CN111960541A - 一体化污水处理设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体化污水处理设备及方法，该设备包括由格栅板焊接围成的主机，主机分为由水管依次连通的前置亚硝化反应区、厌氧反应区、缺氧反应区、好氧反应区、沉淀区和深度处理区；主机上设有与前置亚硝化反应区连通的进水口、与沉淀区和深度处理区连通的排空口、气提器和控制器；好氧反应区内设有多根渐进式分布的曝气管；前置亚硝化反应区和好氧反应区之间通过水管和气提器形成第一回流通道，厌氧反应区和沉淀区之间通过水管和所述气提器形成第二回流通道，缺氧反应区和好氧反应区之间通过水管和所述气提器形成第三回流通道。该污水处理设备具有成本低，占地空间小，污水处理能力强，且适合各规模生活污水处理。

Description

一体化污水处理设备及方法

技术领域

本发明涉及生活污水处理领域，更具体地说，它涉及一体化污水处理设备及方法。

背景技术

水污染防治是国家及社会重点关注的话题，排放标准日趋严格，不仅核心指标递增，同时排放标准值也越来越严格。对于生活污水处理方面，目前市场上采用各类污水处理设备，有些尽管出水效果可达到相应标准，但其噪音大、能耗高、投资大，给业主和运营单位造成很大困扰和不便；还有一些在氮磷处理上不能达到国家新的排放标准，造成当地水体富营养化，严重影响当地水生态环境。急需要一种既能满足排放标准，同时投资较低、运营费用较低的污水处理设施设备，提高其实用性、经济性。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一体化污水处理设备及方法，其至少解决了部分上述问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案:

一种一体化污水处理设备，包括由格栅板焊接围成的主机，所述主机分为由水管依次连通的前置亚硝化反应区、厌氧反应区、缺氧反应区、好氧反应区、沉淀区和深度处理区；所述主机上设有与所述前置亚硝化反应区连通的进水口、与所述沉淀区和所述深度处理区连通的排空口、气提器以及与所述气提器控制连接的控制器；所述好氧反应区内设有多根曝气管，所述曝气管在水平方向上呈渐进式分布；所述前置亚硝化反应区和所述好氧反应区之间通过水管和所述气提器形成第一回流通道，所述厌氧反应区和所述沉淀区之间通过水管和所述气提器形成第二回流通道，所述缺氧反应区和所述好氧反应区之间通过水管和所述气提器形成第三回流通道。

进一步优选为：所述好氧反应区设置有溶解氧在线监测器、pH检测器和ORP仪，并控制DO≤1.5mg/L，pH值范围为7.2至7.8，ORP范围值为-50至-100mv。

进一步优选为：所述好氧反应区内还设有挡板，所述挡板包括竖板和自所述竖板向上延伸的弧形板，所述弧形板位于所述曝气管的上方，且其上面设有多个穿孔。

进一步优选为：所述沉淀区中设有左右两块固定板和位于所述固定板之间的多根可更换的水平管，所述水平管的长度与所述水平管的孔径成正相关，所述水平管上均布设有排泥孔，所述水平管还连接有自动反洗装置，所述自动反洗装置通过压缩空气提供动力。

进一步优选为：所述沉淀区和所述深度处理区之间还设有中间水箱，所述沉淀区中的水通过水管先进入到所述中间水箱，再进入到所述深度处理区中。

进一步优选为：所述深度处理区中设有脱氮除磷过滤器，所述脱氮除磷过滤器包括上盖、下盖以及位于所述上盖和所述下盖之间的过滤组件，所述上盖设有入水口，所述下盖设有出水口，所述过滤组件包括套筒、膜组件和脱氮除磷填料，所述膜组件包括多个陶瓷膜管，所述陶瓷膜管靠近所述上盖的一端通过上固定板固定在所述套筒内，所述脱氮除磷填料分别位于所述套筒与所述陶瓷膜管之间，以及位于所述上固定板和所述入水口之间。

