本发明涉及污水处理设备技术领域，特别是指一种立式低能耗内循环一体化污水处理设备。
背景技术：
污水处理通常由物理法、化学法、物理化学法和生物化学法四大系列构成，大都是由两种或两种以上的方法才可能完成整个污水处理过程，其设备均以建筑构造物为主，机电设备为辅的单元单体为主，存在着占地面积大，投资高，运行费用高，抗负荷能力差，反应效率低、管理较落后、设备效率低下的问题。目前对污水的处理一直沿用一条大同小异的工艺路线，如传统活性污泥法，发展到A/O工艺和A2/O工艺，实质是增加了厌(缺)氧生物处理和厌(缺)氧池而已，在进一步处理有机物的同时，增加了除磷脱氮效果，而吨投资成本和运行成本还要增加；工艺流程增长，设备效率低；又如由传统活性污泥法发展到氧化沟(包括二沟式或三沟式)，只是池体反应改为沟体反应，增加处理效果为主，其工艺路线也改变不大；当然后来发展到的SBR工艺，生物膜工艺等，虽然在处理效果和效率都有其特点，但都建立在以建筑构造物为主处理设备及其工艺和机电设备为辅的方法和路线，没有把设备创新改造来提高其反应速率、处理效果上来。所以，吨污水处理投资及吨污水处理运行费用都没有突破性降低。
传统的污水处理工艺大多是在池中悬挂弹性填料，弹性填料具有较大的表面积，有利于微生物的附着，使池中微生物的浓度增加，对有机物的具有较好的去除效果。生物接触氧化+过滤器是解决上述问题较好的工艺组合，出水可以满足排放要求，但该工艺设备较多，操作繁琐，占地面积大，过滤器结构复杂。
技术实现要素：
本发明提出一种立式低能耗内循环一体化污水处理设备，解决了现有技术中工艺设备较多，操作繁琐，占地面积大，过滤器结构复杂的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种立式低能耗内循环一体化污水处理设备，包括从上而下依次设置的气提区、好氧区、缺氧区和厌氧区，气提区设有回流量调节器，回流量调节器的下方设有中心筒，中心筒从气提区向下延伸至缺氧区；好氧区设有生物填料，好氧区下方设有曝气管道组件，厌氧区的底部处设有进水管，厌氧区和缺氧区之间设有三相分离器，三相分离器和厌氧区的底部之间设有循环泵，气提区的两侧设有用于去除污泥的斜板组件，斜板组件的上方设有填料层。
进一步的，厌氧区的底板设有底部排污管，厌氧区与缺氧区之间设有中部排污管。
进一步的，还包括罐体，气提区、好氧区、缺氧区和厌氧区均处于罐体内，三相分离器也处于罐体内，罐体在与三相分离器相对应的位置处设有一个用于导出沼气的沼气管。
进一步的，气提区包括锥形部以及设在锥形部上方的缩口部，斜板组件设在锥形部和缩口部的两侧，污水依次从锥形部和缩口部流过，一部分进入中心筒，另一部分进入斜板组件，斜板组件将污泥从污水中分离，去除污泥后的污水经过填料层。
进一步的，填料层的下方设有曝气管，曝气管用于冲刷填料层，填料层的上方接近罐体顶部的位置设有排水管，排水管用于排出经过斜板组件和填料层处理后的污水。
进一步的，曝气管道组件包括设在好氧区下方的进气管。
进一步的，缺氧区一侧设有在线DO仪。
进一步的，斜板组件包括若干平行的斜板，斜板包括上半部和下半部，上半部和下半部之间的角度为钝角。
进一步的，斜板组件的下方设有顶部排污管，顶部排污管用于排出斜板组件分离的污泥。
本发明的有益效果在于：污水通过厌氧区底部的进水管进入设备，在厌氧区内向上流动形成悬浮污泥，并且为增大向上流速在设备外部设置循环泵形成内部小循环，在厌氧区上部设置三相分离器将沼气、污泥与出水分开，水向上流动在缺氧区内形成悬浮污泥并充分混匀，曝气管道组件向好氧区均匀供气并充分搅动，并且通过气提区带动一部分污泥流经斜板组件和填料层，另一部分污泥由中心筒回流至缺氧区底部，在缺氧区与好氧区之间形成回流循环，并在中心筒上采用回流量调节器可以任意调节回流比，解决了现有技术中工艺设备较多，操作繁琐，占地面积大，斜板组件的结构简单，解决了过滤器结构复杂的问题。
附图说明
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种立式低能耗内循环一体化污水处理设备的结构示意图。
图中，1-进水管；2-循环泵；3-三相分离器；4-沼气管；5-缺氧区；6-在线DO仪；7-中心筒；8-进气管；9-好氧区；10-生物填料；11-气提区；12-回流量调节器；13-中部排污管；14-厌氧区；15-底部排污管；16-斜板组件；17-填料层；18-出水管；19-顶部排泥管；20-曝气管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提出了一种立式低能耗内循环一体化污水处理设备，包括从上而下依次设置的气提区11、好氧区9、缺氧区5和厌氧区14，气提区11的上方为开口，用于放出气体，气提区11设有回流量调节器12，回流量调节器12的下方设有中心筒7，通过调节回流量调节器12的高度，可以调节中心筒7的流量。