CN114906986A - 一种可调工艺的一体化污水处理装置及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可调工艺的一体化污水处理装置及污水处理方法，该装置通过优化厌氧池、缺氧池的水力设计、沉淀池排泥方式及管路配置等，改善水力条件，不仅实现了充分有效地排泥和微生物的循环，提高了池容利用率，提升了污水处理效果，而且可根据进水水质或处理目标通过极为简单的控制即可灵活调整功能池的功能，如：改变硝化液回流位置，厌氧池可作为缺氧池，强化脱氮效果；采用多功能滤池，可根据不同的水质，调整功能，保证处理效果稳定；该装置可在保障出水水质的同时灵活适应各种污水处理工况，且可有效降低运行费用；本发明机电设备少，无任何水下机电设备，能耗低、操作简单、维护方便，对村镇污水波动大的特点具有很好的适应。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，涉及一种可调工艺的一体化污水处理装置及处理方法。
背景技术
近年来，全国各地相继兴起了村镇生活污水治理项目，尽管村镇生活污水总量大，但单个村镇污水处理站水量小，为小型污水处理站。由于一体化污水处理设备具有施工周期短、安装简便等特点，已广泛应用于村镇小型污水处理站进行村镇生活污水的处理。因村镇污水处理规模小，一体化设备池容小，容易忽略厌氧池或缺氧池的水力问题，目前解决该问题，一种方法是通过加设推流器改善厌氧池或缺氧池的水力条件，如CN108101213A公开了污水组合生化与污泥静态沉淀分离处理一体化装置，将潜水推流器安装在缺氧生化区的内部，改善缺氧生化区的水力条件，但水下机电设备维护不方便，且运行能耗往往较高；此外，为方便运输，一体化设备的总高度被限制，往往沉淀池泥斗相对较大，容易忽略沉淀池的充分排泥问题，导致池容利用率低，处理效果欠佳，且采用泵排泥，能耗高、运行费用也较高。村镇小型污水处理站的污水处理达标情况不容乐观，普遍存在氮、磷、SS超标的问题，而氮、磷超标是引起水体富营养化主要因素。
A2/O工艺因具有同步脱氮除磷功能、工艺流程简单，总水力停留时间少于其他同类工艺，已广泛应用于市政污水处理厂。但由于村镇生活污水具有排放不规律、时空差异大、水质水量波动大等明显特征，工艺单元的固定及采用单一的运行模式，当污水量大或进水COD、氮、磷、SS等指标中部分指标浓度较高时，可能出现出水水质不达标的情况；当污水量小或进水浓度低时，势必造成不必要的能耗和药剂浪费。
因此，急需一种可有效提高池容利用率、可简单及时调整工艺以适用于水质水量波动、保证污水处理效果的村镇污水处理技术。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种可调工艺的一体化污水处理装置及处理方法，该装置通过优化厌氧池、缺氧池的水力设计、排泥方式设计及管路配置等设计，改善水力条件，提高池容利用率，使污水与微生物接触充分，实现充分有效地排泥和微生物的循环，从而提升了污水处理效果，而且该装置可以根据实际进水水质和水量情况，通过极为简单的控制即可灵活调整工艺单元的功能、实现不同的组合工艺，可在保障出水水质的同时降低运行费用。
本发明采用的技术方案如下：
一种可调工艺的一体化污水处理装置，包括污水处理功能池、储泥池、设备间，所述的污水处理功能池包含根据污水处理工艺依次连通的预处理池、厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池、滤池、消毒池；
所述预处理池设置于厌氧池上部，设备进水管通入预处理池中，预处理池通过第一过水管与在厌氧池底部设置的布水管相连，布水管开有若干布水孔；
