本實(shí)用新型涉及污水處理設(shè)備以及工藝，特別涉及一種多級生化組合，以及多級生化組合應(yīng)用于廢水處理的方法。

背景技術(shù)：

隨著人口的不斷增長、城市的大規(guī)模擴(kuò)張、各種工業(yè)的飛速發(fā)展，生活、工業(yè)生產(chǎn)用水量與相對應(yīng)的污水、廢水排放量的增長勢不可擋，由此造成的水環(huán)境污染以及水量、水質(zhì)的雙重缺水問題日益突出，“水危機(jī)”已經(jīng)成為嚴(yán)重影響人民生活與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一道頸索。

目前，污水處理中生化處理工藝有厭氧-好氧生物處理A/O法、厭氧-缺氧-好氧生物處理A2/O法、氧化溝工藝、SBR工藝、生物濾池工藝、生物膜法、活性污泥法等。但以上方法存在兩個(gè)問題，1.生化法采用較多的是活性污泥法，但活性污泥法土建池體占地面積大，受廢水沖擊負(fù)荷和氣候溫度影響大，受沖擊后系統(tǒng)恢復(fù)難度大，產(chǎn)生的剩余生化污泥量多而且不容易脫水，污泥處置負(fù)擔(dān)大，系統(tǒng)除磷效果有限，后端需要增加加藥沉淀除磷，會(huì)增加處理成本；2.以上的生化處理工藝，在經(jīng)過一段時(shí)間后，污染物達(dá)到一定的處理后，再也無法進(jìn)一步對污水中污染物進(jìn)行處理，一般稱之為極限，產(chǎn)生極限的原因在于生物有三種特性種類，好氧、厭氧、缺氧，針對污水中不同的污染物，但現(xiàn)有的生化處理，不能針對所有的污染物或者只對某幾種污染物進(jìn)行處理，例如厭氧-好氧生物處理A/O法，污水先經(jīng)過厭氧的生物，處理后，再經(jīng)過好氧的生物處理，但如果污水中很多是要缺氧生物來處理的污染物，例如氨氮，就無法進(jìn)行有效降解處理，再者，水中厭氧生物能處理的污染物和好氧生物能處理的污染物有多有少，這樣的處理方式，很快就達(dá)到極限值，即使再多的厭氧-好氧的連接，也無法進(jìn)一步對污水進(jìn)行處理。雖然這樣的極限在生物處理中都會(huì)存在，但是，極限值可以提高，極限值的提高意味著，可以進(jìn)一步的對污水進(jìn)行處理，以較小的成本，達(dá)到一種好的效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了提高生物處理污水的極限值，減少活性剩余污泥產(chǎn)生量，本實(shí)用新型提供了一種生化污水處理裝置，包括容器，容器中設(shè)有填料系統(tǒng)、進(jìn)水管1和出水管2，所述填料系統(tǒng)中包括好氧、厭氧、缺氧三種特性的生物。

還包括曝氣系統(tǒng)，所述曝氣系統(tǒng)由主管3、支管4、控制閥門5、曝氣頭6組成，主管3和控制閥門5設(shè)置在容器頂部或側(cè)面，控制閥門5控制曝氣的全開、半開、關(guān)閉，支管4和曝氣頭6設(shè)置在容器的底部，支管4采用環(huán)路閉合管路設(shè)置。

所述填料系統(tǒng)還包含流離球填料支架9、流離球填料10、絲線填料支架7和絲線填料8，流離球填料支架9設(shè)置在容器下部，流離球填料10置于流離球填料支架9上；絲線填料支架7平行設(shè)置在容器池壁或頂部，絲線填料8固定在絲線填料支架7上。

所述流離球填料支架9采用pE材質(zhì)格柵，距離容器底10-20cm；所述絲線填料支架7采用不銹鋼鋼筋，絲線填料8固定懸掛在不銹鋼鋼筋上，間距15-20cm，填充在容器上部。

一種多級生化污水處理系統(tǒng)，包括多個(gè)所述的生化污水處理裝置，所述多個(gè)生化污水處理裝置串聯(lián)在一起，在第1級生化污水處理裝置前設(shè)置進(jìn)水泵、控制閥門5和流量計(jì)，進(jìn)水泵出口連接第1個(gè)生化污水處理裝置進(jìn)水管1，第1級生化污水處理裝置出水管2連接第2級單級生化進(jìn)水管1，第2級生化污水處理裝置出水管2連接第3級生化污水處理裝置進(jìn)水管1，依次類推，連接n級生化污水處理裝置，形成串聯(lián)多級生化系統(tǒng)。