进一步优选为：所述上固定板上设有多个通孔，所述上固定板与所述上盖之间还设置有隔板，所述隔板上设有滤孔且上方放置有所述脱氮除磷填料，所述滤孔的孔径小于所述通孔的孔径；所述陶瓷膜管靠近所述下盖的一端通过下固定板固定，所述陶瓷膜管穿过所述下固定板，以使所述过滤组件中的污水只能通过所述陶瓷膜管向下流入到所述出水口。

本发明还提供一种污水处理方法，包括以下步骤：

S1、准备阶段：向该一体化污水处理设备中通入污水，流量为Q,再继续多次向其中通入污水，每次流量都为Q，开始污水处理；

S2、第一次脱氮：污水从所述进水口进入到所述前置亚硝化反应区，再从所述好氧反应区中通过所述第一回流通道向所述前置亚硝化反应区中回流0.5Q-1Q的污水；

S3、释磷：污水从所述前置亚硝化反应区进入到所述厌氧反应区，再从所述沉淀区中通过所述第二回流通道向所述厌氧反应区中回流0.2Q-0.5Q的污水；

S4、第二次脱氮：污水从所述厌氧反应区进入到所述缺氧反应区，再从所述好氧反应区区中通过所述第三回流通道向所述缺氧反应区中回流1Q-2Q的污水；

S5、综合处理：污水从所述缺氧反应区进入到所述好氧反应区；

S6、沉淀：污水从所述好氧反应区进入到所述沉淀区；

S7、深度处理：污水从所述沉淀区进入到所述深度处理区；

S8、排泥排水：对从所述深度处理区出来的处理过后污水和污泥进行排放。

进一步优选为：所述好氧反应区内布置有斜悬式多孔悬浮填料，且添加有氯系化合物抑制剂；所述深度处理区内设置有脱氮除磷填料。

进一步优选为：所述好氧反应区在进污水时采用高压喷嘴，沿水流切线方向进行喷射，以带动所述斜悬式多孔悬浮填料环向流动；所述曝气管设置成在污水流动方向上，相邻两根所述曝气管之间的距离递增，以形成水流反方向的环流动力。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：该一体化污水处理设备所需要的投资运行及维护费用低，成本得到极大降低，并且能够有效处理好生活污水，满足排放标准；设备整体集成度高，占地面积小，操作简单，适用于各规模生活污水处理和原有设施的改造，设备处理产生污泥量少、污泥密实度高。通过三个回流通道的设计，使得该设备的污水处理有效且高效，每个污水处理区完成每个阶段的污水处理目的；特别地，曝气管采用渐进式曝气方式，沿污水流动反方向进行曝气量递增，结合挡板的设计，其一是加强其内部填料环流动力，其二是随着污水沿设备方向流动，污染物逐渐降低，后端溶解氧需求较前端减少，降低曝气量可有效节约动力；其三是使填料在好氧与缺氧状态流动，加强系统脱氮能力；脱氮除磷过滤器，设计了陶瓷膜管，过滤精度（0.5μm-50μm）根据出水要求可选，过滤器内填充专用脱氮除磷填料，在去除SS的同时加强脱氮除磷效果；陶瓷膜管具有抗污染能力强、不需更换、永不堵塞和老化等优点。本发明所提供的污水处理方法，能够充分利用该一体化污水处理设备，对污水进行充分处理，结合回流的处理过程中的污水，有效利用污水中的物质，提高污水处理效率以及效果，满足排污要求。

