模块化集成式高效污水处理系统的制作方法

本发明涉及一种污水处理系统，尤其涉及一种模块化集成式高效污水处理系统。

背景技术：

污水处理系统应用极其广泛，其污水处理效果决定污水对环境污染的程度，与人们的生活息息相关。

由于需要处理的污水量越来越大、处理场地越来越集中，所以污水处理系统的出水洁净度是否达标和设备是否便于运输及安装这两方面显得越来越重要。

传统的污水处理系统，虽然在提高净化效果和集成度方面都越来越先进，但总体来说还存在较大不足，主要体现在两个方面：一是水处理效果难以尽如人意，这是因为没有把多种不同功能的水处理设备进行更加全面和有效的整合，所以出水洁净度不够理想；二是整个设备要么每个设备不是很大但过于分散，要么集成于一体但因过于集中导致体积太大，这两种传统的污水处理系统都不是很便于运输和安装。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种水处理效果好、便于运输和安装的模块化集成式高效污水处理系统。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种模块化集成式高效污水处理系统，包括曝气调节池、厌氧池、缺氧池、mbbr好氧池、接触氧化池、二次沉淀池、曝气生物滤池、反应沉淀池、清水池、污泥池和空压机，所述曝气调节池的进水口为所述模块化集成式高效污水处理系统的污水进水口，所述曝气调节池内靠近其进水口的位置安装有格栅渠，所述格栅渠内安装有机械格栅，所述曝气调节池内的底部安装有污水提升泵且该污水提升泵的出水口通过污水管与所述厌氧池上部的进水端相通连接，所述厌氧池下部的出水端与所述缺氧池下部的进水端直接相通连接，所述缺氧池上部的出水端通过污水管与所述mbbr好氧池上部的进水端相通连接，所述mbbr好氧池下部的出水端通过污水管与所述接触氧化池下部的进水端相通连接，所述接触氧化池上部的出水端与所述二次沉淀池上部的进水端之间通过两者之间的水流通道相通连接，所述二次沉淀池上端的出水端通过污水管与所述曝气生物滤池上端的进水端相通连接，所述曝气生物滤池下部的出水端与所述反应沉淀池下部的进水端相通连接，所述反应沉淀池上部的出水端与所述清水池上部的进水端相通连接，所述清水池上部的出水端为所述模块化集成式高效污水处理系统的清水出水口，所述接触氧化池内的底部安装有混合液回流泵且该混合液回流泵的出水口通过污水管与所述缺氧池的进水端相通连接，所述二次沉淀池内的底部安装有污泥提升泵且该污泥提升泵的出泥口分别通过污泥管与所述厌氧池的进水端和所述污泥池的入口相通连接，所述反应沉淀池内的底部安装有污泥提升泵且该污泥提升泵的出泥口通过污泥管与所述污泥池的入口相通连接，所述污泥池内设有污泥浓缩池，所述清水池内的底部安装有污水提升泵且该污水提升泵的出水口通过污水管与所述曝气生物滤池的底部相通连接，所述空压机的出口通过气管分别与所述曝气调节池内底部的曝气管、所述mbbr好氧池内底部的微孔曝气头、所述接触氧化池内底部的微孔曝气头、所述曝气生物滤池内底部的微孔曝气头和所述污泥浓缩池内底部的曝气管相通连接；所述厌氧池和所述缺氧池均设于第一箱体内，所述mbbr好氧池设于第二箱体内，所述接触氧化池和所述二次沉淀池均设于第三箱体内，所述曝气生物滤池、所述反应沉淀池和所述清水池均设于第四箱体内。

上述结构中，mbbr是“moving-bedbiofilmreactor”的简写，即移动床生物膜反应器，是近年来颇受研究者重视的另一种革新型生物膜反应器，它是为解决固定床反应器需定期反冲洗、流化床需使载体流化、淹没式生物滤池堵塞需清洗滤料和更换曝气器的复杂操作而发展起来的；曝气调节池、厌氧池、缺氧池、mbbr好氧池、接触氧化池、二次沉淀池、曝气生物滤池、反应沉淀池、清水池、污泥池和空压机是现有技术中常规的水处理设备，本发明的重点在于将各设备进行有机整合后实现更好的污水净化效果，同时将相关设备进行有效整合后形成多个模块化箱体结构，各模块化箱体之间通过管道连接，这样就可以兼顾便于运输和安装的目的。

