CN109179909A - 一种一体化污水处理装置及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体化污水处理装置，包括从上到下设置的过滤池、化学沉淀池、缺氧反应池、好氧反应池及生物滤池；过滤池底板为网板，敞口端设有盖板，盖板上设有管道混合器和化学药剂箱；管道混合器底端设有第一出水管，管道混合器的顶端设有药剂进液管，药剂进液管与化学药剂箱连通；化学沉淀池的底板为网板，内设有搅拌轴；缺氧池内填充有活性污泥；好氧反应池内设有生物膜填料；生物滤池内设有生物活性炭滤层。本发明针对农村生活污水的特点采用了相应的处理装置，能够对污水中各种污染物进行很好地处理，处理后出水指标达到GB18918‑2002中的一级A标准，为农村小规模污水处理提供了一种可行的、易于实现的方法。

Description

一种一体化污水处理装置及处理方法

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种一体化污水处理装置及处理方法。

背景技术

随着农业生产活动的广泛发展，农村生活污水的来源越来越广泛，主要包括农村居民生活排水、农村民俗旅游排水、农村畜禽养殖业排水、农村水产养殖业排水以及农村周边宾馆饭店排水等，这些排放的污水中污染物的成分复杂多样，主要包括总氮、总磷、COD、BOD等污染物质。农村生活污水具有以下特征：1、污染源相对分散，水量较小，有机物浓度较高，日变化系数高；2、增长快，随着农民生活水平的提高以及农村生活方式的改变，生活污水的产生量也随之增长；3、处理率低。

目前我国农村地区发展相对落后，技术条件有限，绝大多数的污水都是直接排入湖泊、河流或者进行土地渗灌，造成了农村地区水体和土壤的大范围污染，严重威胁着农村的生活环境。一些经济条件较好的农村地区会建立生活污水处理设施，但是这些生活污水处理设施位置固定，占地面积大，结构复杂，运行也复杂，建设和运行成本高，需要有专业人员管理，很难适用于农村分散型生活污水的处理，因而必须寻求新的既简易方便又稳定可靠的方法，即亟待开发出一种经济实用、符合新农村建设要求的用于农村的污水处理装置。

发明内容

本发明提供了一种一体化污水处理装置及处理方法，解决了现有技术中农村生活污水处理设施位置固定，占地面积大，结构复杂，运行复杂、建设和运行成本高、很难适用于农村分散型生活污水处理的问题。

本发明的第一个目的是提供一种一体化污水处理装置，包括从上到下依次设置的过滤池、化学沉淀池、缺氧反应池、好氧反应池以及生物滤池，所述过滤池、所述化学沉淀池、所述缺氧反应池、所述好氧反应池以及所述生物滤池均为外径相等且上端敞口的空心圆柱体结构的池体；

所述过滤池的底板为网板，所述过滤池敞口端设有盖板，所述盖板上表面的一侧设置有管道混合器，另一侧设置有化学药剂箱，所述管道混合器的一侧设有第一进水管，所述第一进水管的进水端连接有储水池，所述第一进水管上还设有第一提升泵；所述管道混合器的底端设有第一出水管，所述第一出水管穿过所述盖板，并位于所述过滤池内，所述管道混合器的顶端设有药剂进液管，所述药剂进液管与所述化学药剂箱连通，且所述药剂进液管上还设有第二提升泵；

所述化学沉淀池通过第一可拆卸固定件固定于所述过滤池的下方，所述化学沉淀池的底板为网板，所述化学沉淀池外一侧设有电机，所述化学沉淀池内横向设有搅拌轴，所述搅拌轴通过联轴器与所述电机的输出轴连接，所述搅拌轴上还设有多个搅拌叶片；

所述缺氧反应池通过第二可拆卸固定件固定于所述化学沉淀池的下方，所述缺氧池的底板为网板，所述缺氧池内填充有活性污泥；所述缺氧池的一侧开设有第二进水管；

所述好氧反应池通过第三可拆卸固定件固定于所述缺氧反应池的下方，所述好氧反应池内悬挂有生物膜填料，所述好氧反应池一侧开设有第二出水管，所述第二出水管与所述第二进水管连通，且所述第二进水管上还设有第三提升泵；

所述生物滤池通过第四可拆卸固定件固定于所述好氧反应池的下方，所述生物滤池内上方设有布水管，所述生物滤池的一侧设有第三进水管，且所述第三进水管与所述第二出水管连通，所述第三进水管上设有第一阀门，所述第二出水管位于所述第三进水管与所述第三提升泵之间的管道上设有第二阀门；所述生物滤池内位于所述布水管的下方处设有生物活性炭滤层；