缺氧池内设有两根及以上的第二过水管，第二过水管一端在缺氧池上部连通厌氧池，另一端由上至下伸入缺氧池底部用于缺氧池进水，所述进水管设有支管连接至第二过水管，该支管上设有阀门，在缺氧池与好氧池间隔板上部开有两个及以上的第一过水孔；好氧池内设置硝化液回流管连通至预处理池，并设有支管连接至第二过水管，该支管上设有阀门，沉淀池底部设有泥斗，上部设有挡渣板和溢流堰，中心设有中心筒，好氧池内设置集水管和冲刷管，集水管上开有若干集水孔，冲刷管上开有若干气孔，集水管一端封闭，另一端作为好氧池排空管，集水管通过第三过水管将处理后的污水导入沉淀池中心筒，沉淀池内还设置吸泥管，吸泥管一端位于泥斗底部且在该端设置有多个吸泥口，另一端竖直向上，并最终分为两路，一路作为污泥回流管通入预处理池，另一路作为排泥管通入储泥池；污泥回流管及排泥管上设有阀门；在沉淀池与滤池间隔板上部开有第二过水孔；所述好氧池及滤池内均设有曝气装置；
所述设备间内设有风机，所述风机优选变频风机，风机主气管分别通过支气管各自连接至滤池的曝气装置、沉淀池中的吸泥管竖直段、好氧池的冲刷管、好氧池的曝气装置、缺氧池底部、厌氧池底部。
上述技术方案中，进一步的，所述设备间内还设置有第一加药装置及第二加药装置，第一加药装置通过第一加药管连接至第二过水管用于向缺氧池添加碳源，第一加药管在滤池上方设有支管，支管下方设有加药导流管和倒喇叭口，第二加药装置通过第二加药管连接至好氧池用于向好氧池投加除磷药剂。
更进一步的，所述的滤池中设有进水槽、滤池进水管、过滤区、滤池出水管、反洗排水管，过滤区上下均设有过滤板，上下过滤板之间投加软性填料，进水槽位于第二过水孔孔底，滤池进水管从进水槽中竖直向下伸入下层过滤板以下，所述滤池出水管、反洗排水管位于上层过滤板上方，所述滤池出水管在高度上高于反洗排水管，所述反洗排水管上设有阀门；所述加药导流管伸入下层过滤板的下方。
进一步的，所述的好氧池还包括提升管、集液管、进气管支管，所述提升管、集液管、进气管支管、及硝化液回流管共同构成硝化液回流装置；所述硝化液回流管位于好氧池内上部空间，其一端与竖直设置的提升管连接，另一端伸入预处理池；所述进气管支管一端连接主气管，另一端连接至提升管下部，所述集液管竖直浸没在液面以下，上端封闭，下端与提升管连通，集液管的上段为长条孔管，从端部沿管两侧均开有长条孔；集液管顶部在液面以下500～1000mm，长条孔的孔宽为5～6mm，孔长为800～1000mm。
进一步的，所述集水孔为沿集水管设置的四排彼此互成90°夹角的孔，所有孔均不在水平和竖直方向，所述集水管与冲刷管中心在高度上齐平，冲刷管朝向集水管一侧开有一排气孔，所述集水孔孔径为5～8mm。
进一步的，所述沉淀池的泥斗中吸泥管沿泥斗底部四周方向绕设，多个吸泥口沿管对侧交错分布，吸泥口呈斜向下设置，与竖直面所成夹角为45～60°；所述溢流堰设于沉淀池上部沿池内四周方向布置，所述第二过水孔的孔底不低于溢流堰底，孔顶不高于溢流堰顶；所述挡渣板沿沉淀池池体四周方向设于溢流堰内侧，顶部高于溢流堰顶部，底部高于溢流堰底部。在沉淀池面积较大的池体内，所述出水堰可包括固定出水堰和活动出水堰，固定出水堰为平板堰，开设圆孔，与沉淀池池体连接，活动出水堰为齿形堰，开设长腰孔，所述圆孔孔径与所述长腰孔孔宽相等并通过螺栓连接从而使得活动出水堰与固定出水堰紧密连接；
一种可调工艺的污水处理方法，基于上述的装置实现，所述方法为：
将进水75％～90％的水量从进水管进入预处理池，回流污泥经污泥回流管进入预处理池，经预处理后，通过第一过水管及厌氧池布水管进入厌氧池底部多点进入池中各个区域，经厌氧处理后，通过第二过水管进入缺氧池；并将进水10％～25％的水量通过进水管的支管流入第二过水管，好氧池回流硝化液通过硝化液回流管的支管流入第二过水管，第二过水管有导流作用，使污水进水、厌氧池出水、回流的硝化液、投加的碳源均从缺氧池底部进入；
污水经缺氧池处理后，从第一过水孔流出至好氧池，好氧池出水经集水管及第三过水管流入沉淀池，在重力作用下，实现泥水分离，经固液分离后的污水从沉淀池溢流堰流经第二过水孔进入滤池底部，滤池出水经消毒池消毒杀菌后从出水管排放。
上述方法中，进一步的，当处理低C/N的污水或对脱氮要求高时，关闭缺氧池中的硝化液回流的支管阀门和进水管的支管阀门，将进水全部进入预处理池，好氧池中回流硝化液全部回流至预处理池，从第一过水管进入厌氧池，此时厌氧池用作缺氧池，从而增大缺氧池容积，提高反硝化效果。