附图说明

图1是本发明一实施例中一体化污水处理设备的立体结构示意图；

图2是本发明一实施例中一体化污水处理设备的俯视图；

图3是本发明一实施例中一体化污水处理设备的前视图；

图4是本发明一实施例中一体化污水处理设备中脱氮除磷过滤器的立体结构示意图；

图5是本发明一实施例中一体化污水处理设备中脱氮除磷过滤器的剖视图；

图6是本发明一实施例中一体化污水处理设备中脱氮除磷过滤器的内部部分结构立体示意图；

图7是本发明一实施例中一体化污水处理设备中沉淀区的立体结构示意图；

图8是本发明一实施例中一体化污水处理设备中曝气管的立体结构示意图；

图中，100、主机；10、格栅板；11、前置亚硝化反应区；12、厌氧反应区；13、缺氧反应区；14、好氧反应区；15、沉淀区；16、深度处理区；17、中间水箱；18、控制器；19、脱氮除磷过滤器；20、进水口；30、排空口；40、水管；41、第一回流通道；42、第二回流通道；43、第三回流通道；50、气提器；121、曝气管；1211、第一曝气管；1212、第二曝气管；122、挡板；1221、竖板；1222、弧形板；151、水平管；152、固定板；1511、排泥孔；191、过滤组件；192、上盖；193、下盖；1911、套筒；1912、膜组件；1913、脱氮除磷填料；19121、陶瓷膜管；1914、上固定板；19141、通孔；1915、隔板；19151、滤孔；1916、下固定板；1917、卡箍套件；1921、入水口；1922、安全阀；1923、压力表；1931、出水口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

在本发明提供的一个实施例中，参考图1至图3，提供了一种一体化污水处理设备，包括由格栅板10焊接围成的主机100，格栅板10采用碳钢、不锈钢、玻璃钢、PP中一种或几种材料制成，格栅板10可以起到截留大颗粒杂物的作用。主机100分为由水管40依次连通的前置亚硝化反应区11、厌氧反应区12、缺氧反应区13、好氧反应区14、沉淀区15和深度处理区16；主机100上设有与前置亚硝化反应区11连通的进水口20、与沉淀区15和深度处理区16连通的排空口30、气提器50以及与气提器50控制连接的控制器18；好氧反应区14内设有多根曝气管121，曝气管121在水平方向上呈渐进式分布；前置亚硝化反应区11和好氧反应区14之间通过水管40和气提器50形成第一回流通道41，厌氧反应区12和沉淀区15之间通过水管40和气提器50形成第二回流通道42，缺氧反应区13和好氧反应区14之间通过水管40和气提器50形成第三回流通道43。通过三个回流通道的设计，充分提高该污水处理装置的污水处理效率。

可选地：好氧反应区14设置有溶解氧在线监测器、pH检测器和ORP仪，并控制DO≤1.5mg/L，pH值范围为7.2至7.8，ORP范围值为-50至-100mv。需要说明的是，为满足“短程硝化与反硝化”进行，即氨氮亚硝化和亚硝酸盐亚反硝化，好氧池设置溶解氧在线监测器、pH检测器、ORP仪进行实时检测，确保DO、pH、ORP控制在亚硝化细菌的最佳繁殖生长条件。

可选地：好氧反应区14内还设有挡板122，挡板122包括竖板1221和自竖板1221向上延伸的弧形板1222，弧形板1222位于曝气管121的上方，且其上面设有多个穿孔。

在本发明的一个实施例中，,可选地曝气管121采用渐进式曝气方式，多个所述曝气管121沿水平方向依次间隔设置，具体地，参考图8，曝气管121分为多组，其中曝气管121、曝气管121’和曝气管121”之间的距离递减，并且每组曝气管121分为第一曝气管1211和第二曝气管1212，每组第一曝气管1211和第二曝气管1212之间的距离也是递减的，也就是说第一曝气管1211和第二曝气管1212之间距离a、第一曝气管1211’和第二曝气管1212’之间距离b、第一曝气管1211”和第二曝气管1212”之间距离c，其中a、b和c为递减设置。相邻所述曝气装置30之间的间隔逐渐减小。通过沿污水流动反方向进行曝气量递增，其一是加强其内部的填料环流动力，其二是随着污水沿设备方向流动，污染物逐渐降低，后端溶解氧需求较前端减少，降低曝气量可有效节约动力；其三是使填料在好氧与缺氧状态流动，加强系统脱氮能力。