所述生物滤池内铺设有曝气筒，所述曝气筒的进气端连接有鼓风机，出气端竖直向上延伸，并位于所述好氧反应池内，所述生物滤池一侧的下方设有第三出水管。

优选的，所述盖板上开设有第一穿设孔，所述第一出水管穿过所述第一穿设孔并位于所述过滤池内。

优选的，所述盖板上还开设有多个逸气孔。

优选的，所述第一可拆卸固定件包括固定于所述过滤池外侧壁下端的多个第一竖向套筒以及固定与所述化学沉淀池外侧壁上端的多个第一竖向固定轴，且所述第一竖向套筒与所述第一竖向固定轴一一对应，每个所述第一竖向固定轴套接于相对应的第一竖向套筒内，使所述过滤池与所述化学沉淀池固接；

所述第二可拆卸固定件包括固定于所述化学沉淀池外侧壁下端的多个第二竖向套筒以及固定与所述缺氧反应池外侧壁上端的多个第二竖向固定轴，且所述第二竖向套筒与所述第二竖向固定轴一一对应，每个所述第二竖向固定轴套接于相对应的第二竖向套筒内，使所述化学沉淀池与所述缺氧反应池固接；

所述第三可拆卸固定件包括固定于所述缺氧反应池外侧壁下端的多个点竖向套筒以及固定与所述好氧反应池外侧壁上端的多个第三竖向固定轴，且所述第三竖向套筒与所述第三竖向固定轴一一对应，每个所述第三竖向固定轴套接于相对应的第三竖向套筒内，使所述缺氧反应池与所述好氧反应池固接；

所述第四可拆卸固定件包括固定于所述好氧反应池外侧壁下端的多个第四竖向套筒以及固定与所述生物滤池外侧壁上端的多个第四竖向固定轴，且所述第四竖向套筒与所述第四竖向固定轴一一对应，每个所述第四竖向固定轴套接于相对应的第四竖向套筒内，使所述好氧反应池与所述生物滤池固接。

优选的，所述过滤池底板外侧的外周、所述化学沉淀池底板外侧的外周以及所述缺氧反应池底板外侧的外周均设置有橡胶密封圈。

优选的，所述好氧反应池内上端设有滤网，所述好氧反应池内位于所述滤网的下方处悬挂有生物膜填料，且所述生物膜填料悬挂在竖直设置的悬挂线上，所述悬挂线的一端固定在所述滤网上，另一端固定在所述好氧反应池的底板上。

优选的，所述缺氧反应池内以及所述好氧反应池内均设置有DO测定仪。

优选的，所述曝气筒上开设有多个曝气孔。

本发明的第二个目的是提供上述一体化污水处理装置处理农村生活污水的方法，包括以下步骤：

步骤1，将储水池内储存的生活污水通过第一提升泵提升到管道混合器中，同时将化学药剂箱内的化学药剂通过第二提升泵提升到管道混合器中，使化学药剂与生活污水充分混合；

步骤2，管道混合器的出水通过第一出水管进入过滤池，经过过滤池过滤后，得到过滤池出水；

步骤3，过滤池出水进入化学沉淀池，在化学沉淀池沉淀后，滤渣被截留到化学沉淀池内，滤液进入缺氧反应池；

步骤4，控制缺氧反应池内COD容积负荷为5.0-8.0kgCOD/(m³·d)，DO浓度≤0.5mg/L，HRT为8-10h，反应完毕得到缺氧反应池出水；

步骤5，缺氧反应池出水进入好氧反应池，控制好氧反应池内COD容积负荷为3.0-5.0kgCOD/(m³·d)，DO浓度为3-5mg/L，HRT为5-8h，回流比为20％-30％，反应完毕得到好氧反应池出水；

步骤6，好氧反应池出水进入生物滤池，控制生物滤池内滤速为8-10m/h，气水比为0.5-0.8：1，经生物滤池处理后，出水经由第三出水管排出。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1)本发明将农村生活污水处理中的一级处理装置、二级处理装置以及深度处理装置活动组合成一体化处理装置，其占地面积小，组合方式灵活，可以根据使用者的需求组合成多种使用方式，也能够根据使用者的需求将装置移动后固定在所需要的地方，有利于在农村推广使用。

2)本发明针对农村生活污水的特点采用了相应的处理装置，能够对污水中的COD、BOD、氨氮、总磷、重金属以及SS进行很好地处理，处理后的出水指标均能达到GB18918-2002中的一级A标准，为农村小规模污水处理提供了一种新的、可行的、易于实现的方法。

