污水处理装置及污水处理系统的制作方法

1.本公开涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种污水处理装置及污水处理系统。


背景技术：

2.污水处理装置一般包括依次连通的厌氧池、缺氧池、好氧池以及沉淀池。好氧池内设置有曝气装置，该曝气装置通常设置在好氧池的池底，用于向好氧区内曝气，以提高好氧区的氧气传质效率。
3.然而，在实际运行过程中发现，污水处理装置中的碳氮比较低，污水处理效果差，为了保证污水处理效率，通常需要外加碳源提高碳氮比才能进行有效脱氮，但外加碳源的费用非常高。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种污水处理装置及污水处理系统。
5.为了实现上述目的，本公开一方面提供了一种污水处理装置，包括依次连通的厌氧池、缺氧池、好氧池以及沉淀池，所述沉淀池还与所述厌氧池连通，所述好氧池内设置有第一曝气装置，所述第一曝气装置的曝气口靠近所述好氧池的深度的中线处设置，且所述曝气口的曝气方向与所述好氧池的池底相背离，以至少在所述第一曝气装置的上方形成好氧区，在所述第一曝气装置的下方形成缺氧区，以使所述好氧池内的污泥积存在所述缺氧区，用于形成碳源；所述好氧区在所述好氧池内占用的空间大于所述缺氧区在所述好氧池内占用的空间。
6.进一步地，所述第一曝气装置的曝气口所在的高度为所述好氧池深度的1/4至1/2处。
7.进一步地，所述缺氧区在所述好氧池内占用的空间与所述好氧区在所述好氧池内占用的空间之比为1:5至1:3。
8.进一步地，所述好氧区包括第一好氧区以及第二好氧区；所述第一曝气装置设置在所述第一好氧区内，所述缺氧区位于所述第一好氧区的正下方，所述第二好氧区的最高液位与所述第一好氧区的最高液位平齐，所述第二好氧区的最低液位与所述缺氧区的最低液位平齐。
9.进一步地，所述好氧池具有入口和出口，所述第一好氧区靠近所述入口设置，所述第二好氧区靠近所述出口设置。
10.进一步地，所述第二好氧区的底部设置有第二曝气装置，所述第二曝气装置用于提升积存在所述第二好氧区内的污泥。
11.进一步地，所述缺氧区的底部设置有第三曝气装置，所述第三曝气装置用于提升积存在所述缺氧区内的污泥。
12.进一步地，所述第三曝气装置位于所述缺氧区底部的几何中心处。
13.进一步地，所述好氧池至少为两个，至少两个所述好氧池依次连通；沿水流方向，至少两个所述好氧池中的第一个与所述缺氧池连通，至少两个所述好氧池中的最后一个与所述沉淀池连通。
14.本公开另一方面提供一种污水处理系统，包括上述的污水处理装置。
15.本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
16.本公开提供的污水处理装置及污水处理系统，通过设置依次连通的厌氧池、缺氧池、好氧池以及沉淀池，沉淀池还与厌氧池连通，其中，好氧池内具有第一曝气装置，第一曝气装置的曝气口靠近好氧池的深度的中线处设置，也就是说，第一曝气装置大致位于好氧池的深度的一半处，且曝气口的曝气方向与好氧池的池底相背离，即，第一曝气装置的曝气口不会朝向好氧池的底壁曝气，以至少在第一曝气装置的上方形成好氧区，在第一曝气装置的下方形成缺氧区，即，在好氧池内形成好氧区在上、缺氧区在下的垂直a/o系统，以使好氧池内的污泥积存在缺氧区即池底，用于形成碳源；其中好氧区在好氧池内占用的空间大于缺氧区在好氧池内占用的空间。基于此，本公开提供的污水处理装置，能够在好氧池内形成好氧在上、缺氧在下的垂直a/o系统，好氧池的池底不再曝气从而形成厌氧状态，进而使得污泥也积存在好氧池的池底，污泥在好氧池的池底积存久了会水解生成挥发酸，即可以再生优质的碳源，从而避免了现有技术中需要外加碳源的缺陷，降低了污水处理成本，污水处理效果好。
附图说明
17.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
18.为了更清楚地说明本公开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，对于本领域普通技术人员而言，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。
19.图1为本公开实施例所述污水处理装置的结构示意图；
20.图2为本公开实施例所述污水处理装置的好氧池的结构示意图；
21.图3为本公开另一实施例所述污水处理装置的好氧池的结构示意图；
22.图4为本公开实施例所述污水处理装置的好氧池内的污泥运行示意图。
23.其中，1、厌氧池；2、缺氧池；3、好氧池；31、缺氧区；32、好氧区；321、第一好氧区；322、第二好氧区；33、入口；34、出口；4、沉淀池；5、第三曝气装置。
