CN113845271A - 一种用于处理农村生活污水的资源化净水装置及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于处理农村生活污水的资源化净水装置及其应用方法，属于生活污水处理技术领域。本发明解决了现有农村生活污水处理效果不稳定、运行成本高、操作复杂、维护困难等问题。本发明构建了微管式反应器+(铁碳滤池)+超滤膜组件一体化装置，结合了颗粒速分、生物膜、铁碳微内电解、超滤分离等多重功能，可满足多种用途的水回用功能，该装置采用弱曝气供氧技术，可在设计通量下长期连续运行，不需要采用水力反冲洗和化学药剂清洗来控制膜污染，不需要配备反冲洗和化学清洗的管路、水泵以及阀门附件，可有效地节约水资源，降低能耗和药剂消耗，大幅降低操作、运行和维护工作量。

Description

一种用于处理农村生活污水的资源化净水装置及其应用方法

技术领域

本发明涉及一种用于处理农村生活污水的资源化净水装置及其应用方法，属于生活污水处理技术领域。

背景技术

当前农村生活污水处理率低主要受限于其产生和排放的基本特性，具体体现在水量小、波动大、污染物成分复杂、污水来源多、负荷分布不均、收集设施不健全、能耗高、运行成本高、操作复杂等方面。农村生活污水上述特点决定了其治理不能复制城市污水的管理模式和处理工艺。

目前看来，针对农村生活污水处理的工艺主要有：生物膜污水处理技术，活性污泥法，人工湿地处理技术，土壤渗滤技术，稳定塘技术。大体上可以划分为生物技术和生态技术，生物处理技术利用微生物的代谢作用来去除污水中的污染物；生态处理技术是利用生态系统的物理、化学和生物作用来去除污水中的污染物。但现有这些污水处理设施及后期运营管理主要存在以下问题：(1)污水处理过程中的污水处理技术操作复杂、运维量大，需专门的技术人员进行运管；(2)部分农村地区，复制城市污水处理的模型，运行成本过于昂贵，造成后期运维困难；(3)工艺设计相对不合理导致对农村污水处理的能力相对较低，并且处理效果较差；(4)未考虑到农村植物/农作物浇灌，造成水中营养元素浪费。

且从现有生活污水处理技术发展来看，处理工艺的选择不应仅满足于出水水质的达标排放要求，还应结合农村生活污水产生、排放和循环利用的特点，有针对性地选择收集模式和适宜处理工艺。因此，提供一种适用于处理农村生活污水的低维护低能耗净水装置及方法是十分必要的。

发明内容

本发明为了解决现有上述技术问题，提供一种用于处理农村生活污水的资源化净水装置及其应用方法。

本发明的技术方案：

一种用于处理农村生活污水的资源化净水装置，该装置包括进水系统、预处理系统、铁碳微电解系统、超滤系统、曝气系统和集水箱35，所述的进水系统与预处理系统的进水口10连通，预处理系统的出水口11与铁碳微电解系统的进水孔22连通，铁碳微电解系统的出水孔23与超滤系统连通，超滤系统出水口32与集水箱35连通；所述的预处理系统为管式反应器系统。

进一步限定，所述的进水系统包括恒位原水箱1、止回阀2和进水阀门3，所述的恒位原水箱1底部的出水口与进水管一端连接，进水管的另一端与预处理系统的进水口10连接，所述的止回阀2和进水阀门3安装在进水管上。

进一步限定，所述的进水系统包括水泵、液位控制器、流量计和控制阀门，采用水泵供水，用液位控制器控制微管式反应器系统的液位高度和水泵启停，用流量计和阀门控制流量。

进一步限定，预处理系统包括微管式反应池4、排泥装置6、微管式反应器7、承托板8和集泥坡9，所述的微管式反应器7由承托板8承托固定在管式反应池4中，集泥坡9和排泥装置6位于管式反应池4的底部，且微管式反应器7由第I微管反应器、第II微管反应器和第III微管反应器组成，第I微管反应器和第II微管反应器之间从微管式反应池4的底部至微管式反应器7的顶部用隔板隔开，第II微管反应器和第III微管反应器之间从微管式反应池4的顶部至微管式反应器7的底部用隔板隔开，使得原水首先在第I微管反应器内由下至上流动，然后在第II微管反应器内由上至下，最后经过第III微管反应器由下至上流入出水口11，使原水形成蛇形流线轨迹。

