本實用新型屬于污水處理技術領域，涉及集成式模塊化污水處理廠。

背景技術：

污水處理又可分為物理處理技術、物理化學處理技術、生物化學處理技術和化學處理技術，其中以污水的生物化學處理技術最為常用，生化處理技術亦有很多種，主要是根據(jù)微生物的生長條件和供氧方式的不同狀況進行分類。

前置反硝化工藝，也就是A/O生物脫氮工藝，是城市污水處理廠應用最廣泛的一種脫氮工藝，它最大的優(yōu)點是可以充分利用進水中的可生物降解COD作為反硝化反應的碳源，能有效地同時去除COD和含氮化合物。該工藝需要兩個步驟：一、硝化反應，即在好氧條件下將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸氮或硝酸氮的過程；二、反硝化反應，即在缺氧環(huán)境下以有機碳源為電子供體將硝化過程中產(chǎn)生的亞硝酸氮或硝酸氮轉(zhuǎn)化為氮氣的過程；硝化反應只是控制氮的轉(zhuǎn)化形式，并不能實現(xiàn)氮的去除，反硝化反應才真正實現(xiàn)氮的有效去除。

如中國專利【申請?zhí)枺?01320075794.9；授權公告號：CN203095709U】公開了一種內(nèi)循環(huán)硝化濾池，包括池體，在池體中設有分割墻將池體分為過濾池和循環(huán)池，其中所述循環(huán)池和進水管道相連接，所述過濾池內(nèi)設有過濾層，所述過濾層將所述過濾池分為氣水分配區(qū)和出水緩沖區(qū)，所述氣水分配區(qū)的底部和所述過濾池的底部通過循環(huán)管道進行相通，所述氣水分配區(qū)還通過進氣管道和鼓風機的氣體出口相連，所述出水緩沖區(qū)和所述循環(huán)池相通。該內(nèi)循環(huán)硝化濾池的反沖洗過程如下：進水泵停止工作，反沖洗排水閥打開，同時循環(huán)水泵、鼓風機按設定工況調(diào)整工作頻率和工作臺數(shù)，此時，循環(huán)池內(nèi)儲存水作為反沖洗水進入濾料層、出水緩沖區(qū)，再進入反沖洗排水渠道，隨后通過反沖洗排水閥門、反沖洗排水管道排出。

現(xiàn)有前置反硝化工藝只是維持系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，沒有考慮系統(tǒng)的運行優(yōu)化控制，造成城市污水處理廠的噸水耗電量較大，而運行管理人員人數(shù)眾多，造成污水處理的運行成本較高。如上述公開的內(nèi)循環(huán)硝化濾池，當對濾料進行反沖洗時，需要利用水泵重新將循環(huán)池內(nèi)定的水從下往上抽送對濾料進行清洗，能源消耗大，不利于節(jié)約能源和成本；另外，由于濾頭設置在濾池的底部且又位于承托層和濾料層的下方，也就是說，當濾頭和濾板需要安裝或維修更換時，維修人員需要到濾池的底部對濾頭進行操作，并且由于承托層和濾料層壓在濾頭上，不利于濾頭進行安裝或維修更換，這樣增加了工作人員的工作難度，費時、費力，增加了運行成本。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是針對現(xiàn)有的技術存在上述問題，提出了集成式模塊化污水處理廠，本實用新型解決的技術問題是如何簡化反硝化池結構以降低污水處理過程中的運行成本。

本實用新型的目的可通過下列技術方案來實現(xiàn)：集成式模塊化污水處理廠，包括水位從高到低依次設置并通過工藝水管線相連通的水解酸化池、反硝化池、硝化池、中間池和消毒池，所述反硝化池和硝化池通過排水管線與水解酸化池相連通，所述反硝化池和硝化池通過輸風管線與空氣供應系統(tǒng)相連通，所述反硝化池和中間池通過回流管線相連通，其特征在于，所述反硝化池包括池體、與工藝水管線相連通的出水管、與排水管線相連通的沖洗排水管、位于池體底部的布水布氣裝置、位于池體內(nèi)的濾板和固定在濾板上的濾頭，所述濾板固定在池體的上部并將池體的內(nèi)腔分隔成上腔室和下腔室，所述上腔室內(nèi)具有與出水管相通的出水口，所述出水口與濾板之間形成有重力式?jīng)_洗水室，所述下腔室內(nèi)設有懸浮濾料層，所述懸浮濾料層下方的下腔室內(nèi)設有與沖洗排水管相通的排水口。