具体实施方式
24.为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
25.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
26.实施例一
27.参考图1至图4中所示，本实施例提供一种污水处理装置，包括依次连通的厌氧池1、缺氧池2、好氧池3以及沉淀池4，沉淀池4还与厌氧池1连通，好氧池3内设置有第一曝气装置，第一曝气装置的曝气口靠近好氧池3的深度的中线处设置，且曝气口的曝气方向与好氧池3的底部相背离，以至少在第一曝气装置的上方形成好氧区32，在第一曝气装置的下方形成缺氧区31，以使好氧池3内的污泥积存在缺氧区31，用于形成碳源；好氧区32在好氧池3内占用的空间大于缺氧区31在好氧池3内占用的空间。
28.在本实施例中，第一曝气装置靠近好氧池3的深度的中线处，且曝气口的曝气方向与好氧池3的底部相背离，也就是说，曝气装置朝向好氧池3的上部曝气，在好氧池3的池底不再曝气，从而在好氧池3内形成好氧在上、缺氧在下的垂直a/o系统，从而在厌氧
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缺氧
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好氧(anaerobic
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anoxic
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oxic，简称aao)工艺的基础上，增加了缺氧反应段，即形成厌氧
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缺氧
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好氧
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缺氧四个生化反应段，其中好氧
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缺氧反应段同时位于好氧池3内，并在好氧池3内形成好氧在上、缺氧在下的垂直a/o系统。
29.可以理解的是，污水首先进入厌氧池1进行厌氧反应，然后进入缺氧池2进行缺氧反应，再进入好氧池3进行好氧反应和缺氧反应，最后进入沉淀池4进行沉淀处理。其中，污水会在好氧池3内的缺氧区31进行沉淀，污泥沉淀的时间久了会水解生产挥发酸，即自产生产优质的碳源，从而满足了本实施例提供的污水处理装置所需的碳，无需外加碳源，节省成本，污水处理效果好。
30.在本实施例中，好氧区32内的第一曝气装置相当于上层曝气，从而可以为好氧池3提供充足的溶解氧，保证有机物的去除效率以及硝化作用的进行。
31.具体实现时，第一曝气装置可以是任意合适的结构，例如悬挂链微孔曝气器，该悬挂链微孔曝气器包括曝气主管以及与曝气主管连通的管式微孔曝气器。将曝气主管可以设置在水体表面，管式微孔曝气器悬挂于曝气主管下部，通过进气支管进行供气，安装简单，维修方便。
32.参考图2中所示，一般地，可以在好氧池3深度的中线所在的水平面即与好氧池3池底平行的水平面附近，全部布置第一曝气装置，此时在好氧池3内形成上部好氧区32、下部缺氧区31的垂直a/o系统。
33.参考图3中所示，根据一些实施例，将第一曝气装置布置在好氧池3的深度的中线附近所在的水平面的部分区域内，此时，在好氧池3内形成池底部分区域为缺氧区31、好氧池3其余部分全部为好氧区32的垂直a/o系统。
34.具体实现时，污水在缺氧区31具有较长的停留时间，这样下层的较大的厌氧区容积就有较长的时间将污泥水解成碳源，在此阶段中，厌氧过程将污水中不易降解的大分子水解为易被生物利用的小分子，水解作用强；长时间的厌氧/缺氧过程，使得回流污泥携带的硝酸盐得到彻底的还原和溶解氧被微生物利用而彻底耗氧；同时，好氧池3下层厌氧区产生的碳源被上层的“同步硝化与反硝化”而及时利用，利用效率高，污水处理效率高。
35.通过上述技术方案，本实施例提供的污水处理装置及污水处理系统，通过设置依次连通的厌氧池1、缺氧池2、好氧池3以及沉淀池4，沉淀池4还与厌氧池1连通，其中，好氧池3内具有第一曝气装置，第一曝气装置的曝气口靠近好氧池3的深度的中线处设置，也就是说，第一曝气装置大致位于好氧池3的深度的一半处，且曝气口的曝气方向与好氧池3的池底相背离，即，第一曝气装置的曝气口不会朝向好氧池3的底壁曝气，以至少在第一曝气装
