本發(fā)明涉及一種不產(chǎn)生污泥的一體化污水處理裝置及其處理污水的方法。

背景技術(shù)：

目前中國(guó)農(nóng)村生活污水年排放量約為80億-90億噸，96％的村莊沒(méi)有排水渠道和污水處理系統(tǒng)。農(nóng)村生活污水具有量大面廣、有機(jī)物濃度偏高，以及日變化系數(shù)大、間歇排放、控制困難等特點(diǎn)，未經(jīng)處理的生活污水肆意排放，和雨水一并就近排入河道，使河道、湖泊受到污染，嚴(yán)重破壞農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，直接威脅農(nóng)民群眾的身體健康，阻礙農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此對(duì)農(nóng)村生活污水進(jìn)行有效處理并達(dá)標(biāo)排放是社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的重要任務(wù)。

長(zhǎng)期以來(lái)，在水污染治理方面，城市污水處理快速發(fā)展，與此相反，鄉(xiāng)鎮(zhèn)和廣大農(nóng)村污水處理設(shè)施投入少，技術(shù)發(fā)展慢，究其原因，一是鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村生活污水量大面廣、分散，偏遠(yuǎn)、經(jīng)濟(jì)落后，鋪設(shè)排污管網(wǎng)投資大，不適宜建造污水處理廠(chǎng)等較大構(gòu)筑物。二是需要專(zhuān)業(yè)人員駐點(diǎn)值守或者頻繁巡視檢查，需人工更換污水處理藥劑，人工操作需要污泥脫水，并且處置污泥成本高。

本發(fā)明就是基于這種情況作出的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種不產(chǎn)生污泥的一體化污水處理裝置及其處理污水的方法，該裝置投資少、運(yùn)行成本低、處理污水效果好且便于自動(dòng)化管理。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種不產(chǎn)生污泥的一體化污水處理裝置，其特征在于：包括有反應(yīng)池1，在所述反應(yīng)池1上設(shè)有污水入水口2和凈水出水口3，所述的反應(yīng)池1依次分隔成與污水入水口2連通用于分離污水和廢渣的格柵區(qū)4、與格柵區(qū)4連通用于接收廢渣的廢渣區(qū)5、與格柵區(qū)4連通用于反硝化反應(yīng)除去污水中總氮的缺氧區(qū)6、與缺氧區(qū)6連通用于硝化反應(yīng)除去污水中氨氮與COD的好氧區(qū)7、與好氧區(qū)7連通用于沉淀懸浮填料的沉淀區(qū)9、與沉淀區(qū)9連通裝有除磷填料的除磷區(qū)10、與除磷區(qū)10連通的消毒區(qū)11，所述凈水出水口3與消毒區(qū)11連通，所述懸浮填料內(nèi)包埋有微生物。

如上所述不產(chǎn)生污泥的一體化污水處理裝置，其特征在于：所述缺氧區(qū)6和所述好氧區(qū)7內(nèi)均裝有懸浮填料，在缺氧區(qū)6和好氧區(qū)7分別設(shè)有使其內(nèi)部的懸浮填料充分混合的攪拌器12，在缺氧區(qū)6內(nèi)設(shè)有為好氧區(qū)7供氧的供氧系統(tǒng)13，在缺氧區(qū)6內(nèi)設(shè)有將沉淀區(qū)9內(nèi)的懸浮填料抽回至缺氧區(qū)6的回流泵14。

如上所述不產(chǎn)生污泥的一體化污水處理裝置，其特征在于：所述反應(yīng)池1內(nèi)豎直設(shè)有將所述格柵區(qū)4與所述廢渣區(qū)5分隔開(kāi)的第一隔板15、將所述格柵區(qū)4與所述缺氧區(qū)6隔開(kāi)的第二隔板16、將所述缺氧區(qū)6與所述好氧區(qū)7隔開(kāi)的第三隔板17、將所述好氧區(qū)7與所述沉淀區(qū)9隔開(kāi)的的第四隔板18、將所述沉淀區(qū)9與所述除磷區(qū)10隔開(kāi)的第五隔板19、將所述除磷區(qū)10與所述消毒區(qū)11隔開(kāi)的第六隔板20。

如上所述不產(chǎn)生污泥的一體化污水處理裝置，其特征在于：在所述第三隔板17的上部設(shè)有回流孔21，在第三隔板17的底部設(shè)有魚(yú)嘴形回流堰門(mén)8，在所述第四隔板18的上部設(shè)有溢流孔22。

如上所述不產(chǎn)生污泥的一體化污水處理裝置，其特征在于：所述供氧系統(tǒng)13為納米微氣泡發(fā)生器，在所述缺氧區(qū)6內(nèi)設(shè)有將缺氧區(qū)6與納米微氣泡發(fā)生器隔開(kāi)的第七隔板23。