本集成式模塊化污水處理廠采用將反硝化池前置與硝化池前面實現(xiàn)氮的有效去除，并且各反應池的水位通過從高到底設置，充分利用了水的勢能實現(xiàn)各個反應池的水輸送，節(jié)約了能源，降低了輸送成本；最重要地，通過對反硝化池的結構做出簡化改進，進一步降低了污水處理過程中的運行成本。具體來說，本集成式模塊化污水處理廠中的反硝化池通過改變?yōu)V板的安裝位置，將濾板設置在池體的上部，并將濾料層設置在濾板的下方，通過這樣簡化反硝化池的結構，使得安裝或維修人員就能直接從濾池上部展開維修安裝工作，使得池體內(nèi)的濾板和濾頭的安裝和更換維修更加方便，使得人力成本和維護成本均能得到降低；并且，由于濾板下方的池體下腔室內(nèi)的懸浮濾料層可以懸浮，使得濾料的安裝、調(diào)試以及更換維修也更加方便，能夠進一步降低人力成本和維護成本；同時，當濾料需要沖洗時，將布水布氣裝置關閉，打開沖洗排水管，然后利用重力勢能，重力式?jīng)_洗水室內(nèi)預留的經(jīng)過過濾的凈水會對下方的濾頭、濾板和懸浮濾料層進行反沖洗，當池體內(nèi)的水位退到懸浮濾料層以下時就停止沖洗，也就是說，本反硝化池利用水的重力勢能進行反沖洗，不需要另外設置水泵將水抽上去用于清洗，這樣不僅使得濾池的清洗更加方便，而且節(jié)約能源，從而達到降低噸水處理耗電量的目的；因此，通過以上設計，簡化了反硝化池的結構，使得本集成式模塊化污水處理廠中的反硝化池的安裝、維護和清洗均更加方便，從而使得本集成式模塊化污水處理廠的制造成本、日常維護成本、噸水處理耗電量成本等運行成本能夠得到降低。

在上述的集成式模塊化污水處理廠中，所述懸浮濾料層由多個懸浮濾料顆粒聚集形成，懸浮濾料顆粒的密度小于水的密度，所述懸浮濾料層下方的下腔室內(nèi)還依次具有緩沖區(qū)和配水區(qū)，所述排水口位于配水區(qū)內(nèi)且靠近池體的底部。在反沖洗過程中，上述緩沖區(qū)的設計使得懸浮濾料層在水位下降過程中能夠在池體內(nèi)移動，此時，懸浮濾料層受到的擠壓力較小，懸浮濾料層處于比較松散的狀態(tài)，這樣使得各個濾料顆粒在反沖洗過程中能夠相互摩擦碰撞，從而使得濾料能夠使用少量水就能清洗的更干凈，有利于節(jié)約清洗時的用水量，進而達到降低運行成本的目的；同時，上述設計緩沖區(qū)內(nèi)始終保持有水狀態(tài)，使得懸浮濾料層能夠始終保持聚集狀態(tài)，并且排水口設計在配水區(qū)且靠近池體的底部，從而避免在反沖洗過程中懸浮濾料層中濾料顆粒從排水口排出去。

在上述的集成式模塊化污水處理廠中，所述出水口與濾板之間的距離為1.5m～2m。通過對上述距離的合理設計，使得重力式?jīng)_洗水室能夠保證有充足的水量將下方池體內(nèi)的部件清洗干凈的同時而又不造成水資源浪費，從而降低了污水處理的運行成本。

在上述的集成式模塊化污水處理廠中，所述反硝化池還包括與工藝水管線相連通的進水管和與輸風管線相連通的進風管，所述布水布氣裝置包括固定在配水區(qū)內(nèi)的安裝架，所述安裝架上并排固定有多根呈長條狀的集成式布水布氣管體，所述集成式布水布氣管體上具有與進風管相通的通氣管和與進水管相通的通水管，所述通氣管上具有進氣孔和位于通氣管上端管口的出氣孔，所述通水管上具有進水孔和位于通水管上端管口的出水孔，所述集成式布水布氣管體的內(nèi)部具有中空且氣水共用的分配通道，所述集成式布水布氣管體的兩側側面上具有多個沿集成式布水布氣管體長度方向呈一直線排列的配氣孔，所述配氣孔連通外界和分配通道，所述集成式布水布氣管體的底部具有多個沿集成式布水布氣管體長度方向呈一直線排列的配水孔，所述配水孔連通外界和分配通道，所述通氣管與集成式布水布氣管體固連并從集成式布水布氣管體的底部伸入到分配通道內(nèi)且通氣管的出氣孔與配氣孔的高度一致或略高，所述通水管與集成式布水布氣管體固連并從集成式布水布氣管體的底部伸入到分配通道內(nèi)且通水管的出水孔高度低于配氣孔的高度。本布水布氣裝置通過設計集成式布水布氣管體，將布水和布氣的管路集成到集成式布水布氣管體這一個部件中，并且由于布水布氣管體呈長條狀，其本身布水布氣的面積較大，曝氣生物濾池內(nèi)只需安裝少數(shù)就能實現(xiàn)布水布氣，通過以上設計，從而簡化了布水布氣裝置在反硝化池中的安裝結構減少了布水布氣裝置所占用的安裝空間，進而有利于降低反硝化池組裝和維護的成本；作為替代方案，布水布氣裝置也可以采用傳統(tǒng)的獨立布水系統(tǒng)和獨立曝氣系統(tǒng)，即布水布氣裝置由獨立的用于布水的布水管和用于布氣的曝氣管組成，并安裝布置在配水區(qū)內(nèi)。

