CN115504567B - 一种污水生物处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种污水生物处理装置，包括：依次连接的厌氧反应池、三相接触生物高好氧塔、缺氧深度脱氮反应池和污泥沉淀池，还包括：硝化液收集槽、硝化液释氧槽和真空泵；硝化液收集槽和硝化液释氧槽依次连接在三相接触生物高好氧塔与缺氧深度脱氮反应池之间，硝化液释氧槽的排气口与真空泵的进气口连接。本方案在原有污水生物处理装置的基础上，增设了硝化液收集槽、硝化液释氧槽和真空泵，以便于通过真空泵的抽吸使得硝化液释氧槽内形成微负压，便于加速释放高溶解硝化液中的溶解氧，以使得硝化液中高氧浓度快速成为低溶解氧浓度，确保厌氧、缺氧工序溶解氧浓度达到<0.4mg/l的水平，避免影响厌氧微生物或缺氧微生物的活性。

Description

一种污水生物处理装置
技术领域
本发明涉及污水生物处理技术领域，特别涉及一种污水生物处理装置。
背景技术
生活污水生物处理工艺及装置为目前国内外广泛采用的主流工艺，其核心工序为厌氧+缺氧+好氧+缺氧深度脱氮等工序（简称A2O），该工艺通常能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级A或一级B标准。目前根据不同区域水环境容量不足，多个省市出台对COD、氨氮、总氮、总磷等更为严格的清洁排放限值标准，其常规AO处理工艺已达不到清洁排放限值标准，目前工艺技术上多为在原有AO增加一套二级缺氧滤床进行深度脱除总氮的工序（简称AOA）。
在第一种现有的AOA废水深度脱氮处理O、C、N控制方法装置中，其好氧反应区采用积水式活性污泥或接触氧化工艺，供氧特征为空气通过高压风机增压输送到池底，并通过设置在池底的曝气风管、曝气头向水体曝气，使空气中氧溶解到水体中产生溶解氧，在200C度的水中溶解氧饱和浓度为9.1mg/l，通常好氧反应池中氧含量为2-4mg/l，污水处理池中的好氧微生物需要大量氧气作为呼吸的氧源，所以由于水中溶解氧饱和浓度低的瓶颈导致好氧微生物的活性差，污染物去除容积负荷只能在较低的水平。
在第二种现有的AOA废水深度脱氮处理O、C、N控制方法装置中，其好氧反应区采用非积水式接触氧化，生物膜中微生物及污泥中的微生物直接从空气中吸收氧气，空气中氧含量通常为21%（V/V），在200C标准状态1立方米空气中氧气质量约为252克，其浓度为252000mg/m3，微生物氧接触浓度可提高上万倍，大大提高了好氧微生物的活性和污染物去除容积负荷低。也就是说，该供氧方式虽然大幅度提高了氧供应浓度，使水中溶解氧在短时间内达到饱和状态，经检测在好氧反应区底部收集的硝化液溶解氧浓度为7-8.6mg/l，硝化液溶解氧浓度基本处于饱和状态。但是，这种高氧浓度硝化液如果直接进入厌氧反应池或缺氧反应池会导致厌氧反应池及缺氧反应池氧浓度高，使得厌氧微生物或缺氧微生物活性减弱甚至消失。当然，第二种现有技术中也缺乏对于高氧硝化液中多余氧的去除。
此外，硝酸盐氮在厌氧反硝化工序转化为二氧化氮、氮气、二氧化碳等，必须在具有足够碳源的条件下才能完成，而且碳含量不能太高，如添加过量，剩余的碳会导致化学耗氧量COD的超标，且会不必要的增加处理成本。然而，第二种现有技术并不具有根据硝酸盐氮浓度自动投加适量碳源的功能。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种污水生物处理装置，在原有污水生物处理装置的基础上，增设了硝化液收集槽、硝化液释氧槽和真空泵，以便于通过真空泵的抽吸使得硝化液释氧槽内形成微负压，便于加速释放高溶解硝化液中的溶解氧，以使得硝化液中高氧浓度快速成为低溶解氧浓度，避免影响厌氧微生物或缺氧微生物的活性。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种污水生物处理装置，包括：依次连接的厌氧反应池、三相接触生物高好氧塔、缺氧深度脱氮反应池和污泥沉淀池，还包括：硝化液收集槽、硝化液释氧槽和真空泵；
所述硝化液收集槽和所述硝化液释氧槽依次连接在所述三相接触生物高好氧塔与所述缺氧深度脱氮反应池之间，所述硝化液释氧槽的排气口与所述真空泵的进气口连接。