进一步的，还可控制所述滤池以灵活调整工艺，当沉淀池出水中COD、NH3-N指标较高时，控制滤池连续曝气，用作曝气生物滤池，进一步去除COD、NH3-N；当沉淀池出水中TN指标较高时，间歇小气量曝气，并打开第一加药管的支管，投加碳源，滤池用作反硝化滤池，进一步去除TN；当沉淀池出水中SS指标较高时，关闭曝气阀门，滤池仅作过滤池，进一步去除SS。
进一步的，根据进水水量和进水水质调整风机出气量和运行功率，当处理的污水进水浓度低或水量小时，减少风机出气量，降低运行能耗。
本发明的有益效果在于：
本发明的装置可以根据进水水质或处理目标通过极为简单的控制即可灵活调整功能池的功能，如：改变硝化液回流位置，厌氧池可作为缺氧池，强化脱氮效果；采用多功能滤池，可根据不同的水质，调整功能，保证处理效果稳定；根据进水水量及水质调整风机出气量等；该装置可以在保障出水水质的同时灵活适应各种污水处理工况，且可有效降低运行费用；此外，在本发明中有效改善了厌氧池、缺氧池的水力条件，并在好氧池中通过集水管及冲刷管的设置避免了填料的流失及堵塞，沉淀池排泥充分，提高了池容利用率，提高了污水处理效果。本发明的装置不仅处理效果稳定，对村镇污水波动大的特点具有很好的适应性，且机电设备少，无任何水下机电设备，能耗低、操作简单、维护方便。
附图说明
图1：装置平面图
图2：附图1的A-A剖面图(水管布置示意图)
图3：附图1的A-A剖面图(第一加药管布置示意图)
图4：厌氧池布水管布置图
图5：厌氧池布水管穿孔大样图
图6：第一过水管分布图
图7：第一过水孔分布图
图8：附图1的A-A剖面图(气管布置示意图)
图9：好氧池集水管、冲刷管布置图
图10：好氧池集水管穿孔大样图
图11：沉淀池排泥管布置图
图12：沉淀池底部吸泥管布置图
图13：吸泥管安装大样图
图14：一种具体实例中好氧池的结构剖面图
图15：一种具体实例中好氧池的结构剖面图
图16：一种具体实例中集液管开孔示意图
图17：一种具体实例中好氧池的结构剖面图
图18：一种具体实例中集水管开孔示意图
图19：一种具体实例中沉淀池的结构俯视图
图20：图19的A-A剖面图
图21：图19的B-B剖面图
图22：活动出水堰及固定出水堰的一种结构示意图
图23：出水堰、挡渣板安装示意图
图24：储泥池滗水机构示意图
图25：设备间气管布置图
图中：1-预处理池，2-厌氧池，3-缺氧池，4-好氧池，5-沉淀池，6-滤池，7-消毒池，8-储泥池，9-设备间，10-提篮格栅，11-溢流堰，12-挡渣板，13-泥斗，14-配电柜，15-风机，16-第二加药装置，17-第一加药装置，18-电动阀门，19-水龙头，20-电磁阀；21-悬浮填料；5-沉淀池池体，22-固定出水堰，23-活动出水堰，24-5-螺栓，25-中心筒，26-喇叭口，27-反射板。
W1-进水管，W1-1-进水第一支管，W1-2-进水第二支管；W2-出水管，W3-反洗排水管，W4-滗水管，W41-滗水管硬管，W42-滗水管软管，W51～W56-排空管，W6-第一过水管，W7-布水管，W81～W85-第二过水管，W9集水管，W10-第三过水管，W11-滤池进水管，W12-第四过水管，W13-硝化液回流管，W131-硝化液回流第一支管，W132-硝化液回流第二支管，W14-提升管，W15-集液管；K11～K15-第一过水孔，K2-第二过水孔，G1-第一主气管，G11-第一支气管，G12-第二支气管，G13-第三支气管，G14-第四支气管，G15-第五支气管，G16-第六支气管，G17-第七支气管，G18-冲刷管，G19-进气管支管，G2-第二主气管；S1-吸泥管，S11-吸泥口，S2-污泥回流管，S3-排泥管；Y1-第一加药管，Y11-第一加药管第一支管，Y12-第一加药管第二支管，Y2-第二加药管。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
