本發(fā)明涉及環(huán)境治理技術領域，特別涉及一種污水處理設備和方法。

背景技術：

隨著工業(yè)的發(fā)展，環(huán)境污染成為了人們關注的焦點，保護環(huán)境成了當今社會最重要的事情之一。在現(xiàn)有技術中，也有使用生物膜法進行污水處理，生物膜法是利用附著生長于某些固體物表面的微生物(即生物膜)進行有機污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態(tài)系統(tǒng)，其附著的固體介質(zhì)稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為厭氧層、好氧層、附著水層、流動水層。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附著水層有機物，由好氧層的好氧菌將其分解，再進入?yún)捬鯇舆M行厭氧分解，流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜，如此往復以達到凈化污水的目的。

在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)至少存在如下問題：

1.污水與填料的接觸機會和接觸面積小，無法高效的處理污水；

2.污水處理后的污泥不易排走，滯留在填料之間易引起水質(zhì)惡化，影響處理效果；

3.填料更換，構筑物維修困難。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種結構簡單，高效處理污水的污水處理設備和方法。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明實施例的一個方面，本發(fā)明第一實施例提供了一種污水處理設備，該設備包括：生物污泥吸附池和與其連通的氧化降解池；污水依次流經(jīng)生物污泥吸附池和氧化降解池。生物污泥吸附池內(nèi)設置有：第一生物膜附著裝置，用于吸附生物污泥吸附池內(nèi)的污水中的污染物；吸附曝氣裝置，用于向生物污泥吸附池內(nèi)輸入氧濃度在第一閾值內(nèi)的氧氣，以增加第一生物膜附著裝置周圍的氧含量。氧化降解池內(nèi)設置有：第二生物膜附著裝置，用于氧化降解氧化降解池內(nèi)的污水中的污染物；氧化降解曝氣裝置，用于向氧化降解池內(nèi)輸入氧濃度為第二閾值內(nèi)的氧氣，以增加第二生物吸附裝置周圍的氧含量。第二閾值大于第一閾值。

進一步地，本實施例提供的污水處理設備還包括：與氧化降解池連通的脫氮除磷池，脫氮除磷池內(nèi)設置有：第三生物膜附著裝置，用于對脫氮除磷池內(nèi)的污水中的污染物進行脫氮除磷；脫氮除磷曝氣裝置，用于向脫氮除磷池內(nèi)輸入氧濃度在第三閾值內(nèi)的氧氣，以增加第三生物膜附著裝置周圍的氧含量。第三閾值大于或等于第二閾值。

進一步地，在本實施例提供的污水處理設備中，生物污泥吸附池與氧化降解池共用的池壁上設置有第一過水孔。氧化降解池與脫氮除磷池共用的池壁上設置有第二過水孔。第一過水孔設置于其所在的池壁的上端，第二過水孔設置于其所在的池壁的下端，或

第一過水孔設置于其所在的池壁的下端，第二過水孔設置于其所在的池壁的上端。

進一步地，在本實施例提供的污水處理設備中，氧化降解池的水力停留時間為生物污泥吸附池的水力停留時間的一至兩倍。脫氮除磷池的水力停留時間為氧化降解池的水力停留時間的四至六倍。水力停留時間為相應池體的體積與該池體進水流量的比例。

進一步地，在本實施例提供的污水處理設備中，第一過水孔和/或第二過水孔的寬度與其所在的池壁的寬度相同。

進一步地，本實施例提供的污水處理設備還包括：排泥裝置，包括：生物污泥吸附排泥組件，固定設置于生物污泥吸附池的底部，以將沉淀與生物污泥吸附池內(nèi)的污泥排出；和/或