可选地：参考图7，沉淀区15中设有左右两块固定板152和位于固定板152之间的多根可更换的水平管151，水平管151的长度与水平管151的孔径成正相关，水平管151上均布设有排泥孔1511，水平管151还连接有自动反洗装置，自动反洗装置通过压缩空气提供动力。采用水平管装置作为沉淀核心，构建多层浅层沉淀池，即每一根水平管为一个单独沉淀部件，根据水量安装不同数量的水平管。根据理想沉淀原理，水平管151长度与进水水量无关，只与水平管151的管径有关，且二者成正相关，水平管长度与进水水量无关，只与水平管的管径有关，管径越大，长度越长，在本发明的实施例中，该设备根据实际情况选择直径25mm、40mm、63mm三种规格，分别地对应管径2m长，2.5m长，3m长。本装置水平管管径分为两个型号，低处理量（100m3/d及以下）采用DN32PVC管（或钢管、不锈钢管等），高处理量（100m3/d以上）采用直径DN40PVC（或钢管、不锈钢管等）。相比传统的平流式、斜管式等沉淀池，大大降低了沉淀面积和提高了沉淀效率；并设置水平管在线自动清洗装置，降低人工劳动强度。

可选地：沉淀区15和深度处理区16之间还设有中间水箱17，沉淀区15中的水通过水管40先进入到中间水箱17，再进入到深度处理区16中。深度处理区16中设有脱氮除磷过滤器19。沉淀区15出水进入中间水箱17，短暂水力停留。中间水箱17的水经提升泵泵入脱氮除磷过滤器19，该过滤器内填充脱氮除磷填料，吸附尾水中残余的氮、磷等，过滤器核心过滤组建采用陶瓷膜管19121，根据出水SS要求选择不同的孔径，达到去除SS的目标，确保出水各项指标达标。

在发明中，还提供了脱氮除磷过滤器19具体的结构，参考图4至图6，包括上盖192、下盖193以及位于上盖192和下盖193之间的过滤组件191，上盖192设有入水口1921，下盖193设有出水口1931，过滤组件191包括套筒1911、膜组件1912和脱氮除磷填料1913，膜组件1912包括多个陶瓷膜管19121，陶瓷膜管19121靠近上盖192的一端通过上固定板1914固定在套筒1911内，脱氮除磷填料1913分别位于套筒1911与陶瓷膜管19121之间，以及位于上固定板1914和入水口1921之间。上固定板1914上设有多个通孔19141，上固定板1914与上盖192之间还设置有隔板1915，隔板1915上设有滤孔19151且上方放置有脱氮除磷填料1913，滤孔19151的孔径小于通孔19141的孔径；陶瓷膜管19121靠近下盖193的一端通过下固定板1916固定，陶瓷膜管19121穿过下固定板1916，以使过滤组件191中的污水只能通过陶瓷膜管19121向下流入到出水口1931。脱氮除磷填料1913为多孔状、高强度、含钙和铁离子，利用多孔性进行氮吸附；利用铁、钙离子与磷酸根离子反应生产稳定沉淀。污水由入水口1921进入脱氮除磷过滤器19，污水在穿透隔板1915上方的脱氮除磷填料1913，充分接触，其中氮被吸附，磷形成沉淀。污水到达套筒1911中的陶瓷膜管19121处，陶瓷膜管将沉淀、悬浮物进行过滤，而水则通过孔隙进入陶瓷膜管19121中间。陶瓷膜管19121中间的水经过汇聚达到出水口1931，最终从深度处理区16排出到水管40中，再进入到排空口30。