一种可调工艺的一体化污水处理装置，按污水处理工艺流程依次包含预处理池1、厌氧池2、缺氧池3、好氧池4、沉淀池5、滤池6、消毒池7，此外还包含设备间9、管路系统和储泥池8。如图1所示，为所述一体化污水处理装置的一种具体结构示意图，所述厌氧池2、缺氧池3、好氧池4、沉淀池5、滤池6、设备间9在水平方向上呈横向并列设置，所述沉淀池5和储泥池8在水平方向呈纵向并列设置，所述预处理池1设置于厌氧池2上部，所述消毒池7设置于滤池6上部。
所述的预处理池1设有提篮格栅10，所述缺氧池3悬挂生物填料，所述好氧池4填充悬浮立体填料，所述沉淀池5底部设有泥斗13，上部设有挡渣板12和溢流堰11，中心设有中心筒25，中心筒下部连接喇叭口26，喇叭口下方设有反射板27，所述滤池6中部设有上下层过滤板，在过滤板内填充软性填料，所述消毒池7安装有紫外消毒灯。所述储泥池8设有非机械式滗水机构，非机械式滗水机构包含硬质管和伸缩软管，伸缩软管位于硬质管上部。
所述设备间9包含配电柜14、风机15、加药装置、管路及阀门、分气包、照明灯和排风扇。
所述管路系统包含水管、气管、泥管、加药管。
所述水管包含进水管W1、过水管(孔)、硝化液回流管W13、排空管、出水管W2、反洗排水管W3。所述进水管W1从设备间9底部进入，垂直向上之后穿过壁板，依次经过滤池6、储泥池8、好氧池4、缺氧池3、厌氧池2上部后深入预处理池1中设置的提篮格栅10，并在缺氧池3设有支管及阀门，支管伸入第二过水管的导流管；所述预处理池1、厌氧池2、缺氧池3、好氧池4、沉淀池5、滤池6、消毒池7之间分别设有第一过水管W6、第二过水管、第一过水孔、第三过水管、第二过水孔、第四过水管；所述厌氧池2底部设有布水管W7，布水管W7上部连接第一过水管W6，下部为穿孔管，穿孔管对侧设有斜向下的布水孔；所述第二水管至少有两根，管径、高度完全相同；沿隔板深入缺氧池3低部；所述第一过水孔至少有两个，为形状规则的孔，孔的形状、尺寸和高度完全相同，分布于缺氧池3与好氧池之间的隔板上部；第三过水管位于溢流堰11下部，一端连接好氧池4中的集水管W9，另一端连接沉淀池5中的中心筒，所述集水管W9为穿孔管，位于好氧池4下部，一端设有管帽，另一端作为好氧池4的排空管连接；所述第二过水孔位于沉淀池5和多功能滤池6的壁板上，孔底与溢流堰11底板齐平；所述第四过水管位于消毒池7壁板上部，另一端伸入消毒池7底部；所述硝化液回流管W13一端位于好氧池4中，另一端伸入预处理池1，在缺氧池3设有支管和阀门；所述排空管分别位于厌氧池2、缺氧池3、好氧池4、沉淀池5、滤池6、储泥池8底部，沉淀池5排空管穿过储泥池8伸出，好氧池4排空管一端与集水管W9连接；所述出水管W2一端位于消毒池7壁板上部，穿过隔板，从设备间9壁板伸出，在设备间9的水平管上安装有支管，支管上安装有水龙头19；所述反洗排水管W3，一端位于设备间9隔板中上部连通滤池6，一端从设备间9壁板伸出，在设备间9的垂直管上安装电动阀门18。
所述风机15为变频风机15，风机15出气管垂直向上伸入分气包，分气包顶部设有3根主气管，下部设有排水管及阀门，第一主气管穿过设备间9顶板后依次经过滤池6、沉淀池5、好氧池4、缺氧池3、厌氧池2上部，其支管分别与所述厌氧池2、缺氧池3、好氧池4、储泥池8底部曝气装置、内回流管、吸泥管S1连接；第二主气管上安装电磁阀20、第三主气管伸入第二主气管，第二出气管穿过设备间9顶板后与底部曝气装置连接。第一主气管管径与第二主气管管径相同，大于第三主气管管径，第一、第二、第三主气管上均安装手动阀门。
如图11-13所示，所述泥管包含吸泥管S1、污泥回流管S2和排泥管S3，吸泥管S1在沉淀池5底部设有多个交错斜向下的吸泥口S11，在下部与第一支气管连接，在储泥池8上部分为排泥管S3和污泥回流管S2，排泥管S3和污泥回流管S2上都安装有阀门，污泥回流管S2伸入预处理池1。由于吸泥管内有气体通入，密度小，吸泥口会吸入污泥，污泥进入吸泥管后流向密度小的方向，从而实现气提排泥至池体上部，在上部进行污泥回流及剩余污泥排放。
所述加药管包含第一加药管Y1和第二加药管Y2，第一加药管Y1在设备间9与第一加药装置17连接，从上部穿过滤池6、沉淀池5、好氧池4，于缺氧池3中伸入第二过水管，第一加药管Y1在滤池6上方设有支管，支管下方设有加药导流管和倒喇叭口。第二加药管Y2在设备间9与第二加药装置16连接，从上部伸入好氧池4末端。