优选地，还包括：缺氧池COD总氮采样管、缺氧池采样泵、缺氧池COD总氮检测仪、第二数采仪、碳源加药箱和碳源投加控制阀；
所述缺氧池COD总氮采样管的进水口设置于所述缺氧深度脱氮反应池内，出水口位于所述缺氧深度脱氮反应池外与所述缺氧池采样泵的进口连接；所述缺氧池采样泵的出口与所述缺氧池COD总氮检测仪连接；所述碳源投加控制阀的进口与所述碳源加药箱的出口连接，出口设置于所述缺氧深度脱氮反应池内；
所述第二数采仪分别与所述缺氧池COD总氮检测仪和所述碳源投加控制阀通讯连接，且能够根据所述缺氧池COD总氮检测仪的检测值，控制所述碳源投加控制阀的开度。
优选地，所述三相接触生物高好氧塔、所述硝化液收集槽和所述污泥沉淀池均为筒形结构，且由上往下依次相邻设置；所述厌氧反应池和所述缺氧深度脱氮反应池均为环形结构，且所述缺氧深度脱氮反应池围绕所述污泥沉淀池的外壁设置，所述厌氧反应池围绕所述缺氧深度脱氮反应池的外壁设置；所述硝化液释氧槽设置于所述缺氧深度脱氮反应池的顶部；
所述污水生物处理装置还包括第二厌氧提升泵；所述第二厌氧提升泵连接在所述厌氧反应池与所述三相接触生物高好氧塔之间。
优选地，还包括：厌氧池DO监测仪和第一数采仪；
所述厌氧池DO监测仪的监测端设置于所述厌氧反应池内；所述第一数采仪分别与所述厌氧池DO监测仪和所述第二厌氧提升泵通讯连接，且能够根据所述厌氧池DO监测仪的监测值，控制所述第二厌氧提升泵流量控制阀的开度。
优选地，还包括：释氧槽采样管、释氧槽COD总氮采氧泵和释氧槽COD总氮检测仪；
所述释氧槽采样管的进水口设置于所述硝化液释氧槽内，出水口位于所述硝化液释氧槽外与所述释氧槽COD总氮采氧泵的进口连接；所述释氧槽COD总氮采氧泵的出口与所述释氧槽COD总氮检测仪连接；
所述第一数采仪与所述释氧槽COD总氮检测仪通讯连接，且能够根据所述释氧槽COD总氮检测仪的检测值，控制所述第二厌氧提升泵流量控制阀的开度。
优选地，所述三相接触生物高好氧塔包括：塔体，和由上往下依次设置于所述塔体内的的布水区、高氧三相生物接触反应区和通风区；
所述第二厌氧提升泵连接在所述厌氧反应池与所述布水区之间；所述通风区的底部与所述硝化液收集槽连通。
优选地，所述布水区包括蓄水盘；
所述蓄水盘的侧壁开设有用于与所述第二厌氧提升泵连接的进水口，底部均匀开设有多个穿孔，且每个所述穿孔内均设有内溢伞淋水嘴。
优选地，所述内溢伞淋水嘴包括：
设置于所述穿孔的内壁的溢水圈；所述溢水圈的顶部低于所述蓄水盘的周侧壁；
设置于所述溢水圈的顶部的若干个锯齿状溢水口；
通过支撑条与所述溢水圈的底部固定连接，且位于所述蓄水盘底部的下方的伞形分水锥。
优选地，所述塔体的侧壁开设有与所述通风区连通的通风区进气口，所述通风区进气口设置有电风扇；
所述厌氧反应池的排气口和所述缺氧深度脱氮反应池的排气口均连通于所述通风区进气口。
优选地，所述硝化液释氧槽的第一出水口与所述缺氧深度脱氮反应池的进水口连接，第二出水口与所述厌氧反应池的第二进水口连接。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的污水生物处理装置，在原有污水生物处理装置的基础上，增设了硝化液收集槽、硝化液释氧槽和真空泵，以便于通过真空泵的抽吸使得硝化液释氧槽内形成微负压，便于加速释放高溶解硝化液中的溶解氧，以使得硝化液中高氧浓度快速成为低溶解氧浓度，从而确保厌氧、缺氧工序溶解氧浓度达到<0.4mg/l的水平，避免影响厌氧微生物或缺氧微生物的活性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的污水生物处理装置结构示意图；
图2为本发明实施例提供的布水区结构放大图。
