本實(shí)用新型涉及污水的多級(jí)處理系統(tǒng)，特別是涉及一種一體化污水處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著人口聚集地增長，生活污水和工業(yè)污水排放量增加，部分地區(qū)已超過原有受納水體的自凈能力。大量有毒有害物質(zhì)流入自然水體，使水體溶氧量下降，污染物濃度上升，原有生態(tài)系統(tǒng)遭受破壞，水體發(fā)臭發(fā)黑，蚊蟲滋生。這不僅使水體失去原有的使用功能和景觀功能，而且嚴(yán)重影響周邊地區(qū)人民的用水安全及身體健康。

隨著國家實(shí)施節(jié)能減排戰(zhàn)略，我國污水處理行業(yè)的建設(shè)規(guī)模和服務(wù)范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。污水處理建設(shè)市場和運(yùn)營市場進(jìn)入高速發(fā)展期，一方面，目前城市污水處理率已提前完成70％的目標(biāo)，但縣城和建制鎮(zhèn)污水處理率依然較低；另一方面，我國農(nóng)村污染不斷擴(kuò)大，導(dǎo)致流域支流、河網(wǎng)以及地下水的水質(zhì)持續(xù)快速惡化。

治理污水的方法有很多，其中吸附法因簡單、高效、污染小等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是最有前景的處理方法。但傳統(tǒng)吸附劑材料都存在吸附量低，易團(tuán)聚、極易產(chǎn)生二次污染，分離困難和循環(huán)性能差等瓶頸問題。

生物膜法是分散生活污水處理主要應(yīng)用的一種人工處理技術(shù)，包括厭氧和好氧生物膜兩種。厭氧或好氧微生物附著在載體表面，形成生物膜來吸附、降解污水中的污染物，達(dá)到凈化目的。目前，新型的生物膜法和固定化微生物技術(shù)也在研究中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型是針對傳統(tǒng)吸附材料存在的不足以及新的生活污水處理技術(shù)尚在完善中的問題，提供一種應(yīng)用范圍廣、建造周期短、用地小、能耗低、基建和運(yùn)營投資小、能有效去除污水中的污染物，修復(fù)和改善生態(tài)環(huán)境的一體化污水處理系統(tǒng)。

本實(shí)用新型一體化污水處理系統(tǒng)，包括收集污水的集污池，所述集污池上依次連接有預(yù)處理系統(tǒng)、生化系統(tǒng)和深度水處理設(shè)備，所述預(yù)處理系統(tǒng)包括依次相連的化糞池、曝氣池、一次沉淀池，所述生化系統(tǒng)包括依次相連的厭氧池、缺氧池、生化池、二次沉淀池，所述依次沉淀池與所述厭氧池相連通，所述二次沉淀池上連接所述深度水處理設(shè)備，所述深度水處理設(shè)備上連接儲(chǔ)水池；所述生化系統(tǒng)添加有多孔陶瓷介質(zhì)和益生菌。

本實(shí)用新型一體化污水處理系統(tǒng)，其中所述深度水處理設(shè)備設(shè)有若干個(gè)并聯(lián)的深度水處理裝置，所述深度水處理裝置內(nèi)設(shè)有納米介質(zhì)。

本實(shí)用新型一體化污水處理系統(tǒng)，其中所述深度水處理裝置內(nèi)設(shè)有若干個(gè)串聯(lián)的所述納米介質(zhì)。

本實(shí)用新型一體化污水處理系統(tǒng)，其中所述深度水處理裝置設(shè)為可拆卸的移動(dòng)裝置。

本實(shí)用新型一體化污水處理系統(tǒng)，其中所述納米介質(zhì)設(shè)為具有錳、鈷、鐵、銅、鎳、鉻、釩、鈦、鋁、硅、鋯、鈣、鎂、鉬、鎢、鈮、鉭、鉑、鈀、釕、銠、銀、釔、鈧和鈰元素的單質(zhì)或化合物中的至少一種物質(zhì)。

本實(shí)用新型一體化污水處理系統(tǒng)，其中所述納米介質(zhì)設(shè)為硅、鐵或含有硅、鐵的化合物。

本實(shí)用新型一體化污水處理系統(tǒng)，其中所述多孔陶瓷介質(zhì)由直徑15-50納米，長50納米-10微米的納米纖維組成，所述納米纖維表面涂覆納米鳥巢材料形成所述多孔陶瓷介質(zhì)。