好氧池的运行过程中，悬浮填料会随水流向出水端聚集，在硝化液回流的进液口由于吸力作用，悬浮填料向进液口聚集；在好氧池检修排空时，悬浮填料会随水流向排空口聚集。因此在出水端、排空口、硝化液回流过程中都应注意防止填料流失。根据本发明的一种具体实施例，如图14-18所示，所述好氧池还包括提升管W14、集液管W15、进气管支管G19，所述提升管、集液管、进气管支管、及硝化液回流管共同构成硝化液回流装置；所述硝化液回流管W13位于好氧池内上部空间，其一端与竖直设置的提升管连接，另一端伸入预处理池；所述进气管支管一端连接主气管，另一端连接至提升管下部，所述集液管竖直浸没在液面以下，上端封闭，下端与提升管连通，集液管的上段为长条孔管，从端部沿管两侧均开有长条孔；为保障在相同的气量下，硝化液的回流量不减少，集液管顶部宜在液面以下500～1000mm，长条孔的孔宽宜为5～6mm，孔长宜为800～1000mm。集液管的设置有效防止了填料随硝化液回流的流失，同时解决了集液口位于池体底部容易挂膜而堵塞的问题，且集液管长条状孔位于池体中上部，清理非常方便。所述集水孔为沿集水管设置的四排彼此互成90°夹角的孔，所有孔均不在水平和竖直方向，所述集水管与冲刷管中心在高度上齐平，冲刷管朝向集水管一侧开有一排气孔，为有效防止填料流失同时避免填料堵塞集水孔，集水管5上孔径应小于填料粒径，但为防止生物膜的附着堵塞集水孔，孔径不宜过小，集水孔孔径宜为5～8mm，进一步优选为6mm。采用冲刷管定期对集水管进行曝气冲刷，可进一步防止填料或生物膜堵塞集水孔。
此外，通过第一过水孔、第三过水管的高度设计，使第一过水孔高于好氧池液位高于第三过水管高度，可无需水泵等机电设备，且能够有效防止停止进水时，悬浮填料倒吸入前端处理池而流失。
根据本发明的一种具体实施例，如图19-23所示，所述沉淀池的泥斗中吸泥管S1沿泥斗13底部四周方向绕设，多个吸泥口沿管对侧交错分布，吸泥口呈斜向下设置，与竖直面所成夹角为45～60°，方案中通过环泥斗底部四周方向设置的吸泥管、以及吸泥管的竖直段进气的设置，结合沿吸泥管交错开设的多个吸泥口，减少了泥斗底部的死区，实现了充分排泥，吸泥口斜向下设置，有利于污泥吸入，且如出现堵塞，可形成气冲刷以利于杂物排出吸泥管；正常运行时，污泥回流管上的阀门常开，排泥管上的阀门在需要排泥时开启，也可以常开；若吸泥口出现堵塞，排泥效率下降，则关闭污泥回流管及排泥管上的阀门，通入吸泥管中的气体则对吸泥口进行冲刷，将杂物排出吸泥管，使其恢复吸泥功能。充分排泥能有效减少浮泥上浮，进一步保障出水感官及水质。整个沉淀池所需机电设备少，能耗低，气提排泥的气需求量低；所述溢流堰11设于沉淀池上部沿池内四周方向布置，包括固定出水堰22和活动出水堰23，固定出水堰为平板堰，开设圆孔，与沉淀池池体连接，活动出水堰为齿形堰，开设长腰孔，所述圆孔孔径与所述长腰孔孔宽相等并通过螺栓连接从而使得活动出水堰与固定出水堰紧密连接；各溢流堰口出现出水不均匀时，通过螺栓在长腰孔位置调整活动出水堰的高度，进行水平精度调整，使出水均匀。所述第二过水孔K2的孔底不低于溢流堰底，孔顶不高于溢流堰顶，可防止堰槽积水积泥，防止沉淀池出水未经过出水堰溢流直接流出池体，出水感官好；所述挡渣板12沿沉淀池池体四周方向设于溢流堰内侧，顶部高于溢流堰顶部，底部高于溢流堰底部，由于泥斗设于池体底部中心位置，污泥经反硝化产生的N2逸出过程带出的上浮污泥集中在池体上部的中间位置，即挡渣板内侧，而水从挡渣板外出流向出水堰，故挡渣板可有效防止浮泥随水流流出池体而影响出水水质。
根据本发明的一种具体实施例，所述的滤池中设有进水槽、滤池进水管W11、过滤区、滤池出水管(即图中第四过水管W12，连通至消毒池7中)，过滤区上下均设有过滤板，上下过滤板之间投加软性填料，进水槽位于第二过水孔孔底，滤池进水管从进水槽中竖直向下伸入下层过滤板以下，所述滤池出水管、反洗排水管W3位于上层过滤板上方，所述滤池出水管在高度上高于反洗排水管，所述反洗排水管上设有阀门；所述加药导流管伸入下层过滤板的下方。
