CN115043494A - 一种集装箱式污水处理装备系统及工艺方法 - Google Patents

Abstract

一种集装箱式污水处理装备系统及工艺方法，其特征在于：包含污水厌氧调节/污泥减量综合池、集装箱式脱氮除磷主体装置、设备房及系统管路三部分。所述综合池含沉砂池、隔油池、格栅渠、厌氧调节池和污泥浓缩储泥池；所述主体装置含缺氧区、好氧区、泥水分离区、斜管沉淀区和消毒区；所述设备房至少含鼓风机、加药机、污泥脱水机。其中，沉砂池有总进水管，消毒区末端有总出水管。该系统工艺优点是全面满足一级A标准，占地少流程短，处理效率高，运行成本低，主体装置易于模块化分期建设。

Description

一种集装箱式污水处理装备系统及工艺方法

技术领域

本发明涉及装备式污水处理技术领域，具体涉及一种集装箱式污水处理装备系统技术，特别是将污水预处理、水质水量调节、活性污泥法、泥膜复合法、空气提升、混凝沉淀、接触消毒和污泥减量等生化物化处理技术，创新融合于污水综合池和集装箱式一体化装置内，通过空间集约化、功能齐全化、操作简便化，实现污水的高标准处理和低成本处理。

背景技术

污水生化处理技术是当今世界各国应用最广泛的污水处理技术，其中，最简便、最高效的AAO(厌氧Anaerobic—缺氧Anoxic—好氧Oxic的缩写简称，亦为A²O)脱氮除磷技术，已经成为城市或城镇污水处理技术的主流。然而，不论何种技术，除了主体核心技术之外，污水处理过程还包含前部的预处理(粗细格栅除渣、沉泥沉砂等)、水质水量调节和进水泵提升等环节，还有流程中后部的二沉池、清水消毒和末端观察计量监测(环保行政部门要求)，以及为了达到当今《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准又需要增加的深度处理——加药混凝沉淀+过滤等物化处理环节，加上污水处理过程中产生的剩余污泥需要进行浓缩脱水处理，等等，使得污水处理工艺流程不断延长，故，相比于城市或城镇的大规模或中等规模污水处理而言，数量更多的乡镇、居民点等小规模污水处理也一定是“麻雀虽小五脏俱全”。考虑到小型污水的建设场地、投资造价、人员人才和技术管理、运行维护等具有特殊性，因此，小规模污水不能照搬城市或城镇污水处理的通用做法，而只能依据其原理对各工艺环节进行有效整合，在确保出水各项水质指标都稳定达标的前提下，尽量缩短其繁复的工艺流程，并将投资造价和运行成本及占地面积控制在合理范围。

目前，小规模污水处理在预处理、水质水量均化调节、防沉淀搅拌及污水提升、剩余污泥的浓缩与减量化处理等方面，尚无高效的整合方法，通常是考虑不足或者因陋就简，因此，如何将小规模污水的进水预处理、水质水量均化调节、防沉淀搅拌及污水提升、污泥浓缩减量方面进行集约化综合处理，是亟待业界重视和创新研究的课题。除此之外，现状小型污水处理的核心主体，一般分为两个类型：一是以钢结构或钢筋混凝土结构的水池为处理主体的类型，二是以装备化工厂制作的玻璃钢罐体装置、集装箱式箱体装置、曝气生物滤池装置和MBR设备成套装置等为处理主体的类型，前者可归类为土建类型，后者可归类为装备类型。前者土建类型的小型污水处理，大多是把大中型城市污水处理的大型水池构筑物按比例缩小，然而，形状体积大小不一的多个水池或泵机装备，通过渠道或管道连接在一起，系统变得凌乱复杂，弊端众多；后者装备类型的小型污水处理，虽然简洁明了，但因其生化反应和物化反应容积受到极大限制(运输车辆和公路限宽限高的制约)，致使污水处理的运行能耗药耗和维修维护成本被迫翻番甚至高出几倍，而且使用寿命比前者短几倍。因此，如何将上述两种污水类型各自的优势集于一身，是小型污水处理技术进步的明确方向。

我们熟知，任何污水处理设施，除了需要一次性建设投资外，在设计寿命期内每天的污水处理，还需要耗电耗药、出渣排泥、人员值班和维修维护等费用来维持正常运转，因此，污水处理永远无法一蹴而就、一劳永逸，况且，污水处理是一门技术性很强的专业，出水各项指标要持续稳定达到规定的排放标准绝非易事。事实上，由于绝大多数乡镇较低的薪酬对污水处理专业人才缺乏吸引力，而且污水处理日常运维费用又无长期可靠的来源，加上小型污水处理没有规模效应可言，致使许多造价昂贵、操作复杂、运行成本高企的处理设施难以正常发挥作用，使得水污染治理和水环境保护效果大打折扣。

为了实现小规模污水的科学化建设和系统化运行管理，促进小规模污水真正实现“三低一少”即——建设投资低、运行成本低、操作要求低、二次污染物排放少的综合目标，迫切需要发明一种脱氮除磷效率高、生化物化处理效果好、出水水质稳定达标、采购制作造价低、结构紧凑化、装置模块化、体系标准化、操作简便化、运输安装便利化、日常检修维护工作量小、长期运行成本低的集装箱式污水处理装备系统及工艺方法，以符合当今广大乡镇农村污水处理的实际需要，以应对乡镇农村环保专业人才难觅、环保资金短缺的现实。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种创新的集装箱式污水处理装备系统及工艺方法，以解决上述背景技术中提出的问题，切实做到乡镇污水高标准处理和低成本处理二者兼顾，为水环境保护减轻各方的财政经济压力，真正践行可持续发展。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

总体的，一种集装箱式污水处理装备系统及工艺方法，由包括污水厌氧调节/污泥减量综合池、集装箱式脱氮除磷主体装置、设备房及系统管路三个部分和配套的调度运行控制方法所组成。所述综合池含沉砂池、隔油池、格栅渠、厌氧调节池、污泥浓缩储泥池共五个功能区；所述主体装置含缺氧脱氮区、好氧硝化区、泥水重力分离区、混凝反应-斜管沉淀区、接触消毒区共五个功能区；所述设备房含变压器/配电柜、加压溶气机、鼓风机、加药机、污泥脱水机和附属设备管路。其中，所述沉砂池起端接污水总进水管，接触消毒区末端接清水/总出水管。所述调度运行控制方法包括利用调节池发挥厌氧生化反应功能，利用两类气提装置实现硝化液回流和悬浮污泥内回流，利用污泥浓缩储泥池在线重力浓缩污泥和污泥厌氧消化减量，以及利用集约化方法在该主体装置内实现AO生化反应、泥水重力分离和水力混凝-斜管沉淀的物化处理、接触消毒、计量观察等诸多功能。

具体的，所述污水厌氧调节/污泥减量综合池10的五个功能区，前四者沉砂池11、隔油池12、格栅渠13、厌氧调节池14按流程顺序依次连接，最后者污泥浓缩储泥池15相对独立但与格栅渠13单向连通，此五个功能区依次由小隔墙71、第①隔墙72、第②隔墙73 和腾空底板隔开，并由相应的闸孔、过水孔、落水孔和集水槽穿墙孔连通；所述沉砂池11 有总进水管1和事故溢流管2；所述厌氧调节池14有搅拌器16及末端有污水提升泵17，该泵出水经污水提升管3输往所述集装箱式脱氮除磷主体装置20的首端；所述沉砂池11、隔油池12和格栅渠13三者的腾空底板处于同一水平面；所述厌氧调节池14和污泥浓缩储泥池15两者的底板处于同一水平面；所述沉砂池11、隔油池12和格栅渠13三者的腾空底板以下空间，构成厌氧调节池14的有效容积空间之一部分；所述污泥浓缩储泥池15的集水槽穿墙孔75位于格栅渠13的上游方向。所述主体装置内泥水重力分离区23的底部浓缩污泥，通过大口排泥管49接二沉池排泥阀56和二沉池排泥管7排出，该污泥一部分经回用污泥电控阀18进入厌氧调节池14，另一部分经剩余污泥电控阀19进入污泥浓缩储泥池15。所述主体装置内混凝反应-斜管沉淀区24的底部污泥，通过穿孔排泥管59接化学污泥排泥阀57和化学污泥回用管8排出，该污泥直接进入厌氧调节池14作为外回流污泥在系统内循环利用。

进一步的，所述沉砂池11为大池体与小隔墙71合围的矩形空间，该池底板为腾空底板，该池起端水面处有污水总进水管1、底部有二次浇筑的沉砂锥斗，侧边有事故溢流管2，末端有闸门和闸门启闭机；所述沉砂池11还设有楼梯踏步可下到接近该池水面处，用于方便人工定期清捞较大块漂浮物、清掏池底泥砂和及时清运旁边的隔油油泥。所述沉砂池11的腾空底板平面比厌氧调节池14设计最高水位低500mm～900mm。

所述总进水管1在沉砂池11内的入流方向，是顺池壁方向；所述闸门位于小隔墙71的右边；所述小隔墙71右边的闸孔位于靠近水面的高度位置。

所述隔油池12为小隔墙71与第①隔墙72两者之间的矩形空间，该池底板为腾空底板，该池起端有进水闸孔，从起端开始有气浮隔油成套装置，该池后部有堰板，末端有第①隔墙72左下角的过水孔。

所述格栅渠13为第①隔墙72与第②隔墙73两者之间的矩形空间，该渠底板为腾空底板，该渠安装有常规的电动细格栅机，格栅机的上游方向有第②隔墙73上的集水槽穿墙孔 75，该渠后部有稳水堰，稳水堰之后即该渠末端的腾空底板上有落水孔。所述格栅渠13后部的稳水堰高度为400mm～750mm。

所述厌氧调节池14为大池体扣除沉砂池11、隔油池12、格栅渠13和污泥浓缩储泥池 15的“刀把形”容积空间，是本污水厌氧调节/污泥减量综合池10的主体，该调节池14有3个入流口：1是格栅渠13最右边腾空底板上的落水孔，即经过沉砂→隔油→格栅预处理后的污水从该落水孔进入，2是从回用污泥电控阀18控制回流而来的泥水重力分离区23的回用污泥，3是从化学污泥回用管8而来的混凝反应-斜管沉淀区24的化学污泥；所述厌氧调节池14只有1个水流出口，即该池末端污水提升泵17所衔接的污水提升管3。该池第一搅拌器16、第二搅拌器16和污水提升泵17分列于水池的三个角落方向。

所述污泥浓缩储泥池15为大池体与第②隔墙73合围的矩形落底空间，该池底板与所述厌氧调节池14的底板为同一个大的整体底板，两者底板处于同一水平面，该浓缩储泥池还有露出地面的开孔顶板；所述该池底板上有二次浇筑的浓缩锥斗，还有剩余污泥泵76及池外的浓缩污泥管77，所述浓缩污泥管77通往设备房30内的污泥脱水机36，污泥脱水处理后最终外运处置；所述污泥浓缩储泥池15的上部有上清液集水槽74，该集水槽通过第②隔墙73上的集水槽穿墙孔75与格栅渠13相连通。

所述小隔墙71右边的闸孔用于水流从沉砂池11流向隔油池12；

所述第①隔墙72底部的过水孔用于水流从隔油池12流向格栅渠13；

所述格栅渠13腾空底板上的落水孔，用于水流从格栅渠13流向厌氧调节池14；

所述第②隔墙73左上部的集水槽穿墙孔75，用于剩余污泥重力浓缩后的上清液从污泥浓缩储泥池15流入格栅渠13的上游方向；

所述污水提升管3的一端与厌氧调节池14内的污水提升泵17连接，另一端与所述的集装箱式脱氮除磷主体装置20的起端管道连接。

上述综合池10的五个功能区以孔洞、集水槽、潜污泵、阀门和管道连接的方式，按照设定的平面位置和高度位置进行有效衔接，最终构造成矩形的且主体结构埋于地下的污水厌氧调节/污泥减量综合池10。

特别需要说明的是，由于主体集装箱式装置20受尺寸空间制约而容积十分有限，因而该主体装置无法在内部划分为2套平行的处理空间，故，采用单个主体装置布局时，难以做到污水处理不停产检修，因此，本技术方案为主体装置扩建预留了位置，一是便于模块化快速扩产，二是扩产后主体装置发生故障时可以实现不停产检修，即某个主体装置需要检修时可关断该装置的进水阀而不影响另一主体装置的正常运行。

