多级组合式生活污水净化系统的制作方法

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种多级组合式生活污水净化系统。

背景技术：

目前，在我国大部分小城镇和农村地区，污水因管网覆盖率低和处理设备缺乏，而难做到统一收集处理，在经济的快速发展的同时，环境污染问题日渐突出，垃圾处理、污水处理等问题需得到科学的解决，才有助于可持续发展。对于广大乡村而言，污水收集困难，污水排放量较小，水质、水量波动大，村镇污水处理不能照搬大中城市的污水处理技术，针对家庭生活污水处理，除了采用先进的污水处理方法外，还需要结合农村实际情况，针对性开发出一系列适应农村污水处理的装置，以便克服现有污水净化方法存在的上述缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种多级组合式生活污水净化系统，以满足分散生活废水在去除cod的同时实现除磷脱氮的功能。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多级组合式生活污水净化系统，包括箱体、进水管、第一污水支管、第二污水支管、第三污水支管、第一曝气支管、第二曝气支管、第三曝气支管、第四曝气支管、曝气主管、风机、斜板和出水管；所述箱体由多个竖直布置的隔板分隔成第一缺氧生物接触氧化区、第一好氧活性污泥氧化区、第二缺氧生物接触氧化区、第二好氧活性污泥氧化区、第三缺氧生物接触氧化区、第三好氧活性污泥氧化区、第四缺氧生物接触氧化区、大孔树脂海绵好氧生化区和斜板沉淀分离区，所述第一污水支管、第二污水支管和第三污水支管的上端均与所述进水管连接，所述第一污水支管、第二污水支管和第三污水支管的下端分别位于所述第一缺氧生物接触氧化区、第二缺氧生物接触氧化区和第三缺氧生物接触氧化区的下部，所述第一曝气支管、第二曝气支管、第三曝气支管和第四曝气支管的上端均与所述曝气主管连接，所述曝气主管又与所述风机连接，所述第一曝气支管、第二曝气支管、第三曝气支管和第四曝气支管的下端分别位于所述第一好氧活性污泥氧化区、第二好氧活性污泥氧化区、第三好氧活性污泥氧化区和大孔树脂海绵好氧生化区的下部，所述第一缺氧生物接触氧化区、第二缺氧生物接触氧化区和第三缺氧生物接触氧化区内均设有弹性填料，所述第一好氧活性污泥氧化区、第二好氧活性污泥氧化区、第三好氧活性污泥氧化区和大孔树脂海绵好氧生化区内分别设有铝钙粉+活性污泥、海绵铁粉+活性污泥、刨花铁+活性污泥和大孔树脂海绵填料，所述第一缺氧生物接触氧化区、第二缺氧生物接触氧化区、第三缺氧生物接触氧化区和第四缺氧生物接触氧化区的上部分别通过溢流堰与所述第一好氧活性污泥氧化区、第二好氧活性污泥氧化区、第三好氧活性污泥氧化区和大孔树脂海绵好氧生化区的上部连通，所述第一好氧活性污泥氧化区、第二好氧活性污泥氧化区和第三好氧活性污泥氧化区的下部分别通过开口与所述第二缺氧生物接触氧化区、第三缺氧生物接触氧化区和第四缺氧生物接触氧化区的下部连通，所述大孔树脂海绵好氧生化区的下部通过开口与所述斜板沉淀分离区的下部连通，所述斜板沉淀分离区内设有斜板，所述斜板沉淀分离区的上部通过溢流堰与所述出水管连接。

优选的，所述第一污水支管、第二污水支管和第三污水支管上均设有调节阀。

优选的，所述第一曝气支管、第二曝气支管、第三曝气支管、第四曝气支管和曝气主管上均设有气量调节阀。

优选的，所述第一曝气支管、第二曝气支管、第三曝气支管和第四曝气支管的下端均设有穿孔布气管。

优选的，所述第一缺氧生物接触氧化区、第二缺氧生物接触氧化区、第三缺氧生物接触氧化区和第四缺氧生物接触氧化区的下端均为斜面结构。

优选的，还包括回流泵、回流水管和联接管，所述回流泵设在所述大孔树脂海绵好氧生化区的下部，所述回流水管的下端与所述回流泵连接，上端通过所述联接管与所述第一缺氧生物接触氧化区的上部连接。