附图说明

图1为本发明实施例1中一体化污水处理装置的结构示意图；

图2为本发明一体化污水处理装置中过滤池的结构示意图；

图3为本发明一体化污水处理装置中化学沉淀池的结构示意图；

图4为本发明一体化污水处理装置中好氧反应池的结构示意图；

图5为本发明实施例4中一体化污水处理装置的结构示意图；

图6为本发明实施例5中一体化污水处理装置的结构示意图；

图7为本发明实施例6中一体化污水处理装置的结构示意图。

附图标记说明：

1-盖板，2-管道混合器，3-化学药剂箱，4-第一进水管，5-第一提升泵，6-第一出水管，7-药剂进液管，8-第二提升泵，9-第一可拆卸固定件，10-电机，11-搅拌轴，12-搅拌叶片，13-第二可拆卸固定件，14-第二进水管，15-第三可拆卸固定件，16-生物膜填料，17-第二出水管，18-第三提升泵，19-第四可拆卸固定件，20-布水管，21-第三进水管，22-第一阀门，23-第二阀门，24-生物活性炭滤层，25-曝气筒，26-鼓风机，27-第三出水管，28-第一竖向套筒，29-第一竖向固定轴，30-第二竖向套筒，31-滤网。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但所举实施例不作为对本发明的限定。

下述各实施例中所用试验装置，如过滤池、化学沉淀池、缺氧反应池、好氧反应池以及生物滤池如无特殊说明，则表明采用的是现有的试验装置，不涉及到任何改进和创新；所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法。

实施例1

一种一体化污水处理装置，具体如图1-4所示，包括从上到下依次设置的过滤池、化学沉淀池、缺氧反应池、好氧反应池以及生物滤池，这种组合方式可以形成一个完整的去除生活污水中固体杂质、有机物、氮磷以及少量重金属离子的目的。

过滤池、化学沉淀池、缺氧反应池、好氧反应池以及生物滤池均为外径相等且上端敞口的空心圆柱体结构的池体，且过滤池底板外侧的外周、化学沉淀池底板外侧的外周以及缺氧反应池底板外侧的外周均设置有橡胶密封圈，这种设置方式让各处理单元均为一个独立的可以拆分的单体，方便组合成各种不同的处理模式来处理不同污染物特征的生活污水，同时，外径相等的结构加上池体底部密封圈的设置，使两个处理单元的池体在上下叠加时可以严丝合缝，避免污水渗出。

过滤池的底板为网板，且网板的孔径为1-50mm，用于截留大的固体杂质，过滤池敞口端设有盖板1，盖板1上表面的一侧设置有管道混合器2，另一侧设置有化学药剂箱3，管道混合器2的一侧设有第一进水管4，第一进水管4的进水端连接有储水池，储水池中收集有各种来源的农村生活污水，用于供本发明的处理装置处理；第一进水管4上还设有第一提升泵5；管道混合器2的底端设有第一出水管6，盖板1上开设有第一穿设孔，第一出水管6穿过第一穿设孔并位于过滤池内，管道混合器2的顶端设有药剂进液管7，药剂进液管7与化学药剂箱3连通，且药剂进液管7上还设有第二提升泵8。

本发明中设置管道混合器2和化学药剂箱3，化学药剂箱3用来储存絮凝剂或化学除磷剂或絮凝剂和除磷剂的混合液，具体储存药剂的种类需要根据污水的水质状况进行分析确定，即当污水中小粒径的固体杂质含量高、重金属离子含量也较高时，化学药剂箱3内放置絮凝剂；当污水中磷的含量较高时，化学药剂箱3内放置化学除磷剂；当污水中上述污染物的量均较大时，化学药剂箱3内同时放置絮凝剂和化学除磷剂，并根据污水水质情况同时加入这两种化学药剂并调配其用量。化学药剂箱3内放置的化学药剂在第二提升泵8的提升作用下，通过药剂进液管7加入到管道混合器2中，在管道混合器2中和污水充分混合后进入过滤池，在管道混合器2内混合的过程中以及在污水从管道混合器2进入过滤池的过程中，化学药剂都在和污水发生反应，反应过程中生成的大颗粒的沉淀物会被过滤池的底板截留，小的沉淀物以及没有来得及和污水反应的化学药剂进入化学沉淀池进一步反应。

需要说明的是，本发明中，通过第二提升泵8的流量控制来控制化学药剂加入管道混合器2中的量。

化学沉淀池通过第一可拆卸固定件9固定于过滤池的下方，化学沉淀池的底板为网板，且网板的孔径为1-5μm，一方面可以将絮凝沉淀截留，另一方面可以防止下方缺氧反应池内的活性污泥进入化学沉淀池；化学沉淀池外一侧设有电机10，化学沉淀池内横向设有搅拌轴11，搅拌轴11通过联轴器与电机10的输出轴连接，搅拌轴11上还设有多个搅拌叶片12，化学沉淀池内壁上还设有轴承，搅拌轴11远离电机10的一端穿接在轴承内，从而使搅拌轴11能够稳定的横向固定在化学沉淀池内发挥作用；在化学沉淀池内，没有被反应掉的化学药剂在搅拌轴11的搅动下，能够充分的与污水接触反应，从而使污水中大部分的固体杂质、重金属离子以及磷生成沉淀，沉淀再被化学沉淀池的底板截留下来，过滤后的污水则进入下方的缺氧反应池。