具体的，所述集装箱式脱氮除磷主体装置20的五个功能区，依序由第一隔板41～第四斜隔板44隔开，并由相应的孔洞、管道组件、集水槽等配合衔接。所述主体装置首端缺氧脱氮区21有污水提升管3接入，有从好氧硝化区22气提回流而来的硝化液进入，还有从泥水重力分离区23气提回流而来的悬浮污泥进入；好氧硝化区22有池顶的压力空气管4及与之相接的池底微孔曝气装置45，该区末端还有将水流导入二沉池的竖直导流方管48；泥水重力分离区23下部有竖直导流方管48的导流布水口，水面上方正对集水槽处有药剂投加口50、水面处有集水管/槽53，还有淹没于水中的管式混合器55等；混凝反应-斜管沉淀区 24底部有布水穿孔管58进行水力混凝，中层有斜管/斜板填料60进行浅层沉淀，水面处有清水集水槽61收集清水；接触消毒区25有消毒剂装置/投加点63，消毒区末端的出水堰 66将清水汇集导入到流量计29和总出水管9排出。进入主体装置首端的污水，在集装箱式箱体内依序进行AO生化物化强化处理、气提循环、加药及接触消毒过程，所产剩余污泥经大口排泥管49排出，最后，包括细菌学指标在内的已全面满足一级A水质标准的清水，经流量计29计量和相应的监测后从总出水管9排放。

进一步的，所述缺氧脱氮区21为主体装置箱体与第一隔板41合围的矩形空间，该区的上部起端有污水提升管3接入、底部有空气搅拌管26，并根据进水情况酌定在中部偏上是否设置半软性密型生物填料27；所述空气搅拌管26为2根平行的水平的空气搅拌管26，该搅拌管的使用方法是2根搅拌管轮流间歇使用，即轮流间歇启闭该搅拌管连接的压力空气管所一一对应的电磁阀/电动阀进行短促空气搅拌。

所述好氧硝化区22为第一隔板41与第二隔板42两者之间的矩形空间，该区的底部有微孔曝气装置45，并根据进水情况酌定在中部偏上是否设置半软性稀型生物填料28，该区的末端有点式气提装置46用于回流硝化液至缺氧区起端，还有竖直导流方管48用于出水到下一区域，设置该竖直导流方管48的目的是避免该区混合液中的曝气气泡，随水流裹挟进入泥水重力分离区23而影响后续的泥水分离效果；该点式气提装置46的出口连接硝化液回流管6，该硝化液回流管6的另一端接至缺氧脱氮区21的上层起端贴近水面处；所述点式气提装置46的气提动力来自主体装置顶部的压力空气管4，与生化反应鼓风曝气共用同一动力，该气提装置的出口连接硝化液回流管6的进口，该回流管穿越第一隔板41进入缺氧脱氮区21起端。

所述泥水重力分离区23为第二隔板42与第三斜隔板43两者之间的半Y形空间，该区的底部有大口排泥管49；水深中部偏上位置有H形气提装置47用于回流悬浮污泥至缺氧区，该H形气提装置47的出口连接悬浮污泥回流管6’，该悬浮污泥回流管6’的另一端接至缺氧脱氮区21的上层起端贴近水面处；该区的水面中间上方位置，设有药剂投加口50，该投加口下方水面处设有集水管/槽53，且与更下方的管式混合器55呈T形相连，并继续向下穿越第三斜隔板43进入混凝反应-斜管沉淀区24与布水穿孔管58相连。

所述大口排泥管49的两边有排泥斜坡，该排泥管含2个对称布置的朝下排泥口；设置排泥斜坡的原因是防止底部角落出现泥沙淤积，也起到污泥浓缩重力挤压即压实沉淀作用，进一步提高外排污泥的浓度，降低其含水率；排泥设置成大口的原因是防止底层污泥中的纤维毛发糖果纸等垃圾杂质堵塞排泥口；所述H形气提装置47的悬浮污泥进口为水平的穿孔管上的吸泥孔口；所述泥水重力分离区23的出水水流，是通过集水管/槽53→管式混合器 55→L形管道→布水穿孔管58上的布水孔进入到斜管沉淀区5的下部混凝反应空间的。

所述管式混合器55为低阻力固定螺旋叶片快速混合型，管式混合器55下方经L形管道与布水穿孔管58相连。

所述混凝反应-斜管沉淀区24为第三斜隔板43与第四斜隔板44两者之间的S折板空间，该区的底部中间有布水穿孔管58，底部两边有穿孔排泥管59并连接成U形、水深中部有污水专用型斜管/斜板填料60，水面处有均匀集水的清水集水槽61；所述布水穿孔管58为水平设置，其布水孔口均朝下，其管道中心线距离底板高度150mm～350mm，且该穿孔管58的口径大于管式混合器55的口径。所述清水集水槽61穿过第四斜隔板44上的第四隔板孔54，该槽内的水流进入接触消毒区25上部的总集水槽62。

所述接触消毒区25为第四斜隔板44与主体装置外壁合围的梯形空间，该区有3块或5 块竖向隔板64，用于将接触消毒区25的容积分为4等份或6等份，该区起端顶部还有消毒剂装置/投加点63，末端水面处有清水出水堰66，该出水堰的出口通过管道管件连接至箱体外，最后在箱体外与出水流量计29和总出水管9相连；所述竖向隔板64的第1块第3 块，或第1块第3块第5块隔板的底部中心左侧，开有过水孔洞65。

所述压力空气管4的一端与设备房30内曝气鼓风机34连接，另一端与好氧硝化区22 底部的微孔曝气装置45连接；压力空气管4还连接3根供气支管，分别通过控制阀与空气搅拌管26、点式气提装置46、H形气提装置47相连。

所述缺氧脱氮区21、好氧硝化区22、泥水重力分离区23、混凝反应-斜管沉淀区24、接触消毒区25的设计水面高度依次下降，成为水流从污水提升管3流向出水堰66的持久动力；所述泥水重力分离区23的设计水面，高于混凝反应-斜管沉淀区24的设计水面 250mm～400mm；所述混凝反应-斜管沉淀区24的设计水面，高于接触消毒区25的设计水面200mm～350mm。

上述集装箱式脱氮除磷主体装置20各功能区及各组件部件，以焊接、螺纹和/或法兰连接为主要连接方式，按照设定的平面位置和高度位置进行有效连接，最终制造成具有脱氮除磷深度处理功能的主体装置整体。

本发明一种集装箱式污水处理装备系统及工艺方法(以下简称本发明系统及方法)的工作过程是这样的。

首先需要说明的是，鉴于原污水从污水管道而来一般低于设计的场坪标高，考虑到污水在24h中的水质水量存在较大波动，而污水处理生产通常比较均衡，因而需要对原污水进行初始的调节和均化，故，原污水将首先自流进入本发明所述的综合池10。其总体的工作过程如下：

概括的，待处理污水从总进水管1进入综合池10内首端沉砂池11，依序进行沉泥沉砂、气浮隔油、格栅拦渣、泥(指活性污泥)水搅拌混合、水质水量均化调节、水泵提升，以及从所述集装箱式脱氮除磷主体装置20回到综合池10的活性污泥经过重力回流、剩余污泥重力浓缩、污泥厌氧消化、泥水厌氧生化释磷、缺氧反硝化脱氮、好氧硝化和除碳、好氧吸磷、硝化液回流、泥水重力分离、悬浮污泥回流、污泥外回流、化学污泥回用、加药混合、水力絮凝、斜管沉淀、接触消毒等处理过程，其中，减量并厌氧稳定化处理后的剩余污泥经浓缩储泥池15内剩余污泥泵76，通过浓缩污泥管77输送至设备房30的污泥脱水机36 进行脱水处理，最后以脱水泥饼的形式外运处置或无害化处理或资源化利用；其中，在综合池10内经厌氧生化反应后的污水与活性污泥混合液，由污水提升泵17提升到主体集装箱式装置20的起端，进行全面的生化物化处理即脱氮除磷除碳和消毒处理，最终获得各项水质指标均符合一级A标准的清水排出，从而实现污水的高标准处理和低成本处理目标。

进一步的，本发明详细而具体的工作过程如下：

沉砂池11：原污水从总进水管1进入沉砂池11内侧墙边水面处，在池内做缓慢的旋流运动，泥沙颗粒在类似的平流沉淀作用下沉降至中心底部的沉砂锥斗内，固体颗粒在重力分离后，污水经闸孔进入下一预处理工序，而沉积于沉砂锥斗内的泥沙，定期由人工从临近水面的操作平台处清掏斗底泥砂，顺带清捞较大块漂浮物；

隔油池12：从闸孔进入到隔油池12的污水，在池底气浮隔油装置的气泡作用下，油脂物质浮出水面，水流在缓慢行进中，水面上的油脂由于受到堰板的阻挡而隔离聚集，油水分离后的污水则从堰板的下部流出，再从过水孔进入下一预处理工序，而水面处油脂则由气浮隔油成套装置收集，或经由人工从临近水面的操作平台处清捞移除；

格栅渠13：从过水孔进入到格栅渠13的污水，以及从集水槽穿墙孔75溢出的剩余污泥重力浓缩上清液(可能携带部分浮渣)，在电动细格栅机的拦截作用下，大部分固体漂浮物被成功拦截，栅渣由人工当作垃圾清运移除，污水则从后部的落水孔进入到调节池14进行厌氧调节处理；

厌氧调节池14：污水在厌氧调节池内，在搅拌器16的搅拌作用下，在较大的容积空间内，通过混合、均质和调蓄，使得进水的高峰水量、低峰水量及不同时段不同浓度的水质，转化成为出水较为均衡的平峰水量和均化水质，经调蓄处理后，极有利于后续主体集装箱式装置20的生化物化处理出水水质的稳定和达标；同时，来自所述泥水重力分离区23的生化污泥和混凝反应-斜管沉淀区24的回用化学污泥，进入到厌氧调节池14与污水混合后，发生厌氧生化反应和污泥颗粒化反应，在该池厌氧环境下(溶解氧DO≤0.2mg/L)，活性污泥聚磷菌释放体内的磷酸盐而获取能量，吸收污水中可快速降解有机物并转化为PHB(聚β羟丁酸)储存于细胞体内，当这些聚磷菌进入主体装置20的好氧曝气环境时，就降解体内储存的PHB开始细胞的合成增殖并大量吸收磷，形成含磷量高的污泥，该污泥将以剩余污泥的形式从泥水重力分离区23进入污泥浓缩储泥池15浓缩，并最终进行脱水处理而排出系统，从而达到生化除磷的目的，因此，本厌氧调节池14中，经过厌氧生化反应，即已经完成厌氧释磷任务的泥水混合液，从该池末端的污水提升泵17经污水提升管3进入主体装置20开始脱氮除磷处理和消毒杀菌处理，确保最终的出水各项水质指标稳定达标。

污泥浓缩储泥池15：前述来自泥水重力分离区23的剩余污泥，在本污泥浓缩储泥池15 中进行重力浓缩，同时进行厌氧消化减量，浓缩是指大大减少剩余污泥的含水率，减量是指厌氧消解剩余污泥的干物质总量，两者同时作用的结果，极大地降低了后续污泥脱水机36 的处理负荷并显著提高其脱水效率，同时也减轻了泥饼外运工作量，明显节省了污泥最终处置的费用成本。

经过上述综合池10处理后的污水，在进入所述缺氧脱氮区21之前，实际是污水和活性污泥的混合液。该混合液在进入缺氧区21后，与后续环节回流来的硝化液混合，在缺氧区进行反硝化脱氮生化反应后，随流程从该区末端第一隔板41上的第一小孔51进入好氧硝化区22进行曝气处理。经过好氧区充分的好氧生化反应后所得硝化混合液，一部分经点式气提装置46回流至缺氧区21进入下一轮循环，另一部分经过竖直导流方管48和第二隔板42上的第二中孔52进入泥水重力分离区23。进入泥水分离区23的混合液经泥水重力分离，分离出来的悬浮污泥经H形气提装置47，回流至缺氧区21进入下一轮循环进入，而上清液则汇集并加药后经管式混合器55快速水力混合，由L形管道导入混凝反应-斜管沉淀区24底部的布水穿孔管58做均匀布水，进而在斜管区开展深度处理过程，即进行混凝反应-斜管沉淀物化处理，此时各项残余污染物被进一步去除，最后，上层清水从集水槽61汇集后进入接触消毒区25，在投加消毒剂进行半小时接触消毒后，从出水堰66处观察出水情况，并对出水水质进行在线监测取样，此时，包括细菌学指标在内的各项指标均已达标的清水，经流量计29计量后从总出水管9排放。

进一步的，在集装箱式脱氮除磷主体装置20环节，本发明详细而具体的工作过程如下：

从污水提升管3进入缺氧脱氮区21的泥水混合液，与回流而来的硝化液和回流而来的悬浮污泥，在该区水面的前半部进行混合后，即开始发生缺氧反硝化脱氮生化反应(形成氮气溢出)，反应底物为硝化液所携带的硝酸盐及中间产物亚硝酸盐，所需营养物则为进水中可生化降解的有机污染物。回流的硝化液和回流的悬浮污泥两者，均含有活性污泥，该缺氧区参与生化反应的微生物包括活性污泥携带的微生物，以及该区密型生物填料27(若有) 上生长挂载的生物膜微生物。所述硝化液来自后续好氧硝化区22的末端，是通过点式气提装置46气提回流而来；所述悬浮污泥则来自更后部的泥水重力分离区23，是通过H形气提装置47气提回流而来。缺氧区混合液在缓慢行进和生化反应的过程中，被底部2根平行的空气搅拌管26轮流间歇释放的空气泡翻腾搅动，有助于反应产物中的微小氮气气泡顺利溢出，同时防止了活性污泥在该区沉淀淤积。