优选的，还包括挡网，所述挡网设在所述大孔树脂海绵好氧生化区内且位于所述大孔树脂海绵填料的上端。

优选的，还包括排泥管和底泥收集管，所述排泥管设在所述箱体内，所述底泥收集管与所述排泥管连接且位于所述箱体的下部。

优选的，所述箱体的长方体箱体结构。

优选的，所述第一缺氧生物接触氧化区、第一好氧活性污泥氧化区、第二缺氧生物接触氧化区、第二好氧活性污泥氧化区、第三缺氧生物接触氧化区、第三好氧活性污泥氧化区、第四缺氧生物接触氧化区、大孔树脂海绵好氧生化区和斜板沉淀分离区在所述箱体内成两排且依次布置。

本发明的多级组合式生活污水净化系统由于特殊的填料装置而无需加药工序，减少了处理过程的繁琐和药剂的成本，使污水处理的自动化程度高方便运营，污水支管的设计方式使进水方式有效地为缺氧微生物提供营养进行生化反应，多段多级ao工艺是a2o的改良工艺，也能够更加合理分配碳源，降低投资和运行成本，处理装置和操作简单方便易行，由于一体化于装置内部，具有较强的抗冲击性且占地面积小的优势，降低了污水处理装置的建造运行和维护费用以及设备故障率。

