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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号201710555977.3(22)申请日2017.07.10(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人陈月芳 陈佩佩 彭焕玲 侯荣荣 (74)专利代理机构北京市广友专利事务所有限责任公司11237代理人张仲波(51)Int.Cl.C02F3/30(2006.01)(54)发明名称三阶O/A分散式污水处理一体化装置和方法(57)摘要本发明提供一种三阶O/A分散式污水处理一体化装置和方法，属于污水处理技术领域。该装置包括进水系统、三个O/A处理池、曝气系统、生物膜过滤和处理系统、出水系统，三个O/A处理池串联组成三阶好氧/缺氧(O/A)组合处理模块；O/A处理池内均设有不锈钢细网格支架、生物膜海绵填料、微孔曝气系统，生物膜海绵填料将同一个处理池分隔为好氧区(O)和缺氧区(A)。本发明将待处理污水由水箱经进水系统进入一阶O/A处理池的好氧区，经好氧处理的污水向上流经挂有生物膜的海绵填料，处理后的污水再进入后续的二阶O/A处理池和三阶O/A处理池，本发明适用于农村生活污水的分散处理，能有效去除农村生活污水中的有机物等，无需回流，结构简单，运行维护成本低。权利要求书1页说明书3页附图1页CN107162197A2017.09.15CN107162197A1.一种三阶O/A分散式污水处理一体化装置，其特征在于：包括进水系统、三个O/A处理池、曝气系统、生物膜过滤和处理系统、出水系统；进水系统包括进水管(4)、水泵(5)，三个O/A处理池分别为一阶O/A处理池(1)、二阶O/A处理池(2)和三阶O/A处理池(3)，曝气系统包括鼓风机(6)、曝气阀(7)、进气管(8)、微孔曝气管(9)，生物膜过滤和处理系统包括穿孔排泥管(12)、不锈钢细网格支架(13)和生物膜海绵填料(14)；出水系统包括总出水口(15)和出水堰(16)；进水管(4)中污水经过水泵(5)进入一阶O/A处理池(1)的好氧区(10)，鼓风机(6)通过进气管(8)将空气送入三个O/A处理池，进气管(8)上设置曝气阀(7)，三个O/A处理池中均由生物膜海绵填料(14)分隔成好氧区(10)和缺氧区(11)，微孔曝气管(9)和穿孔排泥管(12)位于好氧区(10)，生物膜海绵填料(14)采用不锈钢细网格支架(13)固定，总出水口(15)位于三阶O/A处理池末端上部，总出水口(15)内部设置出水堰(16)。2.根据权利要求1所述的三阶O/A分散式污水处理一体化装置，其特征在于：所述生物膜海绵填料(14)为板状海绵填料，生物膜海绵填料(14)以与地面为45°～60°夹角分别固定于三个O/A处理池中。3.根据权利要求1所述的三阶O/A分散式污水处理一体化装置，其特征在于：所述三个O/A处理池中的微孔曝气管(9)使好氧区(10)的溶解氧保持在0.5-2.0mg/l浓度水平。4.应用权利要求1所述的三阶O/A分散式污水处理一体化装置的方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：待处理的污水经由水泵(5)提升进入一阶O/A处理池(1)，对污水进行沉淀、生物膜过滤、好氧和缺氧生物处理；S2：经过S1处理的污水以自流方式进入二阶O/A处理池(2)，对污水进行二次沉淀、生物膜过滤、好氧和缺氧生物处理；S3：经过S2处理的污水进入三阶O/A处理池(3)，重复S1和S2的处理过程，最后满足排放标准的水由总出水口(15)排出。权 利 要 求 书1/1页2CN107162197A2三阶O/A分散式污水处理一体化装置和方法技术领域[0001]本发明涉及污水处理技术领域，特别是指一种三阶O/A分散式污水处理一体化装置和方法。背景技术[0002]我国是农业人口大国，农村地域辽阔，每天产生大量的生活污水，且大多村庄缺乏专门的污水收集处理设施，仅部分住户建有化粪池或沼气池处理系统对生活污水进行简单的沉淀和发酵处理，大部分居民对生活污水没有进行处理就直接排放，农村生活污水已成为水体污染的又一严重污染源。农村生活污水污染源具有分布分散、面广、量少和不易收集等特点，不适宜大范围铺设污水收集管网将农村生活污水纳入大型集中污水处理厂进行集中处理，因此，为加大农村生活污水处理覆盖面，提高农村生活污水处理率，研究开发投资少、工艺设备简单灵活、能耗低、效率高、运行维护方便的适用于农村的污水处理方法和设备意义重大。[0003]经检索，目前也有一些关于农村污水处理的技术方案公开，如：中国专利CN104176880A提供一种多级串联模块化生活污水处理系统及生活污水处理方法，该多级串联模块化生活污水处理系统包括依次串联的格栅池、沉淀池、厌氧池、兼氧过滤池、水平潜流人工湿地、垂直潜流人工湿地和出水池，污水处理效果好，适用于人口密度较低的农村地区，但对于没有沼泽地、废旧河道、牧草地、林地等自然资源的地方，该发明中的污水处理系统将受到一定的限制。发明内容[0004]本发明为克服农村污水处理成本高和缺少维护管理的不足，利用农村地区的现有条件，结合成本低的多孔海绵填料，提供一种三阶O/A分散式污水处理一体化装置和方法。