本发明还提供了一种污水处理方法，包括以下步骤：

S1、准备阶段：向该一体化污水处理设备中通入污水，流量为Q,再继续多次向其中通入污水，每次流量都为Q，开始污水处理；

S2、第一次脱氮：污水从进水口20进入到前置亚硝化反应区11，再从好氧反应区14中通过第一回流通道41向前置亚硝化反应区11中回流0.5Q-1Q的污水；

S3、释磷：污水从前置亚硝化反应区11进入到厌氧反应区12，再从沉淀区15中通过第二回流通道42向厌氧反应区12中回流0.2Q-0.5Q的污水；

S4、第二次脱氮：污水从厌氧反应区12进入到缺氧反应区13，再从好氧反应区14区中通过第三回流通道43向缺氧反应区13中回流1Q-2Q的污水；

S5、综合处理：污水从缺氧反应区13进入到好氧反应区14；

S6、沉淀：污水从好氧反应区14进入到沉淀区15；

S7、深度处理：污水从沉淀区15进入到深度处理区16；

S8、排泥排水：对从深度处理区16出来的处理过后污水和污泥进行排放。

需要说明的是，在步骤S1准备阶段中，会持续几次向设备中通入流量为Q的污水，后续就能够从各个反应区中通过各个回流通道进行回水。最开始通入该设备的污水通过排空口30后需要临时接出来再从进水口20进入到该设备中进行污水处理。

可选地：好氧反应区14内布置有斜悬式多孔悬浮填料，且添加有氯系化合物抑制剂；深度处理区16内设置有脱氮除磷填料1913。进一步可选地：好氧反应区14在进污水时采用高压喷嘴，沿水流切线方向进行喷射，以带动斜悬式多孔悬浮填料环向流动；曝气管121设置成在污水流动方向上，相邻两根曝气管121之间的距离递增，以形成水流反方向的环流动力。提升泵对好氧反应区14供水时采用高压喷嘴，沿水流切线方向进行喷射，带动斜悬式多孔悬浮填料环向流动；曝气设置沿水流反方向递增，加强环流动力，使斜悬式多孔悬浮填料形成流化床，既有生物膜法的优点，同时也有活性污泥法的优点。

需要进一步说明的是，优选地，脱氮除磷填料1913由以下原材料重量百分比为：钢渣20%-40%，沸石40-60%，珍珠膨胀岩5%-10%，粘土10%-15%，白云石10-20%。其制备方法的步骤：1.破碎：将钢渣、珍珠膨胀岩、白云石经破碎机破碎；2.筛选：破碎后材料过100目筛网筛选，收集过筛材料；3.混合：将过筛材料与沸石、粘土按比例混合；4.搅拌：按比例加自来水搅拌均匀；5.成型：根据材料用途造型，颗粒状、方便面饼状、平板状等；6.烘干：成型后材料烘干至表面无水分；7.烧制：将烘干后材料放入快速升温炉，1000℃左右烧制2h。该脱氮除磷填料1913的制备方法，工艺简单，安全性高，对氮、磷具有很强的吸附性，且吸附速率块，可作为污水处理深度深度脱氮除磷填料使用，如人工湿地填料、过滤器填料、曝气生物滤池填料等。

具体地，污水由设备进水口20进入前置亚反硝化区11，进行步骤S2,主要功能为脱氮。含亚硝态氮的混合液由好氧反应区14末端经气提器50气提回流至该反应区，回流的混合液一般为0.5Q-1Q（Q为原污水流量），原污水同步进入，由于原污水含有足够的碳源和磷等营养物质，有利于亚反硝化细菌繁殖生长，可确保亚反硝化的顺利进行，水体中亚硝酸盐转化为氮气。进一步说明的是，在前置亚硝化反应区11中，其内部主要微生物种群为亚硝化菌、亚反硝化菌，填充悬浮球微生物载体，提高反应区微生物数量。NH₄ ⁺在亚硝化菌的作用下，反应生成NO₂ ^-，NO₂ ^-又在亚反硝化菌的作用下，反应生成N₂。

前置亚反硝化区11出水进入厌氧反应区12，进行步骤S3,本反应区主要功能是释磷菌释放磷，并进行CODcr水解。沉淀区15的含磷沉淀污泥经气提器50气提回流至该反应区，回流的含磷沉淀污泥一般为0.2Q-0.5Q（Q为原污水流量），释磷菌在厌氧环境下释磷。在厌氧反应区12：主要微生物种群为产酸菌、产甲烷菌、聚磷菌，填充悬浮球微生物载体，提高反应区微生物数量。CODcr在产酸菌的作用下反应生成乙酸+水，乙酸在产甲烷菌的作用下反应生成CH₄ ⁺和CO₂ 控制pH6.8-7.2，其中聚磷菌释放有机磷，处于饥饿状态。