作为优选，为了尽量避免污泥沉积在调节池内底部，所述曝气调节池内远离其进水口的位置设有下沉的沉槽且对应的所述污水提升泵安装在该沉槽中。

进一步，为了避免污泥沉积在厌氧池和缺氧池内的底部，并使厌氧池进水与回流污泥、缺氧池进水与混合液混合更加均衡，所述厌氧池和所述缺氧池内的下部分别安装有搅拌泵。

本发明的有益效果在于：

本发明通过将格栅渠、曝气调节池、厌氧池、缺氧池、mbbr好氧池、接触氧化池、二次沉淀池、曝气生物滤池、反应沉淀池、清水池、污泥池和空压机集中整合在一个系统中，依次实现对污水的粗渣隔离、水质调节稳定、厌氧水解、缺氧脱氮、mbbr好氧净化、接触氧化、二次沉淀、生物过滤、终极沉淀后排出清水，并将二次沉淀池内的部分污泥送回厌氧池提高除磷反应效果，将接触氧化池内的污水送回缺氧池提高脱氮反应效果，其出水洁净度很高，适合各种类型的污水高效处理，减小对环境的污染，利于环保；通过将厌氧池和缺氧池设于第一箱体内，将mbbr好氧池设于第二箱体内，将接触氧化池和二次沉淀池设于第三箱体内，将曝气生物滤池、反应沉淀池和清水池设于第四箱体，同时曝气调节池和污泥池可以建设基建也可以形成箱体，最终实现多个模块化箱体之间通过管道连接的模块化集成式结构，既能较好地将各设备集中减少散件以便于运输和安装，又能避免全部集成在一个箱体造成体积和质量太多难以运输和安装的问题，尤其适合作为中大型污水处理系统。

附图说明

图1是本发明所述模块化集成式高效污水处理系统

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示，本发明所述模块化集成式高效污水处理系统包括曝气调节池5、厌氧池8、缺氧池11、mbbr好氧池13、接触氧化池16、二次沉淀池20、曝气生物滤池21、反应沉淀池24、清水池25、污泥池27和空压机17，曝气调节池5的进水口1为所述模块化集成式高效污水处理系统的污水进水口，曝气调节池5内靠近其进水口1的位置安装有格栅渠2，格栅渠2内安装有机械格栅，曝气调节池5内远离其进水口1的位置设有下沉的沉槽6且该沉槽6中内的底部安装有污水提升泵7且该污水提升泵7的出水口通过污水管(图中未标记，与图中污水管12相同或尺寸更大)与厌氧池8上部的进水端相通连接，厌氧池8下部的出水端与缺氧池11下部的进水端直接相通连接，缺氧池11上部的出水端通过污水管(图中未标记，与图中污水管12相同或尺寸更大)与mbbr好氧池13上部的进水端相通连接，厌氧池8和缺氧池11内的下部分别安装有搅拌泵29，mbbr好氧池13下部的出水端通过污水管(图中未标记，与图中污水管12相同或尺寸更大)与接触氧化池16下部的进水端相通连接，接触氧化池16上部的出水端与二次沉淀池20上部的进水端之间通过两者之间的水流通道相通连接，二次沉淀池20上端的出水端通过污水管(图中未标记，与图中污水管12相同或尺寸更大)与曝气生物滤池21上端的进水端相通连接，曝气生物滤池21下部的出水端与反应沉淀池24下部的进水端相通连接，反应沉淀池24上部的出水端与清水池25上部的进水端相通连接，清水池25上部的出水端26为所述模块化集成式高效污水处理系统的清水出水口，接触氧化池16内的底部安装有混合液回流泵31且该混合液回流泵31的出水口通过污水管12与缺氧池11的进水端相通连接，二次沉淀池20内的底部安装有污泥提升泵19且该污泥提升泵19的出泥口分别通过污泥管9与厌氧池8的进水端和污泥池27的入口相通连接，反应沉淀池24内的底部安装有两个污泥提升泵19且该两个污泥提升泵19的出泥口通过污泥管9与污泥池27的入口相通连接，污泥池27内设有污泥浓缩池28，清水池25内的底部安装有污水提升泵7且该污水提升泵7的出水口通过污水管(图中未标记，与图中污水管12相同)与曝气生物滤池21的底部相通连接，两个空压机17的出口通过气管4分别与曝气调节池5内底部的曝气管3、mbbr好氧池13内底部的微孔曝气头15、接触氧化池16内底部的微孔曝气头15、曝气生物滤池21内底部的微孔曝气头15和污泥浓缩池28内底部的曝气管3相通连接；厌氧池8和缺氧池11均设于第一箱体10内，mbbr好氧池13设于第二箱体(图中未标记)内，接触氧化池16和二次沉淀池20均设于第三箱体18内，曝气生物滤池21、反应沉淀池24和清水池25均设于第四箱体23内。