1为调节池，2为第一厌氧提升泵，3为进水口，4为厌氧反应池，5为第一潜水搅拌机，6为电风扇，7为布水区，7a为溢水圈，7b为锯齿状溢水口，7c为内溢伞形水嘴内腔，7d为支撑条，7e为伞形分水锥，7f为布水器打孔板，7g为周边环状进水沟，7h为导流孔，8为高氧三相生物接触反应区，9为通风区，10为硝化液释氧槽，11为真空泵，12为缺氧深度脱氮反应池，13为第二潜水搅拌机，14为第二厌氧提升泵，15为污泥沉淀池，16为排水口，17为厌氧池DO监测仪，17a为监测端，18为缺氧池采样泵，19为释氧槽COD总氮采氧泵，20为释氧槽COD总氮检测仪，21为第一数采仪，22为真空泵控制点，23为电风扇控制点，24为缺氧池COD总氮检测仪，25为第二数采仪，26为碳源加药箱，27为碳源投加控制阀，28为提升泵控制点，29为提升泵控制点，30为硝化液收集槽，31为硝化液排出管，32为活动盖板，33为采样排气套管，34为缺氧池COD总氮采样管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的污水生物处理装置，如图1所示，包括：依次连接的厌氧反应池4、三相接触生物高好氧塔、缺氧深度脱氮反应池12和污泥沉淀池15，该污水生物处理装置还包括：硝化液收集槽30、硝化液释氧槽10和真空泵11；
硝化液收集槽30和硝化液释氧槽10依次连接在三相接触生物高好氧塔与缺氧深度脱氮反应池12之间，硝化液释氧槽10的排气口与真空泵11的进气口连接。
本方案需要说明的是，厌氧反应池4、三相接触生物高好氧塔、硝化液收集槽30、硝化液释氧槽10、缺氧深度脱氮反应池12和污泥沉淀池15依次连接设置（即依次连通设置），也就是上游部件的出水口与相邻下游部件的进水口连接。硝化液释氧槽10的排气口与真空泵11的进气口通过真空泵进气管连接。硝化液收集槽30用于收集三相接触生物高好氧塔淋漓而下的高氧硝化液（高溶解氧的硝化液），并使所收集的高氧硝化液能够流入硝化液释氧槽10内。
此外，众所周知的是，空气中的氧在水中溶解氧含量与空气与水界面气压直接相关。其中，气压越高溶解氧浓度也越高，而且有资料表明在20度水温且1个大气压时762m'm'汞柱饱和溶解氧浓度为9.1mg/l，在20度水温0.667个大气压时508m'm'汞柱饱和溶解氧浓度为6.10mg/l。本方案基于此原理，通过真空泵11的抽吸以便于硝化液释氧槽10形成负压状态，以使得高氧硝化液中的氧可以得到快速释放，而且释放出的氧一并通过真空泵11排到大气中。也就是说，本方案的硝化液释氧槽10通过真空泵11的抽吸形成微负压，以便于加速释放高溶解硝化液中的溶解氧，实现快速降低硝化液中的氧浓度，使得硝化液中高氧浓度快速变成低溶解氧浓度，从而有助于降低厌氧反应池4、缺氧深度脱氮反应池12硝化液溶解氧浓度，确保厌氧、缺氧工序溶解氧浓度达到<0.4mg/l的水平，保证硝态氮反硝化效果。
另外，本方案还需要说明的是，本方案的污水主要依次经过厌氧（A1）、三相接触生物高好氧（O）（含布水区、高氧三相生物接触反应区和腔式通风区等）、高氧硝化液收集、高氧硝化液释氧、缺氧深度脱氮（A2）、污泥沉淀回流清水排放等工序。
从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的污水生物处理装置，在原有污水生物处理装置的基础上，增设了硝化液收集槽、硝化液释氧槽和真空泵，以便于通过真空泵的抽吸使得硝化液释氧槽内形成微负压，便于加速释放高溶解硝化液中的溶解氧，以使得硝化液中高氧浓度快速成为低溶解氧浓度，从而确保厌氧、缺氧工序溶解氧浓度达到<0.4mg/l的水平，避免影响厌氧微生物或缺氧微生物的活性，保证污水生物处理装置的硝态氮反硝化效果。
在本方案中，来自硝化液释氧槽的低氧硝化液，氨氮已在三相接触生物高好氧（O）工序中得到基本去除，氨氮转化为硝酸盐氮，在无其他氨氮输入条件下通过该工序内的缺氧微生物作用，使硝化液内的酸盐氮在有足够碳源存在的条件下产生反硝化反应，其碳与氮需要有一个合理的比例区间。当然，碳与氮的合理的比例区间，视水质类型的不同而不同，通常合理设计为C:N为4-6：1，则才能够进一步去除硝酸盐氮，产生二氧化氮、氮气和二氧化碳，从而达到深度除总氮、并使出水COD处于达标状态的处理效果。为实现上述目的，如图1所示，本发明实施例提供的污水生物处理装置还包括：缺氧池COD总氮采样管34、缺氧池采样泵18、缺氧池COD总氮检测仪24、第二数采仪25、碳源加药箱26和碳源投加控制阀27；
缺氧池COD总氮采样管34的进水口设置于缺氧深度脱氮反应池12内，出水口位于缺氧深度脱氮反应池12外与缺氧池采样泵18的进口连接；缺氧池采样泵18的出口与缺氧池COD总氮检测仪24连接；碳源投加控制阀27的进口与碳源加药箱26的出口连接，出口设置于缺氧深度脱氮反应池12内；