缺氧脱氮区21：在该区完成反硝化脱氮任务的混合液，从该区末端第一隔板41底部第一小孔51(共2个)穿越，进入到好氧硝化区22进行曝气处理。

好氧硝化区22：在充裕的溶解氧(DO)环境下，好氧微生物将好氧区污水中剩余的含碳有机污染物(因在前一区域中作为反硝化碳源消耗了一部分)吸附氧化分解和部分合成为新生菌体，硝化菌将污水中的氨氮硝化成亚硝态氮及硝态氮，聚磷菌将污水中的磷超量吸收。同理，好氧区22内进行好氧生化反应的微生物，包括活性污泥微生物，以及该区稀型生物填料28(若有)上生长挂载的生物膜微生物。经过充分的好氧生化反应，当混合液慢速行进至该区末端时，污水中各项污染物已经得到大幅度去除，但已经改变形态尚未得到消除的硝化产物，需要回流到缺氧区21进行反硝化脱氮，才能实现总氮(TN)的削减。此时，大部分混合液需要由本区末端的点式气提装置46，通过气提方式回流到前面的缺氧区 21进行反硝化脱氮而进入下一轮循环，少部分混合液经竖直导流方管48从上往下，再穿越第二隔板42下部的第二中孔52，进入下一区域进行泥水重力分离

泥水重力分离区23：曝气处理后的混合液进入到泥水重力分离区23的下部，随后在上升行进的过程中，因水平面的截面积越来越大而流速越来越缓，当某高度位置固体颗粒的沉降速度(v_下)与该处水流上升的速度(v_上)相等时，污泥颗粒将处于悬浮态的静止状态，其污泥上部将形成泥水分界面，该分界面之上的澄清液即上清液，此时已满足一级B水质指标要求，该上清液将从泥水分离区水面处的集水管/槽53汇集，经药剂投加口50加药，又经管式混合器55的水力快速混合，由L形管道穿越第三斜隔板43进入下一区域即斜管区24开始物化深度处理，而泥水重力分离区23中被截留下来的悬浮污泥，则通过H形气提装置47源源不断回流至缺氧脱氮区21进入下一轮循环，从而形成动态平衡。另外，该区底部排泥锥斗对沉淀污泥进行初级浓缩后，从底部大口排泥管49排出，一部分作为厌氧反应污泥，以回用污泥电控阀18控制的重力流形式，自流进入污水厌氧调节池14，在调节池内与原污水发生厌氧生化反应，使得整个处理系统能发挥生化除磷效率，确保聚磷菌随调节池中污水提升泵17的提升返回到主体装置的AO生化处理环节，以便聚磷菌重回系统进行生化除磷；另一部分作为剩余污泥，以剩余污泥电控阀19控制的重力流形式，自流进入所述污泥浓缩储泥池15，该剩余污泥包含老化污泥、生化除磷污泥以及后续的化学除磷污泥三者，最后以脱水污泥饼的形式外运处置。

混凝反应-斜管沉淀区24：前述经过加药混合后的泥水重力分离区23上清液，进入斜管区24进行混凝反应-斜管沉淀的物化深度处理。所述加药为碱式氯化铝(PAC)、三氯化铁 (FeCl₃)等常规水处理药剂药液的计量投加，所述混合为药剂与水在管式混合器55中的快速水力混合。在斜管区24进行的混凝反应，其反应动力来自于泥水分离区23和斜管区24两者之间的水面高差，即预先设置的二者水面高差250mm～400mm。该斜管区24以辅助化学除磷的方式进一步去除水中残余的磷，同时以絮凝沉淀的方式进一步去除残余的化学需氧量(COD)、悬浮固体(SS)、色度等，使得出水的COD、SS、总磷(TP)、色度等指标，能够持续稳定地达到更高的一级A标准。在该区域中，残余污染物通过化学反应生成的絮凝体，在著名的浅层沉淀原理作用下，在向上流经污水专用型斜管/斜板填料60的过程中，被拦截沉淀在填料内斜壁上继而下滑坠落到箱体底板成为化学污泥，该化学污泥既含有老化死亡的活性污泥菌体碎片和去除的COD及SS，也含有化学除磷的TP沉淀物。在池内外的水压差作用下，该化学污泥通过底部两侧的穿孔排泥管59→化学污泥排泥阀57→化学污泥回用管8→排入调节池14(水面高程低于斜管区水面)，又经过调节池内污水提升泵17 提升最终回到泥水分离区23，最后从泥水分离区23以剩余污泥的形式排出。

斜管区24的表层清水，经清水集水槽61收集后穿越第四斜隔板44上部的第四隔板孔 54，汇集到接触消毒区25顶部的总集水槽62，从总集水槽62末端进入接触消毒区25进行消毒杀菌处理。

接触消毒区25：设置在该区起端顶部的消毒剂装置/投加点63，对汇入的清水投加消毒剂，含消毒剂的清水在该区须接触停留30min或以上，待充分杀灭细菌后，再从该区末端的出水堰66溢出。此时，细菌学指标合格的清水，按照环保监管要求和生产管理要求须进行观察计量和出水水质在线监测，故，最后的清水经流量计29计量和相应的监测后从总出水管9排放，从而完成污水处理达标任务。

为了保证消毒效果，避免接触消毒的水流出现短流，本发明在接触消毒区25设有3块或5块竖向隔板64，其中的第1块第3块或第1块第3块第5块隔板的底部中心左侧开有过水孔洞65，这样就使得水流能在该区间上下左右曲折前行，确保了水流在该区接触停留30min或以上，达到充分杀灭细菌的目的。

本发明有以下九项独创性的创新技术和构造，特别适用于非MBR类型的集装箱式A²O 污水处理装备系统，其技术创造性、先进性和显著的实用性如下：

一、局部双层构造的污水预处理耦合调节技术

该技术概括为：地下水池通过采取局部双层构造的形式，使之具备沉砂、隔油、细格栅拦渣和水质均化、水量调节、污水提升泵房等六重预处理功能，获得了构造简单、用地集约、流程简化、环境友好、效果突出而造价节省的技术经济效果。

具体为：在地下水池的上部一角开辟出依次相连的3个区域——沉砂池11、隔油池12、格栅渠13，并将第3区域的格栅渠13通过落水孔与主体空间厌氧调节池14直连，前三个区域的腾空底板构成为主体空间厌氧调节池14的局部顶板，而整个水池大部分埋于地下，并考虑了从高到低的水力流程、土建结构安全(顶板反梁，抗浮扩大脚、顶部填土抗浮等)、运行操作便捷(楼梯踏步和相应的亲水平台等)、日常维护和生产安全(敞口通风、浸锌钢格板、设备孔、栏杆、爬梯)等相应的安全国家规定，从而保障了该技术的应用效果。

需要特别说明的是：国家现行《室外排水设计标准》规定，综合生活污水量的平均日流量为15L/s即1296m³/d时，其变化系数K＝2.4；当平均日流量为5L/s即432m³/d 时，其变化系数K＝2.7；而污水生化处理设施的负荷设计取值是按平均日平均时取值，因此其小时差额就需要较大的容积空间来调节，也就是通过所述调节池14的最低水位和最高水位之间的容积来接纳实际进水小时变化的差额，换句话讲就是在出池水量比较恒定的情况下，进池水量24h内的高峰水量和低峰水量差距明显，因此，污水处理规模越小，其变化系数就越大，就越需要与之相匹配的调节池容积空间来适应生产需要。

所述污水预处理耦合调节技术更加详细的水力流程、内部构造、设备装置、作用功能、细节特征等，前面已经阐述，此处不再赘述。但该技术和局部双层构造的创造性，在集装箱式污水处理系统中是从未有过、是独树一帜，其技术先进性是显而易见的。

应用上述独创的局部双层构造污水预处理耦合调节技术，主要目的有以下两个：一是高效整合过去通常是相对分散独立的沉砂池、隔油池、细格栅池、调节池和污水提升泵池等多座水池，这些水池虽然体积大小不一，组合程度不同，但通常是2～3座以上独立水池，而本发明将其整合为一座构造并不复杂甚至十分简洁明了的大水池，不仅节省了用地，简化了运行管理，还提高了钢筋混凝土结构的效率，有效容积空间得到最大程度的发挥；二是克服了以往格栅池和调节池合建的弊端，该弊端主要表现在：调节池因自由水面和调节容积的需要往往较深，而格栅池不需要和调节池一样深，但为了共壁合建于一体，因而相当于是从调节池壁上向外悬挑而出，而调节池在施工时的基坑开挖势必会影响池体周围一定范围的原状土层，该向外悬挑结构为了避免沉降裂缝而使得土建构造和基础处理的代价大，可靠性远不如本发明的内部简支结构。因此，本发明不仅易于土建施工，结构安全性极大提升，而且整合后的造价明显低于分散建造的造价，因而其优越性和实用性非常显著。

二、节能型水质均化与水量调节耦合厌氧生化反应技术

该技术概括为：利用调节池自身较大的有效容积，在主体装置内核心生化物化处理工段的浓缩污泥重力回用的情况下，实现水质均化与水量调节功能，还在调节池内同步实现厌氧生化反应功能，一举两得，以此满足集装箱式污水处理系统缩短工艺流程、减少工艺环节的构筑物数量、适应集装箱式装置有限的容积空间、降低“麻雀虽小五脏俱全”的诸多泵机能耗、简化运行管理的现实需要。

具体就是：来自主体装置内泥水重力分离区23的底部浓缩污泥，通过大口排泥管49接二沉池排泥阀56和二沉池排泥管7排出，该污泥一部分经回用污泥电控阀18进入厌氧调节池14，另一部分经剩余污泥电控阀19进入污泥浓缩储泥池15。进入厌氧调节池14的该污泥，在调节池搅拌器16的搅拌作用下，在该池较大的容积空间内，借用上述防止沉淀淤积的搅拌器的搅拌动力，使得污水与活性污泥充分混合，通过混合、均质和调蓄，削平进水的高峰水量、低峰水量及不同时段不同浓度的水质，转化成为出水较为均衡的平峰流量和均化水质，而且还在调节池内同步进行厌氧生化反应和厌氧释磷过程，缩短并节省了后续主体装置生化处理的厌氧处理环节和厌氧容积空间，经上述调蓄处理和厌氧生化处理，整个污水处理系统出水水质稳定达标得到强化和保障；而且不需要独立付出或额外付出厌氧搅拌能耗，也无需专门设置厌氧污泥回用泵机设备，而是直接利用调节池内的污水提升泵17，因此，本技术特别适合有调节池的集装箱式污水处理系统的脱氮除磷。

上述节能型厌氧调节技术应用到本发明的污水处理装备系统中，是从未有过、是独树一帜、是开创性的，其技术先进性是显而易见的。

应用上述独创的节能型水质均化与水量调节耦合厌氧生化反应技术，主要目的或优势有以下两个：一是将A²O生化处理工段的厌氧处理环节或厌氧容积空间，转移到了容积较大的地下式土建水池中，也就是应对了集装箱式装置容积空间严重不足的窘境，充分利用了地下式钢筋混凝土水池的容积空间；二是缩短了污水处理流程，将污泥外回流泵和厌氧搅拌机，与进水提升泵和调节池搅拌机“合二为一、一机两用”，减少了集装箱式污水处理系统的机泵设备，使其物尽其用，简化了运行管理，降低了系统的总能耗。故，该技术应用于有调节池的集装箱式污水脱氮除磷系统中，其优越性和实用性非常明显。

三、用于小规模污水处理的剩余污泥浓缩及稳定化减量技术

该技术概括为：进入污泥浓缩储泥池的剩余污泥，在浓缩储泥池的中部位置从水平方向多点布水，池内上清液从水面集水槽溢出，底部浓缩锥斗内的污泥进一步浓缩压实，同时，在厌氧环境下污泥发生消化降解反应，既得到稳定化处理，污泥固体总量又得到减量处理，最后由剩余污泥泵系统以较高的浓度和较少的体积，输送至污泥脱水机进行脱水处理成为泥饼外运处置。

必要性：小规模污水处理每日产生的剩余污泥干固体总量虽然不多，但日积月累就不是一个可以忽略的数字，况且，生物除磷的总磷(TP)必须通过剩余污泥排出系统，才能够使得出水TP指标稳定达标，因此，从生化处理工段排出的含水率较高的剩余污泥，必须要经过浓缩和减量化处理，才能满足污水处理和污泥处理持续稳定的生产要求。