置的上方形成好氧区32，在第一曝气装置的下方形成缺氧区31，即，在好氧池3内形成好氧区32在上、缺氧区31在下的垂直a/o系统，以使好氧池3内的污泥积存在缺氧区31即池底，用于形成碳源；其中好氧区32在好氧池3内占用的空间大于缺氧区31在好氧池3内占用的空间。基于此，本公开提供的污水处理装置，能够在好氧池3内形成好氧在上、缺氧在下的垂直a/o系统，好氧池3的池底不再曝气从而形成厌氧状态，进而使得污泥也积存在好氧池3的池底，污泥在好氧池3的池底积存久了会水解生成挥发酸，即可以再生优质的碳源，从而避免了现有技术中需要外加碳源的缺陷，降低了污水处理成本，污水处理效果好。
36.在本实施例中，第一曝气装置的曝气口所在的高度为好氧池3深度的1/4至1/2处。
37.一般地，好氧池3内主要用于进行好氧反应，所以，好氧区32在好氧池3内占用的空间应当大于缺氧区31在好氧池3内占用的空间，基于此，第一曝气装置的曝气口所在的高度为好氧池3深度的1/4至1/2处，从而在第一曝气装置和好氧池3池底的区域形成适当空间的缺氧区31，使得污泥能够在该缺氧区31域沉积，污泥沉积较长时间即可水解生成挥发酸，即自产碳源。
38.进一步地，缺氧区31在好氧池3内占用的空间与好氧区32在好氧池3内占用的空间之比为1:5至1:3，从而在保证好氧池3具有有效地好氧反应空间的基础上，在好氧池3的池底构筑一个缺氧区31，以自生碳源，保证本实施例提供的污水处理装置所需的碳源，硝化反硝化作用好，污水处理效率高，成本低。
39.在本实施例中，参考图3中所示，好氧区32包括第一好氧区321以及第二好氧区322；第一曝气装置设置在第一好氧区321内，缺氧区31位于第一好氧区321的正下方，第二好氧区322的最高液位与第一好氧区321的最高液位平齐，第二好氧区322的最低液位与缺氧区31的最低液位平齐。
40.可以理解的是，第一好氧区321的高度和缺氧区31的高度之和与第二好氧区322的高度相同。
41.进一步地，好氧池3具有入口33和出口34，第一好氧区321靠近入口33设置，即第一好氧区321和缺氧区31设置在好氧池3的中前段，第二好氧区322靠近出口34设置，即第二好氧区322设置在好氧池3的末端。此时，在厌氧
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缺氧
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好氧(anaerobic
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anoxic
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oxic，简称aao)工艺的基础上，增加了缺氧
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好氧反应段，即形成厌氧
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缺氧
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好氧
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缺氧
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好氧五个生化反应段，其中好氧
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缺氧
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好氧反应段同时位于好氧池3内，并在好氧池3内形成好氧在上、缺氧在下的垂直a/o系统。
42.此时，厌氧区的高度和第一好氧区321的高度之比为1:1至1:3，结构简单，布局合理。
43.根据一些实施例，第一好氧区321靠近出口34设置，第二好氧区322靠近入口33设置。此时，在厌氧
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缺氧
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好氧(anaerobic
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anoxic
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oxic，简称aao)工艺的基础上，增加了好氧