所述多個(gè)生化污水處理裝置并聯(lián)在一起，進(jìn)水泵出口連接多個(gè)生化污水處理裝置進(jìn)水管1，所述多個(gè)生化污水處理裝置出水管2分別連接多個(gè)第2級生化污水處理裝置和第3級生化污水處理裝置，直至n級生化，形成并聯(lián)的多級生化系統(tǒng)。

所述串聯(lián)的生化污水處理裝置中間，任一級生化污水處理裝置出水能夠連接多套生化污水處理裝置，形成串并聯(lián)聯(lián)合的多級生化系統(tǒng)。

還設(shè)有風(fēng)機(jī)對多級生化系統(tǒng)進(jìn)行集中供氣。

本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）多級生化系統(tǒng)由多組組成，每組生化污水處理裝置都是一個(gè)小的獨(dú)立的系統(tǒng)，每個(gè)生化污水處理裝置可以根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)設(shè)計(jì)工藝調(diào)整曝氣閥門的全開、半開、關(guān)閉，形成好氧、缺氧、厭氧的獨(dú)立系統(tǒng)，組成的多級生化系統(tǒng)通過調(diào)整每個(gè)單級的厭氧-缺氧-好氧-缺氧-好氧系統(tǒng)串聯(lián)，廢水污染物經(jīng)過多次的厭氧、缺氧、好氧微生物降解，提高對廢水污染物處理極限值，對廢水pH、水溫的適用范圍廣，從pH=6-10，水溫0-45℃都能夠保證生化系統(tǒng)對廢水的處理效果。

2）工藝系統(tǒng)（設(shè)備）由生化污水處理裝置串聯(lián)或者并聯(lián)或者串并聯(lián)合，生化污水處理裝置標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì)，使得整套多級生化系統(tǒng)只需按照流程安裝閥門和連接管道，安裝簡單，操作運(yùn)行簡單，調(diào)試簡單，對廢水處理效果穩(wěn)定，并能因地制宜采用已有的池體、桶、罐進(jìn)行改造，有效地節(jié)省投資成本，并形成資源回收利用。單套的單級生化系統(tǒng)占地小，容易運(yùn)輸和安裝，制作成為標(biāo)準(zhǔn)化模塊化設(shè)備，大規(guī)模生產(chǎn)，可進(jìn)行多地的工業(yè)化應(yīng)用。

3）當(dāng)廢水的進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)突發(fā)巨大變化時(shí)，只會(huì)影響前幾級生化污水處理裝置系統(tǒng)，經(jīng)過短時(shí)間的計(jì)算調(diào)整，后繼生化系統(tǒng)仍能處理廢水，多級生化系統(tǒng)不會(huì)輕易崩潰，可應(yīng)用于處理水源組成復(fù)雜、水質(zhì)不穩(wěn)定的高難度有機(jī)廢水（如化工園）。

4）多級生化由生化污水處理裝置串聯(lián)或并聯(lián)或串并聯(lián)合，多級生化一體系統(tǒng)可根據(jù)需要選擇生化污水處理裝置的級數(shù)（從1級至任意級），根據(jù)需要進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)或串并聯(lián)合，使得出水指標(biāo)可調(diào)控，處理水量可調(diào)控，日處理水量范圍0.01噸-幾萬噸。

5）多級生化每個(gè)單級生化采用的曝氣閥門可以根據(jù)系統(tǒng)工藝反應(yīng)進(jìn)行關(guān)閉、半開、全開操作，實(shí)現(xiàn)厭氧、缺氧、好氧的環(huán)境，形成多級A/O或A2/O系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生物大幅降解COD，脫氮除磷，而且上一級的生化產(chǎn)生的剩余污泥或老化污泥會(huì)被下一級厭氧微生物作為食物消化分解，成為下一級生物的營養(yǎng)源，所以剩余污泥產(chǎn)生量很少或者沒有剩余污泥產(chǎn)生，能減少剩余污泥處理處置的成本。

6）多級生化每個(gè)單級生化容器可采用罐、桶、池體，能夠利舊，不僅能夠采用新建容器，而且可以方便的使用舊的池體或罐進(jìn)行改造，資源利用。

附圖說明

圖1為生化污水處理裝置容器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為串聯(lián)的多級生化系統(tǒng)示意圖。