根据本发明的一种具体实施例，利用上述装置可以按如下方案一、方案二、方案三或其结合以及利用本发明中滤池的多功能特性，根据进水水量以及水质灵活进行工艺调整，从而实现对村镇生活污水的稳定高效处理。具体的：
方案一：村镇生活污水从进水管75％～90％的水量进入预处理池，预处理池设有提篮格栅，提篮格栅为细格栅，进一步拦截颗粒污染物，防止堵塞厌氧池的布水管，污泥回流到预处理池，可避免硝酸盐对聚磷菌厌氧释磷的干扰，强化了系统的生物除磷效果。
污水经预处理后，通过第一过水管及厌氧池布水管进入厌氧池各个区域，厌氧条件下，大分子有机物被分解成小分子污染物，为好氧池进一步降解污染物提供了基础，同时，沉淀池回流污泥在厌氧状态下释放磷；布水管位于厌氧池底部，对侧向下开孔，实现了污水、回流污泥从厌氧池底部多点进入，且为淹没式进水，有利于形成厌氧环境。
污水经厌氧处理后，通过隔板上部的第二过水管进入缺氧池，第二过水管至少有两根，实现了污水从厌氧池多点流出和将污水充满缺氧池的各个角落；进水的10％～25％的水量流入第二过水管，好氧池回流硝化液至第二过水管，第二过水管有导流作用，使进水、出水、回流的硝化液从缺氧池底部进入，硝化液中的硝酸盐被反硝化成氮气从系统中逸出，实现生物脱氮，缺氧池中设有第一加药管，第一加药管为碳源加药管，在污水中碳源不足时投加碳源，为反硝化菌提供营养。
厌氧池中进水、污泥回流由底部布水管流入，缺氧池中进水、硝化液回流、碳源通过第二过水管从底部流入，第二过水管不少于两根、第一过水孔不少于两个，均形成大水量的上升流、以及多点进水多点出水，有效防止了污水短流，且有利于活性污泥处于悬浮状态，大大提高了池容利用率，使污水与微生物接触充分，进而提高了污水处理效果；碳源从第二过水管流入缺氧池底部，与污水充分接触，使碳源充分利用，节省药剂费。
污水经反硝化处理后，从上部第一过水孔流出至好氧池，好氧池投加了悬浮立体填料，实现复杂微生物菌群的聚集，长食物链便于实现污染物的全程降解，大幅提高系统的脱氮效率，降低污水处理能耗，剩余污泥产量小；聚磷菌在好氧状态下过量吸磷，通过排放富磷剩余污泥实现生物除磷，另外好氧池设有第二加药管，第二加药管用于投加除磷药剂，通过化学沉淀进一步去除TP；好氧池出水端设置了穿孔集水管，穿孔集水管对侧斜向下设置集水孔，且集水管中部与好氧池出水管连通，一端与排空管联通，有效防止填料的流失，集水管附近设有穿孔布气管，定期开启对集水管进行冲刷，防止填料堵塞集水管。硝化液回流装置包含提升管、集液管、进气管支管，硝化液回流管位于好氧池内上部空间，其一端与竖直设置的提升管连接，另一端伸入预处理池；进气管支管一端连接主气管，另一端连接至提升管下部，集液管竖直浸没在液面以下，上端封闭，下端与提升管连通，集液管的上段为长条孔管，从端部沿管两侧均开有长条孔；为保障在相同的气量下，硝化液的回流量不减少，集液管顶部宜在液面以下500～1000mm，长条孔的孔宽宜为5～6mm，孔长宜为800～1000mm。集液管的设置有效防止了填料随硝化液回流的流失，同时解决了集液口位于池体底部容易挂膜而堵塞的问题，且集液管长条状孔位于池体中上部，清理非常方便。。
污水经好氧池大量去除COD、NH3-N、TP等污染物后流入沉淀池，在重力作用下，实现泥水分离，去除SS；沉淀池底部设有多点吸泥管，多点吸泥管的吸泥口对侧斜向下分布，可实现充分排泥，避免污泥占用池容，进一步提高了池容利用率，沉淀池的充分排泥，有利于微生物的循环利用和将总磷从污水处理系统中去除，保障了系统的稳定运行和处理效果。
经固液分离后的污水从沉淀池溢流堰流经第二过水孔、滤池进水槽及进水管进入滤池底部，然后向上流动过程中被软性填料截留悬浮物，同时填料的大比表面积能够附着复杂的微生物菌群，在进一步降低SS的同时去除COD、NH3-N、TP等污染物。随着滤池的运行，填料上附着的污染物越来越多，过滤速度和效果下降，此时开启反洗排水管上的电动阀门，排出一部分水，降低液位，然后开启第二主气管上的电磁阀，对滤池进行大气量的曝气，大气流和不断的进水水流均对填料具有冲刷作用，填料上附着的污染物随水流通过反洗排水管排入前端调节池，填料得以循环利用；填料的冲洗周期宜为3～7天。