附图说明

图1为本发明实施例的多级组合式生活污水净化系统的俯视图；

图2为图1在a-a方向的剖视图；

图3为图1在b-b方向的剖视图。

图中，1：进水管；2：调节阀；3：第一污水支管；4：调节阀；5：第二污水支管；6：调节阀；7：第三污水支管；8：弹性填料；9：溢流堰；10：隔板；11：隔板；12：隔板；13：隔板；14：隔板；15：隔板；16：隔板；17：隔板；18：斜板；19：铝钙粉+活性污泥；20：海绵铁粉+活性污泥；21：刨花铁+活性污泥；22：大孔树脂海绵填料；23：挡网；24：出水孔；25：回流泵；26：回流水管；27：联接管；28：出水管；29：风机；30：曝气主管；31：气量调节阀；32：气量调节阀；33：第一曝气支管；34：穿孔布气管；35：气量调节阀；36：第二曝气支管；37：气量调节阀；38：第四曝气支管；39：气量调节阀；40：第三曝气支管；41：底泥收集管；42：排泥管；43：箱体；101：第一缺氧生物接触氧化区；102：第一好氧活性污泥氧化区；103：第二缺氧生物接触氧化区；104：第二好氧活性污泥氧化区；105：第三缺氧生物接触氧化区；106：第三好氧活性污泥氧化区；107：第四缺氧生物接触氧化区；108：大孔树脂海绵好氧生化区；109：斜板沉淀分离区。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1-3所示，本实施例的多级组合式生活污水净化系统包括：箱体43、进水管1、第一污水支管3、第二污水支管5、第三污水支管7、第一曝气支管33、第二曝气支管36、第三曝气支管40、第四曝气支管38、曝气主管30、风机29、斜板18和出水管28；箱体43由多个竖直布置的隔板(具体为：隔板10、隔板11、隔板12、隔板13、隔板14、隔板15、隔板16、隔板17)分隔成第一缺氧生物接触氧化区101、第一好氧活性污泥氧化区102、第二缺氧生物接触氧化区103、第二好氧活性污泥氧化区104、第三缺氧生物接触氧化区105、第三好氧活性污泥氧化区106、第四缺氧生物接触氧化区107、大孔树脂海绵好氧生化区108和斜板沉淀分离区109，第一污水支管3、第二污水支管5和第三污水支管7的上端均与进水管1连接，第一污水支管3、第二污水支管5和第三污水支管7的下端分别位于第一缺氧生物接触氧化区101、第二缺氧生物接触氧化区103和第三缺氧生物接触氧化区105的下部，第一曝气支管33、第二曝气支管36、第三曝气支管40和第四曝气支管38的上端均与曝气主管30连接，曝气主管30又与风机29连接，第一曝气支管33、第二曝气支管36、第三曝气支管40和第四曝气支管38的下端分别位于第一好氧活性污泥氧化区102、第二好氧活性污泥氧化区104、第三好氧活性污泥氧化区106和大孔树脂海绵好氧生化区108的下部，第一缺氧生物接触氧化区101、第二缺氧生物接触氧化区103和第三缺氧生物接触氧化区105内均设有弹性填料8，第一好氧活性污泥氧化区102、第二好氧活性污泥氧化区104、第三好氧活性污泥氧化区106和大孔树脂海绵好氧生化区108内分别设有铝钙粉+活性污泥19、海绵铁粉+活性污泥20、刨花铁+活性污泥21和大孔树脂海绵填料22，第一缺氧生物接触氧化区101、第二缺氧生物接触氧化区103、第三缺氧生物接触氧化区105和第四缺氧生物接触氧化区107的上部分别通过溢流堰9与第一好氧活性污泥氧化区102、第二好氧活性污泥氧化区104、第三好氧活性污泥氧化区106和大孔树脂海绵好氧生化区108的上部连通，第一好氧活性污泥氧化区102、第二好氧活性污泥氧化区104和第三好氧活性污泥氧化区106的下部分别通过开口与第二缺氧生物接触氧化区103、第三缺氧生物接触氧化区105和第四缺氧生物接触氧化区107的下部连通，大孔树脂海绵好氧生化区108的下部通过开口(出水孔28)与斜板沉淀分离区109的下部连通，斜板沉淀分离区109内设有斜板18，斜板沉淀分离区109的上部通过溢流堰9与出水管28连接。缺氧生物接触氧化区中的弹性填料排列设置为梅花型，即为第一排布完后，第二排与第一排错开半个间距，依此类推，该技术的实际效果在于：在污水处理生物反应过程中梅花型排列的填料构架，能有效地增加填料的比表面积，起到增加挂膜、提高反应效率的作用，当填料在水中悬浮运动时，能使水流分散均布向上流动，抗冲击力强、易挂膜、生物活性高、促进微生物与污水的接触，增加微生物反应与分解，提高反应速度，处理效果好，最后，在污水处理过程中具有耐腐蚀性，增加使用寿命的特点。污水经过三级缺氧好氧反应，完成多次的生化和硝化作用，每一级的缺氧区又通过污水支管分别进入未经处理的污水，为缺氧生化反区提供了碳源，促进微生物的反硝化脱氮和除磷作用，即可更好地去除污染物。缺氧生物接触填料用于和污水中的待净化物质反应，在缺氧生物接触氧化区中水解酸化，提高b/c比、降解部分cod，另污水支管进水和污水回流在缺氧生物接触氧化区中对硝化液进行反硝化作用，完成总氮的去除；好氧活性污泥填料在好氧活性污泥氧化区中，将对应缺氧生物接触氧化后溢流过来的的污水和污水支管进入的污水混合液进行了充分混合曝气，使活性污泥和废水充分接触，废水中的可溶性有机污染物被活性污泥所吸附，并被微生物群体所分解，微生物还能利用填料中的金属物质进行自身的新陈代谢去除氮磷，完成大部分cod的去除和除磷作用，而污水中的不溶性污染物在铝铁产生的絮体的作用下进行下沉，使废水得到净化；所述斜板在斜板分离区可对生化后的污水起到沉降污泥净化水质的作用，使出水达到环保标准后排放。

