公布日：2022.12.09
申请日：2022.09.21
分类号：C02F3/30(2006.01)I
摘要
本发明涉及污水处理技术领域，具体为一种活性污泥污水处理装置及污水处理工艺，包括收水单元、污泥单元、好氧单元、缺氧单元、厌氧单元和注入单元。本发明通过注入单元将活性污泥与污水混合后注入好氧单元，厌氧单元初次处理污水，提高所述污水的磷含量，污水与活性污泥混合形成初混物；缺氧单元将所述初混物再处理形成再混物，使初混物中的亚硝酸氮浓度大幅度下降、生活化需氧量下降；好氧单元将所述再混物处理形成水和污泥，在好氧单元进行硝化反应、分流和固液分离；收水单元接收处理过的污水；污泥单元用于接收用过后的污泥，并对污泥进行处理，将污泥转换成活性污泥，将活性污泥通过管道注入厌氧单元，实现活性污泥再利用。
权利要求书
1.一种活性污泥污水处理装置，包括收水单元（1）、污泥单元（2）、好氧单元（3）、缺氧单元（4）、厌氧单元（5）和注入单元；其特征在于：所述注入单元将活性污泥与污水混合后注入好氧单元，所述活性污泥与所述污水混合后依次通过所述厌氧单元（5）、所述缺氧单元（4）和所述好氧单元（3），然后分别流入收水单元（1）和污泥单元（2）；所述厌氧单元（5）用于初次处理污水，提高所述污水的磷含量，所述污水与所述活性污泥混合形成初混物；所述缺氧单元（4）将所述初混物再处理形成再混物，使初混物中的亚硝酸氮浓度大幅度下降、生活化需氧量下降；所述好氧单元（3）将所述再混物处理形成水和污泥，在所述好氧单元进行硝化反应、分流和固液分离；所述收水单元（1）用于接收处理过的污水；所述污泥单元（2）用于接收用过后的污泥，并对所述污泥进行处理，将所述污泥转换成活性污泥。
2.根据权利要求1所述的一种活性污泥污水处理装置，还包括控制器；其特征在于：所述厌氧单元（5）内设置有第二搅拌器（51），所述厌氧单元表面开设有出料管，所述第二搅拌器（51）的中心轴底部于第二电机输出轴固定连接，所述第二电机与所述控制器电性连接，所述出料管管口位于距离底部上方20cm处，所述厌氧单元（5）与回流管（82）的一端连通，所述回流管（82）的另一端连通所述污泥单元（2）。
3.根据权利要求1所述的一种活性污泥污水处理装置，还包括控制器，沉底通道（6）；其特征在于：所述沉底通道（6）分为第一沉底通道和第二沉底通道，所述循环管接入所述缺氧单元的入口正下方设置有检测区，所述检测区的高度为10cm；所述缺氧单元（4）与所述厌氧单元（5）底部通过所述第一沉底通道连通，所述第一沉底通道内设置有阀门（62）、和磷检测器（64），所述靠近缺氧单元（4）一侧设有所述磷检测器（64），所述磷检测器（64）与所述控制器电性连接，所述将所述缺氧单元（4）与所述检测区连通，所述阀门（62）位于所述中间；所述缺氧单元（4）与所述好氧单元（3）底部通过所述第二沉底通道连通，所述第二沉底通道（6）设置有氮检测器（61）、阀门（62）和，所述靠近好氧单元（3）一侧设有所述氮检测器（61），所述氮检测器（61）与所述控制器电性连接，所述阀门（62）位于所述中间。
4.根据权利要求1所述的一种活性污泥污水处理装置，还包括循环通道；其特征在于：所述循环通道包括两个循环泵和两个循环管（81），所述缺氧单元（4）与所述好氧单元（3）、所述缺氧单元（4）与所述厌氧单元（5）之间均设置有所述循环管（81）和所述管道，所述循环泵两端分别与所述管道连接。
5.根据权利要求1所述的一种活性污泥污水处理装置，其特征在于：所述好氧单元（3）从左到右依次设置有反应区、旋流区和分流区；所述注入单元包括压污泵和压水泵（65），所述压水泵（65）对应管道，所述管道分为收水段、垂直段和扩张段，所述收水段与所述压水泵（65）连通，所述垂直段与所述压污泵连通，所述扩张段与所述厌氧单元（5）连通。
6.根据权利要求5所述的一种活性污泥污水处理装置，还包括控制器；其特征在于：所述旋流区（31）内设计有旋流器（35），所述旋流区（31）内固定放置有多个挡板，所述挡板之间交错排布，从旋流区（31）输入端的一个入口到所述挡板的三个出口，所述三个出口分别连接三个所述旋流器（35）入口，所述旋流管道（36）内部交错布置，所述旋流管道（36）包括内道和外道，所述内道半径为R1，所述R1介于20-30CM之间；所述外道半径为R2，所述R2介于30-40CM之间；所述分流器（32）通过挡板与管道之间的配合实现分流减压的作用；所述分流区入口处设置有流量检测器（39），所述流量检测器（39）与所述控制器电性连接，所述流量检测器（39）检测旋流器（31）入口处的流速；所述入口处流速介于200-500ml/min之间。