进水槽的堰高于沉淀池的液位，低于沉淀池的保护高度，在填料堵塞的极端不利情况下，污水可从进水槽溢流至出水管，防止污水从设备顶部溢出。
方案二：当处理低C/N的村镇生活污水或对脱氮要求高时，关闭缺氧池中的硝化液回流支管阀门和进水支管阀门，污水全部进入预处理池，污泥回流到预处理池，好氧池回流硝化液至预处理池，然后从第一过水管进入厌氧池，此时厌氧池用作缺氧池，增大缺氧池容积，提高反硝化效果。该方案中，滤池用作反硝化滤池，进一步去除TN。
方案三：当处理的村镇污水进水浓度低或水量小时，通过风机变频，减少曝气量，降低运行能耗。
此外，本设备中的滤池为多功能滤池，当沉淀池出水中COD、NH3-N指标较高时，滤池用作曝气生物滤池，连续曝气，进一步去除COD、NH3-N；当沉淀池出水中TN指标较高时，滤池用作反硝化滤池，间歇小气量曝气，并打开上部的碳源加药支管上的阀门，投加碳源，进一步去除TN；当沉淀池出水中SS指标较高时，用作过滤池，关闭曝气阀门，进一步去除SS；多功能滤池不管以哪种模式运行，由于滤料的吸附作用，均可进一步去除SS和TP。
根据本发明的一种具体实施例，经消毒池消毒杀菌后的污水从出水管排入排放井，出水管上设有水龙头，用于设备间的清洗，清洗水及杂物从设备间底部的排水孔排出。
沉淀池底部的吸泥管在沉淀池上部与排泥管连通，排泥管分为两路，第一路为污泥回流管，污泥回流至预处理池；第二路为污泥排出管，将污泥排至储泥池进行暂时存储及浓缩，污泥的及时排出有利于污水处理系统的正常运行和保障处理效果，浓缩后的污泥定期外运至上一级污水处理厂进行处置，污泥浓缩后含固率增加，体积减小，降低了污泥外运频次，进而降低污泥外运费用。
根据上述方案，本发明可实现A2/O+过滤、A2/O+曝气生物滤池、A2/O+反硝化滤池、A/O+过滤、A/O+曝气生物滤池、A/O+反硝化滤池等6种组合工艺。
中试试验数据表
从中试结果可以看出，村镇污水进水水质变化大，本发明用于处理村镇生活污水，出水水质可达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A排放标准。本发明装置及方法针对村镇生活污水的水质水量波动，具有很好的适应性。
Claims (10)
1.一种可调工艺的一体化污水处理装置，包括污水处理功能池、储泥池、设备间，所述的污水处理功能池包含根据污水处理工艺依次连通的预处理池、厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池、滤池、消毒池；其特征在于，
所述预处理池设置于厌氧池上部，设备进水管通入预处理池中，预处理池通过第一过水管与在厌氧池底部设置的布水管相连，布水管开有若干布水孔；
缺氧池内设有两根及以上的第二过水管，第二过水管一端在缺氧池上部连通厌氧池，另一端由上至下伸入缺氧池底部用于缺氧池进水，所述进水管设有支管连接至第二过水管，该支管上设有阀门，在缺氧池与好氧池间隔板上部开有两个及以上的第一过水孔；好氧池内设置硝化液回流管连通至预处理池，并设有支管连接至第二过水管，该支管上设有阀门，沉淀池底部设有泥斗，上部设有挡渣板和溢流堰，中心设有中心筒，好氧池内设置集水管和冲刷管，集水管上开有若干集水孔，冲刷管上开有若干气孔，集水管一端封闭，另一端作为好氧池排空管，集水管通过第三过水管将处理后的污水导入沉淀池中心筒，沉淀池内还设置吸泥管，吸泥管一端位于泥斗底部且在该端设置有多个吸泥口，另一端竖直向上，并最终分为两路，一路作为污泥回流管通入预处理池，另一路作为排泥管通入储泥池；污泥回流管及排泥管上设有阀门；在沉淀池与滤池间隔板上部开有第二过水孔；所述好氧池及滤池内均设有曝气装置；
所述设备间内设有风机，风机的主气管分别通过支气管各自连接至滤池的曝气装置、沉淀池中的吸泥管竖直段、好氧池的冲刷管、好氧池的曝气装置、缺氧池底部、厌氧池底部。