氧化降解排泥組件，固定設置于氧化降解池的底部，以將沉淀與氧化降解池內(nèi)的污泥排出；和/或

脫氮除磷排泥組件，固定設置于脫氮除磷池的底部，以將沉淀與脫氮除磷池內(nèi)的污泥排出。

進一步地，在本實施例提供的污水處理設備中，生物膜附著裝置包括：填料和用于固定填料的支架。生物污泥吸附池內(nèi)設置至少兩層生物膜附著裝置。氧化降解池內(nèi)設置至少兩層生物膜附著裝置；和/或

脫氮除磷池內(nèi)設置至少兩層生物膜附著裝置。

進一步地，本實施例提供的污水處理設備還包括：出水裝置，設置于脫氮除磷曝氣裝置除第二過水孔所在池壁以外的至少一個池壁上。出水裝置為溢流堰結構。

根據(jù)本發(fā)明實施例的另一個方面，本發(fā)明第二實施例提供了一種污水處理方法，該方法包括：將污水通入生物污泥吸附池；在生物污泥吸附池內(nèi)通入氧濃度為第一閾值內(nèi)的氧氣，使得生物污泥吸附池內(nèi)的污水中的污染物吸附在第一生物膜附著裝置上；將流經(jīng)生物污泥吸附池后的污水通入氧化降解池；在氧化降解池內(nèi)通入氧濃度為第二閾值內(nèi)的氧氣，，通過第二生物膜附著裝置對所述氧化降解池內(nèi)的污水中的污染物進行氧化降解。

進一步地，本實施例提供的污水處理方法還包括：將流經(jīng)氧化降解池后的污水通入脫氮除磷池；在脫氮除磷池內(nèi)通入氧濃度為第三閾值內(nèi)的氧氣，通過第三生物膜附著裝置對脫氮除磷池內(nèi)的污水中的污染物進行脫氮除磷。

進一步地，本實施例提供的污水處理方法還包括：將沉底于生物污泥吸附池內(nèi)的污泥通過生物污泥吸附排泥組件排出；和/或

將沉底于氧化降解池內(nèi)的污泥通過氧化降解排泥組件排出；和/或

將沉底于脫氮除磷池內(nèi)的污泥通過脫氮除磷排泥組件排出。

本發(fā)明實施例的有益效果在于，因為采用在生物污泥吸附池內(nèi)設置有：第一生物膜附著裝置和吸附曝氣裝置；在氧化降解池內(nèi)設置有：第二生物膜附著裝置和氧化降解曝氣裝置，分別向生物污泥吸附池內(nèi)輸入氧濃度在第一閾值內(nèi)的氧氣，向氧化降解池內(nèi)輸入氧濃度為第二閾值內(nèi)的氧氣，且第二閾值大于第一閾值的技術手段，所以解決了污水與填料難接觸，降解有機物不徹底的技術問題，進而達到增大了污水與填料的接觸機會，降解有機物的同時又防止堵塞的技術效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明第一實施例提供的污水處理設備的總體結構示意圖；

圖2是本發(fā)明第一實施例提供的污水處理設備水流方向的示意圖；

圖3是本發(fā)明第一實施例提供的污水處理設備曝氣裝置布置示意圖；

圖4是本發(fā)明第二實施例提供的污水處理方法的方法流程圖。

附圖標記：10、生物污泥吸附池，11、第一生物膜附著裝置，12、吸附曝氣裝置，13、第一過水孔，20、氧化降解池，21、第二生物膜附著裝置，22、氧化降解曝氣裝置，23、第二過水孔，30、脫氮除磷池，31、第三生物膜附著裝置，32、脫氮除磷曝氣裝置，40、排泥裝置，41、生物污泥吸附排泥組件，42、氧化降解排泥組件，43、脫氮除磷排泥組件，50、出水裝置。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面結合具體實施方式并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。

請參閱圖1，圖1是本發(fā)明第一實施例提供的污水處理設備的總體結構示意圖。

如圖1所示，本發(fā)明提供實施例提供了一種污水處理設備，該設備包括：生物污泥吸附池10和與其連通的氧化降解池20。污水依次流經(jīng)生物污泥吸附池10和氧化降解池20。

