一种一体化生活污水处理设备及处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种一体化生活污水处理设备及处理方法，适合用于较小污水量、无市政管网接入且出水直接排入自然水体的休闲娱乐场所、旅游景点等地点的生活污水处理。
【背景技术】
[0002]小型一体化污水处理设备迄今已有30多年的研究历史。目前，日本、欧美等国家和地区已将其广泛应用于生活污水和部分工业废水处理。我国相关政策已规定对不能纳入城市污水收集系统的居民区、旅游景区、度假村等分散的人群聚居地排放的污水和工业废水应就地处理达标排放。公知的较小水量污水处理设备所采用的工艺已从原来单一的活性污泥法或生物膜法逐渐发展到现在的多种方法结合的复合工艺。目前市场上出现的一体化污水处理设备多是以生化反应为基础，将生化、沉淀、消毒、污泥回流等多个功能不同的单元有机的结合在一个设备之中而形成的污水处理组合体，而其生化部分多采用生物接触氧化、生物流化床、A/0、SBR、MBR等工艺，尤以生物接触氧化工艺居多。
[0003]中国专利CN201420497643公开了一种“一体化生活污水处理设备”，该处理设备包括依次连通的厌氧池、接触氧化池、沉淀池和消毒池，其生化部分有填料，既有好氧处理又有厌氧微处理，并可对出水做消毒处理，但其前端未设格栅、均化池等预处理工艺，生化池部分上端进出水易短流，沉淀池沉淀效果差，斜板斜管易堵塞，外加消毒装置复杂，微生物活性较低且易流失，抗冲击负荷性较差，设备启动或恢复较慢；中国专利CN201220730482公开了一种“地埋式一体化生活污水处理设备”，该处理设备包括包括调节池、水解酸化池、接触氧化池、竖流式沉淀池、产水池、电控箱，集缺氧、好氧、消毒于一体，运行稳定，但调节池与水解酸化池之间第一潜水排污栗略显多余，水解酸化池混合效果不好，附属设备较多，管路复杂，操作复杂，脱氮除磷效果不佳；中国专利CN201420604757公开了一种“一体化生活污水处理设备”，该处理设备依次包括厌氧池、缺氧池、好氧池和两个沉淀池、设备间，其好氧池添加悬浮性填料，强化了氮、磷去除效率，提高和稳定了处理效果，但其前端没有预处理易堵塞，出水未消毒，设备占地面积较大，回流栗17等设备及各类管路较为复杂，不易控制，实用性较差。
[0004]综上，现有设备多未设预处理而易堵塞，水利条件不好易短流，针对高氮低碳的生活污水处理不能同时具备较好脱氮除磷能力、抗冲击负荷能力、简约实用、高效率低成本的特点，且难以做到针对场地拆分安装。
【发明内容】
[0005]为了克服现有技术的不足，本发明提供一种一体化生活污水处理设备，采用“格栅化粪槽-生物强化A/0系统-沉淀-消毒”工艺，应用具有发明专利的“纳米凹凸棒土复合亲水性聚氨酯泡沫微生物固定化载体(专利号:ZL2009.1.0117393.3)”、“生物海绵铁的制备及其在水处理中的应用(专利号:ZL2006.1.0104990.9)”技术和进口高效菌，加大沉淀池回流污泥量取代传统A/Ο内循环，其中A/Ο系统厌氧段、好氧段填料区均添加纳米凹凸棒土复合亲水性聚氨酯泡沫微生物固定化载体和生物海绵铁填料，设备启动或运行效果不佳时，均填加进口高效菌。设备可根据安装场地拆分定制，通过上下错流软管连接方式将各处理单元紧凑衔接，分体安装。该设备应用具有发明专利的微生物固定化载体和生物海绵铁，应用进口高效菌强化生化处理，改良传统A/Ο工艺，可拆分定制、灵活安装，集物化处理、生化处理与深度处理于一体，具有处理效率高、脱氮除磷效果好、抗冲击负荷、简约实用、造价与运行成本低的特点。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0007]一种一体化生活污水处理设备，由以下处理单元依次连通:格栅化粪槽、厌氧池、好氧池、沉淀消毒池，其特征在于，处理单元之间具有进出水管，各个处理单元均具有排泥管、排气管，厌氧池、好氧池具有曝气系统和回流系统，各处理单元出水均采用三角堰，所述格栅化粪槽进水管输入端设于设备外部，进口深入栅前格栅化粪槽底部;格栅化粪槽与厌氧池连接，厌氧池进水管通入池底部进水，厌氧池填料区填加固定化载体和生物海绵铁填料;厌氧池与好氧池连接，好氧池进水管通入池底部进水，填料区填加固定化载体和生物海绵铁填料;好氧池与沉淀消毒池连接，进水管进入沉淀池中部，池底污泥区设有45度坡脚；沉淀池与消毒池连接，进水管进入消毒池底部氯片消毒，上部出水管出水。
[0008]所述厌氧池与好氧池曝气系统均采用盘式曝气器，与外部曝气栗以软管相连，曝气栗装于池体一侧，所述沉淀池底部污泥回流量为200%，由装于池体一侧的水栗回流至格栅化粪槽。
[0009]所述各池体上部均有孔口，用于排气和溢流，臭气统一软管收集，通过沿河面漂浮、具有一定长度的导气管排出，各池体靠近底部均有孔口，孔口出口设有阀门，用于排泥和放空，污泥软管收集、定期排放，回流污泥、各池体放空及剩余污泥排放均利用同一台水栗O