圖3為并聯(lián)的多級生化系統(tǒng)示意圖。

圖4為串并聯(lián)合的多級生化系統(tǒng)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例來對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1所示，一種生化污水處理裝置，包括容器，容器中設(shè)有填料系統(tǒng)、進(jìn)水管1和出水管2，所述填料系統(tǒng)中包括好氧、厭氧、缺氧三種特性的生物。由于容器中設(shè)有三種特性的生物，所以對廢水pH、水溫的適用范圍廣，從pH=6-10，水溫0-45℃都能夠保證生化系統(tǒng)對廢水的處理效果。

還包括曝氣系統(tǒng)，所述曝氣系統(tǒng)由主管3、支管4、控制閥門5、曝氣頭6組成，主管3和控制閥門5設(shè)置在容器頂部或側(cè)面，控制閥門5控制曝氣的全開、半開、關(guān)閉，支管4和曝氣頭6設(shè)置在容器的底部，支管4采用環(huán)路閉合管路設(shè)置。

設(shè)置曝氣系統(tǒng)的作用在于，根據(jù)不同污水的特性，能夠?qū)⑸磻?yīng)裝置中的生物通過控制閥門5控制曝氣的全開、半開、關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)厭氧、缺氧、好氧的環(huán)境。

所述填料系統(tǒng)還包含流離球填料支架9、流離球填料10、絲線填料支架7和絲線填料8，流離球填料支架9設(shè)置在容器下部，流離球填料10置于流離球填料支架9上；絲線填料支架7平行設(shè)置在容器池壁或頂部，絲線填料8固定在絲線填料支架7上。

所述流離球填料支架9采用pE材質(zhì)格柵，距離容器底10-20cm；所述絲線填料支架7采用不銹鋼鋼筋，絲線填料8固定懸掛在不銹鋼鋼筋上，間距15-20cm，填充在容器上部。

生化污水處理裝置內(nèi)的生物填料，下部采用流離球填料：采用塑料球內(nèi)裝上60-80%多孔的火山巖或硅藻土或活性炭等，填料有很好的吸附和過濾作用，同時(shí)多孔的結(jié)構(gòu)易于微生物附著生長，塑料球之間有空隙，利于水流和空氣的均勻流動(dòng)混合，使得生化系統(tǒng)內(nèi)均勻混合。上部采用絲線填料，固定懸掛在不銹鋼鋼筋上，間距15-20cm，填充在容器上部。絲線填料有很大的比表面積，有效增大生物反應(yīng)接觸面積，并減小生物反應(yīng)容器體積和系統(tǒng)占地面積，而且絲線容易微生物附著生長，培養(yǎng)好的填料還可以方便的進(jìn)行轉(zhuǎn)移到其他生化池內(nèi)進(jìn)行引種擴(kuò)培，方便操作管理。

多個(gè)生化污水處理裝置可以串聯(lián)、并聯(lián)、串聯(lián)并聯(lián)混合，組成多級生化污水處理系統(tǒng)。

串聯(lián)：如圖2所示，包括多個(gè)所述的生化污水處理裝置，所述多個(gè)生化污水處理裝置串聯(lián)在一起，在第1級生化污水處理裝置前設(shè)置進(jìn)水泵、控制閥門5和流量計(jì)，進(jìn)水泵進(jìn)水泵出口連接第1個(gè)生化污水處理裝置進(jìn)水管1，第1級生化污水處理裝置出水管2連接第2級單級生化進(jìn)水管1，第2級生化污水處理裝置出水管2連接第3級生化污水處理裝置進(jìn)水管1，依次類推，連接n級生化污水處理裝置，形成串聯(lián)多級生化系統(tǒng)。

并聯(lián)：如圖3所示，所述多個(gè)生化污水處理裝置并聯(lián)在一起，進(jìn)水泵出口連接多個(gè)生化污水處理裝置進(jìn)水管1，所述多個(gè)生化污水處理裝置出水管2分別連接多個(gè)第2級生化污水處理裝置和第3級生化污水處理裝置，直至n級生化，形成并聯(lián)的多級生化系統(tǒng)。

串、并聯(lián)混合：如圖4所示，所述串聯(lián)的生化污水處理裝置中間，任一級生化污水處理裝置出水能夠連接多套生化污水處理裝置，形成串并聯(lián)聯(lián)合的多級生化系統(tǒng)。