第一污水支管3、第二污水支管5和第三污水支管7上均设有调节阀(具体为：调节阀2、调节阀4、调节阀6)。第一曝气支管33、第二曝气支管36、第三曝气支管40、第四曝气支管38和曝气主管30上均设有气量调节阀(具体为：气量调节阀32、气量调节阀35、气量调节阀37、气量调节阀39、气量调节阀31)。第一曝气支管33、第二曝气支管36、第三曝气支管40和第四曝气支管38的下端均设有穿孔布气管34。所述好氧活性污泥氧化区和大孔树脂海绵好氧生化区的底部通过所述穿孔曝气管产生好氧生物曝气的作用，促进污泥、填料、与污水的接触，促进微生物反应与分解，提高反应速度，处理效果好，并且气体促使污水通过气提的动力向上运动，进入下一反应区。

第一缺氧生物接触氧化区101、第二缺氧生物接触氧化区103、第三缺氧生物接触氧化区105和第四缺氧生物接触氧化区107的下端均为斜面结构。缺氧生物接触氧化区与好氧活性污泥氧化区之间隔板底部为倾斜设置，当好氧生化区水从隔板底部反流到缺氧生物接触氧化区底部时，倾斜的挡板将来水方向挡流为顺斜板向上的流动方向，分散水流后均匀向上进入填料区，与梅花型排布的填料充分接触，利于微生物的接触氧化反应，更好地去除污染物。

本实施例的多级组合式生活污水净化系统还包括：回流泵25、回流水管26和联接管27，回流泵25设在大孔树脂海绵好氧生化区108的下部，回流水管26的下端与回流泵25连接，上端通过联接管27与第一缺氧生物接触氧化区101的上部连接。

本实施例的多级组合式生活污水净化系统还包括：挡网23，挡网23设在大孔树脂海绵好氧生化区108内且位于大孔树脂海绵填料22的上端。

本实施例的多级组合式生活污水净化系统还包括：排泥管42和底泥收集管41，排泥管42设在箱体43内，底泥收集管41与排泥管42连接且位于箱体43的下部。

本实施例的多级组合式生活污水净化系统中，箱体43的长方体箱体结构。第一缺氧生物接触氧化区101、第一好氧活性污泥氧化区102、第二缺氧生物接触氧化区103、第二好氧活性污泥氧化区104、第三缺氧生物接触氧化区105、第三好氧活性污泥氧化区106、第四缺氧生物接触氧化区107、大孔树脂海绵好氧生化区108和斜板沉淀分离区109在箱体43内成两排且依次布置。

