的一体化污水处理装置，其特征在于： 所述厌氧生物处理池、所述好氧生物处理池、所述污水沉淀池、所述膜生物反 应池和所述调节池上分别设有观察口。
10.一种使用如权利要求1至5任一项一体化污水处理装置的污水处理工艺 流程，其特征在于：具体工艺流程如下：
S1、预反应区：由污水调节池对原水进行水质和水量调节;
S2、生化反应区：由氧生物处理池和好氧生物处理池对调节后的污水进行生 化反应，去除污水中的有机物和氨氮;
S3、沉淀区：对生化反应区处理的污水做沉淀处理，主要为进一步去除有机 物和氨氮，同时进行固液分离;
S4、深度处理区：由膜生物反应池深度处理污水，通过设置的过滤装置进一 步净化去除污水中有有害物质;
S5、消毒区：对膜生物反应池深度处理后的污水使用紫外消毒器进行消毒后 排放。
说明书
一体化污水处理装置及使用该装置的污水处理工艺流程
技术领域
本发明涉及环保水处理领域，具体涉及一体化污水处理装置及使用该装置 的污水处理工艺流程。
背景技术
中国目前约6.74亿农村人口，250多万个自然村，每天3000多万吨污水 排放量，占全国水污染物排放量超过50%。从2006年到2013年，全国城市污 水处理率从55.7%上升至99.1%，目前已接近饱和状态;县城污水处理率从13.6% 上升至82.6%，污水处理率明显提升。而目前村庄污水处理率仅为7.0%，仅少 数发达省市如北京、天津、上海、江苏、浙江、广东等的农村生活污水处理比 例能达到10%左右;上海达到43%，为全国最高;其他大部分省份还未全面铺 开，只是在部分村镇进行了试点。
《水污染防治行动计划》(“水十条”)已经出台。据测算，“水十条”各 项措施落实到位的投资需求将达2万亿元。投资将涉及新建污水处理设施、现 有污水处理厂提标改造、管网建设及村镇污水处理四大块，这也是当前国内污 水处理的重点领域。村镇污水处理市场将迎来“大机遇+大挑战”。预测2015 年我国农村污水排放量约为148亿吨。假设以处理率达到20%计算，则2015年 农村污水处理潜在市场规模可达408亿元(不包含设施建成后的运营市场规 模)。村镇污水处理市场潜力巨大。
常用活性污泥处理工艺缺点：占地面积大，运行操作复杂，投资高，能耗 大，污泥产量较高，出水水质差，氮、磷去除率低。
人工湿地、稳定塘、土地处理系统等工艺基建费用低、运行中能耗低、管 理简单，在保护环境的同时提高局部区域景观，适应于新农村建设。但存在着 出水水质不稳定、处理效果受环境影响大、污水停留时间长和占地面积大等缺 点，只适用于气候合适、存在大量的低洼地和闲置地的农村地区。
根据村镇污水的特点以及国家对建设生态文明新型农村的要求，适宜我国 村镇污水处理的工艺应具备较强的耐冲击负荷能力，去除效率高;工艺简便灵 活、运行稳定、维护管理方便;基建投资省、运行费用低、节能降耗明显;能 较好地适应现阶段达标处理排放要求与未来考虑进行再生利用需要的变化等特 点。国家环保部2013年11月发布的《农村生活污水处理项目建设与投资指南》 中针对农村污水分散处理项目推荐的处理工艺：小型人工湿地、土地处理、稳 定塘、净化沼气池、一体化污水处理装置。
我国污水处理主要存在的问题有:管网配套相对滞后、重水轻泥现象普遍、 升级改造十分迫切、污水再生利用程度低、污水处理厂的建设运营管理仍需加 强和污水处理工作还未大范围开展。
随着我国人口迅速增加，需水量急剧递增。为适应我国国情污水处理规模 从大规模集中式向中小型分散式发展，形成“以大型为主，中小型互补”的局 面。这为一体化水处理设备的应用和发展提供了新的契机。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可自由组合 配置的使用的一体化污水处理装置。
为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一体化污水处理装置，该污 水处理装置包括厌氧生物处理池、好氧生物处理池、污水沉淀池和膜生物反应 池;所述厌氧生物处理池、所述好氧生物处理池、所述污水沉淀池和所述膜生 物反应池依次连通。该污水处理装置还包括污水调节池，所述污水调节池设置 在所述厌氧生物处理池前端，且与所述厌氧生物处理池连通。
进一步，所述的厌氧生物处理池包括厌氧生物处理池本体和设置在厌氧生 物处理池内的布水器，所述厌氧生物处理池本体上设有进水口和出水口;该处 理池上层部分为清水层区，下层部分为污泥床区，在所述清水层区和所述污泥 床区之间设有若干竖向平行排列的立体弹性填料，所述布水器设置在所述污泥 床区中，污水通过所述布水器与所述污泥床区中的污泥床快速而均匀地混合， 所述污泥床区将污水中的颗粒物质与胶体物质迅速截留和吸附。
