本實用新型屬于一種污水處理裝置，特別涉及一種制作成本低、運行費用低、降COD效果好、去氮效果好的高效污水處理設(shè)備。

背景技術(shù)：

目前污水處理回用及一級A排放的常用工藝為活性污泥法--深度處理法的組合工藝或者為膜生物反應(yīng)器(MBR)?；钚晕勰喾?-深度處理法的組合工藝，即在原有脫氮除磷活性污泥工藝基礎(chǔ)上，增加混凝、轉(zhuǎn)碟濾機、消毒等工藝，但該工藝流程長、設(shè)備多、占地面積大，對氨氮總氮等指標難以穩(wěn)定達標。膜生物反應(yīng)器(MBR)具有占地面積小、出水水質(zhì)優(yōu)、可強化生物處理等優(yōu)點，在我國用地受限、經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)市場前景較好，但MBR工藝仍不成熟，膜通量低、能耗高、使用壽命短，限制了進一步推廣使用。

動態(tài)膜(Dynamicmem-brane)是新興的一種污水處理膜，為通過在膜基材表面形成污泥層起到精密截留作用的一種新型膜組件，其中自生動態(tài)膜是在過濾過程中由污泥絮體(微生物及其代謝產(chǎn)物)為涂膜材料累積形成膜層。其形成時間及厚度及生物量等與運行條件密切相關(guān)，有文獻報導(dǎo)污泥絮體累積速率約為0～50g/(m²h)，因而“膜層”形成相對較慢并且難以穩(wěn)定，導(dǎo)致動態(tài)膜形成時間較長，通常在30分鐘至幾小時不等，由此初期水質(zhì)難以滿足要求(有效過濾作用只有在污泥層形成至一定厚度才能發(fā)揮作用)，只能采用大回流量至成膜，從而增加了前道池負荷；其次，動態(tài)膜在運行時因高污泥濃度易出現(xiàn)膜層增長過快，導(dǎo)致出水通量下降，有效運行周期相對較短，并且缺乏有效的控制措施；再就是，動態(tài)膜反洗效果差，出水通量恢復(fù)率低，導(dǎo)致正常產(chǎn)水量小，時間長后很容易產(chǎn)生不可逆污染，導(dǎo)致藥洗頻繁，增加了運行成本和操作復(fù)雜程度。此三大缺陷成為制約自生運行效果好成本低的動態(tài)膜組件有效利用主要障礙。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題：為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型提供了一種制作成本低、運行費用低、降COD效果好、去氮效果好的高效污水處理設(shè)備。

技術(shù)方案：本實用新型提供的一種高效污水處理設(shè)備，包括依次連接的化糞池(1)、厭氧池(2)、第一缺氧池(3)、第二缺氧池(4)、第一好氧池(5)、動態(tài)膜池(6)和沉淀池(14)；所述動態(tài)膜池(6)內(nèi)設(shè)有一組動態(tài)膜組件(7)；所述動態(tài)膜組件(7)包括基材(8)和形成在基材(8)上的動態(tài)膜(9)；所述基材(8)為大孔基材。

作為改進，所述基材(8)為海綿、濾網(wǎng)、無紡布、多孔陶瓷、燒結(jié)金屬網(wǎng)、金屬纖維燒結(jié)氈、粉末燒結(jié)材料、燒結(jié)多孔塑料、燒結(jié)鋁氧化物、棉織物、毛織物、絲織物、合成纖維織物、玻璃纖維織物、非織造纖維織物中的一種或幾種的組合。

作為另一種改進，其外徑為40-150毫米、內(nèi)徑為10-30毫米，高為0.1-3米；優(yōu)選地，其外徑為40-100毫米、內(nèi)徑為10-30毫米，高為0.3-1米；更優(yōu)選地，其外徑為40-60毫米、內(nèi)徑為10-30毫米，高為0.4-0.6米；最優(yōu)選地，其外徑為50毫米、內(nèi)徑為20毫米，高為0.5米。

作為另一種改進，所述動態(tài)膜(9)自外而內(nèi)依次包括過濾吸附層(91)、厭氧反應(yīng)層(92)和反硝化反應(yīng)層(93)。

作為另一種改進，所述動態(tài)膜組件(7)的形成和應(yīng)用方法，包括以下步驟：

(1)動態(tài)膜的形成：將廢水持續(xù)通過基材1-7天即在基材表面形成動態(tài)膜，具體為：污水由外至內(nèi)向基材中滲透，同時在基材表面吸附一些較大顆粒的雜質(zhì)和污泥，形成初生動態(tài)膜；運行一段時間后初生動態(tài)膜表面繼續(xù)吸附雜質(zhì)和污泥形成過濾吸附層，初生動態(tài)膜內(nèi)部形成一層致密的污泥層并生長厭氧菌即為厭氧反應(yīng)層，初生動態(tài)膜最內(nèi)部生長反硝化細菌即為反硝化反應(yīng)層，至此形成表面附著動態(tài)膜的基材即為動態(tài)膜組件；

