[发明专利]小城镇污水处理一体化高效低能耗新型处理设备及处理方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及污水处理技术领域，具体来说是一种小城镇污水处理一体化高效低能耗新型处理设备及处理方法。

[背景技术]

随着社会经济的快速发展，我国污水排放量逐年增长，“十三五”城市污水集中处理率目标设置为95％，但是对于城市污水管网难于延伸的区域(如农村、小城镇、城郊生活区等)，污水处理率仍然很低。中国有40000多个乡镇，每个乡镇又有多个自然村落，都面临污水自然排放和污染的问题。目前随着中国的发展，这些问题迫切需要解决。

目前农村已有的污水处理设施大多数为如下工艺:

(1)生态处理模式，如生态塘处理系统、人工湿地处理系统、地下渗滤处理技术、蚯蚓生态滤池等，这类工艺有占地面积比较大，污水处理量有限，同时还受冬天低温影响等缺点；

(2)传统污水处理工艺，如A/O、A2O、SBR、CASS、生物接触氧化、UBOX等，这类工艺都是地埋式和淹没式，虽然比较成熟，但占地面积仍比较大，同时配套设备比较多，故障率高，工艺控制复杂，运行维护要求高，投资和运行费用也比较高，适合南方经济发达地区；

(3)结合地形、地质、植被条件，将上述(1)和(2)进行组合工艺，这类工艺仍存在以上两种缺点。

我国专利201510755790.9公开了一种污水处理系统，通过依次连通的厌氧池、好氧池以及沉淀池实现了循环、连续的污水处理，但是该污水处理系统为了将空气通入好氧池内，需要额外的设置气泵与相应的曝气管，提高了运行的成本与设备的复杂程度，不利于节能环保的社会需求。我国专利201510116668.7公开了一种污水处理系统，包括预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池，可以灵活多变的普遍适应各种水质和处理要求，但是污水都是简单地直接通过进水管进入各处理池内，不能使污水与池内物质充分均匀的接触，并且需要使污水依次通入各个处理池内进行反应，导致了处理效率的降低，并且要占用较大的面积。

而且以处理规模按照200m³/d计，传统的污水处理工艺的投资成本在4000-6000元/吨，运行成本在0.80-1.40元，投资和运行费用较高。

因此，研发一种处理工艺简单、投资和运行费用低、处理效率高、节能和运行维护简单的一体化污水处理设备具有非常重要的意义。

[发明内容]

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种小城镇污水处理一体化高效低能耗新型处理设备及处理方法，集生物滤池与沉淀功能为一体，污水通过顶部的旋转式布水器进入曝气生物滤池单元，污水在重力作用下，沿着填料区内的填料间隙向下流动，使污水与生物滤池填料上覆着的生物膜接触，该生物膜由外向内存在好氧区、缺氧区和厌氧区，在此生物膜上存在大量不同种类的微生物，当填料表面的生物膜与污水接触的同时，污水中的营养底物(即污染物)在生物膜上由外向内渗透和传递，生物膜上的微生物吸附水体中的污染物作为微生物繁殖的营养底物，并同步发生有机氧化、硝化、反硝化等生物反应，从而降解去除污水中的COD、BOD、氨氮、TN和总P等污染物质，微生物在处理污染物时由于生命活动产生热量，在填料内的空气温度高于环境温度，形成“烟囱效应”，空气从底部往上流动，形成充氧曝气，无需传统机械鼓风设备、曝气器和管道等。

为了实现上述目的，设计一种小城镇污水处理一体化高效低能耗新型处理设备，包括集气罩(20)、旋转布水区(15)、生物滤池反应区(16)和沉淀区(17)，其特征在于旋转布水区(15)设置于一体化设备的顶部，生物滤池反应区(16)设置于一体化设备的中部，沉淀区(17)设置于一体化设备的底部，旋转布水区(15)设有旋转布水装置(2)，旋转布水装置(2)由布水立管(12)和布水支管(13)组成，污水从一体化设备的顶部进水口(1)进入布水立管(12)，然后进入布水支管(13)，布水支管(13)上开有若干小孔，且距离布水立管(12)中心越远，小孔的密度越大，利用从布水管孔口喷出的水流所产生的反作用力，推动布水管绕布水立管旋转，一体化设备顶部设有出风口(10)，出风口外部连接通风机，在通风机(18)引风作用下和旋转布水装置(2)布水作用下，布水区域(15)就形成负压，新鲜空气通过百叶窗(5)补充进入一体化设备内，新鲜空气穿过生物滤池反应区的填料空隙向上进入布水区域(15)，在此过程达到为填料区(3)的微生物净化反应提供氧气。

所述的生物滤池反应区(16)主要由填料支撑层(4)和填料区(3)组成，沉淀区(17)主要由斜板沉淀区(8)、集水管(6)、集泥斗(11)、排泥管(9)组成。