进一步限定，第I微管反应器为厌氧段，第II微管反应器为微氧段，第III微管反应器为厌氧段。

进一步限定，进水口10设置在管式反应池4的底部，并对应于第I微管反应器的正中间，出水口11设置在管式反应池4的顶部。

更进一步限定，排泥装置6为穿孔式排泥管。

进一步限定，微管式反应器7的管子采用PVC材质塑料软管、不锈钢管或镀锌钢管，管内径5mm-30mm均匀分布，原水进入管式反应池经三段管式反应器后流出。

进一步限定，微管式反应器7的管壁挂附生物膜。

进一步限定，铁碳微电解系统包括铁碳滤池16、铁碳填料17、布水区20、承托层18、承托板19和第三曝气装置21，所述的铁碳填料17装填在承托层18上，布水区20的下方设置有第三曝气装置21；所述的第三曝气装置21第三曝气装置21为曝气盘、穿孔曝气管、钛板曝气或微纳米曝气管。

进一步限定，进水孔22位于铁碳滤池16的底部正中间，出水孔23位于铁碳滤池16的侧壁顶部，铁碳滤池16的上部设置有溢流堰26，流经铁碳滤池16的出水由出水孔23进入溢流堰26，溢流堰26采用堰收集水的方式，利用管道将出水输送至超滤系统。

更进一步限定，铁碳滤池16的进水孔22与第一管路一端连接，第一管路上安装有第二控制阀门25，溢流堰26出口与第二管路一端连接，第一管路的另一端和第二管路的另一端分别与安装有第一控制阀门24的第三管路两端连接后分别与出水口11和超滤系统连接，使得经过预处理系统处理后的出水从出水口11流出，通过控制第一控制阀门24、第二控制阀门25以及管路使出水可选择性地流经铁碳微电解系统进行脱氮除磷处理或不流经铁碳微电解系统进入超滤系统内。

进一步限定，超滤系统包括超滤膜池27、超滤膜组件28、第二曝气装置29和布水板30，所述的布水板30通过承托沿31承托固定在超滤膜池27的上部，超滤膜池27下部固定超滤膜组件28和第二曝气装置29，所述的超滤膜组件28通过超滤系统出水口32与出水管道连接，出水管道设置有液体流量计33和出水阀34，出水管道与集水箱35连通。

进一步限定，曝气系统包括第一曝气装置5、第二曝气装置29、第三曝气装置21和空气泵12，所述的第一曝气装置5、第二曝气装置29和第三曝气装置21经空气管路与空气泵12相连通，空气管路上设有止回阀、空气阀门13和空气流量计14。

进一步限定，太阳能供电系统15为用于处理农村生活污水的资源化净水装置供电，并增设应急市政供电线路。

上述用于处理农村生活污水的资源化净水装置的应用方法，该方法包括以下步骤：

步骤1，原水经进水管直接进入恒位原水箱1中，通过恒位原水箱1内的浮球阀控制进水量，并保证恒位原水箱1内水位恒定，并通过止回阀2和进水阀门3控制进入预处理系统的流量；

步骤2，将微管式反应器7置于管式反应池4内，使从进水口10进入的原水经过微管式反应器7从出水口11流出，同时第II微管反应器底部的第一曝气装置5工作，保证系统内混合液溶解氧浓度不低于2.0mg/L；

步骤3，从出水口11流出的出水经管路流入铁碳微电解系统或超滤系统中，压力作用下将出水经过铁碳滤池16流入或不经过铁碳滤池16直接流入超滤膜组件28中过滤，然后经超滤系统出水口32流出，其中铁碳滤池16和超滤膜组件28的下方分别通过第二曝气装置29曝气，保证系统内混合液溶解氧浓度不低于2.0mg/L；

可采用连续曝气模式，也可采用间歇式曝气(曝气5-10min，停止曝气5-10min)或脉冲式曝气模式(曝气10-30s，停止10-30s)；

步骤4，管式反应池4运行一端时间后，关闭管式反应池4的进出水阀门，打开排泥装置6，将积泥排出，排泥结束后打开管式反应池4的进出水阀门，恢复运行。

进一步限定，当需要保留原水中氮、磷元素用于植物/农作物浇灌时，步骤3中从出水口11流出的出水直接流入超滤膜组件28中。

进一步限定，超滤膜组件28采用浸没式过滤或外压式过滤。

本发明具有以下有益效果：本发明采用管式反应池、铁碳滤柱和超滤膜池构建了一种低压低能耗无药剂一体化绿色超滤用于处理农村生活污水的净水一体化装置，专门针对农村污水特性、排放规律和利用模式开发的分散式污水处理技术，可一家一个，也可多家一个，或一村/镇一个，具有系列化规模，突破了传统技术受处理效果受处理规模的限制，在节省了装置占地空间以及附属配套设备的同时，还具有以下优点：