厌氧反应区12出水进入缺氧反应区13，进行步骤S4,首要功能是脱氮，含亚硝态氮的混合液由好氧反应区14末端经气提器50气提回流至该反应区，与前端进入的污水混合，回流的混合液一般为1Q-2Q（Q为原污水流量），在亚反硝化细菌作用下，进一步进行脱氮，水体中亚硝酸盐转化为氮气。进一步说明的是；在缺氧反应区13中，其内部主要微生物种群为亚反硝化菌、反硝化菌，填充悬浮球微生物载体，提高反应区微生物数量。NO₂ ^-在亚反硝化菌的作用下，反应生成N_2；NO₃ ^-在反硝化菌的作用下，反应生成N_2。

缺氧反应区13出水进入好氧反应区14，进行步骤S5,这一反应单元是多功能的，去除BOD，亚硝化和聚磷菌吸磷等均在此处进行。流量为1.5-3Q的混合液从这里回流到前置亚反硝化区11和缺氧反应区13。进一步说明的是，在好氧反应区14中主要微生物种群为聚磷菌、菌胶团、原生动物、硝化菌、亚硝化菌等，在好氧条件下，其中菌胶团主要分解有机物；原生动物吃浮游菌种和颗粒有机物；聚磷菌过量摄入磷，并通过排泥进行磷的去除。其主要反应为：CODcr在菌胶团的作用下，反应生成CO₂ ⁺和水，PO₄ ^-在聚磷菌的作用下，反应生成有机磷；NH₄ ⁺在亚硝化菌的作用下，反应生成NO₂ ^-，NH₄ ⁺在硝化菌的作用下，反应生成NO₃ ^-；内部填充MBBR悬浮填料，构建不同的微生物环境，供不同微生物生长繁殖，在启动阶段，为维持亚硝化菌的种群优势，添加氯系化合物抑制硝化菌繁殖，控制溶解氧1.5mg/L左右，节约曝气动力费用。

好氧反应区14出水进入沉淀区15，进行步骤S6,采用水平管151理想沉淀替代传统二沉池，出水SS更低，同时减少占地面积，并通过定期排放含聚磷菌污泥达到除磷目的。沉淀区15设置气体回流，将0.2Q-0.5Q的含磷污泥回流至前端厌氧反应区12。

沉淀区15出水进入中间水箱17，短暂水力停留。中间水箱17的水经提升泵泵入深度脱氮除磷过滤器19，进行步骤S7，该过滤器内填充脱氮除磷填料，吸附尾水中残余的氮、磷等，过滤器核心过滤组建采用陶瓷膜管19121，根据出水SS要求选择不同的孔径，达到去除SS的目标，确保出水各项指标达标。

可选地其中沉淀区15、脱氮除磷过滤器19均设置自动反洗装置，采用压缩空气为动力。其中好氧反应区14内布置有斜悬式多孔悬浮填料，为微生物提供足够的生存空间，由于其具有很高的比表面积，使得整个反应区活性生物量远远大于普通活性污泥法，具有很高的污染物去除负荷，同时在水力、气体的搅动下，填料整体缓慢移动，形成环流，具有流化床功能，避免出现死角，进一步提高处理效率。好氧反应区14的斜悬式多孔悬浮填料在环流过程中经历高氧、低氧环境，逐步形成兼具好氧和缺氧功能的微生物大型载体，污水接触脱氮除磷填料后污染物被附着的菌胶团捕获其中的污染物质，脱氮除磷填料外部进行硝化、CODcr降解，填料内部进行反硝化，同步去除氨氮和CODcr。