缺氧反应池通过第二可拆卸固定件13固定于化学沉淀池的下方，缺氧池的底板为网板，且网板的孔径为1-5μm，其可以阻止缺氧活性污泥进入好氧反应池，缺氧池内填充有活性污泥；缺氧池的一侧开设有第二进水管14；好氧反应池通过第三可拆卸固定件15固定于缺氧反应池的下方，好氧反应池内悬挂有生物膜填料16，好氧反应池一侧开设有第二出水管17，第二出水管17与第二进水管14连通，且第二进水管14上还设有第三提升泵18。

本发明设置成缺氧好氧的处理模式，化学沉淀池出水首先进入缺氧反应池，在缺氧反应池内，复杂有机物降解成简单稳定的化合物，同时产生大量沼气，有机氮转化成氨态氮，聚磷菌释放出细胞中的聚磷酸盐；缺氧反应池出水进入好氧反应池，来自于缺氧反应池的氨态氮在硝化菌和亚硝化菌的作用下转化成硝态氮和亚硝态酸氮，聚磷菌从废水中摄取大量溶解态的正磷酸盐完成聚磷的过程。然后，在第三提升泵18的作用下，第二出水管17将好氧反应池内的硝化液部分回流到缺氧反应池，好氧反应池回流液中的硝态氮和亚硝态氮在缺氧反应池内反硝化细菌的作用下转化成氮气，从而完成有机物的降解以及脱氮除磷。

本发明中，好氧反应池的底板是不透水的，从而可以通过进水流量以及第三提升泵18的流量控制来控制污水在缺氧反应池和好氧反应池内的停留时间。好氧反应池内上端设有滤网31，好氧反应池内位于滤网31的下方处悬挂有生物膜填料16，且生物膜填料16悬挂在竖直设置的悬挂线上，悬挂线的一端固定在滤网31上，另一端固定在好氧反应池的底板上。即好氧反应池是采用生物膜法进行污水处理的，生物膜处理方式一方面工艺稳定，处理效率高，另一方面，产生的污泥量比较，在将好氧反应池内硝化液回流到缺氧池时，避免了好氧池内的好氧菌大量流入缺氧池，从而对缺氧池内微生物产生影响。

需要说明的是，缺氧反应池内上部活性污泥和下部活性污泥由于靠近其他处理池体，因此含氧量稍微高一些，能够满足缺氧微生物的需求，但是在缺氧反应区的内部，溶解氧的浓度更低，容易形成厌氧区，从而更有利于除磷反应。缺氧反应池内产生的沼气会在池体内上升，最终通过盖板1上开设的逸气孔逸出，但是在这个过程中，沼气上升还能对化学沉淀池内液体进行扰动，有利于其充分混合，同时，上升的沼气还能对化学沉淀池和过滤池的底板进行冲刷，避免滤孔堵塞。

生物滤池通过第四可拆卸固定件19固定于好氧反应池的下方，生物滤池内上方设有布水管20，布水管20上开设有多个布水孔，用来使污水分散均匀，生物滤池的一侧设有第三进水管21，且第三进水管21与第二出水管17连通，第三进水管21上设有第一阀门22，第二出水管17位于第三进水管21与第三提升泵18之间的管道上设有第二阀门23；在运行过程中，同时打开第一阀门22和第二阀门23，让大部分的水经过第三进水管21进入生物滤池，其余的水通过第二进水管14回流到缺氧池进行反硝化反应。

生物滤池内位于布水管20的下方处设有生物活性炭滤层24，生物活性炭滤层24中吸附有微生物，微生物能够对好氧池处理出水中剩余的有机物和氮磷进行深度处理，同时，生物活性炭滤层24还能够吸附剩余的重金属离子以及胶体物质，使最终出水水质优良。

生物滤池内铺设有曝气筒25，曝气筒25的进气端连接有鼓风机26，出气端竖直向上延伸，并位于好氧反应池内，生物滤池一侧的下方设有第三出水管27，即曝气筒25能够同时为好氧反应池内微生物和生物活性炭滤层24中的微生物提供氧气。

需要说明的是，本发明一体化污水处理装置的组合方式并不是唯一的，由于各处理单元是独立的，可以根据水质状况进行合理组合，如当生活污水中重金属离子以及固体杂质的含量较低时，可以仅采用生物处理装置和生物滤池进行处理，具体见图5。

当生活污水中氮磷含量较低时，可以仅采用一级处理装置、化学絮凝沉淀以及生物滤池进行处理，具体见图6。

同时，使用者还可以根据水质状况来调整各处理单元的连接顺序，如将化学沉淀池置于好氧反应池的下方，将缺氧反应池和好氧反应池的位置调换等等，非常灵活，具体见图7。

进一步需要说明的是，由于本发明中的装置是组合使用的，而且各组成装置并不是在地面挖设的处理池，因此其使用的位置也是非常灵活，可以根据生活污水排污点的变化将本发明的装置组合到离大量排污点最近的位置，这样可以避免设置大量的排污管道。