具体的，所述主体装置泥水分离区23的底部污泥，其中一部分经剩余污泥电控阀19进入污泥浓缩储泥池15。进入浓缩储泥池15的该污泥，在中部附近位置从水平方向以2点或 4点形式布水，此时，浓缩储泥池15水面层的上清液，从集水槽74溢出并穿越集水槽穿墙孔75，进入格栅渠13内的上游方向，该上清液可能携带部分浮渣，浮渣被电动细格栅机拦截，而含有污染物的上清液则进入厌氧调节池14再次进行新一轮的处理。另外，经过重力浓缩后的污泥逐渐沉降至底部浓缩锥斗中，并被进一步重力挤压密实，在2次排泥的间隙时间内，在池中厌氧环境下污泥中厌氧微生物发生消化降解反应，使得污泥既得到稳定化处理，污泥固体总量又得到减量处理，最后，浓缩减量并厌氧稳定化减量处理后的污泥，经浓缩储泥池内剩余污泥泵76定期排出，输送至设备房污泥脱水机36进行脱水处理。

本技术与构造方法紧密结合了前两项技术，特别是与第一项技术共壁紧邻，又与第二项技术共用主体结构底板，避免单独设置浓缩池和/或储泥池，本技术将重力浓缩、储泥、厌氧稳定化减量、上清液直排就近排入调节池、土建施工的便捷性等多种功能和优势特性，全都融于一体，尤其是充分发挥了两大优势——通过水池中上部的重力浓缩，大幅度减少剩余污泥的含水率；通过水池中下部的储泥，厌氧消解剩余污泥的干固体总量；两相作用的结果，就是极大地减少后续污泥脱水处理工作量并显著提高污泥脱水效率，因此，本技术发明显著节省了最终的污泥处理处置成本。

四、缺氧区空气双旋轮流间歇搅拌技术

该技术概括为：在偏置的空气搅拌作用下，在时轴线间上，以最少的充氧方式，使缺氧区流体做竖向左旋和竖向右旋的偏心运动、交替运动和间歇运动。

具体为：本发明在缺氧脱氮区21的底部两侧，对称布置2根可分别控制运行的空气搅拌管26，2根相互平行且与本发明流程方向一致，搅拌管水平安装，管中心距底板的安装高度约为100mm。与搅拌管T形相接的空气进气立管，是从主体装置顶部的压力空气管4引入的，且各自连接一台电磁阀/电动阀，该阀门为常闭型阀门。运行时，该2根搅拌管轮流间歇使用，即由PLC控制器或时间控制器轮流间歇控制所对应电磁阀/电动阀的启闭：当一根开启时，另一根处于关停状态，且开启的时间长度较短，关停的时间长度较长，而且轮流开启和关停。

应用上述独创的空气双旋轮流间歇搅拌技术，主要目的有3个：

1是为了取消常规缺氧区配置的潜水搅拌机或桨式搅拌器等水力机械，使得电动马达尽可能减少，减少了易损件，使得装置发生故障的几率尽可能降低，使得本发明变得精简而非繁琐，因而减少了本发明的检修维护工作量，同时降低了人工成本；

2是为了克服以往空气搅拌的缺陷，例如，某些缺氧区虽然也采用了空气搅拌，通常是单根直线形或L形、U形或O形搅拌管，但其运行时，在离搅拌管稍远之处极易出现水力死角，因死角处活性污泥沉降淤积继而发生团块污泥死亡上浮，会严重影响出水水质；或者，为避免淤积死亡而加大空气量或搅拌时长，却又导致缺氧区的DO值升高，反硝化的缺氧环境受到不利影响甚至破坏，使得反硝化效果变差，最终出水TN值升高甚至不达标；而采用本发明独创的空气双旋轮流间歇搅拌技术，却不会发生此类问题；

3是为了满足缺氧脱氮区21的正常生产需要和节能需要，具体表现在：应用本发明的空气搅拌，强化进水与回流硝化液、回流悬浮污泥的混合，强化混合液中反应底物及营养物与该区密型生物填料27(若有)生物膜之间的传质交换，强化反硝化产物微小氮气泡的扰动脱除，同时，空气搅拌也促进了填料生物膜的新老更替，促使老化死亡生物膜的脱落排除。另外，由于是短促而间歇性的空气搅拌，既保证了对缺氧区DO的最少输入，又使得搅拌能耗处于相对最低水平，对降低污水处理总能耗起到了正面作用。

五、狭小空间泥膜复合法生物处理技术

该技术概括为：在特定的狭小空间内，将活性污泥法和生物膜法通过简单且高效的方法和设备装置进行复合/联合的生物处理技术，如前述的空气双旋轮流间歇搅拌技术，以及后续将要阐述的多项技术，都是构成该技术的相关子技术。

具体的，相比于传统的钢筋混凝土污水处理池，本发明采用的集装箱式脱氮除磷主体装置，属于微小空间污水深度处理装置。在主体装置的狭小空间内，本发明采用泥膜复合法生物处理技术，属于狭小空间脱氮除磷深度处理技术的首创。它结合了以往小空间污水生物接触氧化法技术(一般只能达到一级B标准，属于生物膜法技术类别)的有益特征，又结合了 A²O-MBR活性污泥法膜生物反应器技术(能达到一级A标准，属于活性污泥法技术类别，但此膜是指人造有机材质半透膜的膜组件)的有益特征，故，本发明采用泥膜复合法生物处理技术，是综合了两者的优点而规避了两者之不足。

进一步的，本发明系统及方法可以根据进水情况，酌定在主体装置AO生化反应区的上半部，是否设置半软性密型和稀型生物填料；也可以在投产运行初期来水量较小、水质浓度不高时先不加装填料，待后期来水量增加、水质浓度变高时再加装填料。当生化反应区加装填料后，通过适当调整空气搅拌的供气量、搅拌频次和曝气装置曝气量，即可适应活性污泥法向泥膜复合法技术的转变。所述填料是生物膜微生物的依附载体，加装填料后，生化反应区的微生物总量将会明显增加，将能够确保进水水质水量发生增加变化时，出水水质各项指标仍然能够稳定达标。

应用上述独创的狭小空间泥膜复合法生物处理技术，目的是在保障出水水质满足一级A 标准的前提下，获得比现有已知集装箱式污水处理装备技术明显降低的日常运行成本。通常情况下，以往，出水高标准就意味着建造高成本、运行高成本，然而，本发明通过重大技术变革，通过多种创新技术的有机融合，以技术进步的方式而不是以更加复杂化的方式，采用本发明的小空间泥膜复合法，配合前述空气双旋轮流间歇搅拌技术，以及后续阐述的气提双回流免维护节能技术、集装箱式两级沉淀耦合节能技术、浅池布水与接触混凝技术，箱式装置耦合接触消毒技术等共九种创新技术于狭小箱体内，取代了集装箱式MBR膜-生物反应器技术，以及其他多种集装箱式长流程多工序的生物处理结合混凝沉淀过滤消毒的繁复工艺技术，获得了显著的有益效果。

显著的有益效果，具体表现在：与其他集装箱式污水深度处理系统相比，本发明系统及方法的全流程明显缩短，总水头显著降低，耗能机电设备大为减少(主体装置内无一电动设备)，仅仅通过5个功能步骤，即缺氧脱氮→好氧硝化→泥水重力分离→混凝反应-斜管沉淀→接触消毒，配合2类气提回流和2个污泥外回流(泥水重力分离的浓缩污泥和斜管沉淀的化学污泥均进入调节池再通过进水泵提升回流)，就实现了高微生物总量、高效脱氮除磷、高品质出水和低成本运行的综合目标。

六、集装箱式污水处理气提双回流免维护节能技术

该技术概括为：在主体装置的狭小空间内，利用点式气提装置将好氧区末端的硝化液回流到缺氧区，同时，利用H形气提装置将泥水重力分离区的悬浮污泥回流到缺氧区，而气提所需的动力，均源于污水处理用的曝气鼓风机，无需增设额外的动力机械。

具体就是：本发明在好氧硝化区22的末端设置点式气提装置46，用于硝化液回流至前端的缺氧脱氮区21，以满足反硝化脱氮处理的工艺需要，取代安装复杂的硝化液回流泵及阀门管路和排气设施；同时，在泥水重力分离区23的中部带状位置，设置H形气提装置47，用于泥水分离后被截留的悬浮污泥回流至前端的缺氧脱氮区21，以满足生化处理系统活性污泥的动态平衡，保障整个污水处理系统的正常运转，取代安装复杂的污泥回流泵及阀门管路和排气设施。由于上述两类气提装置并无水下活动部件和水下电机，且全部管路及阀门设置极为简单，控制气提空气量的阀门均位于箱体外顶或侧壁，又因所需空气能耗相比水泵机械甚微，故，上述气提回流实属免维护和节能型。

应用上述气提双回流免维护节能技术，既满足了工艺流程的需要，又省去了两种回流水泵及复杂的安装及占用的空间，不仅简化了运行管理，而且节能，实现了不设置箱内箱外电动设备的愿望，免去了复杂的维修维护，大大降低了日常运行成本和维修维护及人力成本。

七、集装箱式两级沉淀耦合节能技术

该技术概括为：在主体装置的狭小空间内，利用升流式悬浮澄清和斜管沉淀两者的共用斜壁，巧妙实现紧邻且紧密的两级沉淀耦合，且两级沉淀的水头差小，初级沉淀为不加药的纯自然重力式，二级沉淀为加药混凝-斜管式，两相耦合，最终实现了加药量少、混凝沉淀效果好，而占用的箱体空间少和能耗及管理代价小的技术优势。

该技术的发明应用，主要解决了集装箱式狭小空间的三个技术问题，一是以往单级沉淀的实际污泥面积负荷过高(国家设计规范要求污泥固体负荷应≤150kg/m²·d～200kg/m²·d 周进周出二沉池)，且单级二沉池仅能保证出水达到一级B标准；二是以往单级沉淀无法很好地在箱内进行加药混凝沉淀，也就无法通过低药耗来实现高效率的辅助化学除磷和混凝沉淀来进一步削减COD、SS、色度、TP等污染物，也就无法满足当今更高要求的一级A标准；三是以往若要实现两级沉淀就只能在两个箱体内分别完成，且两者之间的水头差往往会达到500～600mm，极不利于高程系统的布置和节能使用，也不利于装置的整装一体化。

本发明采用低阻力的快速管式混合器55进行水力混合，在斜管区24底部空间进行混凝反应，其动力来自于泥水分离区23和斜管区24两者之间的水面高差250mm～400mm，无需额外的水力机械提供动力，仅依靠设计时确定的水面高差提供持久动力。

因此，本发明利用集装箱式两级沉淀耦合节能技术，直接获得了高标准出水水质，还节省了宝贵的箱体空间，降低了系统装备投资，简化了运行管理，节约了总体能耗，降低了日常运行成本和维修维护成本。

八、斜管沉淀浅池布水与接触混凝技术

通常，用于污水处理的升流式异向流斜管(板)沉淀池的水深，一般在3.40～4.40m，而集装箱式污水处理装置因受公路运输限高的制约，只能将斜管沉淀的水深控制在不大于 2.50m(考虑了与前一区域泥水重力分离区23的水力高差)，因此，在高度数据上可谓“寸土寸金”。

本发明采用面向集装箱式污水处理装备特定的斜管沉淀浅池布水与接触混凝技术，将本发明系统及方法的斜管沉淀水深，成功控制在2.40m左右，获得了令人满意的效果。

具体就是：斜管区上部水深0.50m，标准斜管斜长1.00m(60°角)的高度是0.866m，斜管区底部含缓冲层的高度1.014m，合计深度2.38m。为此，需要在底部含缓冲层的 1.014m高度中，既要考虑均匀布水，又要考虑足够的絮凝时间和接触混凝效果，还要考虑沉淀的化学污泥高效排泥(尽量多排浓泥少带水)，故，本发明采用的浅池布水与接触混凝技术，是本发明系统及方法的重大技术保障，是集装箱式混凝反应斜管沉淀装备技术的首创。

进一步的技术表现：经过加药和管式混合器55水力混合后的上清液，通过L形管道与斜管区24底部的布水穿孔管58相连，该布水穿孔管58为水平布置，且全部布水孔口均朝下而非朝上，其管道中心线距离底板高度150mm～350mm，且该穿孔管58的口径大于管式混合器55的口径；故，布水水流是朝向底板的喷射流，且布水穿孔管58的起端孔和末端孔的流速流量相差极小(大阻力孔口布水原理——大管道小孔口布水)，然后通过底板向两侧和孔口投影四周反射，反射作用将线性布水变成整个平面的缓慢均匀上升流，这样，既延长了有效的絮凝反应时间，强化了絮凝效果，又避免了出现短流和局部斜管冒浑水。

水流在整个平面缓慢均匀上升穿越悬浮泥层的过程中，与早先絮体和沉泥颗粒充分接触，又进一步提高了絮凝反应效果，使得絮体颗粒发育越来越大，局部位置的颗粒越来越密实而沉淀到两侧的穿孔排泥管59附近，部分轻质细小的颗粒随上升水流进入斜管/斜板填料60中，在著名的浅层沉淀原理作用下，轻质细小颗粒被拦截沉淀在填料内斜壁上，继而下滑坠落到箱体底板成为污泥。在箱内底板两侧的污泥，通过两侧的穿孔排泥管59排出并经调节池污水泵提升，回到泥水重力分离区23后以剩余污泥的形式排出。