生物污泥吸附池10內(nèi)設置有第一生物膜附著裝置11和吸附曝氣裝置12。

其中，第一生物膜附著裝置11用于吸附生物污泥吸附池10內(nèi)的污水中的污染物。吸附曝氣裝置12用于向生物污泥吸附池10內(nèi)輸入氧濃度在第一閾值內(nèi)的氧氣，以增加第一生物膜附著裝置11周圍的氧含量。

氧化降解池20內(nèi)設置有：第二生物膜附著裝置21和氧化降解曝氣裝置22。

其中，第二生物膜附著裝置21，用于氧化降解氧化降解池20內(nèi)的污水中的污染物。氧化降解曝氣裝置22，用于向氧化降解池20內(nèi)輸入氧濃度為第二閾值內(nèi)的氧氣，以增加第二生物膜附著裝置21周圍的氧含量。

第二閾值大于第一閾值。

在本實施例中，污水處理設備為采用兩個階段處理污水的方式對污水進行處理，由于分段處理，微生物群體完全隔開的兩個階段裝置能取得更佳和更穩(wěn)定的處理效果。第一階段是通過設置在污水處理設備中的生物污泥吸附池10對污水進行處理。

需要說明的是：

其中，填料是生物膜的載體，是常規(guī)生物污泥吸附工藝的關鍵，直接影響處理效果，選擇適宜的填料非常重要。所以，優(yōu)選地，在本實施例中，第一生物膜附著裝置11和第二生物膜附著裝置21中的填料采用組合填料，填料的單元直徑Φ150×100mm。組合填料是在軟性填料和半軟性填料的基礎上發(fā)展而成的，它兼有兩者的優(yōu)點。其結構是將塑料圓片壓扣改成雙圈大塑料環(huán)，將醛化纖維或滌綸絲壓在環(huán)的環(huán)圈上，使纖維束均勻分布。內(nèi)圈是雪花狀塑料枝條，既能掛膜，又能有效切割氣泡，提高氧的轉移速率和利用率。使水氣生物膜得到充分交換，使水中的有機物得到高效處理。具有比表面積大、氧利用率高、孔隙可變、不堵塞、適用范圍廣等優(yōu)點。

其中，曝氣裝置為生物膜附著裝置的重要組成部分，它對于充分發(fā)揮填料上生物膜降解作用，維持生物污泥吸附池10和氧化降解池20中生物膜的更新等具有重要作用。本發(fā)明實施例中的曝氣裝置包括：吸附曝氣裝置12、氧化降解曝氣裝置22和脫氮除磷曝氣裝置32，曝氣裝置采用膜片式微孔曝氣裝置，具體可選用260mm膜片式微孔曝氣裝置，該裝置曝氣氣泡直徑小，氣液界面積大，氣泡擴散均勻，不會產(chǎn)生孔眼堵塞，耐腐蝕性強，比常規(guī)產(chǎn)品固定螺旋曝氣器、散流曝氣器和穿孔管曝氣器能耗降低40％，或增加污水處理量40％。