第二数采仪25分别与缺氧池COD总氮检测仪24和碳源投加控制阀27通讯连接，且能够根据缺氧池COD总氮检测仪24的检测值，控制碳源投加控制阀27的开度。也就是说，本方案首先通过缺氧池COD总氮检测仪24监测缺氧深度脱氮反应池12酸盐氮的浓度，然后通过第二数采仪25根据缺氧池COD总氮检测仪24的检测值，控制碳源投加控制阀27的开度，以使得碳源加药箱26投放符合C:N为4-6：1比例的碳源，使得缺氧深度脱氮反应池12具有合理控制反硝化深度脱氮工序C/N比例的碳源自动投加的功能，确保排放废水COD、总氮的达标处理。
具体地，如图1所示，三相接触生物高好氧塔、硝化液收集槽30和污泥沉淀池15均为筒形结构，且由上往下依次相邻设置；厌氧反应池4和缺氧深度脱氮反应池12均为环形结构，且缺氧深度脱氮反应池12围绕污泥沉淀池15的外壁设置，厌氧反应池4围绕缺氧深度脱氮反应池12的外壁设置；硝化液释氧槽10设置于缺氧深度脱氮反应池12的顶部；
所述污水生物处理装置还包括第二厌氧提升泵14；第二厌氧提升泵14连接在厌氧反应池4与三相接触生物高好氧塔之间，即第二厌氧提升泵14的进口与厌氧反应池4的出水口连接，出口与三相接触生物高好氧塔的进水口连接。也就是说，三相接触生物高好氧塔设置于厌氧反应池4、缺氧深度脱氮反应池12和污泥沉淀池15之上，以使得本方案的污水生物处理装置为一体化塔式结构，具有结构紧凑、占地小等特点。
进一步地，如图1所示，本发明实施例提供的污水生物处理装置还包括：厌氧池DO监测仪17和第一数采仪21；
厌氧池DO监测仪17的监测端17a设置于厌氧反应池4内；第一数采仪21分别与厌氧池DO监测仪17和第二厌氧提升泵14通讯连接，且能够根据厌氧池DO监测仪17的监测值，控制第二厌氧提升泵14流量控制阀的开度。本方案如此设计，可使得厌氧反应池4具有在线连续监测其内混合液中溶解氧浓度的功能，而且通过第一数采仪21根据厌氧池DO监测仪17获得的厌氧反应池溶解氧浓度信息，自动调节厌氧反应池4出水提升泵流量控制阀的开度。当然，当溶解氧超过临界值（临界值范围0.2-0.5mg/l），第一数采仪21则会自动调节减少第二厌氧提升泵14流量控制阀的开度。
此外，本方案还需要说明的是，厌氧反应池4为圆环形封闭水池，圆环外壁上部设置有污水进水口3与第一厌氧提升泵2相连，下部设置有出水口与第二厌氧提升泵14相连，圆环内壁与中圈的缺氧深度脱氮反应池12的外壁共用，圆环顶部设置有第一潜水搅拌器安装检修盖口及废气排出管口，厌氧反应池4内设置有第一潜水搅拌器5。
再进一步地，如图1所示，本发明实施例提供的污水生物处理装置还包括：释氧槽采样管、释氧槽COD总氮采氧泵19和释氧槽COD总氮检测仪20；
释氧槽采样管的进水口设置于硝化液释氧槽10内，出水口位于硝化液释氧槽10外与释氧槽COD总氮采氧泵19的进口连接；释氧槽COD总氮采氧泵19的出口与释氧槽COD总氮检测仪20连接；
第一数采仪21与释氧槽COD总氮检测仪20通讯连接，且能够根据释氧槽COD总氮检测仪20的检测值，控制第二厌氧提升泵14流量控制阀的开度。也就是说，本方案先通过释氧槽COD总氮检测仪20检测硝化液释氧槽10内硝酸盐氮的浓度，然后再通过第一数采仪21根据硝酸盐氮的浓度自动控制第二厌氧提升泵14流量控制阀的开度，也就是通过第一数采仪21根据硝酸盐氮浓度高低确定厌氧反应池4出水提升泵流量控制阀的开度。其中，若硝酸盐氮浓度高，则增大流量控制阀的开度，增大提升量及回流量，从而确保进入缺氧深度脱氮反应池12硝化液的硝酸盐氮浓度适中。
具体地，如图1所示，三相接触生物高好氧塔包括：塔体，和由上往下依次设置于塔体内的的布水区7、高氧三相生物接触反应区8和通风区9；
第二厌氧提升泵14连接在厌氧反应池4与布水区7之间，即第二厌氧提升泵14连接在厌氧反应池4的出水口与布水区7的进水口之间；通风区9的底部与硝化液收集槽30连通。也就是说，本方案一方面在高氧三相生物接触反应区8的上方设有布水区7，以便于使得达到高氧三相生物接触反应区8淋水区内的同一横截面的不同区域单位面积（1m2）单位时间（1min）淋水量基本均匀；另一方面在高氧三相生物接触反应区8的下方设有通风区9，以便于将常压空气作为高氧三相生物接触反应区8的氧源，而且还具有氧浓度高、供氧能耗低和噪声低等特点，同时还可将厌氧反应池4的臭气通入通风区9，以便通过高氧三相生物接触氧化区进行协同生物除臭。
