一种生物膜多级AO污水处理系统的制作方法

本实用新型涉及一种污水处理系统，具体涉及一种生物膜多级ao污水处理系统。

背景技术：

现有技术下的多级ao污水处理系统，通常只适用于大流量污水的处理，当应用于对小流量污水进行处理时，由于控制上的难度，经常出现来自好氧区的污水携带大量溶解氧进入后续缺氧区，干扰缺氧区内的反硝化反应正常进行的情况发生，严重影响缺氧区对污水的处理效果。另外，现有技术下的多级ao污水处理系统通常采用的从第一级缺氧区进水、各级缺氧区内设搅拌装置、曝气头位于好氧区底部以及各好氧区采用相同曝气量等方式，也影响了其对小流量污水处理的适用性。

技术实现要素：

为克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了一种生物膜多级ao污水处理系统，尤其适用于对小流量污水进行处理。

本实用新型实现上述目的的技术方案是：一种生物膜多级ao污水处理系统，包括一体化污水处理池，所述污水处理池设有顶壁，所述污水处理池从前至后通过竖直设置的第一隔板依次分隔为若干级生物反应区和一个沉淀区，每级生物反应区均通过各自竖直设置的第二隔板分隔为位于前部的缺氧区和位于后部的好氧区，每级生物反应区内的缺氧区与好氧区顶部连通，前一级生物反应区的好氧区与后一级生物反应区的缺氧区底部连通，最后一级生物反应区的好氧区与沉淀区底部连通，各级好氧区内均设置有附着生物膜的填料层，各级缺氧区均设有污水进水管，各级好氧区均设有空气进气管，所述空气进气管的出口安装有位于好氧区内的曝气头。

进一步的，所述污水进水管伸入其所在的缺氧区内，所述污水进水管的出口位于缺氧区的底部，各所述污水进水管上均设有进水控制阀，各所述污水进水管连通污水进水总管，所述污水进水总管用于连接污水源或集水井等，接入待处理的污水。

进一步的，所述曝气头位于其所在的好氧区的浅层，通常其高度（以好氧区池底为基础计算的高度，下同）不低于好氧区水位高度的1/2，例如，位于好氧区水位高度的1/2-2/3或1/2-3/4之间（含端值）。

更进一步的，各所述空气进气管上均设有进气控制阀，各所述空气进气管连通空气进气总管，所述空气进气总管的进口安装有鼓风机。

通常，所述沉淀区设有出水口和污泥出口，所述污泥出口连通污泥池。

优选的，相邻的所述第一隔板与第二隔板之间的间距为0.2-0.4m。

进一步的，各级好氧区内的所述填料层的数量为一层或者两层，当所述好氧区内的填料层的数量为一层时，该好氧区内的曝气头位于填料层的下方，当所述好氧区内的填料层的数量为两层时，该好氧区内的曝气头位于两层填料层之间。

所述第一隔板的底端与所述污水处理池的底壁之间可以留有间距，构成前一级好氧区与后一级缺氧区之间的连通通道或最后一级好氧区与沉淀区之间的连通通道，所述第二隔板的顶端与所述污水处理池的顶壁之间可以留有间距，构成同一级缺氧区与好氧区之间的连通通道。

进一步的，除最后一个第一隔板以外的其他第一隔板的下方均设有竖直固定在所述底壁上的挡板，所述第一隔板与位于其下方的所述挡板之间留有间距。

更进一步的，除最后一级好氧区以外的其他级好氧区的底壁上均设有排泥口，各所述排泥口分别通过排泥管连通排泥总管，各所述排泥管上均设有排泥控制阀，所述排泥总管上安装有输送泵，所述排泥总管连通污泥池。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的污水处理流程简单，占地面积小、运行费用低。以原污水中的含碳有机物和内源代谢产物作为碳源，缺氧区内的反硝化反应效果好、反应充分，还可节省投加外碳源的费用。缺氧区的反硝化反应形成的碱度可补偿硝化过程中对碱度的消耗。同级的缺氧区在前，通过反硝化反应消耗污水中的部分碳有机物，可减轻好氧区的工作负荷，同级的好氧区在后，使反硝化反应残留的有机物进一步去除，前一级好氧区处理后的污水完全进入后一级缺氧区进行反硝化反应，强化了脱氮效果，提高了脱氮效率，尤其适用于对小流量污水进行处理。