通過吸附曝氣裝置12向生物污泥吸附池10內(nèi)輸入氧濃度在第一閾值內(nèi)的氧氣。氧化降解曝氣裝置22向氧化降解池20內(nèi)輸入氧濃度為第二閾值內(nèi)的氧氣，且第二閾值大于第一閾值。由于污水中的污染物對生存的環(huán)境有著不同的要求，對其影響最大的就是氧濃度的大小。所以，在本實施例中，通過設置不同的氧濃度的閾值，使得對污水中的污染物的處理達到不同的效果。在生物污泥吸附池10內(nèi)，主要是有機物進行吸附處理，對污水中懸浮物、膠體顆粒、游離細菌及溶解性物質(zhì)進行處理。在氧化降解池20內(nèi)，主要是對有機物進行氧化降解處理，對污水中另一部分懸浮物、膠體顆粒及大分子化合物進行處理。在生物污泥吸附池10內(nèi)，由于污染物濃度高，能存活的主要是原核細菌，對污染物的去除主要靠活性污泥的吸附作用；污水中的有機污染物與活性污泥、生物膜接觸時，因為物理吸附和生物吸附作用被大量去除。活性污泥和生物膜表面富集著大量的微生物，外部覆蓋著多糖類的粘質(zhì)層，與污水接觸時，污水中呈懸浮和膠體狀態(tài)的有機污染物即被活性污泥所凝聚和吸附得到去除。在氧化降解池20內(nèi)，由于有機底物充足,增長速率較大的異養(yǎng)菌增殖速度較快,成為此空間段的優(yōu)勢種群；存活在活性污泥和生物膜中的微生物，不斷從污水中攝取有機物作為營養(yǎng)加以攝取、吸收，微生物對其進行代謝反應，氧化分解，最終形成CO₂、H₂O等穩(wěn)定的無機物。在本實施例中，優(yōu)選地，第一閾值為0.2～0.7mg/L，第二閾值1～2mg/L。使得生物污泥吸附池10中的設置的第一生物膜附著裝置11和吸附曝氣裝置12主要達到對污水中污染物的吸附處理的效果，而使得氧化降解池20中設置的第二生物膜附著裝置21和氧化降解曝氣裝置22主要達到對污水中污染物的氧化處理的效果。

更進一步地，如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的污水處理設備還包括：與所述氧化降解池20連通的脫氮除磷池30，脫氮除磷池30內(nèi)設置有：

第三生物膜附著裝置31，用于對脫氮除磷池30內(nèi)的污水中的污染物進行脫氮除磷處理。脫氮除磷曝氣裝置32，用于向脫氮除磷池30內(nèi)輸入氧濃度在第三閾值內(nèi)的氧氣，以增加第三生物膜附著裝置31周圍的氧含量。第三閾值大于或等于第二閾值。

由于污染物對生存的環(huán)境有著不同的要求，對其影響最大的就是氧濃度的大小。所以，在本實施例中，通過設置不同的氧濃度的閾值，使得對污染物的處理達到不同的效果。在氧化降解池20內(nèi)，主要是對污染物進行氧化降解處理，對污水中另一部分懸浮物、膠體顆粒及大分子化合物進行處理。脫氮除磷池30，由于異養(yǎng)菌的生長受到了限制,硝化菌則由于溶解氧充足、底物(如氨氮)濃度高,使得氨氮能夠在此段被較快去除。在脫氮除磷池30內(nèi)，由于有機底物濃度的降低,異養(yǎng)菌的生長受到了限制,硝化菌屬于自氧菌，則由于溶解氧充足、底物(如氨氮)濃度高,而逐漸成為此段空間的優(yōu)勢種群,使得氨氮能夠在此段被較快去除。并且因為氧擴散的限制，生物膜內(nèi)的微生物絮體內(nèi)產(chǎn)生溶解氧(DO)梯度，微生物絮體的外表面DO較高，以好氧菌、硝化菌為主；深入絮體內(nèi)部DO較低，反硝化菌占優(yōu)勢。微生物絮體內(nèi)缺氧環(huán)境的存在，導致了同時硝化反硝化的發(fā)生。

在本實施例中，優(yōu)選地，第二閾值為1～2mg/L，第三閾值為1～3mg/L。通過脫氮除磷曝氣裝置32向脫氮除磷池30內(nèi)輸入氧濃度在第三閾值內(nèi)的氧氣，以增加所述第三生物膜附著裝置31周圍的氧含量，以達到對脫氮除磷池30中有機物脫氮除磷的處理。

需要說明的是，生物污泥吸附池10、氧化降解池20和脫氮除磷池30的數(shù)量不受限制，其組合方式也并不受限制。比如，可以是生物污泥吸附池10和脫氮除磷池30組合使用，也可以是氧化降解池20和脫氮除磷池30組合使用。