进一步地，如图2所示，布水区7包括蓄水盘；
蓄水盘的侧壁开设有用于与第二厌氧提升泵14连接的进水口，底部均匀开设有多个穿孔，且每个穿孔内均设有内溢伞淋水嘴。当然，塔体的上部侧壁开设有连接在蓄水盘的进水口与第二厌氧提升泵14的出水口之间的进水口。更为具体地，穿孔在蓄水盘底部每平方米平面上为10-100个，且按网格形或者梅花形等均匀分布，穿孔直径为2-10cm，内溢伞淋水嘴的外径与穿孔的内径相等。本方案的布水区7如此设计，具有污泥、悬浮物通量大、无堵塞，且整个布水区7无需管道输送，低阻低能耗。
再进一步地，如图2所示，内溢伞淋水嘴包括：
设置于穿孔的内壁的溢水圈7a；溢水圈7a的顶部低于蓄水盘的周侧壁；
设置于溢水圈7a的顶部的若干个锯齿状溢水口7b；
通过支撑条7d与溢水圈7a的底部固定连接，且位于蓄水盘底部的下方的伞形分水锥7e。其中，溢水圈7a为环状圆形或方形溢水圈，溢水圈7a顶端的高度比蓄水盘周边围拦低，溢水圈7a上口设置有若干个锯齿状溢水口7b，溢水圈7a底部通过支撑条7d与伞形分水锥7e固定连接。其中，本方案的内溢伞淋水嘴通过锯齿状溢水圈部分，以便于有效解决泥水混合液采用穿孔管、喷淋头布水机构易堵塞的难题；内溢伞淋水嘴通过伞形分水锥部分，以便于有效解决泥水混合物内溢集聚通过伞形分水使泥水混合物形成伞流，扩大流态面积，增强布水均匀性。
在本方案中，如图1所示，塔体的侧壁（下部侧壁）开设有与通风区9连通的通风区进气口，通风区进气口设置有电风扇6；
厌氧反应池4的排气口和缺氧深度脱氮反应池12的排气口均连通于通风区进气口。本方案如此设计，以便于通过高氧三相生物接触反应区8协同处理厌氧反应池4、缺氧深度脱氮反应池12产生的恶臭气体，同时也便于采用上述两池的恶臭气体以及常压空气作为高氧三相生物接触反应区8的氧源。
为了进一步优化上述技术方案，如图1所示，硝化液释氧槽10的第一出水口与缺氧深度脱氮反应池12的进水口连接，第二出水口与厌氧反应池4的第二进水口连接。本方案如此设计，以便于部分的低溶氧硝化液回流至厌氧反应池4内，以使得氨态氮在三相接触生物高好氧（O）工序硝化转化产生的硝态氮，能够在厌氧反应池4的厌氧箘作用下，以及还利用原有污水中较高的有效碳源（COD）进行厌氧反硝态反应生成氮气、二氧化碳等，此种方式不仅降低了COD而且又节约了外加碳源。也就是说，本方案将部分低溶氧硝化液回流至厌氧反应池4内，以使得三相接触生物高好氧（O）工序回流液中的硝酸盐氮，以便于在厌氧且有足够碳源的条件下转化为氮气、二氧化氮和二氧化碳。
下面再结合具体实施例对本方案作进一步介绍：
本发明的目的为针对现有技术的不足，提出一种基于三相接触高氧AOA废水深度脱氮处理O、C、N控制方法装置，公开了一种能够快速降低氧浓度，使硝化液中高氧浓度快速成为低溶解氧浓度，确保厌氧、缺氧工序溶解氧浓度达到<0.4mg/l的水平，并具有合理控制反硝化深度脱氮工序C/N比的碳源自动投加的方法机构。本方案的污水主要依次经过厌氧（A1）、三相接触生物高好氧（O）（含布水区、高氧三相生物接触反应区和腔式通风区等）、高氧硝化液收集、高氧硝化液释氧、缺氧深度脱氮（A2）、缺氧深度脱氮碳源投加控制、污泥沉淀回流清水排放等工序。
所述厌氧（A1）工序的功能为：在厌氧条件下高分子难降解有机物水解酸化为小分子易降解有机物，并使三相接触生物高好氧塔回流液中的硝酸盐氮在厌氧且有足够碳源的条件下转化为氮气、二氧化氮和二氧化碳。该工序（厌氧反应池）的机构特征为：设置在三相接触生物高好氧塔下部的外圈的一个圆环形封闭水池，圆环外壁上部设置有污水进水口3与进水泵（即第一厌氧提升泵2）相连，下部设置有出水口与提升泵（即第二厌氧提升泵14）相连，圆环内壁与中圈的缺氧深度脱氮反应池的外壁共用，圆环顶设置有潜水搅拌器（即第一潜水搅拌机5）安装检修盖口及废气排出管口，废气排出管与三相接触生物高好氧塔底部进气口（即通风区进气口）相连，厌氧反应池内设置有潜水搅拌器、溶解氧连续监测探头（即厌氧池DO监测仪17的监测端17a），厌氧池DO监测仪与设置在控制室的溶解氧控制器（即第一数采仪21）通讯连接，溶解氧控制器输出信息与厌氧反应池的第二厌氧提升泵14流量控制阀相连。该工序的优势效果特征：具有在线连续监测该工序内混合液中溶解氧，测定的溶解氧浓度结果信息连续传输到溶解氧控制器，溶解氧控制器根据获得的厌氧反应池溶解氧浓度信息自动调节厌氧池氧出水提升泵流量控制阀的开度。其中，溶解氧超过临界值（临界值范围0.2-0.5mg/l），自动调节减少控制阀的开度。