(1)极低能耗、近零制水成本：该装置采用低压重力驱动过滤，工作水头为0.001-0.005(即0.1-0.5m)以上即可，利用自然落差即可提供充足压力，无需额外增加抽吸泵和提升水泵，节省设备及其动力费用，对管道以及附件的耐压力的要求大幅下降，降低基建投资成本和运行成本；

(2)该装置运行过程中，原水首先进入微管式反应池，利用挂附到管壁的生物膜的吸附和截流作用去除水中部分颗粒物、悬浮物、胶体和其他溶解性污染物，起到超滤膜预处理作用，同时管内壁有利于附着滋生微生物，大幅增加系统内的生物量和生物相，提高对污染物的去除效能，降低膜污染，有助于提高膜的产水能力；

同时，本申请将微管式反应内的反应器间隔为第I微管反应器、第II微管反应器和第III微管反应器，对水中的颗粒物、悬浮物、浮渣、毛发等起到快速分离作用的同时，改善水力流态，尤其是曝气区，强化了限域内的固-液-气三相传质过程，加速污染物的分解；并且第I微管反应器为厌氧段，提高可生化性，第II微管反应器为微曝气的微氧段，通过起泡在管道内迁移，强化固-液-气三相传质，强化污染物的降解，同时促进生物膜的更新，起到避免堵塞的作用，第III微管反应器为厌氧段，有助于脱氮、进一步水解难降解污染物和提高其可生化性，提高后续膜池对污染物的去除效能；

(3)双通路设计实现多重水回用目标：本发明提供的装置通过控制阀门实现两条出水线路，使经过管式反应池处理后的原水可以选择进入或者不进入铁碳微电解系统中，当原水净化需要达到排放标准或进行建筑回用时，选择进入铁碳微电解系统，铁碳填料可通过微电解、吸附及生物作用有效去除水中氮磷等物质，同时对有机污染物和难降解污染物深度处理；当出水用于植物/农作物浇灌时，可以选择不经过铁碳微电解系统处理，保留出水中氮磷等营养物质，为农作物的生长提供养分；

(4)该装置将管式反应器、铁碳滤池和超滤膜组件共构建在一起，构成了生物膜+超滤膜组件一体化装置，不但结合了三者各自的净水特性，同时二者还相辅相成，相互强化各自的净水效能；其中超滤膜组件能够有效地避免系统生物流失，维持和提高系统的生物量，强化生物降解作用，有利于有机物和氨氮等为污染物质的去除，同时还可以有效地截流微生物，避免因生物滤床中微生物泄露而导致生物量流失和污染出水水质，以及截留水中的细菌和病毒，起到物理消毒作用保障出水的生物安全性；而管式反应器滤池实现颗粒物型和溶解型污染物的快速分离和序批梯度式净化处理，可大幅强化系统内的生物作用，提高后续超滤膜表明滤饼层的多孔性和渗透性能，有效地提高产水量；

(5)该装置的膜工艺运行过程中不采用水力反冲洗和化学药剂清洗，可在设计通量下长期连续运行，节省了大量的反冲洗和化学清洗的管路、水泵以及阀门附件，可有效地节约大量的化学药剂和清洗用水，大幅的避免了再次污染的同时，大幅降低操作、运行和维护工作量；

(6)该装置的膜工艺采用浸没式过滤或外压式过滤模式，相对于内压式避免了因膜表面滤饼层形成导致膜管堵塞而不产水，同时便于清洗、维护；

(7)该装置采用长水力停留时间2-30h，有助于促进系统内部溶液持续流动，延长水中污染物与填料以及超滤膜间的作用时间，强化传质效果；

(8)该装置采用间歇式微氧曝气，一是保证系统内混合液溶解氧浓度不低于2.0mg/L，避免系统出现厌氧状态，提高了系统内微生物的生物降解作用；二是起到弱剪切作用，加速膜表面生物膜内物质迁移和转化，并避免破坏滤饼层的结构，保证通量稳定性和长期稳定运行；

(9)该装置采用穿孔式排泥管作为排泥装置来清洗微管式反应池，运行一段时间后，因积攒大量的杂质和污染物，导致产水量大幅下降，此时关闭进水几分钟，排掉池底部污泥，再恢复运行即可；