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缺氧反应段，即形成厌氧
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缺氧
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好氧
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好氧
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缺氧五个生化反应段，其中好氧
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好氧
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缺氧反应段同时位于好氧池3内，并在好氧池3内形成好氧在上、缺氧在下的垂直a/o系统。
44.可以理解的是，好氧池3内的污泥在缺氧区31长时间积存，会在厌氧/缺氧环境下水解产生挥发性脂肪酸，可做碳源补充，但积泥也会导致好氧池3内的曝气效果降低，不利于微生物对磷的吸收，也不利于排泥，会降低好氧池3的池容利用率。第二好氧区322的底部设置有第二曝气装置，第二曝气装置用于提升积存在第二好氧区322内的污泥。
45.具体实现时，第二曝气装置是好氧池3的末端曝气，可以是设置在池底的任意合适的曝气结构，能够对好氧池3的末端进行底部曝气即可，根据具体的使用工况可以任意选用，在此不做过多限制。
46.示例性地，第二曝气装置为浮艇式曝气器。
47.具体使用时，第二曝气装置在第二好氧区322内进行底部曝气，即在好氧池3出口34段进行底部曝气，一方面能弥补原有曝气不足的缺陷，同时，保证好氧池3中前段底部的污泥酸化进行碳源补充；另一方面，有利于提高吸磷效率，降低好氧池3出水的含磷量。此外，第二曝气装置可将位于第二好氧区322内池底的积泥进行提升，有利于搅拌与推流，可将池体底部的沉积污泥通过混合液排入沉淀池4，方便排泥，腾空好氧池3的部分容积，提高污泥沉降比和池容利用率。
48.在本实施例中，在缺氧区31的底部可以设置有第三曝气装置5，第三曝气装置5用于提升积存在缺氧区31内的污泥。
49.具体实现时，第三曝气装置5可以通过阀门进行间歇式曝气。当需要自产碳源时，该第三曝气装置5不曝气，使好氧池3内的污泥在缺氧区31内进行沉淀，从而水解生成挥发酸，以进行碳源补充。当碳源充足不需要额外的碳源时，该第三曝气装置5可进行池底曝气，从而可以克服现有技术中好氧池3内的单一曝气方式，提高了曝气范围，可对好氧池3进行无死角的全池曝气，曝气效果好，污水处理效果好，可有效地提升污水处理效率。
50.具体实现时，由于好氧池3内具有垂直的a/o系统，使得好氧池3底部的缺氧区31维持在厌氧/缺氧状态。当碳源充足不需要额外的碳源时，该第三曝气装置5可进行池底曝气，一方面，参考图4中所示，可提升污泥，由于混合液密度差的关系，在缺氧区31底部中间部位的污泥被压缩空气提升，上层又有第一曝气装置进行曝气，相当于接力赛，第一好氧区321的密度更小，则池底两侧的污泥就向好氧池3中心流动，好氧池3池底的污泥则源源不断的向上运动，不断地传递，也就使好氧池3池底的污泥被提升，污泥沿图4中箭头所示方向向好氧池3中心流动并提升；另一方面，能够提供碳源，好氧池3下层的污泥在提升的过程中，附带着水解的挥发酸vfa进行提升，上升的挥发性脂肪酸被上层的同步硝化反硝化微生物利用，从而提高了污水处理效果。
51.其中，第三曝气装置5可以是任意合适的结构，能够在缺氧区31的底部进行微曝气即可。
52.另外，第三曝气装置5可以设置在缺氧区31的任意合适的位置处，能够进行曝气提升污泥即可，优选地，第三曝气装置5位于缺氧区31底部的几何中心处，曝气均匀，污水处理效果好。
53.一般地，好氧池3可以是一个，当然，好氧池3也可以至少为两个即多个，多个好氧池3依次连通；沿水流方向，多个好氧池3中的第一个与缺氧池2连通，多个好氧池3中的最后一个与沉淀池4连通。
54.实施例二
55.本实施例还提供一种污水处理系统，包括上述的污水处理装置。
56.本实施例中的污水处理装置与实施例一提供的污水处理装置的结构相同，并能带来相同或者类似的技术效果，在此不再一一赘述，具体可参照实施例一的描述。
57.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一
个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
58.以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。