所述均匀布水工序的功能特征为，达到三相接触生物氧化（O）淋水区内的同一横截面的不同区域单位面积（1m2）单位时间（1min）淋水量基本均匀，而且具有通量大、无堵塞、水头损耗少的功能；该工序（布水区）机构特征为：筒体外壁形状尺寸与三相接触生物氧化（O）器筒体外壁一致，为三相接触生物氧化（O）器筒体外壁向上延伸，在筒体内周边设置有与筒体一致的围拦成为一个蓄水盘，蓄水盘外侧设置有进水管口，且通过进水管与厌氧池出水提升泵相连，蓄水盘内设置有若干个穿孔，穿孔在每平方米平面上10-100个，按网格形、梅花形等均匀分布，穿孔直径2-10cm，各穿孔内安装有外径与穿孔孔径相等且固接的内溢伞淋水嘴。所述内溢伞淋水嘴机构特征为：外周为一个环状圆形或方形溢水圈，溢水圈顶端高度比蓄水盘周边围拦低，溢水圈上口设置有若干个锯齿状溢水口，溢水圈底部通过固接条与伞形分水锥固接；该工序的优势效果特征：具有污泥、悬浮物通量大、无堵塞，整个布水工程无需管道输送，低阻低能耗，内溢伞形喷淋头分布密度可根据布水均匀度要求选择调整，做到生物氧化区内单位面积过水量高度均匀。
所述三相接触生物高好氧（O）工序的功能为：使污水中的氨态氮在好氧生物作用下硝化成硝态氮，使有机物转化成二氧化碳，而且协同处理厌氧、缺氧水工序产生的恶臭气体。该工序的机构特征为：三相接触生物氧化降解（O）塔外壁为一个环形筒体，筒体底部外侧设置有空气、恶臭气体的进气口（即通风区进气口），该进气口设置有电风扇，筒体内部设置悬挂式高密度、高比表面的微生物膜载体填料及支架。其中，下支架底部为与进气口相通的通风区，通风区底部为硝化液收集槽，上支架顶部为均匀布水装置（即布水区）；该工序的优势效果特征：a采用非积水式高比表面生物挂膜技术，好氧箘密度高、无堵塞、容积负荷高；b采用含氧臭气及常压空气为氧源，氧浓度高、供氧能耗低、噪声低；c好氧单元建于厌氧池、缺氧池、沉淀池之上，为一体化塔式结构，占地小；d废水联合处理协同恶臭气体。
所述硝化混合液收集工序的功能为：a收集来自三相接触好氧生物氧化工序淋漓而下的高氧硝化液，b使所收集的高氧硝化液进入释氧工序。该工序机构特征为：硝化液收集槽的筒体为一个上部三相接触生物氧化（O）区筒体的延伸，在筒体内周边设置有与筒体一致的围拦成为一个蓄水盘，蓄水盘底板标高比污泥沉淀溢水槽标高低10-50cm，筒体（蓄水盘）外侧设置有硝化液排出管口，排出管口底部高度设置在蓄水盘底板上方0-50cm的位置，排出管外端与设置在缺氧深度脱氮反应池上的高氧硝化液释氧池进口相连，硝化液释氧池中设置有采样管，采集的样品通过采样泵输送到COD、氨氮、总氮在线监测仪（即释氧槽COD总氮检测仪20），根据分析结果确定COD、氨氮、硝酸盐氮浓度，根据硝酸盐氮浓度高低确定厌氧反应池出水提升泵流量控制阀的开度，如果硝酸盐氮浓度高，应增大流量控制阀的开度，增大提升量及回流量，在线监测仪监测结果通过按上述原则程序分析输出提升泵流量控制阀开度大小的控制信息指令条件流量；优势效果特征：淋水区底部的硝化液收集槽以接水托盘方式收集，托盘面积大，水浅，硝化液中过量溶解氧比较容易自然释放，所收集的硝化液自动流进入位于缺氧深度脱氮反应池上方的高氧硝化液释氧池，根据硝酸盐氮浓度自动控制流量阀的开度，确保进入缺氧深度脱氮反应池硝化液的硝酸盐氮浓度，在缺氧深度脱氮反应池能力范围的合理区间常规为（进水<15mg/l，去除率30-60%）。