其中，污水處理設備曝氣裝置(包括：吸附曝氣裝置12，降解曝氣裝置22和脫氮除磷曝氣裝置32)的布置示意圖如圖3所示。

請參閱圖2，圖2是本發(fā)明第一實施例提供的污水處理設備水流方向的示意圖。

如圖2所示，本實施例提供的污水處理設備中的生物污泥吸附池10與氧化降解池20共用的池壁上設置有第一過水孔13。氧化降解池20與脫氮除磷池30共用的池壁上設置有第二過水孔23。第一過水孔13設置于其所在的池壁的上端，第二過水孔23設置于其所在的池壁的下端，或

第一過水孔13設置于其所在的池壁的下端，第二過水孔23設置于其所在的池壁的上端。

具體地，在發(fā)明提供的實施中，采用上下翻越的進出水方式進出水。需要說明的是，在圖2中，⊕表示由上進水，⊙表示由下進水，箭頭表示水流方向。其中，上下翻越進出水具體實現(xiàn)結構為，生物污泥吸附池10與氧化降解池20有一個共用的池壁，在該共用的池壁的設置第一過水孔13。氧化降解池20與脫氮除磷池30也有一個共用的池壁，在該共用的池壁的設置第二過水孔23。當?shù)谝贿^水孔13設置的位置為生物污泥吸附池10與氧化降解池20共用池壁的上部分時，則將第二過水孔23的設置在氧化降解池20與脫氮除磷池30共用池壁的下部分。同理，當?shù)谝贿^水孔13的位置設置在生物污泥吸附池10與氧化降解池20共用池壁的下部分時，則將第二過水孔23的設置在氧化降解池20與脫氮除磷池30共用池壁的上部分。通過上下翻越的方式進出水，加強了污水的流動性，增大了污水與填料的接觸機率，同時，也實現(xiàn)了污水先進先出的原則，使得污水在池內(nèi)的停留時間相一致，到達池內(nèi)的污水都能得到完全的處理，以達到可靠的污水處理效果。

優(yōu)選地，第一過水孔13和/或第二過水孔23的寬度與其所在的池壁的寬度相同。

在本實施例中，給出了一種優(yōu)選實施例，將第一過水孔13和/或第二過水孔23的寬度設置為與其所在的池壁的寬度相同。有效的防止形成死角，以確保污水能及時的排進和排出。

更進一步地，在本實施例提供的污水處理設備中，氧化降解池20的水力停留時間為生物污泥吸附池10的水力停留時間的一至兩倍。脫氮除磷池30的水力停留時間為所述氧化降解池20的水力停留時間的四至六倍。水力停留時間為相應池體的體積與該池體進水流量的比例。

需要說明的是，水力停留時間是指待處理污水在反應器內(nèi)(在本實施例中，是指生物污泥吸附池10、氧化降解池20和脫氮除磷池30)的平均停留時間，也就是污水與生物反應器內(nèi)微生物作用的平均反應時間。因此，如果反應器的有效容積為V(立方米)，則：HRT＝V/Q(h)，即水力停留時間等于反應器體積與流量之比。

具體地，在第一階段，即在生物污泥吸附池10階段時，為高負荷運行，負荷通常為2～6KgBOD₅/(KgMLSS·d)，污泥齡約0.5天，水力停留時間一般為0.5小時。在第二階段，即在氧化降解池20階段時，該階段的荷低于第一段1-0.5KgBOD₅/(KgMLSS·d)，污泥齡約2天，水力停留時間一般為0.5-1小時。在第三階段，即在脫氮除磷池階段時，該階段為低負荷運行，負荷通常為0.15～0.30KgBOD₅/(KgMLSS·d)，污泥齡為15天～20天，水力停留時間為2～3小時。