多級生化污水處理系統(tǒng)的每個(gè)單級生化容器可采用罐、桶、池體，能夠利舊，不僅能夠采用新建容器，而且可以方便的使用舊的池體或罐進(jìn)行改造，資源利用。

多級生化由生化污水處理裝置串聯(lián)或并聯(lián)或串并聯(lián)合，多級生化一體系統(tǒng)可根據(jù)需要選擇生化污水處理裝置的級數(shù)（從1級至任意級），根據(jù)需要進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)或串并聯(lián)合，使得出水指標(biāo)可調(diào)控，處理水量可調(diào)控，日處理水量范圍0.01噸-幾萬噸。

由生化污水處理裝置串聯(lián)或者并聯(lián)或者串并聯(lián)合，生化污水處理裝置標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì)，使得整套多級生化系統(tǒng)只需按照流程安裝閥門和連接管道，安裝簡單，操作運(yùn)行簡單，調(diào)試簡單，對廢水處理效果穩(wěn)定，并能因地制宜采用已有的池體、桶、罐進(jìn)行改造，有效地節(jié)省投資成本，并形成資源回收利用。單套的單級生化系統(tǒng)占地小，容易運(yùn)輸和安裝，制作成為標(biāo)準(zhǔn)化模塊化設(shè)備，大規(guī)模生產(chǎn)，可進(jìn)行多地的工業(yè)化應(yīng)用。

當(dāng)廢水的進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)突發(fā)巨大變化時(shí)，只會(huì)影響前幾級生化污水處理裝置系統(tǒng)，經(jīng)過短時(shí)間的計(jì)算調(diào)整，后繼生化系統(tǒng)仍能處理廢水，多級生化系統(tǒng)不會(huì)輕易崩潰，可應(yīng)用于處理水源組成復(fù)雜、水質(zhì)不穩(wěn)定的高難度有機(jī)廢水。

由于生化污水處理裝置設(shè)有好氧、厭氧、缺氧三種特征的生物，而非現(xiàn)有的只有單一特性的生物，所以本實(shí)用新型的生化污水處理裝置可以應(yīng)對各種污水。每個(gè)生化污水處理裝置可以根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)設(shè)計(jì)工藝調(diào)整曝氣閥門的全開、半開、關(guān)閉，形成好氧、缺氧、厭氧的獨(dú)立系統(tǒng)，組成的多級生化系統(tǒng)通過調(diào)整每個(gè)單級的厭氧-缺氧-好氧-缺氧-好氧系統(tǒng)串聯(lián)，廢水污染物經(jīng)過多次的厭氧、缺氧、好氧微生物降解，提高對廢水污染物處理極限值，由多個(gè)生化污水處理裝置組成的多級生化污水處理系統(tǒng)的極限比現(xiàn)有的多級A/O或A2/O系統(tǒng)要高的多。

由于每個(gè)生化污水處理裝置都設(shè)有曝氣系統(tǒng)，能夠通過控制閥門5控制曝氣的全開、半開、關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)厭氧、缺氧、好氧的環(huán)境，雖然生化污水處理裝置都設(shè)有三種特性的生物，但對于如果在某種特定的污水中，某種特性的生物效果最好，那么可以通過控制閥門實(shí)現(xiàn)那種特性的生物，讓整個(gè)多級生化污水處理系統(tǒng)達(dá)到最好的處理污水的效果。

由于多級生化裝置上一級生化產(chǎn)生的剩余污泥或老化污泥會(huì)被下一級厭氧微生物作為食物消化分解，成為下一級生物的營養(yǎng)源，所以剩余污泥產(chǎn)生量很少或者沒有剩余污泥產(chǎn)生，能減少剩余污泥處理處置的成本。

實(shí)施例；

按本實(shí)用新型技術(shù)方案設(shè)計(jì)制作出的5組單級生化串聯(lián)，通過管道連接形成的多級生化系統(tǒng)進(jìn)行污水處理，處理后的污水比傳統(tǒng)生化系統(tǒng)處理污水效果好，反應(yīng)時(shí)間縮短，反應(yīng)效率提高，降解COD和氨氮能力大幅提高，對色度、臭味的去除效果更好，幾乎不產(chǎn)污泥。

例如：該5組單級生化串聯(lián)的多級生化系統(tǒng)連接后對某垃圾滲濾液進(jìn)行處理。處理后，脫色效果明顯，而且COD去除率與氨氮去除率都達(dá)到90%左右。詳見下表：