2、本实用新型的进水方式为多点布水，可以把污水精确定量地分配到各级缺氧区，从而更加合理地分配碳源，提高缺氧区内的反硝化反应效果。

3、本实用新型采用浅层曝气的方式并结合好氧区降流的污水流向，可使通入好氧区内的空气主要集中在好氧区的浅层，有效减少并控制从好氧区进入后一级缺氧区的污水中的溶解氧含量，避免影响缺氧区内反硝化反应对污水的处理效果。

4、本实用新型各相邻隔板间采用较小的间距并结合缺氧区升流的污水流向，既可保证缺氧区内的污泥悬浮，又可避免由于搅拌设备的搅拌致使缺氧区内污水中溶解氧含量的增加。

5、本实用新型在好氧区内曝气头的下方设置填料层，可对流向曝气头下方的污水中携带的少量溶解氧进一步进行硝化处理和消耗，进一步减少并控制从好氧区进入缺氧区的污水中的溶解氧含量，基本上避免了前序好氧区出水的氧含量波动对缺氧区的干扰，由此明显降低了控制难度。

6、本实用新型的挡板的设置，主要用于前一级好氧区与后一级缺氧区内的污泥的隔离，在好氧区底部形成沉淀区，使好氧区内的污泥就地沉淀，避免好氧区内污泥所携带的微生物对后序缺氧区微生物群的干扰，避免了好氧污泥中的好氧微生物进入缺氧区导致的竞争性好氧生化反应，同时也避免因好氧污泥进入缺氧区导致的污染负荷。

附图说明

图1是本实用新型的一种实施方式的结构示意图；

图2是本实用新型的另一种实施方式的结构示意图；

图3是本实用新型缺氧区折流斜板设置的结构示意图。

具体实施方式

参见图1和图2，本实用新型公开了一种生物膜多级ao污水处理系统，包括污水处理池1，所述污水处理池设有顶壁，所述污水处理池从前至后通过竖直设置的第一隔板2依次分隔为若干级生物反应区和一个沉淀区3，每级生物反应区均通过竖直设置的第二隔板4分隔为位于前部的缺氧区5和位于后部的好氧区6，每级生物反应区内的缺氧区与好氧区顶部连通，前一级生物反应区的好氧区与后一级生物反应区的缺氧区底部连通，最后一级生物反应区的好氧区与沉淀区底部连通。通常情况下，所述第一隔板的顶端密封固定连接在所述污水处理池的顶壁上，所述第一隔板的左、右两端分别密封固定连接在所述污水处理池的左、右侧壁上，所述第一隔板的底端与所述污水处理池的底壁之间留有间距，构成前一级好氧区与后一级缺氧区之间以及最后一级好氧区与沉淀区之间的连通通道，所述第二隔板的底端密封固定连接在所述底壁上，所述第二隔板的左、右两端分别密封固定连接在所述左、右侧壁上，所述第二隔板的顶端与所述污水处理池的顶壁之间留有间距，构成同一级缺氧区与好氧区之间的连通通道。所述第一隔板与所述第二隔板的设置方式，使各级缺氧区内的水流方向为升流，各级好氧区内的水流方向为降流。所述第一隔板与所述第二隔板可以采用相同的隔板，实际应用中，所述隔板可以采用适宜的建筑墙体或其他适于设置在污水中（不与污水中的物质或生物膜发生化学反应）的分隔装置或结构替代。