进一步，所述好氧生物处理池包括好氧生物处理池本体和设置在该好氧生 物处理池内的曝气装置;所述好氧生物处理池本体上设有进水口和出水口;所 述曝气装置设置在所述处理池底部，所述曝气装置上方设有若干竖向平行排列 的组合填料，所述滗水器与所述出水口相连通。
进一步，所述污水沉淀池包括沉淀池本体和污泥泵，所述沉淀池本体的池 壁上分别设有进水口和出水口，所述沉淀池上层部分为清水区，下层部分为缓 冲沉淀区，所述清水区和所述缓冲沉淀区之间设有若干竖向平行排列的斜板; 所述污泥泵设置在所述缓冲沉淀区内，所述污泥泵上连通有污泥管，所述污泥 泵通过污泥管将所述缓冲沉淀区沉淀的污泥排出。
进一步，所述膜生物反应池包括反应池本体和设置在所述反应池内的过滤 装置，所述反应池本体相对的池壁上分别设有进水口和出水口;所述过滤装置 包括固定设置在反应池内部的膜架和固定设置在膜架上的膜组件，污水通过所 述进水口进入反应池内经所述过滤装置过滤后由所述出水口流出。
进一步，所述污水调节池的一端设有进水口，与所述进水口相对的另一端 设有出水口，所述进水口的高度大于所述出水口的高度;所述污水调节池还包 括设置在所述调节池内部的导流板，所述导流板分为第一导流板、第二导流板 和第三导流板;所述第一导流板一端固定设置在所述调节池底部中间位置，另 一端沿靠近调节池顶部的方向延伸将所述调节池划分为第一调节区和第二调节 区;所述第二导流板一端固定设置在所述第一调节区顶部的池壁上，另一端沿 靠近所述第一调节区底部的方向延伸;所述第三导流板一端固定设置在所述第 二调节区顶部的池壁上，另一端沿靠近所述第二调节区底部的方向延伸。
进一步，所述厌氧生物处理池、所述好氧生物处理池、所述污水沉淀池、 所述膜生物反应池和所述污水调节池的横截面均为圆形或椭圆形。
进一步，所述厌氧生物处理池、所述好氧生物处理池、所述污水沉淀池、 所述膜生物反应池和所述污水调节池的本体均采用采用耐酸碱性材料制成。
进一步，所述厌氧生物处理池、所述好氧生物处理池、所述污水沉淀池、所 述膜生物反应池和所述污水调节池上分别设有观察口。
常用活性污泥处理工艺缺点：占地面积大，运行操作复杂，投资高，能耗 大，污泥产量较高，出水水质差，氮、磷去除率低。
为此，本发明还提供了一种使用该一体化污水处理装置的污水处理工艺流 程，具体包括如下步骤：
S1、预反应区：由污水调节池对原水进行水质和水量调节;
S2、生化反应区：由氧生物处理池和好氧生物处理池对调节后的污水进行生 化反应，去除污水中的有机物和氨氮;
S3、沉淀区：对生化反应区处理的污水做沉淀处理，主要为进一步去除有机 物和氨氮，同时进行固液分离;
S4、深度处理区：由膜生物反应池深度处理污水，通过设置的过滤装置进一 步净化去除污水中有有害物质;
S5、消毒区：对膜生物反应池深度处理后的污水使用紫外消毒器进行消毒后 排放。
本发明采用以上技术方案，将调节池、厌氧生物处理池、好氧生物处理池、 污水沉淀池和膜生物反应池依次连通。对污水进行有效的一体化处理。本发明 提供的一体化污水处理装置密封性好，对各种地基情况适应能力强;耐酸碱、 耐氧化;高低温无变形，使用寿命长。
本发明还具有如下优点：
1)、该一体化污水处理装置体积小，节约占地空间，搬运灵活，节省建设费 用，设备运行时噪声小，可采用地埋式布置，极少占用地表面积，设备覆土后 可以绿化或种植农作物，不影响土地资源的再次利用，达到设备与周围人居环 境完美结合的效果。
2)、该一体化污水处理装置外形采用圆柱形设计，抗压，抗变形效果好;截 面设计为椭圆形可以大大改善污水的流态，减少污水处理过程中的短流和死角 区，有效提高污水的净化效果。
3)、该一体化污水处理装置采用工业化模块化生产方式，实现批量化、规模 化、标准化生产。设备生产周期短、能有效控制产品质量。设备现场安装施工 能实现标准化作业周期短，可以很快投入使用;前期一次性投资少，运营成本 低。
4)、该一体化装置可根据现场实际情况和不同进出水要求将设备的各个污 水处理工艺模块进行自由组合。这样就大大拓宽了设备的适用范围，以及满足 不同进水水量和出水排放要求。
5)、该一体化装置在结构上采取隔板上下错层设计，污水在设备中呈环流 式泛水流态，基质传递流畅，处理效果显著提高。解决了通常一体化水处理装 置直流式泛水、短流造成处理效果不佳的弊病。
6)、该一体化装置核心工艺为厌氧生物处理池、好养生物处理池和污水沉 淀池。选用在好养生物处理池中可以增加滗水器(以代替污水沉淀池)，好养 生物处理池中曝气系统间歇型运行。可根据进水水质的实际情况，在厌氧生物 处理池前有选择性的增加格栅、提升泵房、隔油池、污水调节池以及混凝反应 池等预处理装置。亦可根据出水水质要求在沉淀池后增加生物滤池、多介质过 滤器、紫外线(臭氧、二氧化氯)消毒反应器、膜处理设备进行深度处理，以 满足对出水水质高的要求。