本发明应用上述浅池布水与接触混凝技术，满足了混凝反应-斜管沉淀在狭小空间的布局，实现了深度处理过程，用两级沉淀耦合的较少空间占用、少量的常规药剂和极低的能耗付出，进一步去除残余的COD、SS、TP、色度等污染物，确保了出水稳定达到一级A标准，不仅简化了运行管理，免去了MBR复杂的清洗维修维护，节省了更换膜组件的昂贵成本，而且节约了70％的电费，大大降低了日常运行成本和人力成本。总之，获得了显著的有益效果。

九、箱式装置耦合接触消毒一体化技术

该技术概括为：在主体装置的末端，即斜管填料的斜壁外部空间，将该梯形空间耦合成接触消毒空间，通过设置3块或5块竖向隔板将该空间等分成4份或6份，形成水流“迷宫”从而防止出现短流。

该技术必要性：鉴于一级B标准的细菌学指标(粪大肠菌群数10⁴个/L)与一级A(10³个/L)相差10倍，而以往的集装箱式污水处理系统并不十分重视消毒问题，往往没有考虑，或者只简单化考虑使用紫外线消毒装置(紫外照度随灯管老化衰减，细菌学指标几乎不达标)，故，本发明攻坚克难，采用箱式装置耦合接触消毒一体化技术，有效解决了一级A全指标(含细菌学指标)达标的难题，因而，本耦合技术显得十分必要。

具体的，设置在接触消毒区25起端顶部的消毒剂装置/投加点63，对汇入起端的清水投加消毒剂，含消毒剂的清水在该区须接触停留30min或以上，待充分杀灭细菌后，从该区末端的出水堰66溢出，此时，细菌学指标合格的清水，经与主体装置相连的流量计29计量后排出。

更进一步的，为了保证消毒效果，避免接触消毒的水流出现短流，本发明设置的3块或 5块竖向隔板64，其中的第1块第3块或第1块第3块第5块隔板的底部中心左侧开有过水孔洞65，这样就使得水流能在该区间上下左右曲折前行，确保了水流在该区接触停留30min 或以上，达到充分杀灭细菌的目的。

综上，本发明一种集装箱式污水处理装备系统及工艺方法，通过率先应用①局部双层构造的污水预处理耦合调节技术、②节能型水质均化与水量调节耦合厌氧生化反应技术、③用于小规模污水处理的剩余污泥浓缩及稳定化减量技术，④缺氧区空气双旋轮流间歇搅拌技术、⑤狭小空间泥膜复合法生物处理技术、⑥集装箱式污水处理气提双回流免维护节能技术、⑦集装箱式两级沉淀耦合节能技术、⑧斜管沉淀浅池布水与接触混凝技术、⑨箱式装置耦合接触消毒一体化技术，共九种创造性或领先型技术于集装箱式污水处理装备系统及工艺方法中，获得了预处理、厌氧调节/污泥减量的综合处理、A²O生化处理、重力自然沉淀/加药混凝沉淀的强化物化处理、接触消毒/末端计量等功效，不仅节省了占地和造价，节约了能耗，还简化了日常运行管理和维修维护成本。

本发明的创造性体现出的独有技术特征，归纳为以下九点：

1、污水厌氧调节/污泥减量综合池10的特征在于：其五个功能区的前三者沉砂池11、隔油池12、格栅渠13的腾空底板处于同一水平面，后两者厌氧调节池14和污泥浓缩储泥池15的底板处于同一水平面；所述污泥浓缩储泥池15的集水槽穿墙孔75位于格栅渠13 的上游方向。

2、集装箱式脱氮除磷主体装置20的特征在于：其五个功能区依序由第一隔板41～第四斜隔板44隔开，并由相应的孔洞、管道或集水槽连通。所述主体装置20首端的缺氧脱氮区21有污水提升管3接入，该主体装置20的顶外有压力空气管4，该压力空气管4的一端与设备房30的曝气鼓风机34连接，另一端与好氧硝化区22底部的微孔曝气装置45连接，另外还连接3根供气支管，分别通过控制阀与空气搅拌管26、点式气提装置46、H形气提装置47相连。

3、缺氧脱氮区21的特征在于：其底部有2根平行的水平的空气搅拌管26，该搅拌管的使用方法是2根搅拌管轮流间歇使用，即轮流间歇启闭该搅拌管连接的压力空气管所一一对应的电磁阀/电动阀进行空气搅拌。

4、好氧硝化区22的特征在于：其末端有点式气提装置46，该气提装置的出口连接硝化液回流管6，该硝化液回流管6的另一端接至缺氧脱氮区21的上层起端贴近水面处。

5、泥水重力分离区23的特征在于：其水深中部偏上位置有H形气提装置47，该气提装置的出口连接悬浮污泥回流管6’的进口，该回流管的出口接至缺氧脱氮区21的上层起端贴近水面处；该区的底部污泥，通过大口排泥管49接二沉池排泥阀56和二沉池排泥管7排出，该污泥一部分作为外回流污泥经回用污泥电控阀18进入厌氧调节池14循环利用，另一部分作为剩余污泥经剩余污泥电控阀19进入污泥浓缩储泥池15。

6、混凝反应-斜管沉淀区24的特征在于：其底部设有水平的布水穿孔管58，该穿孔管 58的布水孔口均朝下，其管道中心线距离底板高度为150mm～350mm；该区的底部污泥，通过穿孔排泥管59接化学污泥排泥阀57和化学污泥回用管8排出，该污泥直接进入厌氧调节池14进行循环利用。

7、集装箱式脱氮除磷主体装置20的特征在于：泥水重力分离区23的设计水面，高于混凝反应-斜管沉淀区24的设计水面250mm～400mm；所述混凝反应-斜管沉淀区24的设计水面，高于接触消毒区25的设计水面200mm～350mm。

8、接触消毒区25的特征在于：其内设有3块或5块竖向隔板64，且第1块第3块或第1块第3块第5块隔板的底部中心左侧开有过水孔洞65。

9、本发明一种集装箱式污水处理装备系统及工艺方法，其特征在于：所述二沉池排泥阀56为常开型阀门；所述化学污泥排泥阀57为手动/电控常闭型阀门，运行过程中除短促间歇排泥时开启外，一般处于关闭状态。所述二沉池排泥阀56的下游管路二沉池排泥管7上，回用污泥电控阀18和剩余污泥电控阀19，均为手动/电控常闭型阀门。

本发明在技术经济两大层面，具有以下五点最明显的有益效果：

1、为小规模污水高标准处理同时低成本处理创造了优异条件

本发明技术独创且领先，该集装箱式污水处理装备系统及工艺方法，不仅巧妙整合了污水的沉泥沉砂、隔油、细格栅拦渣、水质均化、水量调蓄、污水厌氧生化处理、污泥重力浓缩、污泥厌氧消解稳定化减量等预处理、中间处理和末端污泥处理，还将AO生化反应、硝化液和悬浮污泥气提双回流，泥水重力分离和水力混凝-斜管沉淀的物化处理、污泥外回流、化学污泥回用、接触消毒和观察计量等整合为1座水池和1个集装箱式装置，使得整个系统的脱氮除磷效率高，出水水质好，各项指标均能达到一级A标准，无漏项无弱项，性能均衡，操作简单，运行能耗少，运行中的气路水路泥路药路等参数指标可控可调，水质达标易于掌控，而且系统易于实施，易于模块化快速扩建，为集装箱式污水处理装备系统出水稳定达标创造了优异条件。

2、技术可靠性高：本发明系统及方法不仅运行稳定可靠，还表现在技术原理、技术参数和构造细节各方面均十分可靠。本发明使用的专业术语规范，无隐秘难解的环节，无晦涩难懂的概念，更无故弄玄虚，内部构造一目了然，清晰明确，在技术路线规划设计时，就已经充分考虑了如何避免淤积堵塞和便于检修，且从理论深层次考虑如何预先消除潜在故障因素，因此，相比其他形式的污水处理装置系统，本发明使用者只要正常使用即可做到无后顾之忧。

3、整体造价低，建造不复杂，性价比高：本发明采用地下式的综合池配合半地面式的主体装置系统构型，充分展现了集约化和紧凑化，同时让综合池的调节容积和厌氧生化反应容积最大化，而且地埋式综合池的外部环境友好，主体装置各功能区的反应容积足够，装置材料标准，无特殊器材或材料(全部为常规水处理器材和常见材质)，系统除必不可少的调节池搅拌器、一级提升泵和一级剩余污泥泵之外，全系统再无其他水下活动部件，本系统通过构造和工艺设计已将淤积堵塞的可能性降至最低；主体装置采用的空气搅拌、微孔曝气、泥膜复合、气提双回流、重力大口排泥、水力管式混合、浅池布水、接触混凝、穿孔排泥、均匀集水、“迷宫”接触消毒等，以及主体装置之外的污水提升泵、曝气鼓风机、加药机、剩余污泥泵、污泥脱水机等设备装置及部件，均为常规型，无昂贵材质要求，无特种部件/组件，无昂贵价格制约，因此，相比集装箱式MBR装备系统而言，性价比优势十分明显。

4、日常运行成本低，使用者经济压力低

在集装箱式类型的污水处理中，在一级A排放标准前提下，本发明系统及方法已经处于最低电耗、最低药耗水平。原因是：污水处理除了必须的进水污水提升泵和曝气鼓风机两项大的最基本的用电外，本发明已经将全系统的用电降至最少，除调节池搅拌器、剩余污泥泵用电外，系统无二次提升，加上调节池的污水提升泵和调节池搅拌器均为“一机二用”，池内其余部分仅依靠重力(预置的水位差保障水往低处流、自然沉淀)和空气动力(气提动力源)运行，与其他污水处理装备系统相比，本发明将泵机设备已经降至最少，将总搅拌能耗、总回流能耗(多重回流、降低扬程)、药剂投加能耗、鼓风曝气能耗(较低气水比)、药耗(包含漂白精粉消毒剂等)已经降至最低，或者说效率已提升至最高。因此，在处理相同污水量和进水水质的情况下，同为一级A出水标准，则本发明的用电量最少，用药量最少，直接运行成本最低，水环境保护的经济代价最低。

5、运行操作简单，维修维护工作量小，维修(小修、大修)成本摊销低

对运行管理人员的专业技能要求低，稍加培训即可上岗，不会因为过往综合池或装备操作复杂、对技能要求高而薪资又低导致人才难觅人才难留，或者干脆无人管理致使系统处于瘫痪状态的情况出现。本发明流程最简练，环节最清晰，系统的故障率极低，且故障易于观察，容易修复，无需特别专业的团队操作维护即可，亦无昂贵的部件/组件需要频繁更换，所采用的设备装置均为水处理常规通用产品，不受专利价格因素制约。总之，本发明在运行过程中的人力资源成本、日常维修和/或专业维修的修理成本等单项成本和综合成本，都是目前行业同类最低，因而最易于环境保护的可持续发展。

综上所述，本发明一种集装箱式污水处理装备系统及工艺方法，能全面满足一级A标准，占地少流程短，脱氮除磷效率高，一次性建筑造价相对最低，日常性各项运行成本包括电耗药耗、人力和维修成本也是最低，也就是说，本发明既能高标准处理污水，同时又能低成本处理污水。因此，本发明的应用前景十分广阔。

附图说明

图1为本发明系统工艺流程示意图。

图2为集装箱式脱氮除磷主体装置剖面示意图。

图3为本发明系统工艺平面布置示意图。

图4为集装箱式脱氮除磷主体装置平面示意图。

图5污水厌氧调节/污泥减量综合池平面示意图。

图6为综合池侧向剖面示意图。

图7为缺氧脱氮区剖面示意图。

图8为好氧硝化区剖面示意图。

图9为点式气提剖面示意图。

图10为大口排泥剖面示意图。

图11为H形气提及排泥剖面示意图。

图12为加药及管式混合剖面示意图。

图13为斜管沉淀区剖面示意图。

图14为接触消毒渠(内向)剖面示意图。

图15为接触消毒渠(外向)剖面示意图。

其中：1—总进水管，2—事故溢流管，3—污水提升管，4—压力空气管，5—加药管，6—硝化液回流管，6’—悬浮污泥回流管，7—二沉池排泥管，8—化学污泥回用管，9—清水/总出水管，10—污水厌氧调节/污泥减量综合池，11—沉砂池，12—隔油池，13—格栅渠，14—厌氧调节池，15—污泥浓缩储泥池，16—调节池搅拌器，17—污水提升泵，18—回用污泥电控阀，19—剩余污泥电控阀，20—集装箱式脱氮除磷主体装置，21—缺氧脱氮区，22—好氧硝化区，23—泥水重力分离区，24—混凝反应-斜管沉淀区，25—接触消毒区，26—空气搅拌管，27—密型生物填料，28—稀型生物填料，29—流量计，30—设备房， 31—变压器，32—配电柜，33—加压溶气机，34—鼓风机，35—加药机，36—污泥脱水机， 41—第一隔板，42—第二隔板，43—第三斜隔板，44—第四斜隔板，45—微孔曝气装置， 46—点式气提装置，47—H形气提装置，48—竖直导流方管，49—大口排泥管，50—药剂投加口，51—第一小孔，52—第二中孔，53—集水管/槽，54—第四隔板孔，55—管式混合器，56—二沉池排泥阀，57—化学污泥排泥阀，58—布水穿孔管，59—穿孔排泥管，60—斜管/斜板填料，61—清水集水槽，62—总集水槽，63—消毒剂装置/投加点，64—竖向隔板，65—过水孔洞，66—出水堰，71—小隔墙，72—第①隔墙，73—第②隔墙，74—污泥浓缩上清液集水槽，75—集水槽穿墙孔，76—剩余污泥泵，77—浓缩污泥管。