在上述的集成式模塊化污水處理廠中，所述通氣管和通水管布置在集成式布水布氣管體的底面中部，且所述通氣管的外周面和通水管的外周面相互貼靠并固定在一起。通過以上對通氣管和通水管布置關系的設計，使得兩者緊密貼靠在一起，有利于進一步提高本裝置的結構緊湊性，從而減少本裝置占用的安裝空間，使得本裝置的安裝布置更加便利，有利于進一步降低本系統(tǒng)的運行成本。

在上述的集成式模塊化污水處理廠中，所述反硝化池還包括與回流管線相連通的回流管，所述通水管也與回流管相通。當中間池中的水質(zhì)不符合凈化要求時，中間池中的水重新通過回流管線，再經(jīng)由回流管輸送到反硝化池中進行凈化處理，如此循環(huán)往復，最終達到凈水目的。

在上述的集成式模塊化污水處理廠中，所述進水孔位于通水管的下端端部，所述通氣管的下端封閉且高于通水管的下端，所述進氣孔位于通氣管的外周面上。通過上述設計，能夠防止水直接從通水管進入。

在上述的集成式模塊化污水處理廠中，所述進氣孔具有多個并沿通氣管軸線方向呈一直線排列。通過上述設計，使得集成式布水布氣管體進氣更加充分，布氣更加均勻，有利于減少集成式布水布氣管體的布置數(shù)量，降低運行成本。

在上述的集成式模塊化污水處理廠中，所述集成式布水布氣管體的頂部具有多個沿集成式布水布氣管體長度方向呈一直線排列的排氣孔，所述排氣孔的孔徑小于配水孔的孔徑。排水孔的設計能夠?qū)⒎峙渫ǖ纼?nèi)的余氣排出，避免形成氣阻。

與現(xiàn)有技術相比，本集成式模塊化污水處理廠具有以下優(yōu)點：本集成式模塊化污水處理廠簡化了反硝化池和布水布氣裝置的結構，使得本集成式模塊化污水處理廠中的反硝化池和布水布氣裝置的安裝、維護和清洗均更加方便，從而使得本集成式模塊化污水處理廠的制造成本、日常維護成本、噸水處理耗電量成本等運行成本能夠得到大大降低。

附圖說明

圖1是本集成式模塊化污水處理廠的污水處理流程框圖。

圖2是本反硝化池的平面示意圖一。

圖3是本反硝化池的平面示意圖二。

圖4是本布水布氣裝置的正視簡化示意圖。

圖5是圖4中A處的局部放大示意圖。

圖6是本布水布氣裝置的側視簡化示意圖。

圖中，1、水解酸化池；2、反硝化池；21、池體；21a、上腔室；21a1、重力式?jīng)_洗水室；21b、下腔室；21b1、緩沖區(qū)；21b2、配水區(qū)；21c、出水口；21d、排水口；3、硝化池；4、中間池；5、消毒池；6、空氣供應系統(tǒng)；7、出水管；8、沖洗排水管；9、布水布氣裝置；91、集成式布水布氣管體；91a、分配通道；92、通氣管；921、進氣孔；922、出氣孔；93、通水管；931、進水孔；932、出水孔；94、配氣孔；95、配水孔；96、排氣孔；10、濾板；11、濾頭；12、懸浮濾料層；13、進水管；14、進風管；15、回流管；16、安裝架；a、工藝水管線；b、排水管線；c、輸風管線；d、回流管線。

具體實施方式

以下是本實用新型的具體實施例并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步的描述，但本實用新型并不限于這些實施例。