本发明所提供的一体化污水处理装置及方法，其工艺原理为：结合活性污泥法、生物膜法、同步脱氮除磷技术、深度脱氮除磷过滤技术，在污水进入本处理装置后，去除污水中CODcr、氨氮、总磷、悬浮物，达到排放要求。

本一体化污水处理设备及方法还具有如下特征：

充分利用系统自有能量，构建气水混合流化水力模型。提升泵对好氧反应区14供水时采用高压喷嘴，沿水流切线方向进行喷射，带动斜悬式多孔悬浮填料环向流动；曝气设置沿水流反方向递增，加强环流动力，使斜悬式多孔悬浮填料形成流化床，既有生物膜法的优点，同时也有活性污泥法的优点。相比机械搅拌推动斜悬式多孔悬浮填料流化方式，其效率更高、能耗更低；

渐进式曝气方式，沿污水流动反方向进行曝气量递增，其一是加强斜悬式多孔悬浮填料环流动力，其二是随着污水沿设备方向流动，污染物逐渐降低，后端溶解氧需求较前端减少，降低曝气量可有效节约动力；其三是使斜悬式多孔悬浮填料在好氧与缺氧状态流动，加强系统脱氮能力；

低能耗回流，利用好氧反应区14中曝气风机多余动力，设计气提回流装置，特别适合本设备回流扬程低、流量大的特点，相比回流泵等结余了大量动力费用；

强化脱氮除磷：好氧反应区14合理设置曝气形成亚硝化条件，并加入抑制剂抑制硝化菌繁殖，控制pH、ORP等参数培育亚硝化菌；缺氧反应区13控制回流比、溶解氧、ORP等参数，培育反亚硝化菌，从而形成短程硝化反硝化，在强化脱氮的同时节约风机动力成本；在好氧反应区14排泥除磷基础上，外置脱氮除磷过滤器19，内置专用脱氮除磷填料，吸附污水中多余磷和氮，实现深度脱氮除磷，确保水质达标；

准纳米过滤，设计陶瓷膜管19121过滤器，过滤精度（0.5μm-50μm）根据出水要求可选，陶瓷膜管过滤器内填充专用脱氮除磷填料，在去除SS的同时加强脱氮除磷效果；陶瓷膜管具有抗污染能力强、不需更换、永不堵塞和老化等优点；整体反冲洗采用压缩空气在线反洗；填料吸附饱和后进行更换并再生；

碳源平衡控制，采用多点进水方式，即厌氧反应区12、缺氧反应区13、好氧反应区14等分区分别进水，确保碳源（CODcr）满足水解、反硝化、硝化细菌的生长繁殖需要，尤其适合进水碳氮磷比例失衡的污水，无需额外投加碳源，节约运行费用；

智慧控制，对于本发明中的控制器18，系统由就地控制、MCC集中控制、触摸屏控制、远程控制等四级控制方式组成智慧运行控制系统。具备手动和自动两种运行方式，自由切换；可实现一键启动、一键停止；具备在线诊断、故障报警、毫秒级自感应安全防护功能；具备远程实时监控、远程控制功能。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种一体化污水处理设备，其特征在于：包括由格栅板焊接围成的主机，所述主机分为由水管依次连通的前置亚硝化反应区、厌氧反应区、缺氧反应区、好氧反应区、沉淀区和深度处理区；所述主机上设有与所述前置亚硝化反应区连通的进水口、与所述沉淀区和所述深度处理区连通的排空口、气提器以及与所述气提器控制连接的控制器；所述好氧反应区内设有多根曝气管，所述曝气管在水平方向上呈渐进式分布；所述前置亚硝化反应区和所述好氧反应区之间通过水管和所述气提器形成第一回流通道，所述厌氧反应区和所述沉淀区之间通过水管和所述气提器形成第二回流通道，所述缺氧反应区和所述好氧反应区之间通过水管和所述气提器形成第三回流通道。

2.根据权利要求1所述的一体化污水处理设备，其特征在于：所述好氧反应区设置有溶解氧在线监测器、pH检测器和ORP仪，并控制DO≤1.5mg/L，pH值范围为7.2至7.8，ORP范围值为-50至-100mv。