(10)该装置中膜滤工艺不需要采用水力反冲洗、正向冲洗以及化学清洗等清洗措施，这种方法操作简单，运行方便，附属设备和配套管路少，节省水资源和药剂消耗；

(10)本发明采用太阳能电池向一体化装置供电，节省电能消耗，同时增设应急市政供电线路，避免因阴雨天气太阳能电池供电不足导致设备不能正常运行；

(11)本发明提供的装置是一种易操作、低维护、无药剂、节能节水、可选择目标水质的净水设备。

(12)该装置采用的弱曝气方法，可连续曝气，也可间歇曝气或脉冲式曝气；

附图说明

图1为本发明提供的用于处理农村生活污水的资源化净水装置的结构示意图；

图中1-恒位原水箱，2-止回阀，3-进水阀门，4-微管式反应池，5-第一曝气装置，6-排泥装置，7-微管式反应器，8-承托板，9-集泥坡，10-进水口，11-出水口，12-空气泵，13-空气阀门，14-空气流量计，15-太阳能供电系统，16-铁碳滤池，17-铁碳填料，18-承托层，19-层托板，20-布水区，21-第三曝气装置，22-进水孔，23-出水孔，24-第一控制阀门，25-第二控制阀门，26-溢流堰，27-超滤膜池，28-超滤膜组件，29-第二曝气装置，30-布水板，31-承托沿，32-超滤系统出水口，33-液体流量计，34-出水阀，35-集水箱。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不仅用于限定本发明。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明均为常规方法。所用材料、试剂、方法和仪器，未经特殊说明，均为本领域常规材料、试剂、方法和仪器，本领域技术人员均可通过商业渠道获得。

实施例1：

结合图1所示，用于处理农村生活污水的资源化净水装置，该装置包括恒位原水箱1，止回阀2，进水阀门3，微管式反应池4，第一曝气装置5，排泥装置6，微管式反应器7，承托板8，集泥坡9，进水口10，出水口11，空气泵12，空气阀门13，空气流量计14，太阳能供电系统15，铁碳滤池16，铁碳填料17，承托层18，承托板19，布水区20，第三曝气装置21，进水孔22，出水孔23，第一控制阀门24，第二控制阀门25，溢流堰26，超滤膜池27，超滤膜组件28，第二曝气装置29，布水板30，承托沿31，超滤系统出水口32，液体流量计33，出水阀34和集水箱35；

上述的恒位原水箱1与进水管道连通，恒位原水箱1底部出水管与管式反应池4底部进水口连通，微管式反应池4最底部设置第一曝气装置5和排泥装置6，第一曝气装置5经空气管路与空气泵12相连通，空气管路上设置空气流量计14。原水经过微管式反应器7从出水口11流出，通过第一控制阀门24和第二控制阀门25的控制可选择是否进入铁碳滤池16。当关闭第一控制阀门24，打开第二控制阀门25，则经过微管式反应器7处理的出水进入铁碳滤池16内，然后经过出水孔23进入溢流堰26，溢流堰26采用堰收集水的方式，利用管道将出水输送进入超滤膜池27内；当关闭第二控制阀门25，打开第一控制阀门24，则经过微管式反应器7处理的出水直接进入超滤膜池27进行进一步处理。超滤系统包括超滤膜池27、超滤膜组件28、第二曝气装置19和布水板30，布水板30通过承托沿31承托固定在超滤膜池27的上部，超滤膜池27下部固定超滤膜组件28和第二曝气装置29，超滤膜组件28通过超滤系统出水口32与出水管道连接，出水管道设置有液体流量计33和出水阀34，出水管道与集水箱35连通。在压力作用下原水透过超滤膜组件28经过超滤系统出水口32流过液体流量计33和出水阀34进入集水箱35。

上述用于处理农村生活污水的资源化净水装置的应用方法，按照以下步骤进行：

一、原水直接进入恒位原水箱1，通过恒位原水箱1内的浮球阀控制进水量，保证恒位原水箱1内水位恒定；

二、将微管式反应器7置于微管式反应池4内，微管采用塑料管，微管内径10mm均匀分布，原水进入微管式反应池4经三段管式反应器后流出，同时池底放置第一曝气装置5和排泥装置6以保证反应进行。