高氧硝化液释氧工序的功能为：来自硝化液收集槽的高溶解氧的硝化液，通过微负压加速释放高溶解硝化液中的溶解氧，释氧后的低溶氧硝化液部分回流进入厌氧反应池，以使氨态氮在三相接触生物高好氧（O）工序硝化转化产生的硝态氮在厌氧反应池中厌氧箘作用下，利用原有污水中较高的有效碳源（COD）进行厌氧反硝态反应生成氮气、二氧化碳等，既降低了COD又节约了外加碳源；另一部分进入缺氧深度脱氮反应池深度脱氮，可显著降低厌氧反应池、缺氧深度脱氮反应池硝化液溶解氧浓度，提高硝态氮反硝化效果。该工序机构特征为：高氧硝化混合液释氧槽设置在缺氧深度脱氮反应池的上方，平面形状与尺寸为与环形缺氧深度脱氮反应池投影相同的扇形环，扇形中心角为30-1800，高氧硝化液槽底板为连接环状厌氧反应池内壁与沉淀池筒壁的中间隔板，中间隔板高度离上口>10cm；高氧硝化液槽上口盖板为一密封固接的盖板，盖板上方设置有一台真空泵，真空泵进气管一端与真空泵连接，另一端与设置在盖板上高氧硝化液释氧槽的排气口连接。在释氧槽内侧面设置有一根进水管，进水管延伸到释氧槽底部5-50cm且在液面以下>10cm的位置，而且设置两根分流出水管，一根设置在释氧槽底板并延伸到缺氧深度脱氮反应池底部以上10-100处，另一根设置在释氧槽外壁液面以下>10cm的位置，并弯曲延伸到厌氧反应池底部以上10-100处；优势效果特征：空气中氧在水中溶解氧含量与空气与水界面气压直接相关，气压越高溶解氧浓度也越高，资料表明在200C水温1个大气压762m'm'汞柱饱和溶解氧浓度为9.1mg/l，在200C水温0.667个大气压508m'm'汞柱饱和溶解氧浓度为6.10mg/l，通过真空泵的抽吸，形成负压状态高氧硝化液中的氧可以得到快速释放，释放出的氧一并通过真空泵排到大气中。
所述缺氧深度脱氮工序的功能为：来自高氧硝化混合液释氧槽的低氧硝化液，氨氮已在三相接触生物高好氧（O）工序得到基本去除，氨氮转化为硝酸盐氮，在无其他氨氮输入条件下经该工序内的缺氧微生物作用下，使硝化液内的酸盐氮在有足够碳源存在的条件下产生反硝化反应，其碳与氮需要有一个合理的比例区间，视水质类型不同，通常合理C:N为4-6：1，才能进一步去除硝酸盐氮，产生二氧化氮、氮气和二氧化碳，达到深度除总氮、并使出水COD处于达标状态的处理效果；该工序机构特征为：是一个圆环状水池，水池外壁与厌氧反应池内壁共用，水池内壁与沉淀池外壁共用，水池上部部分区域设有高氧硝化液释氧槽，该部分盖板与硝化液释氧槽底板共用。缺氧深度脱氮反应池未设置释氧槽的部分，在水池上口设置有盖板，盖板上设置有用于安装及检修潜水搅拌机的检修活动盖板32、采样排气套管33，套管底部离盖板10-50cm处。采样排气套管内设置有COD、总氮采样管（即缺氧池COD总氮采样管34），COD、总氮采样管底部进水口位于在缺氧深度脱氮反应池出水管口以下50-150cm处，采样管向上穿过盖板外露10-50cm，采样管上口与设置在盖板上的采样泵（即缺氧池采样泵18）进口连接，采样泵出口与COD、总氮检测仪（即缺氧池COD总氮检测仪24）连接，该COD、总氮检测仪与数采仪通讯连接，其中，检测仪与数采仪（即第二数采仪25）数入端口通过数据网线连接，用于监测结果信息传输，数采仪信息输出端口与碳源投加控制阀用数据网线连接，用于阀门开度指令信息传输。缺氧深度脱氮反应池底部设置有用于防止生物箘种下沉的潜水搅拌机（即第二潜水搅拌机），在缺氧深度脱氮反应池内壁中部出水管，出水管另一端与位于中心的污泥沉淀池的中心导流筒固接，出水管的出水口位于内侧。该工序优势效果特征：通过COD、总氮自动检测、碳源投加控制阀开度的自动调节，确保排放废水COD、总氮的达标处理。
所述污泥沉淀回流清水排放工序功能为：对来自缺氧深度脱氮工序的泥水混合物采用重力沉淀法进行泥水分离，清水排放，沉淀污泥部分通过联通管及控制阀回流到总进水管，部分通过联通管、控制阀及增压泵回流到缺氧深度脱氮工序，多余污泥排入污泥池进行后续处理。该工序机构特征为：该工序筒体为硝化液收集槽筒体的向下延伸，筒体中部设置有一端与缺氧深度脱氮反应池出水口固接，另一端与进水中心筒固接的联通管，筒体底部设置有一端与污泥斗排泥口固接，另一端穿过沉淀、缺氧、厌氧池壁后与排泥控制阀连接。筒体中间设置有中心筒、中心导流锥形板、集泥斗、溢水槽。溢水槽底部设置有清水排出管口，清水排出管口穿过沉淀、缺氧、厌氧池壁后与标准排放口连接。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种污水生物处理装置，包括：依次连接的厌氧反应池(4)、三相接触生物高好氧塔、缺氧深度脱氮反应池(12)和污泥沉淀池(15)，其特征在于，还包括：硝化液收集槽(30)、硝化液释氧槽(10)和真空泵(11)；
所述硝化液收集槽(30)和所述硝化液释氧槽(10)依次连接在所述三相接触生物高好氧塔与所述缺氧深度脱氮反应池(12)之间，所述硝化液释氧槽(10)的排气口与所述真空泵(11)的进气口连接；