本實(shí)用新型一體化污水處理系統(tǒng)，其中所述化糞池上連接有干濕分離裝置，所述化糞池內(nèi)的污泥流入所述干濕分離裝置，所述干濕分離裝置上連接有干化設(shè)備，所述干濕分離裝置分離后的污泥流入所述干化設(shè)備，污水流回所述曝氣池。

本實(shí)用新型一體化污水處理系統(tǒng)，其中所述一次沉淀池、所述缺氧池、所述二次沉淀池與所述干化設(shè)備連通。

本實(shí)用新型一體化污水處理系統(tǒng)，其中所述生化池與所述缺氧池之間設(shè)有混合液回流管路，所述二次沉淀池與所述厭氧池之間設(shè)有污水回流管路。

本實(shí)用新型一體化污水處理系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于：本實(shí)用新型一體化污水處理系統(tǒng)包括預(yù)處理系統(tǒng)、生化系統(tǒng)和深度水處理設(shè)備，通過物理過濾、吸附、微生物降解等污水處理方法的綜合運(yùn)用，對生活污水實(shí)現(xiàn)低能耗，低成本處理。首先預(yù)處理系統(tǒng)截留水中的大顆粒及懸浮顆粒、去除污水中的無機(jī)顆粒和部分有機(jī)物；通過生化系統(tǒng)將污水中大顆粒有機(jī)物初步分解為小顆粒有機(jī)物，后續(xù)處理中微生物的進(jìn)一步降解和轉(zhuǎn)化，二次沉淀池實(shí)現(xiàn)微生物的消化和反硝化作用；通過深度水處理裝置吸附污水中的重金屬或有機(jī)化合物。本實(shí)用新型一體化污水處理系統(tǒng)的納米介質(zhì)吸附效果尤為明顯，并且納米介質(zhì)能夠發(fā)生吸附反應(yīng)后在液體中還原，納米介質(zhì)還原過程中可以把污水中的磷以化合物的形式沉淀，含磷化合物能夠回收再利用，經(jīng)濟(jì)價(jià)值顯著，納米介質(zhì)還原后能夠重復(fù)利用，進(jìn)行多次吸附。

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的一體化污水處理系統(tǒng)作進(jìn)一步說明。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一體化污水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型一體化污水處理系統(tǒng)的深度水處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

說明：圖1中帶箭頭實(shí)線為液體流動(dòng)方向，帶箭頭虛線為污泥混合態(tài)或固態(tài)污泥流動(dòng)方向。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型一體化污水處理系統(tǒng)，包括收集污水的集污池，生活污水或工業(yè)污水流入格柵系統(tǒng)，格柵系統(tǒng)內(nèi)安裝回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，格柵系統(tǒng)沉淀污水中大顆粒雜質(zhì)和漂浮物，污水在格柵系統(tǒng)內(nèi)初步處理后匯集流入集污池，對污水進(jìn)行進(jìn)一步處理。

集污池上依次連接有預(yù)處理系統(tǒng)、生化系統(tǒng)和深度水處理設(shè)備，預(yù)處理系統(tǒng)對污水進(jìn)行初步預(yù)處理，預(yù)處理系統(tǒng)添加微生物，用于污水中脫氨、脫氮和消化作用。生化系統(tǒng)中添加有多孔陶瓷介質(zhì)和益生菌，對污水中的雜質(zhì)進(jìn)行降解和吸附，實(shí)現(xiàn)污水的凈化，生化系統(tǒng)上連接深度水處理設(shè)備，生化系統(tǒng)處理的污水在深度水處理設(shè)備內(nèi)出去重金屬以及有機(jī)化合物，除磷后的污水流入儲(chǔ)水池，儲(chǔ)水池內(nèi)的水為凈化后可再利用的水。