[0005]该装置包括进水系统、三个O/A处理池、曝气系统、生物膜过滤和处理系统、出水系统；进水系统包括进水管、水泵，三个O/A处理池分别为一阶O/A处理池、二阶O/A处理池和三阶O/A处理池，曝气系统包括鼓风机、曝气阀、进气管、微孔曝气管，生物膜过滤和处理系统包括穿孔排泥管、不锈钢细网格支架和生物膜海绵填料；出水系统包括总出水口和出水堰；[0006]进水管中污水经过水泵进入一阶O/A处理池的好氧区，鼓风机通过进气管将空气送入三个O/A处理池，进气管上设置曝气阀，三个O/A处理池中均由生物膜海绵填料分隔成好氧区和缺氧区，微孔曝气管和穿孔排泥管位于好氧区，生物膜海绵填料采用不锈钢细网格支架固定，总出水口位于三阶O/A处理池末端上部，总出水口内部设置出水堰。[0007]其中，生物膜海绵填料为板状海绵填料，采用不锈钢细网格支架进行固定，防止因水流冲击造成填料变形，生物膜海绵填料以与地面为45°～60°夹角分别固定于三个O/A处理池中。生物膜海绵填料一方面截留和沉淀污水中的悬浮物和颗粒有机物，另一方面，在海绵填料上形成的生物膜起到进一步降解污水中的有机物、氮磷等污染物的作用。为保证出水水质，定期取出污染海绵，清洗干净，可重复使用，清洗废水采用该装置进行处理。说 明 书1/3页3CN107162197A3[0008]三个O/A处理池中的微孔曝气管使好氧区的溶解氧保持在0.5-2.0mg/l浓度水平。[0009]应用该三阶O/A分散式污水处理一体化装置的方法，包括如下步骤：[0010]S1：待处理的污水经由水泵提升进入一阶O/A处理池，对污水进行沉淀、生物膜过滤、好氧和缺氧生物处理；[0011]S2：经过S1处理的污水以自流方式进入二阶O/A处理池，对污水进行二次沉淀、生物膜过滤、好氧和缺氧生物处理；[0012]S3：经过S2处理的污水进入三阶O/A处理池，重复S1和S2的处理过程，最后满足排放标准的水由总出水口排出。[0013]本发明的上述技术方案的有益效果如下：[0014](1)三阶O/A分散式污水处理一体化装置，在O/A反应池中设置板状多孔海绵填料，起到截留颗粒物和悬浮物的作用，同时还能在同一处理池中创造好氧和缺氧两种环境，实现同步硝化反硝化过程；[0015](2)三阶O/A分散式污水处理一体化装置，在板状多孔海绵填料上培养生成生物膜，可进一步降解有机物、氮磷等污染物，使其具有生物滤池的效果；[0016](3)本发明的三阶O/A分散式污水处理一体化装置，无需设置回流系统，设备操作简单，运行维护需要量少，运行成本低。附图说明[0017]图1为本发明的三阶O/A分散式污水处理一体化装置结构示意图；[0018]图2为本发明的工艺流程图。[0019]其中：1-一阶O/A处理池；2-二阶O/A处理池；3-三阶O/A处理池；4-进水管；5-水泵；6-鼓风机；7-曝气阀；8-进气管；9-微孔曝气管；10-好氧区；11-缺氧区；12-穿孔排泥管；13-不锈钢细网格支架；14-生物膜海绵填料；15-总出水口；16-出水堰。具体实施方式[0020]为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。[0021]本发明为克服农村污水处理成本高和缺少维护管理的不足等问题，提供一种三阶O/A分散式污水处理一体化装置和方法。[0022]如图1所示，该装置中进水管4中污水经过水泵5进入一阶O/A处理池1的好氧区10，鼓风机6通过进气管8将空气送入三个O/A(好氧/缺氧)处理池，进气管8上设置曝气阀7，三个O/A处理池中均由生物膜海绵填料14分隔成好氧区10和缺氧区11，微孔曝气管9和穿孔排泥管12位于好氧区10，生物膜海绵填料14采用不锈钢细网格支架13固定，总出水口15位于三阶O/A处理池末端上部，总出水口15内部设置出水堰16。[0023]其中，生物膜海绵填料14为板状海绵填料，生物膜海绵填料14以与地面为45°～60°夹角分别固定于三个O/A处理池中。[0024]如图2所示，该装置进行污水处理的具体过程如下：[0025]S1：待处理的污水经由水泵5提升进入一阶O/A处理池1，对污水进行沉淀、生物膜过滤、好氧和缺氧生物处理；说 明 书2/3页4CN107162197A4[0026]S2：经过S1处理的污水以自流方式进入二阶O/A处理池2，对污水进行二次沉淀、生物膜过滤、好氧和缺氧生物处理；[0027]S3：经过S2处理的污水进入三阶O/A处理池3，重复S1和S2的处理过程，最后满足排放标准的水由总出水口15排出。[0028]在具体应用过程中，三个O/A处理池串联组成三阶好氧/缺氧(O/A)组合处理模块，O/A处理池内均设置有由不锈钢细网格支架13支撑的挂有生物膜的海绵填料。进水由一阶O/A处理池1的池体下部进水，首先进入好氧区10，好氧区10采用微孔曝气方式对污水进行一次好氧生物处理；然后经过生物膜海绵填料14，在填料上依次进行好氧生物处理和缺氧生物处理，污水经过生物膜海绵填料14后再进入缺氧区11；在上述缺氧区11污水进行进一步的生化反应，处理后经过出水管进入后续的O/A处理池，经过二阶、三阶处理后，最终经总出水口15流出装置。[0029]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。说 明 书3/3页5CN107162197A5图1图2说 明 书 附 图1/1页6CN107162197A6