三、微管式反应池4出水流入铁碳滤池16或超滤膜池27中，压力作用下将污水流入铁碳滤池16或超滤膜池27过滤经出水管流出，铁碳滤池16下方有曝气装置曝气，为生物膜充分提供溶解氧；超滤膜池27下方也有曝气装置曝气，为膜表面生物膜提供溶解氧和维持其结构稳定性；

其中，微管式反应器7的管子采用PVC材质塑料软管，软管内径5mm均匀分布，原水进入管式反应池经三段管式反应器后流出。

通过控制第一控制阀门24和第二控制阀门25控制是否进入铁碳滤池来选择出水水质，如需保留污水中氮磷用于农作物浇灌则无需进入铁碳滤池16，反之进入铁碳滤池16。

其中，超滤膜组件28采用低压无清洗浸没式(外压式)连续过滤，工作水头为4～20kpa，不采用水反冲洗和化学清洗，。

超滤膜池27出水管路上安装排气装置，定期排除管道积气，保证出水管路水流畅通。

四、通过进水阀门控制水力停留时间为2-30h，避免超滤膜池27内形成死水，水力停留时间根据出水水质进行调整，同时保证系统内混合液溶解氧浓度不低于2.0mg/L。

五、采用曝气措施进行清洗。当管式反应池4运行一段时间后，因截流大量的杂质和污染物，导致产水量大幅下降，此时需关闭管式反应池4的进、出水管路阀门，打开排泥装置6，将积泥排出，排净后恢复装置运行。

本实施例所用的铁碳填料17具体为市面常见商品型铁碳填料(由铁、碳、其它金属催化剂活化剂等多种原材料经高温烧结而成)，粒径为3-20mm。超滤膜组件28为PES平板膜(150kDa)，截留分子量为150kda，有效膜通量为2-5L/m^-2h^-1。水力停留时间为24h。

试验用原水水质为：TOC：20mg/L-70mg/L，氨氮：40mg/L-60mg/L，TN：30mg/L-70mg/L，TP：5mg/L-10mg/L，COD：200mg/L-400mg/L，SS：50mg/L-100mg/L。

采用原水流经铁碳微电解系统的处理模式时，经处理后，出水水质为：TOC：5mg/L-15mg/L，TN：5mg/L-10mg/L，TP：0mg/L-0.1mg/L，COD：20mg/L-50mg/L，SS：0mg/L-1mg/L。

采用原水不流经铁碳微电解系统的处理模式时，经处理后，出水水质为：TOC：5mg/L-15mg/L，TN：30mg/L-70mg/L，TP：5mg/L-10mg/L，COD：20mg/L-50mg/L，SS：0mg/L-1mg/L。

Claims (10)

1.一种用于处理农村生活污水的资源化净水装置，其特征在于，包括进水系统、预处理系统、铁碳微电解系统、超滤系统、曝气系统和集水箱(35)，所述的进水系统与预处理系统的进水口(10)连通，预处理系统的出水口(11)与铁碳微电解系统的进水孔(22)连通，铁碳微电解系统的出水孔(23)与超滤系统连通，超滤系统出水口(32)与集水箱(35)连通；所述的预处理系统为微管式反应器系统。

2.根据权利要求1所述的一种用于处理农村生活污水的资源化净水装置，其特征在于，所述的进水系统包括恒位原水箱(1)、止回阀(2)和进水阀门(3)，所述的恒位原水箱(1)底部与进水管一端连通，进水管的另一端与预处理系统的进水口(10)连接，所述的止回阀(2)和进水阀门(3)安装在进水管上。

3.根据权利要求2所述的一种用于处理农村生活污水的资源化净水装置，其特征在于，所述的预处理系统包括微管式反应池(4)、排泥装置(6)、微管式反应器(7)、承托板(8)和集泥坡(9)，所述的微管式反应器(7)由承托板(8)承托固定在微管式反应池(4)中，集泥坡(9)和排泥装置(6)位于微管式反应池(4)的底部，且微管式反应器(7)由第I微管反应器、第II微管反应器和第III微管反应器组成，第I微管反应器和第II微管反应器之间从微管式反应池(4)的底部至微管式反应器(7)的顶部用隔板隔开，第II微管反应器和第III微管反应器之间从微管式反应池(4)的顶部至微管式反应器(7)的底部用隔板隔开，使得原水首先在第I微管反应器内由下至上流动，然后在第II微管反应器内由上至下，最后经过第III微管反应器由下至上流入出水口(11)，使原水形成蛇形流线轨迹。