进一步需要说明的是，本发明中，第一可拆卸固定件9包括固定于过滤池外侧壁下端的多个第一竖向套筒28以及固定与化学沉淀池外侧壁上端的多个第一竖向固定轴29，且第一竖向套筒28与第一竖向固定轴29一一对应，每个第一竖向固定轴29套接于相对应的第一竖向套筒28内，使过滤池与化学沉淀池固接；

第二可拆卸固定件13包括固定于化学沉淀池外侧壁下端的多个第二竖向套筒30以及固定与缺氧反应池外侧壁上端的多个第二竖向固定轴，且第二竖向套筒30与第二竖向固定轴一一对应，每个第二竖向固定轴套接于相对应的第二竖向套筒30内，使化学沉淀池与缺氧反应池固接；

第三可拆卸固定件15包括固定于缺氧反应池外侧壁下端的多个点竖向套筒以及固定与好氧反应池外侧壁上端的多个第三竖向固定轴，且第三竖向套筒与第三竖向固定轴一一对应，每个第三竖向固定轴套接于相对应的第三竖向套筒内，使缺氧反应池与好氧反应池固接；

第四可拆卸固定件19包括固定于好氧反应池外侧壁下端的多个第四竖向套筒以及固定与生物滤池外侧壁上端的多个第四竖向固定轴，且第四竖向套筒与第四竖向固定轴一一对应，每个第四竖向固定轴套接于相对应的第四竖向套筒内，使好氧反应池与所述生物滤池固接。

上述设置方式使各处理单元能够拆分以及任意组合。

实施例2

储水池内COD_Cr浓度为268mg/L、BOD₅浓度为165.8mg/L、TN浓度为52.6mg/L、NH₄ ⁺-N浓度为46.5mg/L、TP浓度为8.3mg/L、SS浓度为482mg/L、Pb²⁺浓度为0.2110mg/L、总Cr浓度为0.0823mg/L，利用图1所述的一体化污水处理装置处理农村生活污水的方法，包括以下步骤：

步骤1，将储水池内储存的生活污水通过第一提升泵5提升到管道混合器2中，同时将化学药剂箱3内的除磷剂聚合氯化铝和絮凝剂聚丙烯酰胺的混合溶液通过第二提升泵8提升到管道混合器2中，使化学药剂与生活污水充分混合；

其中，化学药剂箱3内聚合氯化铝的质量浓度为0.5％，聚丙烯酰胺的质量浓度为1％，且污水、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺的用量比为1L：0.5mg：1mg；

步骤2，管道混合器2的出水通过第一出水管6进入过滤池，经过过滤池过滤后，得到过滤池出水；

步骤3，过滤池出水进入化学沉淀池，在化学沉淀池沉淀后，滤渣被截留到化学沉淀池内，滤液进入缺氧反应池；

步骤4，控制缺氧反应池内COD容积负荷为5.0kgCOD/(m³·d)，DO浓度为0.3mg/L，HRT为8h，反应完毕得到缺氧反应池出水；

步骤5，缺氧反应池出水进入好氧反应池，控制好氧反应池内COD容积负荷为3.0kgCOD/(m³·d)，DO浓度为3mg/L，HRT为8h，回流比为20％，反应完毕得到好氧反应池出水；

步骤6，好氧反应池出水进入生物滤池，控制生物滤池内滤速为10m/h，气水比为0.8：1，经生物滤池处理后，出水经由第三出水管27排出，排出的水中COD_Cr浓度为32mg/L、BOD₅浓度为5.1mg/L、TN浓度为5.6mg/L、NH₄ ⁺-N浓度为2.5mg/L、TP浓度为0.2mg/L、SS浓度为8mg/L、Pb²⁺浓度为0.0022mg/L、总Cr浓度为0.0016mg/L。

实施例3

储水池内COD_Cr浓度为382mg/L、BOD₅浓度为201.8mg/L、TN浓度为84.3mg/L、NH₄ ⁺-N浓度为65.7mg/L、TP浓度为9mg/L、SS浓度为381mg/L、Pb²⁺浓度为0.0158mg/L、Cu²⁺浓度为0.3821mg/L、Zn²⁺浓度为0.1582mg/L，利用图1的一体化污水处理装置处理农村生活污水的方法，包括以下步骤：

步骤1，将储水池内储存的生活污水通过第一提升泵5提升到管道混合器2中，同时将化学药剂箱3内的除磷剂聚合氯化铝和絮凝剂聚丙烯酰胺的混合溶液通过第二提升泵8提升到管道混合器2中，使化学药剂与生活污水充分混合；

其中，化学药剂箱3内聚合氯化铝的质量浓度为0.5％，聚丙烯酰胺的质量浓度为1％，且污水、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺的用量比为1L：0.6mg：1.2mg；