具体实施方式

为了更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例进行阐述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，不是全部实施例，在不脱离本发明精髓和原则的情况下，凡对本实施例进行变化、改进、修改、替换、整合和变型等，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本实施例中，某乡镇污水的规划处理规模为500m³/d(进水含油脂较多)，主体装备分期建设，钢筋混凝土水池及房屋建筑一次性建成，出水标准为一级A标准，采用本发明的装备系统及工艺方法来达成目标任务。工程主要内容共三部分：1座地埋式污水厌氧调节/污泥减量综合池，1座半地下式集装箱式脱氮除磷主体装置，1座地面式设备房。为避免因初期污水量不足而出现设备闲置，规划先安装1座250m³/d的主体装置，待污水量增加后再及时安装第2座主体装置。本实施例中，属于土建工程的地埋式钢筋混凝土综合池按照500m³/d规模建设，属于房建工程的设备房亦按照500m³/d规模建设。地下水池、主体装备及小型设备房建筑三者的主要尺寸如下：

①污水厌氧调节/污泥减量综合池的外形尺寸长11.20m×宽8.00m，地坪以下埋深4.90m；②集装箱式脱氮除磷主体装置的外形尺寸长12.15m×宽2.43m×高2.88m(其中地坪下高0.88m，地坪上2.00m)；③设备房的外形尺寸长9.24m×宽4.50m，室内净高 3.30m。具体请参见图1、图3。

更为详细的，所述综合池10内厌氧调节池14的内控高度为3.75m，设计最高水位为3.60m(以图1和图6所示调节池14的池底大底板为0基准)，最高水位线到内顶板的超高为0.15m。最高水位线以下的有效容积为224.6m³，其中，最低水位线以下的容积为39m³，实际的可调节容积为185.6m³，约相当于近期17.82h(规划远期8.91h)的平均时水量。

所述综合池10起端即沉砂池11首端有污水总进水管1，规格为DN350，厌氧调节池14末端有污水提升泵17三台，其中1台为机动备用泵，潜污泵参数为Q＝20m³/h， H＝12m，Pe＝2.2kW。三台水泵分别连接到污水提升管3上，污水从提升管3输往主体装置的首端，该管道规格为DN125。结合图1～图6所示，所述主体装置的泥水重力分离区23 泥斗的污泥，通过大口排泥管49接二沉池排泥阀56和二沉池排泥管7，以重力流形式分别进入本综合池的厌氧调节池14和污泥浓缩储泥池15，该排泥管7的规格为DN100。所述厌氧调节池14还有2台搅拌器16，此两台搅拌机的型号功率相同，均为0.85kW功率，可设定成自动间歇运行、自动轮流运行和水位低于0.80m时停止运行。

进一步的，如图1、图5、图6所示，所述沉砂池11的平面尺寸为长2.50m×宽1.80m，底部有二次浇筑的沉砂锥斗高400mm，该池在锥斗以上的设计水深为470mm，侧边有事故溢流管2规格为DN400，末端有闸门规格为DN200；所述沉砂池11还设有楼梯踏步，可下到接近该池水面200mm处，用于方便人工定期清捞较大块漂浮物、清掏池底泥砂和及时清运旁边的隔油油泥。

所述总进水管1在沉砂池11内的入流方向，是顺池壁方向；所述DN200的闸门位于小隔墙71的右边；所述小隔墙71右边的闸孔孔径为250mm，闸孔中心位于设计水面下 320mm的高度位置。

如图5、图6所示，所述隔油池12的平面尺寸为长2.50m×宽0.80m，设计水深800mm，该池从进水起端开始设有气浮隔油成套装置，在池后部设有堰板，堰板的宽度800mm，高度800mm，安装后底板预留150mm高度的过水空间，在该池末端有第①隔墙72 左下角的过水孔，过水孔宽150mm×高500mm。

如图5、图6所示，所述格栅渠13的平面尺寸为长2.50m×宽0.45m，该渠底板为腾空底板，该渠安装有常规的电动细格栅机(规格为栅隙1.5mm，渠宽450mm，渠深 2550mm)，设计的栅前水深H＝830mm，栅后水深h＝800mm，格栅机的上游方向有第②隔墙 73上的集水槽穿墙孔74(宽150mm×高250mm)，该渠后部有稳水堰，稳水堰之后即该渠末端的腾空底板上有落水孔(长450mm×宽300mm)。

所述格栅渠13后部的稳水堰高度为650mm。当一天的24h中某些时段调节池14处于低水位运行时，该堰用于保障格栅渠13内有设定的栅前栅后水深，使得格栅机的水流过栅流速不致于过快过激而从栅隙中漏出栅渣进到调节池14内，从而失去格栅机的作用或影响格栅机的除渣效果，因此，该堰起到稳定水位的作用，确保格栅机运行平稳而高效，同时也保障了气浮隔油成套装置在工作时有恒定的水位从而起到气浮隔油效果。

如图1、图6所示，所述沉砂池11、隔油池12和格栅渠13三者的腾空底板处于同一水平面，该底板平面比厌氧调节池14最高水位低800mm。

如图1、图5、图6所示，所述厌氧调节池14为大池体扣除沉砂池11、隔油池12、格栅渠13和污泥浓缩储泥池15的“刀把形”容积空间，是综合池的主体，该池的入流口除了所述落水孔之外，还有另外2个小入流口，1是从回用污泥电控阀18控制回流而来的泥水重力分离区23的回用污泥入流口，2是从化学污泥回用管8而来的混凝反应-斜管沉淀区24的化学污泥入流口，上述2个小入流口的管径同为DN100规格；所述厌氧调节池14只有1个水流出口，即该池末端污水提升泵17所衔接的DN125污水提升管3。该池第一搅拌器16、第二搅拌器16和污水提升泵17分列于三个角落方向。

如图1、图5、图6所示，所述污泥浓缩储泥池15的平面尺寸为长3.50m×宽2.50m，总深度5.35m，其中设计水面上的超高为500mm，该池底板与所述厌氧调节池14的底板为同一个大的整体底板，两者底板处于同一水平面，该池还有露出地面的开孔顶板；所述该池底板上有二次浇筑的浓缩锥斗，锥斗的高度为1.50m，锥斗之上的有效水深为3.35m，有效容积为29.31m³；该池还设有剩余污泥泵76，污泥泵的参数为Q＝10m³/h，H＝14m， Pe＝1.1kW，其阀门管道系统规格为DN40；位于该池设计水位下2.00m处进泥管规格为 DN65，所述进泥管分为4个枝状DN40出口从水平方向对称进泥，所述剩余污泥泵76接浓缩污泥管77，浓缩污泥管口径为DN50；所述污泥浓缩储泥池15的上部设有上清液集水槽 74，2根集水槽水平且平行设置，2根集水槽在平面中部靠后位置连通成H形，集水槽74为三角堰型，宽110mm×高200mm，不锈钢材质，该槽中的上清液汇集后最后穿过第②隔墙 73上与格栅渠13相连通的集水槽穿墙孔75，重力自流排入格栅渠13的上游方向，以便电动格栅机将上清液携带的浮渣毛发等固体垃圾物去除。

所述剩余污泥泵76安装于污泥浓缩储泥池15底部的浓缩锥斗内，该污泥泵与口径为DN50的浓缩污泥管77相接，该浓缩污泥管77的另一端与设备房30内的污泥脱水机36相接。污泥脱水机36后的泥饼，最终外运填埋处置或作为苗木花卉施肥处置。

污水厌氧调节/污泥减量综合池10的主要工艺技术参数如下：

所述沉砂池11的沉泥沉砂水平流速为0.025m/s，水力停留时间90s。

所述隔油池12的水平流速为0.023m/s，水力停留时间60s。

所述格栅渠13的栅隙为1.5mm，过栅流速为0.25m/s，安装角度60°。

所述厌氧调节池14的实际可调节容积为185.6m³，调节时间约相当于近期17.82h(规划远期8.91h)，最低水位下的最小调节容积为39m³，最短水力停留时间1.872h。

所述污泥浓缩储泥池15的重力浓缩时间为4.88d，表面负荷为1.14m³/(m²·h)，污泥固体负荷为8.0kg/(m²·d)，最大储泥停留时间29.31d(远期14.65d)。

所述集装箱式脱氮除磷主体装置20，由包括依次连接的缺氧脱氮区21、好氧硝化区 22、泥水重力分离区23、混凝反应-斜管沉淀区24、接触消毒区25共五个功能区组成，所述缺氧脱氮区21、好氧硝化区22、泥水重力分离区23、混凝反应-斜管沉淀区24、接触消毒区25和出水堰66的设计水面高度依次下降，成为水流从入口流向出口的持久动力。其中，从首端缺氧区21的进水水面，到末端出水堰66的设计水面，两者之间的水位差为 0.68m，包括泥水重力分离区23与斜管沉淀区24之间的水位差0.30m，以及斜管沉淀区24 与接触消毒渠25之间的水位差0.28m。

所述缺氧脱氮区21长3.18m，水深2.68m，有效容积19.857m³，中上部位置设置半软性密型生物填料27，填料厚1.20m，填充率50％，规格选用直径×片距＝Φ200×80mm，填料底部距底板高度1.20m，悬挂密度15串/m²时的挂膜生物量约45kg/m³，梅花状布置；该区水力停留时间HRT＝1.906h，容积负荷为1.7kgCOD/(m³·d)，脱氮速率K_de＝0.031～0.049kgNO₃-N/(kgMLSS·d)，混合液悬浮固体加上生物膜微生物的平均浓度X＝22gMLSS /L，以缺氧脱氮区容积和缺氧区微生物量计算的总氮负荷率0.026(≤0.05)kgTN/(kgMLSS·d)，污泥龄θ_C＝21d，污泥回流比R＝50％，硝化液回流比R_i＝250％。

所述好氧硝化区22长4.00m，水深2.68m，有效容积24.977m³，中上部位置设置半软性稀型生物填料28，填料厚度1.20m，填充率35％，规格选用直径×片距＝Φ200×80mm，填料底部距底板高度1.20m，悬挂密度11串/m²时的挂膜生物量约33kg/m³，梅花状布置；该区水力停留时间HRT＝2.398h，容积负荷为1.1kgCOD/(m³·d)，混合液悬浮固体加上生物膜微生物的平均浓度X＝16gMLSS/L，污泥龄θ_C＝21d，污泥回流比R＝50％，硝化液回流比R_i＝250％。

所述泥水重力分离区23上部长3.00m，底部长1.68m，水深2.68m，有效容积14.033m³，沉淀时间1.347h，表面负荷为1.49m³/(m²·h)。

所述混凝反应-斜管沉淀区24水面长1.35m，但斜管区域的实际长1.50m，水深2.38m，有效容积9.114m³，沉淀时间0.875h，斜管表面负荷为2.98m³/(m²·h)，其中，斜管下部的混凝区容积4.3627m³，混凝反应时间0.4188h＝25.1min。

所述接触消毒区25上部长0.61m，底部长1.25m，水深2.10m，有效容积5.249m³，接触消毒时间即水力停留时间HRT＝0.503h＝30.2min。

如图2、图4、图7所示，所述缺氧脱氮区21内，在水面下贴近水面处的首端中心位置，有污水提升管3注入，口径为DN125；在相同高度处还设有硝化液回流管6和悬浮污泥回流管6’的管道口，均为DN125；另外，在底部高度100mm处设有2根平行的空气搅拌管 26，口径为DN50，每根管上开有40个交错排列且朝下45°的φ10mm小孔。每根空气搅拌管26接一根DN40的空气立管，且在主体装置外顶部各对应设置一台电磁阀/电动阀，并与PLC控制器或时间控制器衔接。所述缺氧脱氮区21的末端，在第一隔板41的底部开有2 个第一小孔51(尺寸250×250mm)，对称布置，与好氧硝化区22相通。为了防止底部出现泥沙淤积，还设置了底部锥坡，同时也起到了空气搅拌导流的增强效果。