7.根据权利要求6所述的一种活性污泥污水处理装置，其特征在于：所述污泥单元（2）内部设有污泥回收口、进水口、第一搅拌器（21）和活性污泥出口，所述第一搅拌器（21）放置在所述污泥单元（2）底部中心位置，所述第一搅拌器（21）的中心轴底部与第一电机输出轴固定连接；在所述污泥单元（2）顶部设有进水口和污泥回收口，所述污泥单元（2）侧面底部设有所述活性污泥出口。
8.根据权利要求7所述的一种活性污泥污水处理装置，其特征在于：所述活性污泥出口连接回流管（82）的一端，所述回流管（82）的中间设置有自吸泵（85）；所述回流管（82）另一端与所述厌氧单元（5）连接。
9.一种污水处理工艺，其特征在于：其采用如权利要求1-8任意一项所述的一种活性污泥污水处理装置，其具体步骤如下：步骤S1：混合活性污泥和污水；为提高磷含量，将活性污泥与污水同时注入厌氧单元（5），释放活性污泥中的磷，使污水中的磷含量升高，形成初混物；步骤S2：将所述初混物注入缺氧单元（4）；在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入大量亚硝酸氮中的氮和硝酸氮中的氮还原为氮气释放至空气，因此生化需氧量浓度下降，亚硝酸氮中的氮浓度大幅度下降，而磷的变化很小，从而形成再混物；步骤S3：将再混物加入好氧池中；有机物被微生物生化降解，而继续下降；有机氮被氨化继而被硝化，使亚硝酸氮浓度显著下降，但随着硝化过程使亚硝酸氮中的氮的浓度增加，磷随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降，从而形成混合液；步骤S4：将所述混合液通过旋流器（31）和分流器（32）将活性污泥和处理好的水分离，分别收入收水单元（1）和污泥单元（2）。
10.根据权利要求9所述的一种污水处理工艺，其特征在于：在所述步骤S4之后还存在步骤S5；所述步骤S5为：二次利用活性污泥，在污泥单元（2）加入适当水搅拌制作成活性污泥，将处理好的活性污泥再次送回厌氧单元（5）循环利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种活性污泥污水处理装置，通过好氧单元的结构化设计以及收污单元循环利用活性污泥的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种活性污泥污水处理装置，包括收水单元、污泥单元、好氧单元、缺氧单元、厌氧单元和注入单元；优先于，所述注入单元将活性污泥与污水混合后注入好氧单元，所述活性污泥与所述污水混合后依次通过所述厌氧单元、所述缺氧单元和所述好氧单元，然后分别流入收水单元和污泥单元；所述厌氧单元用于初次处理污水，提高所述污水的磷含量，所述污水与所述活性污泥混合形成初混物；所述缺氧单元将所述初混物再处理形成再混物，使初混物中的亚硝酸氮浓度大幅度下降、生活化需氧量下降；所述好氧单元将所述再混物处理形成水和污泥，在所述好氧单元进行硝化反应、分流和固液分离；所述收水单元用于接收处理过的污水；所述污泥单元用于接收用过后的污泥，并对所述污泥进行处理，将所述污泥转换成活性污泥。
优选于，所述厌氧单元内设置有第二搅拌器，所述厌氧单元表面开设有出料管，所述第二搅拌器的中心轴底部于第二电机输出轴固定连接，所述第二电机与所述控制器电性连接，所述出料管管口位于距离底部上方20cm处，所述厌氧单元与回流管的一端连通，所述回流管的另一端连通所述污泥单元。
优选于，所述沉底通道分为第一沉底通道和第二沉底通道，所述循环管接入所述缺氧单元的入口正下方设置有检测区，所述检测区的高度为10cm；所述缺氧单元与所述厌氧单元底部通过所述第一沉底通道连通，所述第一沉底通道内设置有阀门、和磷检测器，所述靠近缺氧单元一侧设有所述磷检测器，所述磷检测器与所述控制器电性连接，所述将所述缺氧单元与所述检测区连通，所述阀门位于所述中间；所述缺氧单元与所述好氧单元底部通过所述第二沉底通道连通，所述第二沉底通道设置有氮检测器、阀门和，所述靠近好氧单元一侧设有所述氮检测器，所述氮检测器与所述控制器电性连接，所述阀门位于所述中间。