如上所述不產(chǎn)生污泥的一體化污水處理裝置，其特征在于：所述廢渣區(qū)5底部設(shè)有稱(chēng)重裝置，所述稱(chēng)重裝置上連有在廢渣重量達(dá)到設(shè)定值后用于發(fā)送短信通知維護(hù)人員清理的GSM控制器。

如上所述不產(chǎn)生污泥的一體化污水處理裝置，其特征在于：所述沉淀區(qū)9內(nèi)設(shè)有便于沉淀收集所述懸浮填料的倒錐形的底部。

如上所述不產(chǎn)生污泥的一體化污水處理裝置，其特征在于：在所述缺氧區(qū)6與所述好氧區(qū)7的上部架設(shè)有橫梁24，所述攪拌器12的電機(jī)固定在所述橫梁24上。

如上所述污水處理裝置處理污水的方法，其特征在于包括以下步驟：

A、污水從所述污水入水口2溢流進(jìn)入所述格柵區(qū)4，污水與廢渣被分離，廢渣進(jìn)入所述廢渣區(qū)5，分離后的污水溢流進(jìn)入所述缺氧區(qū)6；

B、污水在所述缺氧區(qū)6發(fā)生反硝化反應(yīng)除去總氮，然后溢流進(jìn)入所述好氧區(qū)7發(fā)生硝化反應(yīng)除去氨氮與COD；

C、好氧區(qū)7內(nèi)的污水溢流進(jìn)入所述沉淀區(qū)9，內(nèi)部的懸浮填料沉淀并被所述回流泵14抽回至所述缺氧區(qū)6循環(huán)利用；

D、沉淀區(qū)9內(nèi)的污水通過(guò)管道流入所述除磷區(qū)10通過(guò)所述除磷填料除磷后進(jìn)一步流入所述消毒區(qū)11再通過(guò)紫外光消毒，變成凈水最后通過(guò)所述凈水出水口3排出。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明污水處理裝置采用一體化的設(shè)計(jì)，綜合利用物理、化學(xué)和生物處理方法，根據(jù)廢水的排放量、內(nèi)含污染物的特性、創(chuàng)新結(jié)構(gòu)和流程設(shè)計(jì)，取消了厭氧反應(yīng)，集成格柵-缺氧-好氧-沉淀-除磷(集過(guò)濾)-消毒為一體，占地面積小，裝置結(jié)構(gòu)科學(xué)且合理，具有處理效果好、運(yùn)行成本低和沒(méi)有任何污泥排放的特點(diǎn)。

2、本發(fā)明生化系統(tǒng)采用硝化和反硝化脫氮工藝，采用懸浮填料作為微生物的載體，載菌量大效率高，不會(huì)有污泥膨脹現(xiàn)象，不會(huì)有剩余污泥產(chǎn)生。

3、本發(fā)明除磷采用高效可解析吸磷填料，飽和后由工作人員回收，統(tǒng)一解析后回用，解析工作在工廠(chǎng)中進(jìn)行，解析出的磷制作磷肥。吸磷劑飽和時(shí)間長(zhǎng)，可達(dá)一個(gè)月，因此不需要經(jīng)常更換。除磷劑類(lèi)如細(xì)砂，除磷的同時(shí)也起著砂濾的作用。其過(guò)濾采用流化床工藝，邊反洗邊過(guò)濾，自動(dòng)化程度高。

4、本發(fā)明的回流泵、攪拌器、供氧系統(tǒng)均采用自動(dòng)化信息化管理，用短信息的形式發(fā)給管理員運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，人可以管理多臺(tái)裝置，另外體積小，成本低，便于在廣闊的農(nóng)村地區(qū)推廣。

5、本發(fā)明納米微氣泡發(fā)生器采用微氣泡充氧，氧效率為普通曝氣的100倍，不設(shè)風(fēng)機(jī)及風(fēng)機(jī)房，無(wú)噪音。

【附圖說(shuō)明】

圖1是本發(fā)明去除蓋后的立體圖；

圖2是本發(fā)明平面透視圖。

圖中：1為反應(yīng)池；2為污水入水口；3為凈水出水口；4為格柵區(qū)；5為廢渣區(qū)；6為缺氧區(qū)；7為好氧區(qū)；8為魚(yú)嘴形回流堰門(mén)；9為沉淀區(qū)；10為除磷區(qū)；11為消毒區(qū)；12為攪拌器；13為供氧系統(tǒng)；14為回流泵；15為第一隔板；16為第二隔板；17為第三隔板；18為第四隔板；19為第五隔板；20為第六隔板；21為回流孔；22為溢流孔；23為第七隔板；24為橫梁。