如圖1所示，在本發(fā)明提供的污水處理設備中，還包括：排泥裝置40，該排泥裝置40包括：生物污泥吸附排泥組件41、氧化降解排泥組件42和/或脫氮除磷排泥組件43。

其中，生物污泥吸附排泥組件41固定設置于生物污泥吸附池10的底部，以將沉淀與生物污泥吸附池10內(nèi)的污泥排出。

氧化降解排泥組件42固定設置于氧化降解池20的底部，以將沉淀與氧化降解池20內(nèi)的污泥排出。

脫氮除磷排泥組件43固定設置于脫氮除磷池30的底部，以將沉淀與脫氮除磷池30內(nèi)的污泥排出。

在本實施例中，由于在進行污水處理的同時會產(chǎn)生一定的污泥，所以，通過設置排泥裝置40的方式將污泥排出。優(yōu)選地，可以通過在排泥裝置40設置排泥管，以方便維修和保養(yǎng)。

如圖1所示，在本發(fā)明提供的污水處理設備中，生物膜附著裝置包括：填料和用于固定填料的支架。生物污泥吸附池10內(nèi)設置至少兩層生物膜附著裝置。氧化降解池20內(nèi)設置至少兩層生物膜附著裝置，和/或

脫氮除磷池30內(nèi)設置至少兩層生物膜附著裝置。

具體地，生物膜附著裝置是指：第一生物膜附著裝置11，第二生物膜附著裝置21和第三生物膜附著裝置31，且生物污泥吸附池10內(nèi)設置至少兩層生物吸附裝置，氧化降解池20內(nèi)設置至少兩層生物膜附著裝置，和/或

脫氮除磷池30內(nèi)設置至少兩層生物膜附著裝置。每一層生物膜附著裝置之間留有一定的空隙，例如，當污水處理設備的總高度為5.5m，當生物膜附著裝置為兩層時，兩層生物膜附著裝置之間的間距為0.3m，第一過水孔13的高度為0.8m，第二過水孔23的高度為0.4m。

如圖1所示，在本發(fā)明提供的污水處理設備中，該污水處理設備還包括：出水裝置50，設置于脫氮除磷曝氣裝置32除第二過水孔23所在池壁以外的至少一個池壁上。出水裝置50為溢流堰結構。

具體地，需要說明的是，考慮到污水與填料充分接觸，進水側不設置出水裝置。

請參閱圖4，圖4是本發(fā)明第二實施例提供的污水處理方法的方法流程圖。

如圖4所示，本發(fā)明第二實施例提供了一種與污水處理設備相對應的的污水處理方法，該方法包括：將污水通入生物污泥吸附池10。在生物污泥吸附池10內(nèi)通入氧濃度為第一閾值內(nèi)的氧氣，使得生物污泥吸附池10內(nèi)的污水中的污染物吸附在第一生生物膜附著裝置11上。將流經(jīng)生物污泥吸附池10后的污水通入氧化降解池20。在氧化降解池20內(nèi)通入氧濃度為第二閾值內(nèi)的氧氣，通過第二生物膜附著裝置21對氧化降解池20內(nèi)的污水中的污染物進行氧化降解。