所述生物反应区的级数可以为三级，即所述污水处理池通过所述第一隔板和第二隔板从前至后依次分隔为第一级缺氧区、第一级好氧区、第二级缺氧区、第二级好氧区、第三级缺氧区、第三级好氧区和沉淀区，从前至后的各区域的水流方向为升流-降流-升流-降流-升流-降流-竖流沉淀。由于缺氧区为升流，污泥沉降方向与水流方向相反，由此增加了污泥与水中污染物的接触，同时，污泥的沉降作用避免了污泥过多地被水流带走，保持了缺氧区中的污泥浓度。

各级好氧区内均设置有附着生物膜的填料层7，采用生物膜法对污水进行处理，处理能力强，无需污泥回流，因而不需要经常调整污泥量和污泥排出量，易于系统维护管理。有机负荷和水力负荷的波动影响较小，即使处理工艺遭到较大破坏，也易于恢复。由于生物膜固着生长的特点，填料层还可根据实际情况采用间歇运行的方式。

各级缺氧区均设有污水进水管8，用于向各级缺氧区内通入污水，各级好氧区均设有空气进气管9，用于向各级好氧区内通入空气，所述空气进气管的出口安装有曝气头10，用于曝气。

所述污水进水管通常伸入其所在的缺氧区内，所述污水进水管的出口接近于缺氧区的底部，与缺氧区的底部之间留有一定的距离，该距离可以等于或大致等于缺氧区的纵向（前后向）距离的1-2.5倍，由此在缺氧区的底部区域内形成一个小的污泥沉积区，污水进水管的出水向下冲击该区域沉积的污泥，将部分污泥带起随水流向上流动，在有利于保证缺氧区内升流的水流方向的同时，形成了一定的污泥浓度。各所述污水进水管上均设有进水控制阀11，用于控制所述污水进水管的通断以及各级缺氧区的进水量，各所述污水进水管可以连通污水进水总管12，所述污水进水总管连通污水源。

参见图3，所述缺氧区前后两侧的第一隔板和第二隔板上优选分别设有若干自由端（不连接相应隔板的端）向下倾斜的折流斜板23、24，所述第一隔板上的折流斜板和所述第二隔板上的折流斜板在垂直方向上交替分布，各折流斜板的倾斜角度（与水平面之间的夹角）优选为45-60°，在水平方向上的投影长度（纵向上的跨度）优选为缺氧区的纵向（前后方向）距离的1/4-1/3，折流斜板的宽度（左右方向上的跨度）优选与缺氧区等宽，同侧相邻折流斜板在竖向上的距离优选为折流斜板在水平方向上的投影长度的2-4倍。通过这种折流斜板的设置，使得缺氧区的水流在上升的同时存在一定的折流，形成蛇形升流，这种折流可以在一定程度上强化污泥与水的混合，有利于增加污泥与水中污染物的接触，同时，在折流斜板的下方形成一定的低速区，有利于该区域内污泥的沉降，而沉降的污泥落到下层折流斜板的上表面，在折流斜板的上表面上沉积、聚合和下滑，从折流斜板自由端形成相对较大的污泥集团滑落，与上升的水流逆向移动，受到水流冲击后部分破碎为较小的污泥集团，部分随水流上升，部分继续下降，通过一系列复杂的运动过程，明显地增加了缺氧区水中的污泥浓度，也明显地增加了污泥与水中污染物的接触机会，进而明显地提高了生化效果。

参见图1和图2，所述曝气头优选位于其所在的好氧区的浅层，各级好氧区采用浅层曝气方式，结合好氧区降流的污水流向，可使通入好氧区内的空气主要集中在好氧区的浅层，有效减少并控制从好氧区进入后一级缺氧区的污水中的溶解氧含量。另外，浅层曝气的风压仅为一般曝气的1/4-1/3，还可节省能源消耗，降低成本。

各所述空气进气管上均设有进气控制阀13，用于控制所述空气进气管的通断以及各级好氧区的进气量，各所述空气进气管可以连通空气进气总管14，所述空气进气总管的进口安装有鼓风机15。