[0010]所述箱体左侧设置有格栅化粪槽，进水管开口端设置于箱体左侧上端并与格栅化粪槽连通，厌氧池和好氧池之间通过A/ο系统厌氧好氧连接管相连，所述的出水管与沉淀消毒槽相连，所述格栅化粪槽内进水管的后侧具有间隙为5mm的格栅，格栅化粪槽的上部设如排气孔，下部设有化粪槽排泥孔，所述进水管的入口端设置有污泥回流孔，该污泥回流孔和位于处理设备下端的污泥回流管16相连，所述厌氧池与格栅化粪槽通过栅化粪槽出水管相连，所述栅化粪槽出水管下端延伸至厌氧池内部，在厌氧池的下端设置有盘式曝气器，在厌氧池的上部设有排气孔，在厌氧池的下部设有厌氧池排泥孔。
[0011]所述厌氧池和好氧池的中段为装有聚氨酯泡沫和海绵铁的厌氧段填料区，所述A/O系统厌氧好氧连接管下端延伸至好氧池内部，A/0系统厌氧好氧连接管的上端为三角堰结构，在好氧池的下端设置有盘式曝气器，盘式曝气器均与外部曝气栗以软管相连，曝气栗装于池体一侧，在好氧池的上部设有排气孔，在好氧池的下部设有好氧池排泥孔。
[0012]格栅化粪槽的上部设如排气孔，厌氧池的上部设有排气孔，好氧池的上部设有排气孔，沉淀消毒槽的上部设有排气孔统一用软管收集，化粪槽排泥孔、厌氧池排泥孔、好氧池排泥和沉淀消毒槽排泥孔之间孔通过污泥回流管16相连，污泥回流管16的末端进入格栅化粪槽。
[0013]采用所述的一体化生活污水处理设处理污水的方法，其步骤为:生活污水经进水管进入格栅化粪槽栅前段，较大的悬浮或漂浮物经间隙为5mm的格栅过滤，化粪槽有一定的水力停留时间，沉淀杂质，底层固化物初步厌氧水解，上清液经三角堰出水通过格栅化粪槽出水管进入厌氧池，盘式曝气器进行微孔曝气，曝气量只起到混合搅拌作用，保证厌氧状态，污水通过装有聚氨酯泡沫和海绵铁的厌氧段填料区，出水通过A/Ο系统厌氧好氧连接管进入A/Ο系统好氧池，盘式曝气器充氧曝气，污水通过装有聚氨酯泡沫和海绵铁的好氧段填料区，A/Ο系统所述盘式曝气器均与外部曝气栗以软管相连，曝气栗装于池体一侧，最后出水进入沉淀消毒槽，经泥水分离、氯片消毒后出水通过出水管直接排入受纳水体。
[0014]格栅化粪槽为格栅与化粪槽一体合建，格栅主要拦截较大的悬浮或漂浮物，化粪槽利用沉淀、厌氧发酵原理，沉淀杂质，使粪便等固化物在池底分解为小分子物质，格栅化粪槽可调节水质、水量，确保管道、设备不堵塞。A/0系统厌氧池异养菌将污水中的有机物水解为有机酸，大分子有机物分解为小分子有机物，经厌氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理，提高其污水的可生化性及氧利用效率，实现有机物高效去除;厌氧反硝化作用、好氧硝化作用实现脱氮，聚磷菌厌氧释磷、好氧过量吸磷的作用可除磷;有机多孔聚氨酯泡沫固定化载体和海绵铁填料的添加，为微生物的富集生长提供充足的空间，使得微生物量大大增加并能纯化、保持高效菌种，菌种不易流失，同步硝化、反硝化能力强;在进水量减少甚至断流情况下，悬浮载体上的微生物不会短时间内死亡；海绵铁吸附表面积大、铁溶出速率快，在污水处理中存在电化学、氧化还原、吸附、混凝多种作用，能作为生物铁强化生化处理，更有很好的协同除磷的效果。进口高效菌具有微生物活性高、抗冲击能力强、繁殖速度快、能快速启动和恢复生化系统运行的特点，反应器启动或运行效果不好时，投加进口高效菌，可短时间迅速启动或恢复其处理效果。A/0系统经载体与高效菌的强化，缩小了反应器体积，同时以加大污泥回流量取代A/0内循环，降低能耗，简化设备。沉淀池泥水分离，可浓缩、回流、存储污泥。消毒池采用氯片消毒，保证出水水质。
[0015]本发明的有益效果是，生活污水经该设备处理后出水水质好，脱氮除磷作用显著；生化池微生物数量大，可纯化、保持高效菌，并且水量减少或断流情况下，悬浮载体上的微生物不会短时间内死亡，应用进口高效菌可短时间迅速启动或恢复生化池处理效果，极大的提高了反应器的处理效率、抗冲击负荷能力；由于载体与高效菌的应用，缩小了反应器体积，加大污泥回流量取代A/0内循环，降低了能耗、简化了设备；前端格栅化粪预处理不易堵，上下错流进出水不易形成短流;附属、主体设备一体安装，回流污泥、各处理单元放空及剩余污泥排放均利用同一台栗，臭气、污泥统一软管收集排放，设备、管路简单，结构紧凑，占地面积小，简约实用；处理流程基本采用无动力设计，可实现无人管理，污水处理成本低；设备可根据安装场地拆分定制，通过上下错流软管将各处理单元衔接，安装紧凑灵活。
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是本发明的污水处理流程图。
[0018]图2是一体化生活污水处理实施例的纵剖面构造图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合