【具體實(shí)施方式】

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明以便于所述領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解。

一種不產(chǎn)生污泥的一體化污水處理裝置，如圖1和圖2所示，包括有反應(yīng)池1，反應(yīng)池1為一個(gè)封閉的殼體，在所述反應(yīng)池1上設(shè)有污水入水口2和凈水出水口3，所述的反應(yīng)池1依次分隔成與污水入水口2連通用于分離污水和廢渣的格柵區(qū)4、與格柵區(qū)4連通用于接收廢渣的廢渣區(qū)5、與格柵區(qū)4連通用于反硝化反應(yīng)除去污水中總氮的缺氧區(qū)6、與缺氧區(qū)6連通用于硝化反應(yīng)除去污水中氨氮與COD的好氧區(qū)7、與好氧區(qū)7連通用于沉淀懸浮填料的沉淀區(qū)9、與沉淀區(qū)9連通裝有除磷填料的除磷區(qū)10、與除磷區(qū)10連通的消毒區(qū)11，所述凈水出水口3與消毒區(qū)11連通，所述懸浮填料內(nèi)包埋有除污微生物。

所述除磷填料對(duì)污水中的磷具有高吸附能力和可再生性，同市面上現(xiàn)有除磷劑相比，比表面積大，吸附量大，吸附效率高，再生性好，制造成本低。將其投入含磷污水中使其與水中的磷反應(yīng)，達(dá)到除磷目的，然后再加氫氧化鈉等物料對(duì)其進(jìn)行磷的分離，分離出來(lái)的磷可作磷肥原料，該離子交換除磷填料可重復(fù)使用。研發(fā)的除磷填料可用于河道水體除磷，景觀(guān)用水除磷，污水處理廠(chǎng)含磷污水除磷，除磷效率高，且不產(chǎn)生污泥，由于離子交換除磷劑可重復(fù)利用，因而處理成本低，同時(shí)還可回收磷作為磷肥生產(chǎn)的原料，不會(huì)產(chǎn)生二次污染。

除磷采用高效可解析吸磷填料，飽和后由工作人員回收，統(tǒng)一解析后回用。解析工作在工廠(chǎng)中進(jìn)行，解析出的磷制作磷肥。吸磷劑飽和時(shí)間長(zhǎng)，可達(dá)一個(gè)月。除磷劑類(lèi)如細(xì)砂，除磷的同時(shí)也起著砂濾的作用。其過(guò)濾采用流化床工藝，邊反洗邊過(guò)濾，自動(dòng)化程度高，特別適合在農(nóng)村環(huán)境下使用。

本申請(qǐng)污水處理裝置采用一體化的設(shè)計(jì)。綜合利用物理、化學(xué)和生物處理方法，根據(jù)廢水的排放量、內(nèi)含污染物的特性、創(chuàng)新結(jié)構(gòu)和流程設(shè)計(jì)，集成格柵-缺氧-好氧-沉淀-除磷(集過(guò)濾)-消毒為一體，占地面積小，裝置結(jié)構(gòu)科學(xué)且合理，具有處理效果好、運(yùn)行成本低和沒(méi)有任何污泥排放的特點(diǎn)。

所述缺氧區(qū)6和所述好氧區(qū)7內(nèi)均裝有懸浮填料，懸浮填料優(yōu)選用懸浮微顆粒填料，炭源豐富，在缺氧區(qū)6和好氧區(qū)7分別設(shè)有使其內(nèi)部的懸浮填料充分混合的攪拌器12，在所述缺氧區(qū)6與所述好氧區(qū)7的上部架設(shè)有橫梁24，所述攪拌器12的電機(jī)固定在所述橫梁24上。攪拌器12在缺氧區(qū)6和好氧區(qū)7的底部通過(guò)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌。在缺氧區(qū)6內(nèi)設(shè)有為好氧區(qū)7供氧的供氧系統(tǒng)13，在缺氧區(qū)6內(nèi)設(shè)有將沉淀區(qū)9內(nèi)的懸浮填料抽回至缺氧區(qū)6的回流泵14。

所述沉淀區(qū)9設(shè)有便于沉淀收集懸浮填料的倒錐形的底部。設(shè)在缺氧區(qū)6的回流泵14通過(guò)管道穿過(guò)好氧區(qū)7從沉淀區(qū)9內(nèi)兩個(gè)倒錐形的底部將懸浮填料抽回至缺氧區(qū)6以循環(huán)利用，沉淀區(qū)9的懸浮填料也可以通過(guò)溢流孔22回流至好氧區(qū)7。