如图2、图4、图8和图9所示，所述好氧硝化区22内，底部设有44个通用型微孔曝气盘，即微孔曝气装置45的规格为φ215mm，通过该区中部的曝气立管与压力空气管4相连，而压力空气管4又与设备房30内的鼓风机34相连。该区的末端设有1套点式气提装置 46，气提动力源自顶部的压力空气管4，与生化反应鼓风曝气共用同一动力。所述点式气提装置46的进口设在水深中部附近，出口通过管道管件与贴近水面处的硝化液回流管6相接，最终送往缺氧脱氮区21贴水面处中部靠前位置，以便与污水进水充分混合。好氧硝化区22的末端平面中部位置紧贴第二隔板42处，还设有竖直导流方管48，方管规格500× 300mm，顶部敞口离水面200mm，底部用斜板封闭，通过第二隔板42下部的第二中孔52 与泥水重力分离区23相通，第二中孔52的大小尺寸为840×500mm。

如图2、图4、图10、图11和图12所示，所述泥水重力分离区23内，其底部设有大口排泥管49，排泥管口径DN100，含2个对称布置的朝下排泥口，为了防止底部角落出现泥沙淤积，还设置了底部锥坡，同时也起到了污泥重力浓缩的效果，采用内外静压差排泥，由二沉池排泥阀56控制间隔周期排泥；水深中部偏上位置设有纵向的H形气提装置47，气提动力源自顶部的压力空气管4，与生化反应鼓风曝气共用同一动力。所述H形气提装置 47的进口为纵向水平的穿孔吸泥管上的吸泥孔口，出口通过管道管件与贴近水面处的悬浮污泥回流管6’相接，最终送往缺氧脱氮区21贴水面处中部靠前位置，以便与污水进水充分混合；该区的水面中间上方位置，设有药剂投加口50，其下方水面处设有集水管/槽53，用于收集该区的上清液至下一区域，集水管/槽53与更下方的管式混合器55呈T形相连，管式混合器55为低阻力固定螺旋叶片快速混合型，规格为DN125；管式混合器55下方再接管道穿越第三斜隔板43进入混凝反应-斜管沉淀区24，经L形管道与布水穿孔管58相连。

如图2、图4、图12和图13所示，所述混凝反应-斜管沉淀区24内，底部两侧各设一根穿孔排泥管59并连接成U形，规格DN125，管道底部开有间隔均匀的φ24mm进泥小孔，采用内外静压差排泥，由化学污泥排泥阀57控制间隔周期排泥，由于该区的污泥所含杂质较少，主要是絮凝沉淀的化学污泥，因而不采用大口排泥而采用成熟的大阻力穿孔管排泥方式，另外，两侧边角还设置了底部锥坡，起到污泥重力浓缩的效果，该排泥经调节池 14的污水泵17提升，回到所述泥水重力分离区23后以剩余污泥的形式排出系统；所述斜管区24的底部中间设有布水穿孔管58规格DN150，水平布置且布水孔口朝下，管道中心线距离底板高度230mm，均布13个φ24mm布水孔，采用比管式混合器DN125大一个规格的 DN150布水穿孔管58，其目的是保障管道上首孔和末孔的布水流量差尽可能小；另外，该区水深中部设有污水专用型标准蜂窝斜管/斜板填料60，口径为φ80mm，斜长为 1000mm，60°倾角，沉淀在该填料内斜壁上继而下滑坠落到箱体底板的化学污泥，通过穿孔排泥管59排出；同时，在水面处还设有3根平行的清水集水槽61，此时，该表层清水除细菌学指标外，其余各项均符合一级A排放标准，与其他技术相比，减少了需要频繁反冲洗的过滤设备设施，因而从造价、运行能耗、管理上都有很大节省；总之，该区的水力混合和絮凝反应动力，来自于泥水分离区23和斜管区24两者之间的水面高差300mm水动力，无需额外的水力机械提供动力，仅依靠设计时确定的水面高差提供持久动力。最后，清水经集水槽61收集后穿越第四斜隔板44，进入到接触消毒区25进行消毒处理。

如图2、图4、图14和图15所示，所述接触消毒区25内，设有5块竖向隔板64将该区空间均分为6等份，其中的第1块第3块第5块板底部左侧设有过水孔洞65，该过水孔尺寸300×150mm，第2块第4块板顶部低于设计水面100mm；在该区的起端上方设有消毒剂装置/投加点63，对汇入的清水投加固体消毒剂溶液，固体消毒剂可以是缓释氯片/漂白粉/漂白精粉等，可根据市场供应情况采购选定；在该区的末端贴近水面处，设有DN300 规格的出水堰66，堰顶标高低于设计水面50mm，出水堰的出口通过DN100管道管件连接至箱体外，经过消毒后的清水从出水堰66溢出并通过与箱体末端相连的流量计29计量后排出，该流量计的规格为DN100。根据环保监管要求和生产管理要求，在该流量计的前后管路上，可对出水水质进行在线检测取样，在该出水堰处可对出水进行视觉观察。

本实施例的某乡镇污水处理，采用本发明的系统及方法，其进水水质和出水水质，见下表。

本实施例与现有其他工艺形式相比较，污水处理过程中的污泥体积减量4.67m³/d，污泥干固体减量7.0kg/d，即每年减少80％含水率污泥12.78吨，约相当于每季度减少外运处置一卡车(3.2吨)的污泥。

结果表明：按照本实施例的系统及工艺方法处理常规生活污水，在仅有两级沉淀而没有过滤的情况下，出水水质可以稳定达到国家一级A标准。本实施例处理每m³污水的电耗 (含污水提升、鼓风曝气等)、药耗、人工及大修摊销等直接成本合计为0.52元，其建设投资、占地、运行成本等与现有其他集装箱式污水处理一级A技术同等规模相比，大致可节约50％左右，因而，本发明的技术经济效益非常显著。

实施例二

本实施例中，某乡村“农家乐”旅游项目的污水处理总量为300m³/d，其中厨余餐饮垃圾不进入本项目污水中，即污水中的油脂含量属于正常，要求污水处理的出水标准为一级 A标准，采用本发明的集装箱式污水处理装备系统及工艺方法来达成目标任务。工程主要内容共三部分：1座地埋式污水厌氧调节/污泥减量综合池，1座半地下式集装箱式脱氮除磷主体装置，1座地面式设备房。为避免因初期污水量不足而出现设备闲置，规划先安装1座150m³/d的主体装置，待污水量增加后再及时安装第2座主体装置。本实施例中，属于土建工程的地埋式钢筋混凝土综合池按照300m³/d规模建设，属于房建工程的设备房亦按照300m³/d规模建设。地下水池、主体装备及小型设备房建筑三者的主要尺寸如下：

①污水厌氧调节/污泥减量综合池的外形尺寸长9.90m×宽7.00m，地坪以下埋深4.10m；②集装箱式脱氮除磷主体装置的外形尺寸长9.90m×宽2.43m×高2.88m(其中地坪下高0.88m，地坪上2.00m)；③设备房的外形尺寸长8.00m×宽4.20m，室内净高3.30m。具体请参见图1、图3。

本实施例中，由于污水进水不含大量油污，且处理规模仅为实施例一的60％，故，与前述实施例一不同之处有两点：一是系统中综合池10不设置隔油池12，亦无相应的小隔墙 71、堰板和气浮隔油成套装置，其闸门和闸孔的布置方位亦略有变化，但不影响本综合池 10的总体构造、使用功能和应用效果。当然，设备房30中亦取消为气浮隔油配套的加压溶气机33这一设备。二是系统中主体装置的外形尺寸宽度和高度与实施例一相同，但长度为实施例一的81.5％，因而有条件先暂时取消缺氧脱氮区2和好氧硝化区3的生物填料，待水质水量增长需要时再加装生物填料。

为避免重复说明，本实施例重点说明以下不同之处：

详细的，所述综合池10内厌氧调节池14的内控高度为2.95m，设计最高水位2.80m(以图1和图6所示调节池14的池底大底板为0基准)，最高水位线到内顶板的超高为 0.15m。最高水位线以下的有效容积为152.98m³，其中，最低水位线以下的容积为33.3m³，实际的可调节容积为119.68m³，约相当于近期19.15h(规划远期9.57h)的平均时水量。

结合图1、图3、图5和图6所示，所述综合池10的内部分隔为沉砂池11、格栅渠 13、厌氧调节池14、污泥浓缩储泥池15和附属设施组成。

所述综合池10起端即沉砂池11首端有污水总进水管1，规格为DN300，厌氧调节池14末端有污水提升泵17两台并预留1台远期泵位，近期一用一备，水泵参数为Q＝12.5m³/h，H＝9m，Pe＝0.75kW。两台水泵分别连接到总出水总管3上，污水从提升管3输往主体装置的首端，该管道规格为DN80。结合图1～图6所示，所述主体装置的泥水重力分离区23 泥斗的污泥，通过大口排泥管49接二沉池排泥阀56和二沉池排泥管7，以重力流形式分别进入本综合池的厌氧调节池14和污泥浓缩储泥池15，该排泥管7的规格为DN80。所述厌氧调节池14还有2台搅拌器16，搅拌机功率为0.55kW，可设定成自动间歇运行、自动轮流运行和水位低于0.60m时停止运行。

进一步的，如图1、图5、图6所示，所述沉砂池11的平面尺寸为长2.20m×宽1.50m，底部有二次浇筑的沉砂锥斗高400mm，该池在锥斗以上的设计水深为300mm，侧边有事故溢流管2规格为DN350，末端有闸门规格为DN150；所述沉砂池11还设有楼梯踏步，可下到接近该池水面150mm处，用于方便人工定期清捞较大块漂浮物、清掏池底泥砂。

所述总进水管1在沉砂池11内的入流方向，是顺池壁方向；所述DN150的闸门位于第①隔墙72的左边；所述第①隔墙72左边的闸孔的孔径为200mm，闸孔中心位于设计水面下200mm的高度位置。该闸孔取代了原第①隔墙72左下角的过水孔。

如图5、图6所示，所述格栅渠13的平面尺寸为长2.20m×宽0.40m，该渠底板为腾空底板，该渠安装有常规的电动细格栅机(规格为栅隙1.5mm，渠宽400mm，渠深 1600mm)，设计的栅前水深H＝550mm，栅后水深h＝520mm，格栅机的上游方向有第②隔墙 73上的集水槽穿墙孔74(宽150mm×高220mm)，该渠后部有稳水堰，稳水堰之后即该渠末端的腾空底板上有落水孔(长400mm×宽300mm)。

所述格栅渠13后部的稳水堰高度为550mm。当一天的24h中某些时段调节池14处于低水位运行时，该堰用于保障格栅渠13内有设定的栅前栅后水深，使得格栅机的水流过栅流速不致于过快过激而从栅隙中漏出栅渣进到调节池14内，从而失去格栅机的作用或影响格栅机的除渣效果，因此，该堰起到稳定水位的作用，确保格栅机运行平稳而高效。

如图1、图6所示，所述沉砂池11和格栅渠13两者的腾空底板处于同一水平面，该底板平面比厌氧调节池14最高水位低600mm。

如图1、图5、图6所示，所述厌氧调节池14为大池体扣除沉砂池11、格栅渠13和污泥浓缩储泥池15的“刀把形”容积空间，是综合池的主体，该池的入流口除了落水孔之外，还有另外2个小入流口，1是从回用污泥电控阀18控制回流而来的二沉池24的回用污泥入流口，2是从化学污泥回用管8而来的斜管沉淀区25的化学污泥入流口，上述2个小入流口的管径同为DN80规格；所述厌氧调节池14只有1个水流出口，即该池末端污水提升泵17所衔接的DN100污水提升管3。

如图1、图5、图6所示，所述污泥浓缩储泥池15的平面尺寸为长3.30m×宽2.20m，总深度4.50m，其中设计水面上的超高为400mm，该池底板与所述厌氧调节池14的底板为同一个大的整体底板，两者底板处于同一水平面，该池还有露出地面的开孔顶板；所述该池底板上有二次浇筑的浓缩锥斗，锥斗的高度为1.35m，锥斗之上的有效水深为2.70m，有效容积为19.60m³；该池还设有剩余污泥泵76，污泥泵的参数为Q＝6m³/h，H＝14m， Pe＝0.55kW，其阀门管道系统规格为DN32；位于该池设计水位下1.35m处进泥管规格为 DN40，所述进泥管分为2个左右DN32出口从水平方向对称进泥，所述剩余污泥泵76接浓缩污泥管77，浓缩污泥管口径为DN40；所述污泥浓缩储泥池15的上部设有T字形的上清液集水槽74，集水槽74为三角堰型，宽100mm×高180mm，不锈钢材质，该槽中的上清液汇集后最后穿过第②隔墙73上与格栅渠13相连通的集水槽穿墙孔75，重力自流排入格栅渠13的上游方向，以便电动格栅机将上清液携带的浮渣毛发等固体垃圾物去除。

所述剩余污泥泵76安装于污泥浓缩储泥池15底部的浓缩锥斗内，该污泥泵与口径为 DN32的浓缩污泥管77相接，该浓缩污泥管77的另一端与设备房30内的污泥脱水机36相接。污泥脱水机36后的泥饼，最终外运填埋处置或作为苗木花卉施肥处置。