本实施例的多级组合式生活污水净化系统的工作原理为：污水从进污水管1中分流进入污水支管中，污水支管的出口分别位于所述缺氧生物接触氧化区的底部，缺氧生物接触氧化区装有弹性填料，该填料由高分子聚合物，经特殊拉丝制成，兼有柔韧性和适度刚性，呈立体均匀辐射状态排列，既有一定的机械强度，生物膜抗酸碱、耐老化、不受水流影响，又有利于微生物挂膜快、易脱落又不致被脱落生物膜堵塞，使微生物在缺氧的状态下将污染物进行水解酸化，完成大部分cod的去除和硝化脱氮的作用；污水经过第一缺氧生物接触氧化区101生化处理后溢流到对应第一好氧活性污泥氧化区102中，此区投加铝钙粉+活性污泥，通过好氧区底部曝气支管的曝气作用，使得活性污泥、铝钙粉、污染物能够充分的混合在一起，活性污泥在一定含量的钙的作用下促进了微生物发生好氧生化降低cod和去除污水中的氮和磷，同时促进了活性污泥微生物对胞外聚合物的分泌，导致污泥表面相对疏水性增强，泥水容易分离，提高处理效果；铝钙离子还可通过架桥作用促进污泥絮体的形成，并维持污泥絮体结构的稳定性，使污泥絮体能够通过网捕、卷扫等作用吸附并降解氮磷污染物，使得总氮和总磷去除率提高。在第一好氧活性污泥氧化区102反应后的污水经底部反流入第二缺氧生物接触氧化区103中，第三缺氧生物接触氧化区103底部的斜板设置使水流均匀分布地接触填料和污泥，与此同时从污水支管中进入的原废水与之混合促进反硝化作用，增加脱氮除磷效率；反应后的水又从上端溢流进入第二好氧活性污泥氧化区104，此区投加海绵铁粉+活性污泥，通过底部曝气支管的曝气作用，使得活性污泥与污染物充分混合接触，由于海绵铁特殊的海绵状立体结构，为微生物的富集生长提供充足空间，为生化反应器中各种微生物的协同共生提供良好的微环境；另，由于海绵铁的特殊化学成分，可以形成大量原电池，电极反应产生的新生态的fe2⁺和进一步氧化生成的fe3⁺以及他们的水化物，在沉淀、絮凝、吸附和卷扫等作用下，使出水中的p指标大幅度降低；而且还兼具生物铁的作用，兼具化学除p和生物内电解作用的多功能微生物吸附载体，可以强化活性污泥的净化功能，加强污水中cod、nh3-n的去除效果；反应后的水继续从底部流入下一级第三缺氧生物接触氧化区105中，在第三缺氧生物接触氧化区105中的装置、反应、过程与第二缺氧生物接触氧化区103中相同，反应完成后即溢流到第三好氧活性污泥氧化区106内，底部有曝气支管，第三好氧活性污泥氧化区106内为刨花铁+活性污泥，刨花铁结构蓬松与污水和气体的接触面积大利于反应，填料中的铁与厌氧微生物协同处理污水，发生反硝化反应，将硝氮转化为氮气达到脱氮的目的；而后从第三好氧活性污泥氧化区106底部进入下一级第四缺氧生物接触氧化107中，此时经过多级ao水中氮磷经上述多次硝化与反硝化后浓度已经降低，所以不在此设置污水支管进水，继续进行缺氧反应降低有机物，上端出水溢流进入大孔树脂海绵好氧生化区108，底部设置曝气支管曝气，同样大孔树脂海绵填料中的海绵状立体结构，为微生物的富集生长提供充足空间，为生化反应器中各种微生物的协同共生提供良好的微环境，而大孔树脂是一类以吸附为特点，对有机物具有浓缩、分离作用的高分子聚合物，吸附作用是依靠它和被吸附的分子之间的范德华引力，通过它巨大的比表面进行物理吸附而工作，从溶液中有选择地吸附有机物质，从而在缺氧/好氧组合工艺的最后阶段达到分离提纯的目的。大孔树脂海绵好氧生化区108的底部设有出水孔24和回流泵25，反应后的污水从出水孔24反流至斜板沉淀分离区109，同时回流泵25经回流水管26将水回流至第一缺氧生物接触氧化区101中进行反硝化作用；进入斜板沉淀分离区109下端的水自下而上的流经斜板进行沉淀过滤分离净化处理，污泥被隔离在斜板区的下方；所有生化区和斜板区内底部设有排泥管42，底部污泥通过排泥管42排出装置外，最后在斜板上方已达到环保标准的净水通过溢流堰9和出水管28排出。

本发明的多级组合式生活污水净化系统由于特殊的填料装置而无需加药工序，减少了处理过程的繁琐和药剂的成本，使污水处理的自动化程度高方便运营，污水支管的设计方式使进水方式有效地为缺氧微生物提供营养进行生化反应，多段多级ao工艺是a2o的改良工艺，也能够更加合理分配碳源，降低投资和运行成本，处理装置和操作简单方便易行，由于一体化于装置内部，具有较强的抗冲击性且占地面积小的优势，降低了污水处理装置的建造运行和维护费用以及设备故障率。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。