所述污水生物处理装置还包括：缺氧池COD总氮采样管(34)、缺氧池采样泵(18)、缺氧池COD总氮检测仪(24)、第二数采仪(25)、碳源加药箱(26)和碳源投加控制阀(27)；
所述缺氧池COD总氮采样管(34)的进水口设置于所述缺氧深度脱氮反应池(12)内，出水口位于所述缺氧深度脱氮反应池(12)外与所述缺氧池采样泵(18)的进口连接；所述缺氧池采样泵(18)的出口与所述缺氧池COD总氮检测仪(24)连接；所述碳源投加控制阀(27)的进口与所述碳源加药箱(26)的出口连接，出口设置于所述缺氧深度脱氮反应池(12)内；
所述第二数采仪(25)分别与所述缺氧池COD总氮检测仪(24)和所述碳源投加控制阀(27)通讯连接，且能够根据所述缺氧池COD总氮检测仪(24)的检测值，控制所述碳源投加控制阀(27)的开度；
所述三相接触生物高好氧塔、所述硝化液收集槽(30)和所述污泥沉淀池(15)均为筒形结构，且由上往下依次相邻设置；所述厌氧反应池(4)和所述缺氧深度脱氮反应池(12)均为环形结构，且所述缺氧深度脱氮反应池(12)围绕所述污泥沉淀池(15)的外壁设置，所述厌氧反应池(4)围绕所述缺氧深度脱氮反应池(12)的外壁设置；所述硝化液释氧槽(10)设置于所述缺氧深度脱氮反应池(12)的顶部；
所述污水生物处理装置还包括第二厌氧提升泵(14)；所述第二厌氧提升泵(14)连接在所述厌氧反应池(4)与所述三相接触生物高好氧塔之间。
2.根据权利要求1所述的污水生物处理装置，其特征在于，还包括：厌氧池DO监测仪(17)和第一数采仪(21)；
所述厌氧池DO监测仪(17)的监测端设置于所述厌氧反应池(4)内；所述第一数采仪(21)分别与所述厌氧池DO监测仪(17)和所述第二厌氧提升泵(14)通讯连接，且能够根据所述厌氧池DO监测仪(17)的监测值，控制所述第二厌氧提升泵(14)流量控制阀的开度。
3.根据权利要求2所述的污水生物处理装置，其特征在于，还包括：释氧槽采样管、释氧槽COD总氮采氧泵(19)和释氧槽COD总氮检测仪(20)；
所述释氧槽采样管的进水口设置于所述硝化液释氧槽(10)内，出水口位于所述硝化液释氧槽(10)外与所述释氧槽COD总氮采氧泵(19)的进口连接；所述释氧槽COD总氮采氧泵(19)的出口与所述释氧槽COD总氮检测仪(20)连接；
所述第一数采仪(21)与所述释氧槽COD总氮检测仪(20)通讯连接，且能够根据所述释氧槽COD总氮检测仪(20)的检测值，控制所述第二厌氧提升泵(14)流量控制阀的开度。
4.根据权利要求1所述的污水生物处理装置，其特征在于，所述三相接触生物高好氧塔包括：塔体，和由上往下依次设置于所述塔体内的的布水区(7)、高氧三相生物接触反应区(8)和通风区(9)；
所述第二厌氧提升泵(14)连接在所述厌氧反应池(4)与所述布水区(7)之间；所述通风区(9)的底部与所述硝化液收集槽(30)连通。
5.根据权利要求4所述的污水生物处理装置，其特征在于，所述布水区(7)包括蓄水盘；
所述蓄水盘的侧壁开设有用于与所述第二厌氧提升泵(14)连接的进水口，底部均匀开设有多个穿孔，且每个所述穿孔内均设有内溢伞淋水嘴。
6.根据权利要求5所述的污水生物处理装置，其特征在于，所述内溢伞淋水嘴包括：
设置于所述穿孔的内壁的溢水圈(7a)；所述溢水圈(7a)的顶部低于所述蓄水盘的周侧壁；
设置于所述溢水圈(7a)的顶部的若干个锯齿状溢水口(7b)；
通过支撑条(7d)与所述溢水圈(7a)的底部固定连接，且位于所述蓄水盘底部的下方的伞形分水锥(7e)。
7.根据权利要求4所述的污水生物处理装置，其特征在于，所述塔体的侧壁开设有与所述通风区(9)连通的通风区进气口，所述通风区进气口设置有电风扇(6)；
所述厌氧反应池(4)的排气口和所述缺氧深度脱氮反应池(12)的排气口均连通于所述通风区进气口。
8.根据权利要求1所述的污水生物处理装置，其特征在于，所述硝化液释氧槽(10)的第一出水口与所述缺氧深度脱氮反应池(12)的进水口连接，第二出水口与所述厌氧反应池(4)的第二进水口连接。
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