污水厌氧调节/污泥减量综合池10的主要工艺技术参数如下：

所述沉砂池11的沉泥沉砂水平流速为0.02m/s，水力停留时间96s。

所述格栅渠13的栅隙为1.5mm，过栅流速为0.18m/s，安装角度60°。

所述厌氧调节池14的实际可调节容积为119.68m³，约相当于近期19.15h(规划远期9.57h)调节时间，最低水位下的最小调节容积为18.17m³，最短水力停留时间1.45h。

所述污泥浓缩储泥池15的重力浓缩时间为5.45d，表面负荷为0.91m³/(m²·h)，污泥固体负荷为4.8kg/(m²·d)，最大储泥停留时间32.67d(远期16.34d)。

详细的，所述主体装置20内缺氧脱氮区21长3.10m，水深2.68m，有效容积19.357m³，水力停留时间HRT＝3.10h，活性污泥混合液悬浮固体平均浓度X＝6gMLSS/L，BOD污泥负荷Ls＝0.063kgBOD₅/(kgMLSS·d)，脱氮速率K_de＝0.0455kgNO₃-N/ (kgMLSS·d)，污泥龄θ_C＝21d，污泥回流比R＝50％，硝化液回流比R_i＝250％。

所述好氧硝化区22长3.90m，水深2.68m，有效容积24.353m³，水力停留时间 HRT＝3.90h，总氮负荷率0.044(≤0.05)kgTN/(kgMLSS·d)，活性污泥混合液悬浮固体平均浓度X＝6gMLSS/L，污泥龄θ_C＝21d，污泥回流比R＝50％，硝化液回流比R_i＝250％。

所述泥水重力分离区23上部长1.90m，底部长0.73m，水深2.68m，有效容积7.811m³，沉淀时间1.25h，表面负荷为1.412m³/(m²·h)。

所述混凝反应-斜管沉淀区24水面长0.75m，但斜管区域的实际长0.90m，水深2.38m，有效容积5.525m³，沉淀时间0.884h，斜管表面负荷为2.98m³/(m²·h)，其中，斜管下部的混凝区容积2.6837m³，混凝反应时间0.4293h＝25.7min。

所述接触消毒区25上部长0.25m，底部长0.89m，水深2.10m，有效容积3.51m³，接触消毒时间即水力停留时间HRT＝0.561h＝33.6min。

如图2、图4、图7所示，所述缺氧脱氮区21内，在水面下贴近水面处的首端中心位置，有污水提升管3注入，口径为DN80；在相同高度处还设有硝化液回流管6和悬浮污泥回流管6’的管道口，均为DN80；另外，在底部高度100mm处设有2根平行的空气搅拌管 26，口径为DN40，每根管上开有24个交错排列且朝下45°的φ10mm小孔。每根空气搅拌管26接一根DN32的空气立管，且在主体装置外顶部各对应设置一台电磁阀/电动阀，并与PLC控制器或时间控制器衔接。所述缺氧脱氮区21的末端，在第一隔板41的底部开有2 个第一小孔51(尺寸200×200mm)，对称布置，与好氧硝化区22相通。为了防止底部边角出现泥沙淤积，还设置了底部锥坡，同时也起到了空气搅拌导流的增强效果。

如图2、图4、图8和图9所示，所述好氧硝化区22内，底部设有27个通用型微孔曝气盘，即微孔曝气装置45的规格为φ215mm，通过该区中部的曝气立管与压力空气管4相连，而压力空气管4又与设备房30内的鼓风机34相连。该区的末端设有1套点式气提装置 46，气提动力源自顶部的压力空气管4，与生化反应鼓风曝气共用同一动力。所述点式气提装置46的进口设在水深中部附近，出口通过管道管件与贴近水面处的硝化液回流管6相接，最终送往缺氧脱氮区21贴水面处中部靠前位置，以便与污水进水充分混合。好氧硝化区22的末端平面中部位置紧贴第二隔板42处，还设有竖直导流方管48，方管规格400× 240mm，顶部敞口离水面200mm，底部用斜板封闭，通过第二隔板42下部的第二中孔52 与泥水重力分离区23相通，第二中孔52的大小尺寸为740×400mm。

如图2、图4、图10、图11和图12所示，所述泥水重力分离区23内，其底部设有大口排泥管49，排泥管口径DN80，含2个对称布置的朝下排泥口，为了防止底部角落出现泥沙淤积，还设置了底部锥坡，同时也起到了污泥重力浓缩的效果，采用内外静压差排泥，由二沉池排泥阀56控制间隔周期排泥；该区的水面中间上方位置，设有药剂投加口50，其下方水面处设有集水管/槽53，用于收集该区的上清液至下一区域，集水管/槽53与更下方的管式混合器55呈T形相连，管式混合器55为低阻力固定螺旋叶片快速混合型，规格为 DN80；管式混合器55下方再接管道穿越第三斜隔板43进入混凝反应-斜管沉淀区24，经L 形管道与布水穿孔管58相连。

如图2、图4、图12和图13所示，所述混凝反应-斜管沉淀区24内，底部两侧各设一根穿孔排泥管59并连接成U形，规格DN80，管道底部开有间隔均匀的φ24mm进泥小孔，采用内外静压差排泥，由化学污泥排泥阀57控制间隔周期排泥；两侧边角还设置了底部锥坡，起到污泥重力浓缩的效果，该排泥经调节池14的污水泵17提升，回到所述泥水重力分离区23后以剩余污泥的形式排出系统；所述斜管区24的底部中间设有布水穿孔管58规格 DN100，水平布置且布水孔口朝下，管道中心线距离底板高度200mm，均布8个φ24mm布水孔，采用比管式混合器DN80大一个规格的DN100布水穿孔管58，其目的是保障管道上首孔和末孔的布水流量差尽可能小；另外，该区水深中部设有污水专用型标准蜂窝斜管/斜板填料60，口径为φ80mm，斜长为1000mm，60°倾角，沉淀在该填料内斜壁上继而下滑坠落到箱体底板的化学污泥，通过穿孔排泥管59排出；同时，在水面处还设有3根平行的清水集水槽61，此时，该表层清水除细菌学指标外，其余各项均符合一级A排放标准；总之，该区的水力混合和絮凝反应动力，来自于泥水分离区23和斜管区24两者之间的水面高差300mm水动力，无需额外的水力机械提供动力，仅依靠设计时确定的水面高差提供持久动力。最后，清水经集水槽61收集后穿越第四斜隔板44，进入到接触消毒区25进行消毒处理。

如图2、图4、图14和图15所示，所述接触消毒区25内，设有3块竖向隔板64将该区空间均分为4等份，其中的第1块第3块板底部左侧设有过水孔洞65，该过水孔尺寸250 ×120mm，第2块板顶部低于设计水面80mm；在该区的起端上方设有消毒剂装置/投加点 63，对汇入的清水投加固体消毒剂溶液，固体消毒剂可以是缓释氯片/漂白粉/漂白精粉等，可根据市场供应情况采购选定；在该区的末端贴近水面处，设有DN200规格的出水堰 66，堰顶标高低于设计水面40mm，出水堰的出口通过DN80管道管件连接至箱体外，经过消毒后的清水从出水堰66溢出并通过与箱体末端相连的流量计29计量后排出，该流量计的规格为DN80。根据环保监管要求和生产管理要求，在该流量计的前后管路上，可对出水水质进行在线检测取样，在该出水堰处可对出水进行视觉观察。

本实施例采用的系统及工艺方法，其进水水质和出水水质，见下表。

项目	COD	BOD<sub>5</sub>	SS	TN	NH<sub>3</sub>-N TP
						进水水质(mg/L)	240	110	150	42	39 4.5
一级A标准(mg/L)	≤50	≤10	≤10	≤15	≤5≤0.5
						出水水质(mg/L)	≤30	≤6	≤5	≤12	≤1.5≤0.5
处理效率(％)	≥87.5	≥94.5	≥96.7	≥71.4	≥96.2≥88.9

本实施例与现有其他工艺形式相比较，污水处理过程中的污泥体积减量1.40m³/d，污泥干固体减量2.1kg/d，即每年减少80％含水率污泥3.84吨。

结果表明：对一般的生活污水来讲，按照本实施例的系统及工艺方法，在仅有两级沉淀而没有过滤的情况下，出水水质可以稳定达到国家一级A标准。本实施例处理每m³污水的电耗(含污水提升、鼓风曝气等)、药耗、人工及大修摊销等直接成本合计为0.55元，其建设投资、占地、运行成本等与现有其他集装箱式污水处理一级A技术同等规模相比，大致可节约50％左右，因此，本发明的技术经济效益非常显著。

另外，本发明一种集装箱式污水处理装备系统及工艺方法，仅需要定期观察排泥量筒 SV30(污泥沉降比——活性污泥在1升量筒中沉降30min后的体积，mL/L)和SVI(污泥体积指数——活性污泥静沉30min后1g干污泥所占的体积，mL/g)指数情况，根据操作规程结合上述实际观察，适当调整确定间隔多久时间开启一次排泥。除此之外，本发明一种集装箱式污水处理装备系统及工艺方法的运行极为简捷，通常可处于无人值守状态，只需值班人员定期观察是否存在堵塞、溢流和冒浑水等异常即可，因此，本发明一种集装箱式污水处理装备系统及工艺方法的高效率、高可靠性、节能和最低运行成本优势显露无疑，获得了工艺简捷、建造低成本、运行低成本而出水高标准的有益效果。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对本发明所述各实施例的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种集装箱式污水处理装备系统及工艺方法，其特征在于：包含污水厌氧调节/污泥减量综合池10、集装箱式脱氮除磷主体装置20、设备房30及系统管路共三个部分，还包括该三个部分的操控运行方法。所述综合池10包含沉砂池11、隔油池12、格栅渠13、厌氧调节池14、污泥浓缩储泥池15共五个功能区；所述主体装置20包含缺氧脱氮区21、好氧硝化区22、泥水重力分离区23、混凝反应-斜管沉淀区24、接触消毒区25共五个功能区；所述设备房30包含鼓风机34、加药机35、污泥脱水机36和附属设备管路。其中，所述沉砂池11起端接污水总进水管1，接触消毒区25末端接清水/总出水管9。所述操控运行方法包括利用调节池14发挥厌氧生化反应功能，利用两类气提装置实现硝化液回流和悬浮污泥内回流，利用污泥浓缩储泥池15在线重力浓缩污泥和污泥厌氧消化减量，以及利用集约化方法在该主体装置内实现AO生化反应、泥水重力分离和水力混凝-斜管沉淀的物化处理、接触消毒、计量观察等诸多功能。

2.权利要求1所述的一种集装箱式污水处理装备系统及工艺方法，其特征在于：所述污水厌氧调节/污泥减量综合池10的五个功能区中，前三者沉砂池11、隔油池12、格栅渠13的腾空底板处于同一水平面；后两者厌氧调节池14和污泥浓缩储泥池15的底板处于同一水平面；所述污泥浓缩储泥池15的集水槽穿墙孔75位于格栅渠13的上游方向。

3.权利要求1所述的一种集装箱式污水处理装备系统及工艺方法，其特征在于：所述集装箱式脱氮除磷主体装置20的五个功能区，其首端缺氧脱氮区21有污水提升管3接入，该主体装置20顶外有压力空气管4；所述压力空气管4的一端与设备房30的曝气鼓风机34连接，另一端与好氧硝化区22底部的微孔曝气装置45连接，另外还连接3根供气支管，分别通过控制阀与空气搅拌管26、点式气提装置46、H形气提装置47相连。

4.根据权利要求1、权利要求3所述的一种集装箱式污水处理装备系统及工艺方法，其特征在于：所述缺氧脱氮区21的底部有2根平行的水平的空气搅拌管26，该搅拌管的使用方法是2根搅拌管轮流间歇使用，即轮流间歇启闭该搅拌管连接的压力空气管所一一对应的电磁阀/电动阀进行空气搅拌；所述好氧硝化区22的末端有点式气提装置46；所述泥水重力分离区23的水深中部偏上位置，有H形气提装置47。

5.权利要求1所述的一种集装箱式污水处理装备系统及工艺方法，其特征在于：所述泥水重力分离区23的设计水面，高于混凝反应-斜管沉淀区24的设计水面250mm～400mm；所述斜管沉淀区24的设计水面，高于接触消毒区25的设计水面200mm～350mm。

6.权利要求1所述的一种集装箱式污水处理装备系统及工艺方法，其特征在于：所述泥水重力分离区23的底部污泥通过大口排泥管49排出，该污泥一部分作为外回流污泥进入所述厌氧调节池14循环利用，另一部分作为剩余污泥进入污泥浓缩储泥池15；所述斜管沉淀区24的底部污泥通过穿孔排泥管59排出，全部进入厌氧调节池14进行循环利用。

7.权利要求1所述的一种集装箱式污水处理装备系统及工艺方法，其特征在于：所述接触消毒区25内设有3块或5块竖向隔板64，且第1块第3块或第1块第3块第5块隔板的底部中心左侧开有过水孔洞65。

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