具體來說，如圖1所示，本集成式模塊化污水處理廠包括水位從高到低依次設置并通過工藝水管線a相連通的水解酸化池1、反硝化池2、硝化池3、中間池4和消毒池5，反硝化池2和硝化池3通過排水管線b與水解酸化池1相連通，反硝化池2和硝化池3通過輸風管線c與空氣供應系統(tǒng)6相連通，反硝化池2和中間池4通過回流管線d相連通。空氣供應系統(tǒng)6為空氣壓縮機組或鼓風機組。

如圖2和圖3所示，本反硝化池2包括池體21、與工藝水管線a相連通的出水管7、與排水管線b相連通的沖洗排水管8、與工藝水管線a相連通的進水管13、與輸風管線c相連通的進風管14、位于池體21底部的布水布氣裝置9、位于池體21內(nèi)的濾板10和固定在濾板10上的濾頭11，濾板10固定在池體21的上部并將池體21的內(nèi)腔分隔成上腔室21a和下腔室21b，上腔室21a內(nèi)具有與出水管7相通的出水口21c，出水口21c與濾板10之間形成有重力式?jīng)_洗水室21a1，出水口21c與濾板10之間的距離為1.5m～2m。下腔室21b內(nèi)設有懸浮濾料層12，懸浮濾料層12由多個懸浮濾料顆粒聚集形成，懸浮濾料顆粒的密度小于水的密度。懸浮濾料層12下方的下腔室21b內(nèi)設有與沖洗排水管8相通的排水口21d。懸浮濾料層12下方的下腔室21b內(nèi)還依次具有緩沖區(qū)21b1和配水區(qū)21b2，排水口21d位于配水區(qū)21b2內(nèi)且靠近池體21的底部。

其中，布水布氣裝置9包括固定在配水區(qū)21b2內(nèi)的安裝架16，安裝架16上并排固定有多根呈長條狀的集成式布水布氣管體91。更具體地，如圖4、圖5和圖6所示，集成式布水布氣管體91上具有與進風管14相通的通氣管92和與進水管13相通的通水管93，通水管93也與回流管15相通。通氣管92和通水管93布置在集成式布水布氣管體91的底面中部，且通氣管92的外周面和通水管93的外周面相互貼靠并固定在一起。通氣管92上具有進氣孔921和位于通氣管92上端管口的出氣孔922，通水管93上具有進水孔931和位于通水管93上端管口的出水孔932。進水孔931位于通水管93的下端端部，通氣管92的下端封閉且高于通水管93的下端，進氣孔921位于通氣管92的外周面上且具有多個并沿通氣管92軸線方向呈一直線排列。位于分配通道91a外的通氣管92的外周面上還具有余氣釋放孔，余氣釋放孔位于進氣孔921的上方且孔徑小于進氣孔921的孔徑，余氣釋放孔用于釋放分配通道91a內(nèi)存的余氣。

如圖6所示，集成式布水布氣管體91的內(nèi)部具有中空且氣水共用的分配通道91a。集成式布水布氣管體91的兩側側面上具有多個沿集成式布水布氣管體91長度方向呈一直線排列的配氣孔94，配氣孔94連通外界和分配通道91a。集成式布水布氣管體91的底部具有多個沿集成式布水布氣管體91長度方向呈一直線排列的配水孔95，配水孔95連通外界和分配通道91a。集成式布水布氣管體91的頂部具有多個沿集成式布水布氣管體91長度方向呈一直線排列的排氣孔96，排氣孔96的孔徑小于配水孔95的孔徑。通氣管92與集成式布水布氣管體91固連并從集成式布水布氣管體91的底部伸入到分配通道91a內(nèi)且通氣管92的出氣孔922與配氣孔94的高度一致或略高，通水管93與集成式布水布氣管體91固連并從集成式布水布氣管體91的底部伸入到分配通道91a內(nèi)且通水管93的出水孔932高度低于配氣孔94的高度。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。

盡管本文較多地使用了水解酸化池1、反硝化池2、池體21、上腔室21a、重力式?jīng)_洗水室21a1、下腔室21b、緩沖區(qū)21b1、配水區(qū)21b2、出水口21c、排水口21d、硝化池3、中間池4、消毒池5、空氣供應系統(tǒng)6、出水管7、沖洗排水管8、布水布氣裝置9、集成式布水布氣管體91、分配通道91a、通氣管92、進氣孔921、出氣孔922、通水管93、進水孔931、出水孔932、配氣孔94、配水孔95、排氣孔96、濾板10、濾頭11、懸浮濾料層12、進水管13、進風管14、回流管15、安裝架16、工藝水管線a、排水管線b、輸風管線c、回流管線d等術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實用新型精神相違背的。