优选于，所述循环通道包括两个循环泵和两个循环管，所述缺氧单元与所述好氧单元、所述缺氧单元与所述厌氧单元之间均设置有所述循环管和所述管道，所述循环泵两端分别与所述管道连接。
优选于，所述好氧单元从左到右依次设置有反应区、旋流区和分流区；所述注入单元包括压污泵和压水泵，所述压水泵对应管道，所述管道分为收水段、垂直段和扩张段，所述收水段与所述压水泵连通，所述垂直段与所述压污泵连通，所述扩张段与所述厌氧单元连通。
优选于，所述旋流区内设计有旋流器，所述旋流区内固定放置有多个挡板，所述挡板之间交错排布，从旋流区输入端的一个入口到所述挡板的三个出口，所述三个出口分别连接三个所述旋流器入口，所述旋流管道内部交错布置，所述旋流管道包括内道和外道，所述内道半径为R1，所述R1介于20-30CM之间；所述外道半径为R2，所述R2介于30-40CM之间；所述分流器通过挡板与管道之间的配合实现分流减压的作用；所述分流区入口处设置有流量检测器，所述流量检测器与所述控制器电性连接，所述流量检测器检测旋流器入口处的流速；所述入口处流速介于200-500ml/min。
优先于，所述污泥单元内部设有污泥回收口、进水口、第一搅拌器2和活性污泥出口，所述第一搅拌器放置在所述污泥单元底部中心位置，所述第一搅拌器的中心轴底部与第一电机输出轴固定连接；在所述污泥单元顶部设有进水口和污泥回收口，所述污泥单元侧面底部设有所述活性污泥出口。
优先于，所述活性污泥出口连接回流管的一端，所述回流管的中间设置有自吸泵；所述回流管另一端与所述厌氧单元连接。
一种污水处理工艺，其具体步骤如下：步骤S1:混合活性污泥和污水；为提高磷含量，将活性污泥与污水同时注入厌氧单元，释放活性污泥中的磷，使污水中的磷含量升高，形成初混物；步骤S2：将初混物注入缺氧单元；在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入大量亚硝酸氮中的氮和硝酸氮中的氮还原为氮气释放至空气，因此生化需氧量浓度下降，亚硝酸氮中的氮浓度大幅度下降，而磷的变化很小，从而形成再混物；步骤S3：将再混物加入好氧池中；有机物被微生物生化降解，而继续下降；有机氮被氨化继而被硝化，使亚硝酸氮浓度显著下降，但随着硝化过程使亚硝酸氮中的氮的浓度增加，磷随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降，从而形成混合液；步骤S4：将混合液通过旋流器和分流器将活性污泥和处理好的水分离，分别收入收水单元和污泥单元。
优先于，在步骤S4之后还存在步骤S5；步骤S5为：二次利用活性污泥，在污泥单元加入适当水搅拌制作成活性污泥，将处理好的活性污泥再次送回厌氧单元循环利用。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：1、一种活性污泥污水处理装置，将好氧单元划分为反应区、旋流区以及分流区，与现有的单一的在好氧单元进行反应后，再在生化池中分离，再输出污水和污泥到收取装置，相比现有技术，本申请将这些流程都融合到了好氧单元，将生化反应区以及固液分离区连续进行，减少5%的流程之间的运输时间；2、一种活性污泥污水处理装置的优势在于通过在分流器入口处设置流速检测器，检测当入口处流速接介于200-500ml/min之间时，旋流器可以正常工作，将一条管道的混合液通过内部装置分散混合液，并由出口处的两个出口分别输出，可减少分流器进口的压力，将旋流器分流的分离效率提升10%，保障机器的正常运作。
3、一种活性污泥污水处理装置的优势在于在收污单元设计了再处理装置，对于一般处理设备而言，用完的活性污泥将会被直接收纳取出，而本申请可以将用过的活性污泥利用搅拌器与少量水混合，并发生微生物反应，处理成可用的活性污泥，并通过回流管直接回流至厌氧仓参与加工，这样可以减少活性污泥的使用量，而且能够减少污水处理的用电量。整体设备的综合成本降低1%。
（发明人：袁静;曹永）