图1中还示出了mbbr好氧池13内的mbbr填料14，曝气生物滤池21(简称baf)内的陶粒滤料22，厌氧池8、缺氧池11与接触氧化池16内的弹性填料30。

如图1所示，利用本发明所述模块化集成式高效污水处理系统进行污水处理的大概工艺流程如下：

污水经管网收集进入曝气调节池5内，首先经过格栅渠2除去水中较大颗粒的杂物，然后在曝气调节池5内均衡污水水质、水量，且通过预曝气，具有同步硝化﹑反硝化的功能；污水在曝气调节池5内充分调节稳定水质后，经污水提升泵7提升至厌氧池8内与从二次沉淀池20回流的污泥一起在厌氧池8内混合反应，然后自流至缺氧池11内，与从接触氧化池16回流的混合液一起，混合液中的硝态氮利用缺氧池11内的有机碳源将硝态氮转化氮气溢出，同时也降低了污水中的有机物；缺氧池11的出水自流进入mbbr好氧池13内，mbbr好氧池13中悬浮的mbbr填料14是微小生态链，能够去除大部分cod、bod和氨氮；然后污水自流进入接触氧化池16内，作为mbbr好氧池13的补充，并在此利用污水提升泵7将完全转化的硝态氮混合液回流至缺氧池11内；接触氧化池16的出水自流进入二次沉淀池20内，其上清液进入曝气生物滤池21内进行深度处理，下沉污泥大部分通往污泥提升泵19回流至厌氧池8内，部分剩余污泥排放至污泥池27内进行消化降解；污水在曝气生物滤池21对ss、cod、nh3-n等指标进行深度处理，出水进入备用的反应沉淀池24，投入pac和pam进行除磷后，污水进入清水池25内储存或者回用，最终出水经过紫外线消毒处理后达标排放，清水池25内底部的污水由对应的污水提升泵7送回曝气生物滤池21内作为曝气生物滤池21的反冲洗用水。

为了更好地理解本发明，下面对部分设备的结构和功能进行更具体描述：

格栅渠2设置于处理厂的进水端，原污水首先经过格栅渠2，用以截留污水中较大的悬浮物或漂浮物，减轻后续处理构筑物的负荷，并使之正常运行。

根据污水的排放规律，后续处理构筑物对水质水量稳定性的要求，设置曝气调节池5贮存因污水量变化而出现的大水量的剩余水量，削减高峰负荷，以降低对后续处理系统的冲击，减少后续处理构筑物的体积和节省投资费用。

厌氧池8：由于生活污水中含有大量的难于分解的长链有机物，如纤维蛋白质等，所以在这个单元中，利用厌氧微生物水解，将长链有机物初步分解成短链有机物，同时提供大量生物酶，为后续工艺单元进行下一步分解有机物提供准备，这有利于好氧处理。另外，在首段厌氧池8主要是进行磷的释放，使污水中磷的浓度升高，溶解性有机物被细胞吸收而使污水中bod5浓度下降；另外nh3-n因细胞的合成而被去除一部分，使污水中nh3-n浓度下降。但no3--n含量没有变化，所以与二次沉淀池20回流的污泥一起进入厌氧池8内，使高效的活性污泥快速吸附原水中的溶解性有机物，并对难降解的有机物起到良好的水解作用，同时污泥中的磷在厌氧条件下得到有效的释放，活性提高，为好氧条件污泥对磷的大量吸收作准备。