(2)廢水處理：污水流經(jīng)過濾吸附層在過濾吸附層內(nèi)過濾；再流經(jīng)厭氧反應(yīng)層在厭氧菌的作用下發(fā)生厭氧反應(yīng)，將大分子的有機物分解；最后流經(jīng)反硝化反應(yīng)層在反硝化菌的作用下，利用厭氧反應(yīng)層提供的碳源，對廢水脫氮。

作為另一種改進，所述化糞池(1)包括三級化糞池，所述三級化糞池包括依次連接的第一級化糞池(11)、第二級化糞池(12)、第三級化糞池(13)。

作為另一種改進，還包括第二好氧池(10)，所述第二好氧池(10)設(shè)于第一好氧池(5)和化糞池(1)之間用于連接第一好氧池(5)和化糞池(1)。

作為另一種改進，所述第一缺氧池(3)、第二缺氧池(4)、第一好氧池(5)、第二好氧池(10)內(nèi)分別設(shè)有曝氣裝置(16)。

本實用新型還提供了一種高效污廢水處理方法，利用上述高效污水處理設(shè)備，步驟如下：

(1)污水依次經(jīng)過三級化糞池(1)：第一級化糞池(11)用于去除大顆粒污染物及部分懸浮物，第二級化糞池(12)用于去除小顆粒污染物及部分懸浮物，第三級化糞池(13)用于去除部分COD及氨氮；

(2)化糞池(1)的出水進入?yún)捬醭?2)，在厭氧池(2)中去除部分總氮和COD；

(3)厭氧池(2)出水進入第一缺氧池(3)，在第一缺氧池(3)中去除部分總氮和COD；

(5)第一缺氧池(3)出水進入第二缺氧池(4)，在第二缺氧池(4)中去除部分總氮和COD；

(6)第二缺氧池(4)出水進入第一好氧池(5)，在第一好氧池(5)中去除大量COD及BOD；

(7)第一好氧池(5)出水進入動態(tài)膜池(6)，在動態(tài)膜池(6)內(nèi)發(fā)生以下反應(yīng)：

(7.1)第一好氧池(5)出水由外至內(nèi)向動態(tài)膜中滲透，過濾吸附層吸附一些較大顆粒的雜質(zhì)和污泥；

(7.2)再流經(jīng)厭氧反應(yīng)層在厭氧菌的作用下發(fā)生厭氧反應(yīng)，將大分子的有機物分解；

(7.3)最后流經(jīng)反硝化反應(yīng)層在反硝化菌的作用下，利用厭氧反應(yīng)層提供的碳源，對廢水脫氮；

(7.4)工作過程中假如發(fā)現(xiàn)膜表面的污泥層太厚，影響水通量，此時需要反沖洗，通過曝氣沖刷膜表面，反洗完成可以繼續(xù)運行；

(8)動態(tài)膜池(6)出水進入沉淀池(14)，在沉淀池(14)內(nèi)沉淀處理；同時，添加除磷劑除去大部分磷。

有益效果：本實用新型提供的高效污水處理設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、使用方便，脫氮效果好，可有效降COD、BOD，幾乎無能耗，無需維護，使用壽命長，運行成本低。

附圖說明

圖1為本實用新型高效污水處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為動態(tài)膜組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為三級化糞池的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面對本實用新型高效污水處理設(shè)備作出進一步說明。

高效污水處理設(shè)備，見圖1，包括二好氧池(10)以及依次連接的化糞池(1)、厭氧池(2)、第一缺氧池(3)、第二缺氧池(4)、第一好氧池(5)、動態(tài)膜池(6)和沉淀池(14)；所述動態(tài)膜池(6)內(nèi)設(shè)有一組動態(tài)膜組件(7)；所述動態(tài)膜組件(7)，見圖2，包括基材(8)和形成在基材(8)上的動態(tài)膜(9)；所述基材(8)為大孔基材。所述化糞池(1)，見圖3，包括三級化糞池，所述三級化糞池包括依次連接的第一級化糞池(11)、第二級化糞池(12)、第三級化糞池(13)。所述第一缺氧池(3)、第二缺氧池(4)、第一好氧池(5)、第二好氧池(10)內(nèi)分別設(shè)有曝氣裝置(16)。所述第二好氧池(10)設(shè)于第一好氧池(5)和化糞池(1)之間用于連接第一好氧池(5)和化糞池(1)。