所述沉淀区设有出水口和污泥出口，所述出水口连接排水管16，所述污泥出口连接污泥排出管17，分别用于所述沉淀区的排水和污泥排出，所述污泥排出管通常连通污泥池。

相邻的所述第一隔板与第二隔板之间的间距优选为0.2-0.4m，如0.2m、0.3m或0.4m，进一步的，第一级生物反应区内的第二隔板与所述污水处理池的前壁之间的间距为0.2-0.4m，如0.2m、0.3m或0.4m。通常，所述缺氧区的前后宽度相同，所述好氧区的前后宽度相同。所述缺氧区采用较小的前后宽度，结合缺氧区升流的污水流向，使缺氧区内不需要设置搅拌设备即可满足内部污水的搅拌混合要求，既可保证缺氧区内的污泥悬浮，又可避免由于搅拌设备的搅拌致使缺氧区内污水中溶解氧含量的增加。

作为一个优选的实施方式，各级好氧区内的所述填料层的数量均至少为两层，各级好氧区内的所述曝气头的上方和下方均设置有所述填料层，如各级好氧区内的所述填料层的数量为两层，其中一层设置在所述曝气头的上方，另一层设置在所述曝气头的下方。各级好氧区内曝气头的下方设置填料层，可对流向曝气头下方的污水中携带的少量溶解氧进一步进行硝化处理和消耗，进一步减少并控制从好氧区进入缺氧区的污水中的溶解氧含量。

除最后一块第一隔板以外的其他第一隔板的下方均可以设有竖直固定在所述底壁上的挡板18，所述挡板的底端密封固定连接在所述底壁上，所述挡板的左、右两端分别密封固定连接在所述左、右侧壁上，所述第一隔板的底端与位于其下方的所述挡板的顶端之间留有间距，构成构成前一级好氧区与后一级缺氧区之间的连通通道。所述挡板将连通的前一级好氧区与后一级缺氧区的底部分隔开，主要用于前一级好氧区与后一级缺氧区内的污泥的隔离，使好氧区内的污泥就地沉淀，避免好氧区内污泥中携带的少量溶解氧进入下一级缺氧区影响反硝化反应，减轻下一级缺氧区的工作负荷。

除最后一级好氧区以外的其他级好氧区的底壁上均可以设有排泥口，用于相应好氧区内就地沉淀的污泥的排出，优选将这些好氧区的池底设置呈锥形，排泥口位于锥形的底部。各所述排泥口分别通过排泥管19连通排泥总管20，各所述排泥管上均设有排泥控制阀21，用于控制所述排泥管的通断，所述排泥总管上安装有输送泵22，用于提供排泥动力，所述排泥总管连通所述污泥池。

所述进水控制阀、进气控制阀和排泥控制阀可以手动启闭，也可以电动启闭，采用电动启闭的方式时，各阀门可以采用电磁阀，通过设置的电控装置实现对各阀门的控制，所述电控装置的相应控制信号接入各阀门的启闭控制端。所述进水控制阀优选定时启闭，即所述电控装置定时向进水控制阀发出控制指令，定时向各级缺氧区配水，定时定量补充碳源，时间与流量皆可调节。位于好氧区后面的缺氧区优选设有溶解氧含量检测传感器，所述溶解氧含量检测传感器可以采用现有技术适宜的传感器，如成分或含量分析仪等，所述溶解氧含量检测传感器的输出接入所述电控装置，所述电控装置根据所述溶解氧含量检测传感器检测到的缺氧区内的溶解氧含量生成所述进气控制阀的控制指令，实时调整各级好氧区的进气量，通常情况下，后一级好氧区的进气量小于前一级好氧区的进气量。除最后一级好氧区以外的其他好氧区优选设有污泥堆积量检测传感器，所述污泥堆积量检测传感器可以采用现有技术下适宜的传感器，如压力传感器、红外线传感器、激光测距仪或相配合的激光发射器与接收器等，所述污泥堆积量检测传感器的输出接入所述电控装置，所述电控装置根据所述污泥堆积量检测传感器检测到的污泥堆积量生成所述排泥控制阀的控制指令，适时排出好氧区内沉淀的污泥。所述电控装置可以利用现有技术，根据接收到的数据信息生成相应控制指令，控制各阀门的启闭。