步骤2，管道混合器2的出水通过第一出水管6进入过滤池，经过滤池过滤后，得到过滤池出水；

步骤3，过滤池出水进入化学沉淀池，在化学沉淀池沉淀后，滤渣被截留到化学沉淀池内，滤液进入缺氧反应池；

步骤4，控制缺氧反应池内COD容积负荷为8.0kgCOD/(m³·d)，DO浓度为0.5mg/L，HRT为10h，反应完毕得到缺氧反应池出水；

步骤5，缺氧反应池出水进入好氧反应池，控制好氧反应池内COD容积负荷为5.0kgCOD/(m³·d)，DO浓度为5mg/L，HRT为5h，回流比为30％，反应完毕得到好氧反应池出水；

步骤6，好氧反应池出水进入生物滤池，控制生物滤池内滤速为8m/h，气水比为0.5：1，经生物滤池处理后，出水经由第三出水管27排出。排出的水中COD_Cr浓度为38mg/L、BOD₅浓度为7.9mg/L、TN浓度为6.1mg/L、NH₄ ⁺-N浓度为3.2mg/L、TP浓度为0.4mg/L、SS浓度为6mg/L、Pb²⁺浓度为0.0008mg/L，Cu²⁺浓度为0.0068mg/L、Zn²⁺浓度为0.0074mg/L。

实施例4

储水池内COD_Cr浓度为352mg/L、BOD₅浓度为187.5mg/L、TN浓度为63.8mg/L、NH₄ ⁺-N浓度为66.1mg/L、TP浓度为8mg/L、SS浓度为56mg/L，重金属基本没有检测到，利用图5的一体化污水处理装置处理农村生活污水，其中，图5中装置和图1相比，省去了一级处理装置以及二级处理装置中的化学沉淀池，即仅采用生物处理装置和生物滤池进行处理，为了便于比较，图5采用和图1中相同的编号，具体处理方法包括以下步骤：

步骤1，将储水池内储存的生活污水通过第一提升泵5提升到缺氧反应池；控制缺氧反应池内COD容积负荷为8.0kgCOD/(m³·d)，DO浓度为0.5mg/L，HRT为10h，反应完毕得到缺氧反应池出水；

步骤2，缺氧反应池出水进入好氧反应池，控制好氧反应池内COD容积负荷为5.0kgCOD/(m³·d)，DO浓度为5mg/L，HRT为5h，回流比为30％，反应完毕得到好氧反应池出水；

步骤3，好氧反应池出水进入生物滤池，控制生物滤池内滤速为8m/h，气水比为0.5：1，经生物滤池处理后，出水经由第三出水管27排出。排出的水中COD_Cr浓度为43mg/L、BOD₅浓度为8.2mg/L、TN浓度为6.8mg/L、NH₄ ⁺-N浓度为4.1mg/L、TP浓度为0.5mg/L、SS浓度为3mg/L。

实施例5

储水池内COD_Cr浓度为152mg/L、BOD₅浓度为67.3mg/L、TN浓度为33.2mg/L、NH₄ ⁺-N浓度为26.5mg/L、TP浓度为6.7mg/L、SS浓度为47mg/L、Cu²⁺浓度为0.2567mg/L、Zn²⁺浓度为0.2386mg/L，利用图6的一体化污水处理装置处理农村生活污水，其中，图6中装置和图1相比，省去了二级处理装置中的生物处理装置，即仅采用一级处理装置、二级处理装置中的化学沉淀池以及生物滤池进行处理。

为了运行方便，省去了布水管20的设置，化学沉淀池处理出水直接进入生物滤池，同时采用了较短的曝气管25仅对生物滤池进行曝气；为了便于比较，图6采用和图1中相同的编号，具体处理方法包括以下步骤：

步骤1，将储水池内储存的生活污水通过第一提升泵5提升到管道混合器2中，同时将化学药剂箱3内的除磷剂聚合氯化铝和絮凝剂聚丙烯酰胺的混合溶液通过第二提升泵8提升到管道混合器2中，使化学药剂与生活污水充分混合；

其中，化学药剂箱3内聚合氯化铝的质量浓度为0.5％，聚丙烯酰胺的质量浓度为1％，且污水、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺的用量比为1L：0.3mg：0.8mg；

步骤2，管道混合器2的出水通过第一出水管6进入过滤池，经过滤池过滤后，得到过滤池出水；

步骤3，过滤池出水进入化学沉淀池，在化学沉淀池沉淀后，滤渣被截留到化学沉淀池内，滤液进入生物滤池，控制生物滤池内滤速为8m/h，气水比为0.5：1，经生物滤池处理后，出水经由第三出水管27排出。排出的水中COD_Cr浓度为48mg/L、BOD₅浓度为9.3mg/L、TN浓度为3.2mg/L、NH₄ ⁺-N浓度为2.1mg/L、TP浓度为0.1mg/L、SS浓度为5mg/L、Cu²⁺浓度为0.0006mg/L、Zn²⁺浓度为0.0002mg/L。