在本實施例提供的污水處理方法中，采用兩個階段的方法對污水進行處理，第一階段的污水處理方法為：在生物污泥吸附池10內(nèi)通入氧濃度為第一閾值內(nèi)的氧氣，使得生物污泥吸附池10內(nèi)的污水中的污染物吸附在第一生物膜附著裝置11上，以實現(xiàn)對污水進行處理。需要說明的是，對污水進行處理，一方面是對污水中的無機物進行處理，這可通過沉淀污水，以將沉淀物排出的方式得以實現(xiàn)。另一方面，也是最重要的方面，即對污水中的有機物的處理。需要說明的是，在第一階段的污水處理中，以有機物的處理為主，其中，具體為微生物的絮凝吸附作用為主。在將污水流經(jīng)生物污泥吸附池10前可以先將污水進行沉淀，只需在生物污泥吸附池10設置一個沉淀池即可。污水中的有機物進入生物污泥吸附池10，在生物污泥吸附池10內(nèi)原有的菌膠團的誘導促進下很快絮凝在一起，絮凝物結構與菌膠團類似，使污水中有機物質(zhì)脫穩(wěn)吸附。同時，生物污泥吸附池10中的懸浮絮凝體對水中懸浮物、膠體顆粒、游離細菌及溶解性物質(zhì)進行網(wǎng)捕、吸收，使污染物被裹在懸浮絮凝體中而去除。第一階段的反應原理主要包括以下幾個方面：第一，絮凝、沉淀原理。污水中已存在大量適應污水的有機物，這些有機物具有自發(fā)絮凝性，形成自然絮凝劑。當污水中的有機物被通入氧濃度為第一閾值內(nèi)的氧氣時，在第一階段內(nèi)原有的菌膠團的誘導促進下，很快絮凝在一起，絮凝物結構與菌膠團類似，是污水中有機物質(zhì)脫穩(wěn)吸附。第二，吸附機理。原核生物體積小，比表面積大，細菌繁殖速度快，活性強，并且通過酶解作用，改變了懸浮物、膠體顆粒及大分子化合物的表面結構性質(zhì)，造成了活性污泥對水中有機物和懸浮物較強的吸附能力。第三，吸收生物氧化原理。污水中溶解性物質(zhì)一般通過擴散途徑，穿過細胞膜而被細胞吸收。大部分底物如氨基酸、單糖和陽離子是由酶輸入細胞的，通常生物在吸附以后，必須對細胞表面進行再生。在第一階段中，有機物絕大部分是以吸附、吸收的形式被去除的占總去除量的80％左右,而氧化作用只占較少比例，約20％左右。一般城市生活污水所含的BOD₅和CODcr約50％以上是由懸浮固體(SS)形成的，而第一階段對非溶解性有機物包括懸浮物質(zhì)和膠體物質(zhì)的去除率很高，即第一階段BOD₅和CODcr的去除率很高。在第一階段中，大分子長鏈有機物被分解成小分子有機物，難降解有機物被分解成可降解有機物。優(yōu)選地，在第一階段時，第一閾值內(nèi)保持在0.2～0.7mg/L之間。

第二階段的污水處理方法為：將流經(jīng)生物污泥吸附池10后的污水通入氧化降解池20，然后在氧化降解池20內(nèi)通入氧濃度為第二閾值內(nèi)的氧氣。第二階段的反應原理主要為氧化降解原理。具體地，第二階段去除有機污染物的方式與普通生物接觸氧化相似，主要以氧化為主，難溶性大分子物質(zhì)在胞外酶作用下水解為可溶的小分子，可溶小分子物質(zhì)被細菌吸收到細胞內(nèi)，由細菌細胞的新陳代謝作用而將有機物質(zhì)氧化為CO₂、H₂O等無機物，而產(chǎn)生的能量儲存于細胞中。第二階段為好氧運行，因此它所擁有的生物主要是處于內(nèi)源呼吸階段的細菌、原生動物和后生動物，第二階段的低污泥負荷和長泥齡為原生動物的生長提供了很好的環(huán)境條件，而原生動物的大量存在對游離性細菌的去除又有很好的作用。同時由于第一階段的出水作為第二階段的進水，水質(zhì)已相當穩(wěn)定，為第二階段微生物種群的生長繁殖創(chuàng)造了有利條件。其數(shù)量也比同負荷下的一級活性污泥法多。因為第二階段去除有機污染物的機理主要以氧化為主，而高級生物的內(nèi)源呼吸作用要比低級生物強，所以第二階段產(chǎn)生的剩余污泥量很少。第二階段和普通活性污泥法的污泥負荷相同時，其污泥量僅有普通法的1/4～1/3，同時由于第二階段內(nèi)原生動物和后生動物對其他微生物的吞噬作用，當污泥濃度相同時，第二階段的污泥齡長。