所述廢渣區(qū)5底部設(shè)有稱(chēng)重裝置，所述稱(chēng)重裝置上連有在廢渣重量達(dá)到設(shè)定值后用于發(fā)送短信通知維護(hù)人員清理的GSM控制器。

所述反應(yīng)池1內(nèi)豎直設(shè)有將所述格柵區(qū)4與所述廢渣區(qū)5分隔開(kāi)的第一隔板15、將所述格柵區(qū)4與所述缺氧區(qū)6隔開(kāi)的第二隔板16、將所述缺氧區(qū)6與所述好氧區(qū)7隔開(kāi)的第三隔板17、將所述好氧區(qū)7與所述沉淀區(qū)9隔開(kāi)的的第四隔板18、將所述沉淀區(qū)9與所述除磷區(qū)10隔開(kāi)的第五隔板19、將所述除磷區(qū)10與所述消毒區(qū)11隔開(kāi)的第六隔板20；在所述第三隔板17的上部設(shè)有回流孔21，在第三隔板17的底部設(shè)有魚(yú)嘴形回流堰門(mén)8，便于好氧區(qū)7內(nèi)的水和懸浮填料自回流到缺氧區(qū)6，發(fā)生硝化和反硝化循環(huán)反應(yīng)。回流堰門(mén)設(shè)置成魚(yú)嘴形的目的是便于攪拌器12攪拌時(shí)將水和懸浮填料呈切線(xiàn)切進(jìn)回流堰門(mén)，從而更容易自回流進(jìn)缺氧區(qū)6，這里運(yùn)用了流體動(dòng)力學(xué)原理。在所述第四隔板18的上部設(shè)有溢流孔22。好氧區(qū)7的水從該溢流孔22進(jìn)入沉淀區(qū)9。

所述供氧系統(tǒng)13為納米微氣泡發(fā)生器，在所述缺氧區(qū)6內(nèi)設(shè)有將缺氧區(qū)6與納米微氣泡發(fā)生器隔開(kāi)的第七隔板23。納米微氣泡發(fā)生器的氧利用率是普通曝氣的100倍。

缺氧區(qū)6的污水溢流進(jìn)入好氧區(qū)7，然后又從上部的回流孔21和底部的魚(yú)嘴形回流堰門(mén)8回流至缺氧區(qū)6，這樣就能完成硝化和反硝化脫氮工藝，采用懸浮填料作為菌種的載體，載菌量大、效率高，不會(huì)有污泥膨脹現(xiàn)象，不會(huì)有剩余污泥產(chǎn)生。

該污水處理裝置處理污水的方法，包括有以下步驟：

A、污水從所述污水入水口2進(jìn)入所述格柵區(qū)4，污水與廢渣被分離，廢渣進(jìn)入所述廢渣區(qū)5，格柵區(qū)4內(nèi)分離后的污水溢流進(jìn)入所述缺氧區(qū)6；廢渣區(qū)5設(shè)有短信報(bào)警裝置-GSM控制器，廢渣達(dá)到一定量后短信通知管理人員取廢渣，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。

B、污水在所述缺氧區(qū)6發(fā)生反硝化反應(yīng)除去總氮，然后溢流進(jìn)入所述好氧區(qū)7發(fā)生硝化反應(yīng)除去氨氮與COD；缺氧區(qū)6和好氧區(qū)7之間設(shè)有回流孔21和魚(yú)嘴形回流堰門(mén)8用于自回流，以利于實(shí)現(xiàn)硝化和反硝化循環(huán)過(guò)程。去除有機(jī)物及總氮的過(guò)程主要是通過(guò)懸浮填料上的微生物菌種將有機(jī)物分解為水和二氧化碳、硝化反硝化過(guò)程將總氮還原為氮?dú)猓虼瞬粫?huì)排放污泥。

C、污水通過(guò)溢流孔22進(jìn)入所述沉淀區(qū)9，內(nèi)部的懸浮填料沉入底部并被兩個(gè)所述回流泵14抽回至所述缺氧區(qū)6循環(huán)利用。

D、沉淀區(qū)9內(nèi)的污水通過(guò)管道流入所述除磷區(qū)10通過(guò)所述除磷填料除磷然后進(jìn)一步流入所述消毒區(qū)11通過(guò)紫外光消毒，最后通過(guò)凈水出水口3排出。除磷兼有過(guò)濾的作用，經(jīng)除磷填料處理后，去除污水中的總磷及懸浮物，最后消毒排放。達(dá)到無(wú)污泥污水處理的目的。

本發(fā)明所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的描述，并非對(duì)發(fā)明構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)思想的前提下，本領(lǐng)域中工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。