3.根据权利要求1所述的一体化污水处理设备，其特征在于：所述好氧反应区内还设有挡板，所述挡板包括竖板和自所述竖板向上延伸的弧形板，所述弧形板位于所述曝气管的上方，且其上面设有多个穿孔。

4.根据权利要求1所述的一体化污水处理设备，其特征在于：所述沉淀区中设有左右两块固定板和位于所述固定板之间的多根可更换的水平管，所述水平管的长度与所述水平管的孔径成正相关，所述水平管上均布设有排泥孔，所述水平管还连接有自动反洗装置，所述自动反洗装置通过压缩空气提供动力。

5.根据权利要求1所述的一体化污水处理设备，其特征在于：所述沉淀区和所述深度处理区之间还设有中间水箱，所述沉淀区中的水通过水管先进入到所述中间水箱，再进入到所述深度处理区中。

6.根据权利要求1所述的一体化污水处理设备，其特征在于：所述深度处理区中设有脱氮除磷过滤器，所述脱氮除磷过滤器包括上盖、下盖以及位于所述上盖和所述下盖之间的过滤组件，所述上盖设有入水口，所述下盖设有出水口，所述过滤组件包括套筒、膜组件和脱氮除磷填料，所述膜组件包括多个陶瓷膜管，所述陶瓷膜管靠近所述上盖的一端通过上固定板固定在所述套筒内，所述脱氮除磷填料分别位于所述套筒与所述陶瓷膜管之间，以及位于所述上固定板和所述入水口之间。

7.根据权利要求6所述的一体化污水处理设备，其特征在于：所述上固定板上设有多个通孔，所述上固定板与所述上盖之间还设置有隔板，所述隔板上设有滤孔且上方放置有所述脱氮除磷填料，所述滤孔的孔径小于所述通孔的孔径；所述陶瓷膜管靠近所述下盖的一端通过下固定板固定，所述陶瓷膜管穿过所述下固定板，以使所述过滤组件中的污水只能通过所述陶瓷膜管向下流入到所述出水口。

8.一种污水处理方法，提供如权利要求1所述的一体化污水处理设备，其特征在于，包括以下步骤：

S1、准备阶段：向该一体化污水处理设备中通入污水，流量为Q,再继续多次向其中通入污水，每次流量都为Q，开始污水处理；

S2、第一次脱氮：污水从所述进水口进入到所述前置亚硝化反应区，再从所述好氧反应区中通过所述第一回流通道向所述前置亚硝化反应区中回流0.5Q-1Q的污水；

S3、释磷：污水从所述前置亚硝化反应区进入到所述厌氧反应区，再从所述沉淀区中通过所述第二回流通道向所述厌氧反应区中回流0.2Q-0.5Q的污水；

S4、第二次脱氮：污水从所述厌氧反应区进入到所述缺氧反应区，再从所述好氧反应区区中通过所述第三回流通道向所述缺氧反应区中回流1Q-2Q的污水；

S5、综合处理：污水从所述缺氧反应区进入到所述好氧反应区；

S6、沉淀：污水从所述好氧反应区进入到所述沉淀区；

S7、深度处理：污水从所述沉淀区进入到所述深度处理区；

S8、排泥排水：对从所述深度处理区出来的处理过后污水和污泥进行排放。

9.根据权利要求8所述的一体化污水处理方法，其特征在于：所述好氧反应区内布置有斜悬式多孔悬浮填料，且添加有氯系化合物抑制剂；所述深度处理区内设置有脱氮除磷填料。

10.根据权利要求9所述的一体化污水处理方法，其特征在于：所述好氧反应区在进污水时采用高压喷嘴，沿水流切线方向进行喷射，以带动所述斜悬式多孔悬浮填料环向流动；所述曝气管设置成在污水流动方向上，相邻两根所述曝气管之间的距离递增，以形成水流反方向的环流动力。

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