2.根据权利要求1所述的可调工艺的一体化污水处理装置，其特征在于，所述设备间内还设置有第一加药装置及第二加药装置，第一加药装置通过第一加药管连接至第二过水管用于向缺氧池添加碳源，第一加药管在滤池上方设有支管，支管下方设有加药导流管和倒喇叭口，第二加药装置通过第二加药管连接至好氧池用于向好氧池投加除磷药剂。
3.根据权利要求2所述的可调工艺的一体化污水处理装置，其特征在于，所述的滤池中设有进水槽、进水管、过滤区、出水管、反洗排水管，过滤区上下均设有过滤板，上下过滤板之间投加软性填料，进水槽位于第二过水孔孔底，进水管从进水槽中竖直向下伸入下层过滤板以下，所述出水管、反洗排水管位于上层过滤板上方，所述出水管在高度上高于反洗排水管，所述反洗排水管上设有阀门；所述加药导流管伸入下层过滤板的下方。
4.根据权利要求1所述的可调工艺的一体化污水处理装置，其特征在于，所述的好氧池还包括提升管、集液管、进气管支管，所述提升管、集液管、进气管支管、及硝化液回流管共同构成硝化液回流装置；所述硝化液回流管位于好氧池内上部空间，其一端与竖直设置的提升管连接，另一端伸入预处理池；所述进气管支管一端连接主气管，另一端连接至提升管下部，所述集液管竖直浸没在液面以下，上端封闭，下端与提升管连通，集液管的上段为长条孔管，从端部沿管两侧均开有长条孔；集液管顶部在液面以下500～1000mm，长条孔的孔宽为5～6mm，孔长为800～1000mm。
5.根据权利要求1所述的可调工艺的一体化污水处理装置，其特征在于，所述集水孔为沿集水管设置的四排彼此互成90°夹角的孔，所有孔均不在水平和竖直方向，所述集水管与冲刷管中心在高度上齐平，冲刷管朝向集水管一侧开有一排气孔，所述集水孔孔径为5～8mm。
6.根据权利要求1所述的可调工艺的一体化污水处理装置，其特征在于，所述沉淀池的泥斗中吸泥管沿泥斗底部四周方向绕设，多个吸泥口沿管对侧交错分布，吸泥口呈斜向下设置，与竖直面所成夹角为45～60°；所述溢流堰设于沉淀池上部沿池内四周方向布置；所述第二过水孔的孔底不低于溢流堰底，孔顶不高于溢流堰顶；所述挡渣板沿沉淀池池体四周方向设于溢流堰内侧，顶部高于溢流堰顶部，底部高于溢流堰底部。
7.一种可调工艺的污水处理方法，其特征在于，基于权利要求1-6任一项所述的装置实现，所述方法为：
将进水75％～90％的水量从进水管进入预处理池，回流污泥经污泥回流管进入预处理池，经预处理后，通过第一过水管及厌氧池布水管进入厌氧池底部多点进入池中各个区域，经厌氧处理后，通过第二过水管进入缺氧池；并将进水10％～25％的水量通过进水管的支管流入第二过水管，好氧池回流硝化液通过硝化液回流管的支管流入第二过水管，第二过水管有导流作用，使污水进水、厌氧池出水、回流的硝化液、投加的碳源均从缺氧池底部进入；
污水经缺氧池处理后，从第一过水孔流出至好氧池，好氧池出水经集水管及第三过水管流入沉淀池，在重力作用下，实现泥水分离，经固液分离后的污水从沉淀池溢流堰流经第二过水孔进入滤池底部，滤池出水经消毒池消毒杀菌后从出水管排放。
8.根据权利要求7所述的一种可调工艺的污水处理方法，其特征在于，当处理低C/N的污水或对脱氮要求高时，关闭缺氧池中的硝化液回流的支管阀门和进水管的支管阀门，将进水全部进入预处理池，好氧池中回流硝化液全部回流至预处理池，从第一过水管进入厌氧池，此时厌氧池用作缺氧池，从而增大缺氧池容积，提高反硝化效果。
9.根据权利要求7所述的一种可调工艺的污水处理方法，其特征在于，控制所述滤池以灵活调整工艺，当沉淀池出水中COD、NH3-N指标较高时，控制滤池连续曝气，用作曝气生物滤池，进一步去除COD、NH3-N；当沉淀池出水中TN指标较高时，间歇小气量曝气，并打开第一加药管的支管，投加碳源，滤池用作反硝化滤池，进一步去除TN；当沉淀池出水中SS指标较高时，关闭曝气阀门，滤池仅作过滤池，进一步去除SS。
10.根据权利要求7所述的一种可调工艺的污水处理方法，其特征在于，根据进水水量和进水水质调整风机出气量和运行功率，当处理的进水浓度低或进水量小时，减少风机出气量，降低运行能耗。
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