缺氧池11：在缺氧池11中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量no3--n和no2--n还原为n2释放至空气，因此bod5浓度继续下降，nox--n浓度大幅度下降，而磷的变化很小。厌氧池8的出水自流进入缺氧池11内，同时进入的还有接触氧化池16的回流混合液。反硝化菌在缺氧的环境下，利用污水中的有机物污染物作为碳源，将回流混合液中大量硝态氮还原成氮气，完成脱氮过程，与此同时，bod5浓度下降。

mbbr好氧池13：由池体、填料和曝气系统等几部分组成。池内填充mbbr填料14。微生物以生物膜的形式附着填料上面，填料内部为絮状，悬浮生长于水中。采用微孔曝气头15在池底曝气，充氧的污水浸没全部的mbbr填料14，并以一定的速度流经mbbr填料14。mbbr填料14上长满生物膜，污水与生物膜相接触，在生物膜微生物的作用下，污水得到净化。常用罗茨风机曝气系统，其特点是在mbbr填料14下直接曝气，生物膜受到上升气流的冲击、搅动，加速脱落、更新，使其经常保持较好的活性，可避免堵塞。由于污水在池内停留时间较长，硝化菌得以生存，有机物能够进行硝化反应，氨氮可转化微硝酸盐和亚硝酸盐。mbbr好氧池13为好氧段，通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体，提高反应器中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率。mbbr填料14的密度接近于水，所以在曝气的时候，与水呈完全混合状态，微生物生长的环境为气、液、固三相。载体在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加了氧气的利用率。另外，每个载体内外均具有不同的生物种类，内部生长一些厌氧菌或兼氧菌，外部为好养菌，这样每个载体都为一个微型反应器，使硝化反应和反硝化反应同时存在，从而提高了处理效果。

接触氧化池16：生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，并在池底曝气对污水进行充氧，使池体内污水处于流动状态，以保证污水同浸没在污水中的填料充分接触。该部分主要对mbbr好氧池13的补充，并设混合液回流泵即采用的污水提升泵7，将含硝态氮的污水回流至缺氧池11，充分利用原水中的碳源进行反硝化脱氮。

曝气生物滤池21：这是一种具有活性污泥法特点的生物膜法处理构筑物，池内放置直径为几个毫米的陶粒滤料22作为生物群支撑介质，通过设在池底的微孔曝气头15曝气，微生物在支撑介质上生长。净化污水除主要依靠陶粒滤料22上的生物膜外，滤池中尚存在一定浓度类似活性污泥的悬浮生物量，对污水也有一定降解作用。水流采用水气复合上升或对流流程，定期进行反冲洗。作为附着生物载体的陶粒滤料22，其本身粒径小、比表面积大，因此容积负荷可以很高，反应器容积可大大缩小。同时陶粒滤料22本身可截留ss，因此曝气生物滤池21可同时完成生物处理与固液分离。如选择较小的填料粒径和相对较低的滤速，固液分离效果要优于沉淀法，可接近普通快滤池的过滤效果。当有脱氮要求时，一般需采用两段曝气生物滤池21，通过控制供氧使生物膜上的优势菌种分别为好氧菌和硝化菌，从而达到除碳及脱氮目的。污水通过这两段曝气生物滤池21的处理，可达深度处理(中水)水质要求(大肠菌指标除外)。

反应沉淀池24：该部分主要作为保证总磷达标的一个补充，投加pac(或氯化钙)和pam，作为除磷的补充，因磷在生化效果中降解有限，当进水浓度高，或累计一段时间后，需要考虑进行加药除磷，作为达标排放的补充。使用斜板高效沉淀污泥，且在加盖的情况下，不容易滋生藻类，堵塞斜板。

清水池25：作为系统回用水储池，该部分水可作为曝气生物滤池21的反冲洗用水，配药用水、场地浇灌和冲洗水使用。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。