制備一批尺寸、材質(zhì)不同的動態(tài)膜組件并運行，條件見表1，方法如下：

(1)動態(tài)膜的形成：將廢水持續(xù)通過基材1-7天即在基材表面形成動態(tài)膜，具體為：污水由外至內(nèi)向基材中滲透，同時在基材表面吸附一些較大顆粒的雜質(zhì)和污泥，形成初生動態(tài)膜；運行一段時間后初生動態(tài)膜表面繼續(xù)吸附雜質(zhì)和污泥形成過濾吸附層，初生動態(tài)膜內(nèi)部形成一層致密的污泥層并生長厭氧菌即為厭氧反應(yīng)層，初生動態(tài)膜最內(nèi)部生長反硝化細菌即為反硝化反應(yīng)層，至此形成表面附著動態(tài)膜的基材即為動態(tài)膜組件；

(2)廢水處理：污水流自然持續(xù)通過濾吸附層在過濾吸附層內(nèi)過濾；再流經(jīng)厭氧反應(yīng)層在厭氧菌的作用下發(fā)生厭氧反應(yīng)，將大分子的有機物分解；最后流經(jīng)反硝化反應(yīng)層在反硝化菌的作用下，利用厭氧反應(yīng)層提供的碳源，對廢水脫氮；

(3)工作過程中假如發(fā)現(xiàn)膜表面的污泥層太厚，影響水通量，此時需要反沖洗，通過曝氣沖刷膜表面，反洗完成可以繼續(xù)運行；由于本實用新型為大孔材料制得的動態(tài)膜，因此，其對污廢水阻力非常小，可僅靠污廢水自身重力完成，其流通量由系統(tǒng)自行調(diào)節(jié)；不僅節(jié)能環(huán)保、成本低；而且反沖洗周期非常長，幾乎不需要反沖洗。

表1

利用制得的動態(tài)膜組件在高效污水處理設(shè)備中運行，處理污廢水，步驟如下：

(1)污水依次經(jīng)過三級化糞池(1)：第一級化糞池(11)用于去除大顆粒污染物及部分懸浮物，第二級化糞池(12)用于去除小顆粒污染物及部分懸浮物，第三級化糞池(13)用于去除部分COD及氨氮；

(2)化糞池(1)的出水進入?yún)捬醭?2)，在厭氧池(2)中去除部分總氮和COD；

(3)厭氧池(2)出水進入第一缺氧池(3)，在第一缺氧池(3)中去除部分總氮和COD；

(5)第一缺氧池(3)出水進入第二缺氧池(4)，在第二缺氧池(4)中去除部分總氮和COD；

(6)第二缺氧池(4)出水進入第一好氧池(5)，在第一好氧池(5)中去除大量COD及BOD；

(7)第一好氧池(5)出水進入動態(tài)膜池(6)，在動態(tài)膜池(6)內(nèi)發(fā)生以下反應(yīng)：

(7)第一好氧池(5)出水進入動態(tài)膜池(6)，在動態(tài)膜池(6)內(nèi)發(fā)生以下反應(yīng)：

(7.1)第一好氧池(5)出水由外至內(nèi)向動態(tài)膜中滲透，過濾吸附層吸附一些較大顆粒的雜質(zhì)和污泥；

(7.2)再流經(jīng)厭氧反應(yīng)層在厭氧菌的作用下發(fā)生厭氧反應(yīng)，將大分子的有機物分解；

(7.3)最后流經(jīng)反硝化反應(yīng)層在反硝化菌的作用下，利用厭氧反應(yīng)層提供的碳源，對廢水脫氮；

(7.4)工作過程中假如發(fā)現(xiàn)膜表面的污泥層太厚，影響水通量，此時需要反沖洗，通過曝氣沖刷膜表面，反洗完成可以繼續(xù)運行；

(8)動態(tài)膜池(6)出水進入沉淀池(14)，在沉淀池(14)內(nèi)沉淀處理；同時，添加除磷劑除去大部分磷。

利用上述設(shè)備對江蘇宜興王某家污水進行處理，結(jié)果見表2。

表2

其中，對比例為采用常規(guī)聚氨酯材料制得的動態(tài)膜。

由表2可知，本實用新型設(shè)備可有效去除污水中的氨氮等有機物。