4.根据权利要求3所述的一种用于处理农村生活污水的资源化净水装置，其特征在于，所述的进水口(10)设置在微管式反应池(4)的底部，并对应于第I微管反应器的正中间，出水口(11)设置在微管式反应池(4)的顶部。

5.根据权利要求1所述的一种用于处理农村生活污水的资源化净水装置，其特征在于，所述的铁碳微电解系统包括铁碳滤池(16)以及位于铁碳滤池(16)内的铁碳填料(17)、承托层(18)、承托板(19)、布水区(20)和第三曝气装置(21)，所述的铁碳填料(17)装填在承托层(18)上，布水区(20)的下方设置有第三曝气装置(21)；所述的第三曝气装置(21)为曝气盘、穿孔曝气管、钛板曝气或微纳米曝气管。

6.根据权利要求5所述的一种用于处理农村生活污水的资源化净水装置，其特征在于，所述的进水孔(22)位于铁碳滤池(16)的底部正中间，出水孔(23)位于铁碳滤池(16)的侧壁顶部，铁碳滤池(16)的上部设置有溢流堰(26)，流经铁碳滤池(16)的出水由出水孔(23)进入溢流堰(26)，溢流堰(26)采用堰收集水的方式，利用管道将出水输送至超滤系统；

所述的铁碳滤池(16)的进水孔(22)与第一管路一端连接，第一管路上安装有第二控制阀门(25)，溢流堰(26)出口与第二管路一端连接，第一管路的另一端和第二管路的另一端分别与安装有第一控制阀门(24)的第三管路两端连接后分别与出水口(11)和超滤系统连接，使得经过预处理系统处理后的出水从出水口(11)流出，通过控制第一控制阀门(24)、第二控制阀门(25)以及管路使出水选择流经铁碳微电解系统进行脱氮除磷处理或不流经铁碳微电解系统进入超滤系统内。

7.根据权利要求1所述的一种用于处理农村生活污水的资源化净水装置，其特征在于，所述的超滤系统包括超滤膜池(27)、超滤膜组件(28)、第二曝气装置(29)和布水板(30)，所述的布水板(30)通过承托沿31承托固定在超滤膜池(27)的上部，超滤膜池(27)下部固定超滤膜组件(28)和第二曝气装置(29)，所述的超滤膜组件(28)通过超滤系统出水口(32)与出水管道连接，出水管道设置有液体流量计(33)和出水阀(34)，出水管道与集水箱(35)连通。

8.根据权利要求1所述的一种用于处理农村生活污水的资源化净水装置，其特征在于，所述的曝气系统包括第一曝气装置(5)、第二曝气装置(29)、第三曝气装置(21)和空气泵(12)，所述的第一曝气装置(5)、第二曝气装置(29)和第三曝气装置(21)经空气管路与空气泵(12)相连通，空气管路上设有止回阀、空气阀门(13)和空气流量计(14)；

所述的太阳能供电系统(15)为用于处理农村生活污水的资源化净水装置供电，并增设应急市政供电线路。

9.权利要求1所述的一种用于处理农村生活污水的资源化净水装置的应用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1，原水经进水管直接进入恒位原水箱(1)中，通过恒位原水箱(1)内的浮球阀控制进水量，并保证恒位原水箱(1)内水位恒定，并通过进水阀门(3)控制进入预处理系统的流量；

步骤2，将微管式反应器(7)置于微管式反应池(4)内，使从进水口(10)进入的原水经过微管式反应器(7)从出水口(11)流出，同时微管式反应池(4)底部的第一曝气装置(5)工作，保证系统内混合液溶解氧浓度不低于2.0mg/L；

步骤3，从出水口(11)流出的出水经管路流入铁碳微电解系统或超滤系统中，压力作用下将出水经过铁碳滤池(16)流入或不经过铁碳滤池(16)直接流入超滤膜组件(28)中过滤，然后经超滤系统出水口(32)流出，其中铁碳滤池(16)和超滤膜组件(28)的下方分别通过第二曝气装置(29)曝气，保证系统内混合液溶解氧浓度不低于2.0mg/L；

步骤4，微管式反应池(4)运行一端时间后，关闭微管式反应池(4)的进出水阀门，打开排泥装置(6)，将积泥排出，排泥结束打开微管式反应池(4)的进出水阀门，恢复运行。

10.根据权利要求9所述的应用方法，其特征在于，当需要保留出水中氮、磷元素用于植物或农作物浇灌时，步骤3中从出水口(11)流出的出水直接流入超滤膜组件(28)中。

Images