中心筒7从气提区11向下延伸至缺氧区5，中心筒7为圆柱体形状，中心筒7的上部和下部均设有喇叭口，其上部与回流量调节器12相连通，回流量调节器12的下方为锥形体，回流量调节器12的下方通过遮挡中心筒7上方开口的方式调节中心筒7的流量，好氧区9设有生物填料10，生物填料上设有微生物附着，微生物对好氧区9的污泥进行降解和处理，好氧区9的下方设有曝气管道组件，曝气管道组件用于向污水处理设备内部鼓气，补充好氧区9内的氧气，而且能够带动污泥向上流动，曝气管道组件鼓入的气体混合污泥，气体污泥混合物向上流动。厌氧区14的底部处设有进水管1，进水管1用于向污水处理设备内部补充水。厌氧区14和缺氧区5之间设有三相分离器3，三相分离器3将沼气、污泥和出水分开，水向上流动在缺氧区内形成悬浮污泥并充分混匀，曝气管道组件向好氧区均匀供气并充分搅动。三相分离器3和厌氧区14的底部之间设有循环泵2，循环泵2用于从三相分离器3的底部抽取污水导入厌氧区14的下部，循环泵2能够将污水重复利用。气提区11的两侧设有用于去除污泥的斜板组件16，斜板组件16的上方设有填料层17。一部分污泥流经斜板组件和填料层，另一部分污泥由中心筒回流至缺氧区底部，在缺氧区与好氧区之间形成回流循环，填料层17能够对经过斜板组件后的污水进一步去除其中的悬浮物，经过斜板组件16和填料层17后，从填料层17溢出的水可以排放。
厌氧区14的底部设有底部排污管15，厌氧区14与缺氧区5之间设有中部排污管13。底部排污管15和中部排污管13共同作用，将厌氧区14内的污泥排除干净，中部排污管13还能用于排出缺氧区5的污泥。
本发明还包括罐体，罐体整体呈圆柱形，罐体顶部为气提区11，这部分设有缩口状，气提区11、好氧区9、缺氧区5和厌氧区14均处于罐体内，三相分离器3也处于罐体内，罐体在与三相分离器3相对应的位置处设有一个用于导出沼气的沼气管4。沼气管4处于罐体的外部。
填料层17的下方设有曝气管20，曝气管20用于冲刷填料层17，填料层17的上方接近罐体顶部的位置设有出水管18，出水管18用于排出经过斜板组件16和填料层17处理后的污水。
斜板组件(16)的下方设有顶部排泥管(19)，顶部排泥管(19)用于排出斜板组件(16)分离的污泥。
曝气管道组件包括设在好氧区9下方的进气管8。进气管8连接曝气机，曝气机通过进气管8向好氧区9导入空气。
缺氧区5一侧设有在线DO仪6。
斜板组件16包括若干平行的斜板，斜板包括上半部和下半部，上半部和下半部之间的角度为钝角。具体的，在本实施例中，斜板组件16包括三个平行的斜板，分别为第一斜板、第二斜板和第三斜板，第一斜板、第二斜板和第三斜板均为伞状。具体的，第一斜板、第二斜板和第三斜板均可采用金属制成。最外层的第三斜板的顶部向上延伸，填料层17设置在第三斜板的两侧。填料层17内设有陶粒。
气提区11包括锥形部以及设在锥形部上方的缩口部，斜板组件16设在锥形部和缩口部的两侧，污水依次从锥形部和缩口部流过，一部分进入中心筒7，另一部分进入斜板组件16，斜板组件16将污泥从污水中分离，去除污泥后的污水经过填料层17。
本发明提出的污水处理设备为立式结构，与现有的卧式污水处理设备或者污水处理池相比，占地面积小，投影面积小，是常规的污水处理设备的占地面积的1/3-1/5。
本发明既可以处理生活污水，也可以处理工业污水，兼容性强，能够处理不同的废水。
本发明在好氧区设置的生物填料，微生物的量更大，能够提高污水处理效率。但是生物填料不能处理污泥，斜板组件16能够有效去除污泥，还能通过填料层17进行进一步的污水处理。
在本发明中，进气管进气的流速为12-15m/s进水管进水的流速为2-3m/s，气提区中，气体和水上升的流速大约为6-8m/s，因为进气管进气的流速大于进水管的进水流速，因此，缺氧区会因供水不足而成为负压区，产生吸力，而中心筒的底部设在缺氧区，因为负压产生的吸力会将中心筒顶部的水吸下来，从而形成内循环。即本发明是利用曝气产生水循环。
本发明采用立式结构，截面面积小，所以相对现有的污水处理设备，截面流速相对快。
本发明可以实现智能控制，可以通过手机或电脑远程监控运行状态，若是出现故障，可向手机发送短信。
本发明操作比较简单，只需要设置好参数，即可自行运行。
本发明工艺流程简要说明：污水通过厌氧区14底部的进水管1进入本发明内部的厌氧区14，污水在厌氧区14内向上流动形成悬浮污泥，并且为增大向上流速在罐体外部设置循环泵2形成内部小循环，在厌氧区14上部设置三相分离器3将沼气、污泥与水分开，三相分离器3上部为缺氧区5，水向上流动在缺氧区5内形成悬浮污泥并充分混匀，缺氧区5上部为好氧区9，好氧区9内设生物填料10，生物填料10下部设置曝气管道组件由外部风机供气从进气管8进入，曝气管道组件向好氧区9均匀供气并充分搅动，使其通过生物填料10向上，并且通过好氧区9上部的收缩部分形成气提区11，带动一部分污泥流至中心筒7回流至缺氧区5底部，在缺氧区5与好氧区9之间形成回流循环，另一部分污泥流经斜板组件16和填料层，经出水管18出水，斜板组件16下方设由顶部排泥管19，将污泥排出。并在中心筒7上采用回流量调节器12，可以任意调节回流比，气体通过罐体顶部排出，在缺氧区5底部三相分离器3之上设置中部排污管13，在厌氧区14底部设置底部排污管15并可作为排污口。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。