如圖4所示，本發(fā)明污水處理方法實施例還包括：將流經(jīng)氧化降解池20后的污水通入脫氮除磷池30。在脫氮除磷池30內(nèi)通入氧濃度為第三閾值內(nèi)的氧氣，通過第三生物膜附著裝置31對所述脫氮除磷池30內(nèi)的污水中的污染物進行脫氮除磷。

具體地，在本實施例中，對該污水處理方法進行了優(yōu)化，即在污水通過第一階段和第二階段的處理后，再將流經(jīng)氧化降解池20后的污水通入脫氮除磷池30內(nèi)進行第三階段的污水處理。在污水處理的第三階段,由于有機底物濃度的降低,異養(yǎng)菌的生長受到了限制,硝化菌則由于溶解氧充足、底物(如氨氮)濃度高,而逐漸成為此段空間的優(yōu)勢種群,使得氨氮能夠在此段被較快去除。而且填料上內(nèi)外菌群種因接觸溶解氧不同往往菌群構成有差異。缺氧菌附著在填料內(nèi)部生長。好氧菌則在外部充分接觸氧氣。由于氧擴散的限制，生物膜內(nèi)的微生物絮體內(nèi)產(chǎn)生DO梯度，微生物絮體的外表面DO較高，以好氧菌、硝化菌為主；深入絮體內(nèi)部DO較低，反硝化菌占優(yōu)勢。微生物絮體內(nèi)缺氧環(huán)境的存在，導致了同時硝化反硝化的發(fā)生。且填料分層，接近底部的填料層接觸氧氣的機會較大，中上層填料溶解氧含量較小，好氧菌聚集在下部，缺氧菌聚集在中上層。好氧菌與缺氧菌同時存在的情況一定程度上為脫氮除磷提供了良好的條件。在實際工程中如果工藝既要考慮脫氮又要兼顧除磷,那么在實際很多工藝運行過程中很難同時達到既除磷又脫氮的處理效果。因為在脫氮和除磷機理上兩個生化過程存在著泥齡矛盾,硝化菌需要長泥齡而除磷則相反。該方法在一定程度上解決了脫氮與除磷在泥齡上的矛盾。一部分需要長泥齡的硝化菌附著生長在池內(nèi)的填料上,另外一部分除磷微生物則以活性污泥的形式懸浮生長在池內(nèi)，隨著污泥的排出而去除；相輔相成，達到了同步脫氮除磷的效果。

如圖4所示，本發(fā)明污水處理方法實施例還包括：將沉底于生物污泥吸附池10內(nèi)的污泥通過生物污泥吸附排泥組件41排出。和/或

將沉底于氧化降解池20內(nèi)的污泥通過氧化降解排泥組件42排出。和/或

將沉底于脫氮除磷池30內(nèi)的污泥通過脫氮除磷排泥組件43排出。

由于會在生物污泥吸附池10內(nèi)，氧化降解池20內(nèi)和脫氮除磷池30內(nèi)產(chǎn)生污泥，所以，分別通過生物污泥吸附排泥組件41，氧化降解排泥組件42和脫氮除磷排泥組件43將污泥排出。前文已經(jīng)進行描述，此處不再贅述。

本發(fā)明通過上述實施例公開的污水處理設備和方法，一方面，由于水流的慣性、組合填料和曝氣裝置的擾流作用，增大了污水與填料的接觸機會，達到降解有機物的同時又防止堵塞的目的；另一方面，由于分段處理，微生物群體完全隔開的三段系統(tǒng)能取得更佳和更穩(wěn)定的處理效果。

應當理解的是，本發(fā)明的上述具體實施方式僅僅用于示例性說明或解釋本發(fā)明的原理，而不構成對本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權利要求旨在涵蓋落入所附權利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。