实施例6

储水池内COD_Cr浓度为402mg/L、BOD₅浓度为357mg/L、TN浓度为28.3mg/L、NH₄ ⁺-N浓度为18.7mg/L、TP浓度为4.1mg/L、SS浓度为112mg/L、Pb²⁺浓度为0.0096mg/L、Cu²⁺浓度为0.1892mg/L、Zn²⁺浓度为0.2153mg/L，利用图7的一体化污水处理装置处理农村生活污水，其中，图7中装置和图1相比，过滤池和化学沉淀池的位置互换了，同时将化学沉淀池的底板和过滤池的底板互换，缺氧反应池和好氧反应池的位置也互换了。

为了运行方便，省去了布水管20的设置，同时采用了较短的曝气管25仅对生物滤池进行曝气；为了便于比较，图7采用和图1中相同的编号，具体处理方法包括以下步骤：

步骤1，将储水池内储存的生活污水通过第一提升泵5提升到管道混合器2中，同时将化学药剂箱3内的除磷剂聚合氯化铝和絮凝剂聚丙烯酰胺的混合溶液通过第二提升泵8提升到管道混合器2中，使化学药剂与生活污水充分混合；

其中，化学药剂箱3内聚合氯化铝的质量浓度为0.5％，聚丙烯酰胺的质量浓度为1％，且污水、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺的用量比为1L：0.1mg：0.8mg；

步骤2，管道混合器2的出水通过第一出水管6进入化学沉淀池，在化学沉淀池反应后，过滤得到化学沉淀池出水；

步骤3，化学沉淀池出水进入过滤池，滤渣被截留到过滤池内，滤液进入好氧反应池；

步骤4，控制好氧反应池内COD容积负荷为5.0kgCOD/(m³·d)，DO浓度为5mg/L，HRT为5h，反应完毕得到好氧反应池出水；

步骤5，好氧反应池出水进入缺氧反应池，控制缺氧反应池内COD容积负荷为8.0kgCOD/(m³·d)，DO浓度为0.5mg/L，HRT为10h，反应完毕得到缺氧反应池出水；

步骤6，缺氧反应池出水进入生物滤池，控制生物滤池内滤速为8m/h，气水比为0.5：1，经生物滤池处理后，出水经由第三出水管27排出。排出的水中COD_Cr浓度为47mg/L、BOD₅浓度为6.3mg/L、TN浓度为4.3mg/L、NH₄ ⁺-N浓度为2.7mg/L、TP浓度为1.8mg/L、SS浓度为6mg/L、Pb²⁺浓度为0.0002mg/L、Cu²⁺浓度为0.009mg/L、Zn²⁺浓度为0.0013mg/L。

综上可知，本发明实施例1的装置，以及在本发明实施例1装置基础上的各种变型、各种组合得到的装置均能够对不同污染特征的农村生活污水具有很好的处理效果，处理后的污水中各项指标均满足GB18918-2002中的一级A标准。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种一体化污水处理装置，其特征在于，包括从上到下依次设置的过滤池、化学沉淀池、缺氧反应池、好氧反应池以及生物滤池，所述过滤池、所述化学沉淀池、所述缺氧反应池、所述好氧反应池以及所述生物滤池均为外径相等且上端敞口的空心圆柱体结构的池体；

所述过滤池的底板为网板，所述过滤池敞口端设有盖板(1)，所述盖板(1)上表面的一侧设置有管道混合器(2)，另一侧设置有化学药剂箱(3)，所述管道混合器(2)的一侧设有第一进水管(4)，所述第一进水管(4)的进水端连接有储水池，所述第一进水管(4)上还设有第一提升泵(5)；所述管道混合器(2)的底端设有第一出水管(6)，所述第一出水管(6)穿过所述盖板(1)，并位于所述过滤池内，所述管道混合器(2)的顶端设有药剂进液管(7)，所述药剂进液管(7)与所述化学药剂箱(3)连通，且所述药剂进液管(7)上还设有第二提升泵(8)；

所述化学沉淀池通过第一可拆卸固定件(9)固定于所述过滤池的下方，所述化学沉淀池的底板为网板，所述化学沉淀池外一侧设有电机(10)，所述化学沉淀池内横向设有搅拌轴(11)，所述搅拌轴(11)通过联轴器与所述电机(10)的输出轴连接，所述搅拌轴(11)上还设有多个搅拌叶片(12)；

所述缺氧反应池通过第二可拆卸固定件(13)固定于所述化学沉淀池的下方，所述缺氧池的底板为网板，所述缺氧池内填充有活性污泥；所述缺氧池的一侧开设有第二进水管(14)；

所述好氧反应池通过第三可拆卸固定件(15)固定于所述缺氧反应池的下方，所述好氧反应池内设有生物膜填料(16)，所述所述好氧反应池一侧开设有第二出水管(17)，所述第二出水管(17)与所述第二进水管(14)连通，且所述第二进水管(14)上还设有第三提升泵(18)；