預(yù)處理系統(tǒng)包括依次相連的化糞池、曝氣池、一次沉淀池，生化系統(tǒng)包括依次相連的厭氧池、缺氧池、生化池、二次沉淀池，一次沉淀池與厭氧池相連通，二次沉淀池上連接深度水處理設(shè)備，再連接儲(chǔ)水池；生化系統(tǒng)添加有多孔陶瓷介質(zhì)和益生菌。在預(yù)處理系統(tǒng)中，污水在化糞池中短暫貯存并均勻污水水質(zhì)，曝氣池中的活化微生物，用以降解污水中部分氨氮、有機(jī)物等污染物，一次沉淀池進(jìn)行沉降。污水進(jìn)入生化系統(tǒng)，停留2～6小時(shí)，厭氧池與缺氧池中投放反硝化菌，對污水進(jìn)行脫硝處理，好氧池內(nèi)投放活性污泥微生物，活性污泥微生物通過自身降解或吸附作用去除污水中的有機(jī)物，以達(dá)到凈水的目的，污水凈化后在二次沉淀池內(nèi)進(jìn)行沉淀。二次沉淀池上連接深度水處理設(shè)備，在深度水處理設(shè)備內(nèi)設(shè)有深度水處理裝置，深度水處理裝置進(jìn)行吸附凈化?？梢赃M(jìn)一步凈化水質(zhì)，提升儲(chǔ)水池的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，最后經(jīng)過儲(chǔ)水池排放。在發(fā)生大范圍疫情或水質(zhì)異常時(shí)可在儲(chǔ)水池處加裝消毒設(shè)備對處理后的污水進(jìn)行消毒，同時(shí)方便觀察水質(zhì)、監(jiān)測取樣。

生化池與缺氧池之間設(shè)有混合液回流管路，二次沉淀池與厭氧池之間設(shè)有污水回流管路?；亓魑鬯c待處理污水相互混合，形成高效活性污泥，能快速吸收水中難降解的有機(jī)物，起到良好的水解作用。

通過物理截留、調(diào)節(jié)中和、厭氧好氧中微生物降解轉(zhuǎn)化及深度水處理裝置物理吸附等各種生化、物化反應(yīng)的交叉進(jìn)行、共同作用，污水中大部分污染物被微生物和深度水處理裝置降解、轉(zhuǎn)化、吸收，處理，實(shí)現(xiàn)最終凈化和利用；含氮污染物最終轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮和氮?dú)?，減少營養(yǎng)物質(zhì)流入水體，避免水體富營養(yǎng)化；含磷有機(jī)物最終被深度水處理裝置物理吸附，部 分被微生物吸收，通過排泥外運(yùn)和納米介質(zhì)產(chǎn)品更換集中處理實(shí)現(xiàn)最終凈化；污水中的有害細(xì)菌、病毒在預(yù)處理系統(tǒng)及深度水處理裝置中優(yōu)勢菌種競爭作用和納米介質(zhì)吸附的作用下得到有效的抑制。

參考圖2所示，深度水處理設(shè)備設(shè)有若干個(gè)并聯(lián)的深度水處理裝置，深度水處理裝置內(nèi)設(shè)有納米介質(zhì)，深度水處理裝置內(nèi)設(shè)有若干個(gè)串聯(lián)的納米介質(zhì)。納米介質(zhì)設(shè)為具有錳、鈷、鐵、銅、鎳、鉻、釩、鈦、鋁、硅、鋯、鈣、鎂、鉬、鎢、鈮、鉭、鉑、鈀、釕、銠、銀、釔、鈧和鈰元素的單質(zhì)或化合物中的至少一種物質(zhì)。納米介質(zhì)優(yōu)選為硅、鐵或含有硅、鐵的化合物。

深度水處理裝置設(shè)為可拆卸的移動(dòng)裝置，深度水處理裝置可以相互串聯(lián)或并聯(lián)，也可以單獨(dú)使用，根據(jù)污水處理量的不同，設(shè)置不同規(guī)格的深度水處理裝置進(jìn)行組合使用，保證資源的合理充分利用。納米介質(zhì)相互串聯(lián)，保證每個(gè)管路的水處理效果；多個(gè)深度水處理裝置相互并聯(lián)，多條回路同時(shí)進(jìn)行，也防止單條回路發(fā)生堵塞，保證整個(gè)系統(tǒng)污水處理過程的穩(wěn)定運(yùn)行。

納米介質(zhì)既可以應(yīng)用在低濃度(<2mg/L)的條件下，又可以應(yīng)用在高濃度(>200mg/L)條件下。納米介質(zhì)可在液體中被還原，從而被再利用，使用納米介質(zhì)后，水中的磷以磷酸鈣或其它化合物形式被沉淀，納米介質(zhì)還原后能夠再生、進(jìn)行多次重復(fù)利用。

納米介質(zhì)具有良好的深度水處理效果，同時(shí)對有機(jī)物也有一定的去除率，并且投入低，日常操作維護(hù)簡單，從經(jīng)濟(jì)角度考慮更為適合在生活污水領(lǐng)域應(yīng)用；其便攜式設(shè)備更加有利于在分散式生活污水處理低于使用。納米介質(zhì)的吸附性能強(qiáng)，主要來源于納米介質(zhì)中的離子交換作用，具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性，經(jīng)過10次的吸-脫附試驗(yàn)后，其吸附率仍可達(dá)到吸附容量的95％～99％。

生化系統(tǒng)中添加多孔陶瓷介質(zhì)，多孔陶瓷介質(zhì)由直徑15-50納米，長50納米-10微米的納米纖維組成，納米纖維表面涂覆納米鳥巢材料形成多孔陶瓷介質(zhì)。多孔陶瓷介質(zhì)具有高表面積，吸附能力強(qiáng)，流體滲透性能好，出水快的特性；且具有豐富的活性區(qū)域，對于不能吸附的污染物，瞬間催化，同時(shí)完成吸附；納米纖維結(jié)構(gòu)上采用不同成分及組織結(jié)構(gòu)以達(dá)到所需要的不同應(yīng)用功能。

化糞池上連接有干濕分離裝置，化糞池內(nèi)的污泥流入干濕分離裝置，干濕分離裝置上連接有干化設(shè)備，干濕分離裝置分離后的污泥流入干化設(shè)備，污水流回曝氣池。污水在化肥池內(nèi)初步沉淀，化糞池內(nèi)的污水流入曝氣池，化糞池沉淀的污泥流入干濕分離裝置，干濕分離裝置對污泥進(jìn)行進(jìn)一步加工，將污泥中的污水分離出來，污水回流、流入曝氣池，污泥進(jìn)入 干化設(shè)備，進(jìn)行干化加工。干化設(shè)備將污泥加工成干化肥料，干化肥料可以二次利用。

一次沉淀池、缺氧池、二次沉淀池與干化設(shè)備連通，干化設(shè)備對污泥進(jìn)行干化，干化后的污泥加工成干化肥料，干化肥料進(jìn)行二次利用，既解決了干化污泥堆放的問題，又能充分利用污水中的有機(jī)資源。

一體式污水處理系統(tǒng)可以廣泛應(yīng)用于：1、廢水治理；解決廢水中的過量營養(yǎng)素，去除分散式污水處理系統(tǒng)，食品工廠，工業(yè)點(diǎn)源污染，以及市政水治理工廠排除廢水的過量營養(yǎng)素；2、水體修復(fù)(水體指的是以相對穩(wěn)定的陸地為邊界的天然水域和人工水域)，解決湖、溪流和其它水源的過量元素而導(dǎo)致的水體富營養(yǎng)化等水污染問題；3、農(nóng)業(yè)應(yīng)用；包括農(nóng)田灌溉用水，動(dòng)物糞便和生物消化液的除磷問題。

一體式污水處理系統(tǒng)適應(yīng)居民社區(qū)或農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)小型生活污水處理，規(guī)模在30-100噸之間。系統(tǒng)采用傳統(tǒng)水處理的原理，結(jié)合多孔納米陶瓷介質(zhì)相結(jié)合的新型高效率生活污水高科技產(chǎn)品。與市場上現(xiàn)有的生活污水處理設(shè)備相比較，本產(chǎn)品除能高效率地凈化生活污水的功能外，它的另一個(gè)特別的功能則是回收生活污水里的有用物質(zhì)，以達(dá)到其廢物循環(huán)利用和變廢為寶的效果。其收集的污泥可做為有機(jī)肥料，及收集的磷屬于高質(zhì)量的磷資源是現(xiàn)代食品加工生產(chǎn)工藝的最佳營養(yǎng)元素添加劑。

一體式污水處理系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：1、建設(shè)用地要求低，能充分利用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施或洼地、荒地，配套管渠依靠自然地勢收集污水，實(shí)現(xiàn)微動(dòng)力運(yùn)行，節(jié)約投資，有效利用各種自然資源；2、處理效果好；厭氧生物處理工藝處理效率高，作為前處理減輕后續(xù)工藝負(fù)荷；深度水處理裝置組合的物理吸附污水中的磷，綜合發(fā)揮各工藝優(yōu)點(diǎn)，能夠有效凈化污水中有機(jī)物、重金屬，保證出水指標(biāo)排放；3、通過深度水處理裝置的并聯(lián)實(shí)現(xiàn)不同的處理規(guī)模，縮短系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期，同時(shí)便于建設(shè)和管理；4、設(shè)計(jì)和建設(shè)周期短、投資小、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便，具有廣闊的應(yīng)用前景。

以上所述的實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。