所述生物滤池通过第四可拆卸固定件(19)固定于所述好氧反应池的下方，所述生物滤池内上方设有布水管(20)，所述生物滤池的一侧设有第三进水管(21)，所述第三进水管(21)的一端与所述布水管(20)连通，另一端与所述第二出水管(17)连通，且所述第三进水管(21)上设有第一阀门(22)，所述第二出水管(17)位于所述第三进水管(21)与所述第三提升泵(18)之间的管道上设有第二阀门(23)；所述生物滤池内位于所述布水管(20)的下方处设有生物活性炭滤层(24)；

所述生物滤池内铺设有曝气筒(25)，所述曝气筒(25)的进气端连接有鼓风机(26)，出气端竖直向上延伸，并位于所述好氧反应池内，所述生物滤池一侧的下方设有第三出水管(27)。

2.根据权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于，所述盖板(1)上开设有第一穿设孔，所述第一出水管(6)穿过所述第一穿设孔并位于所述过滤池内。

3.根据权利要求2所述的一体化污水处理装置，其特征在于，所述盖板(1)上还开设有多个逸气孔。

4.根据权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于，所述第一可拆卸固定件(9)包括固定于所述过滤池外侧壁下端的多个第一竖向套筒(28)以及固定与所述化学沉淀池外侧壁上端的多个第一竖向固定轴(29)，且所述第一竖向套筒(28)与所述第一竖向固定轴(29)一一对应，每个所述第一竖向固定轴(29)套接于相对应的第一竖向套筒(28)内，使所述过滤池与所述化学沉淀池固接；

所述第二可拆卸固定件(13)包括固定于所述化学沉淀池外侧壁下端的多个第二竖向套筒(30)以及固定与所述缺氧反应池外侧壁上端的多个第二竖向固定轴，且所述第二竖向套筒(30)与所述第二竖向固定轴一一对应，每个所述第二竖向固定轴套接于相对应的第二竖向套筒(30)内，使所述化学沉淀池与所述缺氧反应池固接；

所述第三可拆卸固定件(15)包括固定于所述缺氧反应池外侧壁下端的多个点竖向套筒以及固定与所述好氧反应池外侧壁上端的多个第三竖向固定轴，且所述第三竖向套筒与所述第三竖向固定轴一一对应，每个所述第三竖向固定轴套接于相对应的第三竖向套筒内，使所述缺氧反应池与所述好氧反应池固接；

所述第四可拆卸固定件(19)包括固定于所述好氧反应池外侧壁下端的多个第四竖向套筒以及固定与所述生物滤池外侧壁上端的多个第四竖向固定轴，且所述第四竖向套筒与所述第四竖向固定轴一一对应，每个所述第四竖向固定轴套接于相对应的第四竖向套筒内，使所述好氧反应池与所述生物滤池固接。

5.根据权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于，所述过滤池底板外侧的外周、所述化学沉淀池底板外侧的外周以及所述缺氧反应池底板外侧的外周均设置有橡胶密封圈。

6.根据权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于，所述好氧反应池内上端设有滤网(31)，所述好氧反应池内位于所述滤网(31)的下方处悬挂有生物膜填料(16)，且所述生物膜填料(16)悬挂在竖直设置的悬挂线上，所述悬挂线的一端固定在所述滤网(31)上，另一端固定在所述好氧反应池的底板上。

7.根据权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于，所述缺氧反应池内以及所述好氧反应池内均设置有DO测定仪。

8.根据权利要求1所述的一体化污水处理装置，其特征在于，所述曝气筒(25)上开设有多个曝气孔。

9.根据权利要求1所述的一体化污水处理装置处理农村生活污水的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将储水池内储存的生活污水通过第一提升泵(5)提升到管道混合器(2)中，同时将化学药剂箱(3)内的化学药剂通过第二提升泵(8)提升到管道混合器(2)中，使化学药剂与生活污水充分混合；

步骤2，管道混合器(2)的出水通过第一出水管(6)进入过滤池，经过滤池过滤后，得到过滤池出水；

步骤3，过滤池出水进入化学沉淀池，在化学沉淀池沉淀反应后，滤渣被截留到化学沉淀池内，滤液进入缺氧反应池；

步骤4，控制缺氧反应池内COD容积负荷为5.0-8.0kgCOD/(m³·d)，DO浓度≤0.5mg/L，HRT为8-10h，反应完毕得到缺氧反应池出水；

步骤5，缺氧反应池出水进入好氧反应池，控制好氧反应池内COD容积负荷为3.0-5.0kgCOD/(m³·d)，DO浓度为3-5mg/L，HRT为5-8h，回流比为20％-30％，反应完毕得到好氧反应池出水；

步骤6，好氧反应池出水进入生物滤池，控制生物滤池内滤速为8-10m/h，气水比为0.5-0.8：1，经生物滤池处理后，出水经由第三出水管(27)排出。