[发明专利]分置曝气升流式污泥床一体化污水处理设备

权利要求书

1.一种分置曝气升流式污泥床一体化污水处理设备，包括进水管（1）、曝气池（2）、生化反应池（4）、集水槽（5）和出水管（7），进水管用于向曝气池中通入待处理的污水，曝气池的底部设置有曝气盘（8），生化反应池的底部设置有布水管（9），处理后的污水经出水管排出；其特征在于：所述曝气池经反应池进水管（3）与生化反应池（4）相连通，反应池进水管的一端与曝气池的上部相连通，另一端伸入生化反应池的底部，布水管与伸入生化反应池底部的反应池进水管相连通，布水管上均匀设置有多个出水口朝下的布水头（10）；进水槽位于生化反应池一侧的上方，生化反应池的上方均匀设置有多个水平的溢流堰（11），溢流堰的端部开设有与集水槽相通的溢流口（12）；集水槽经回流管（6）与曝气池相连通，回流管的进水口与进水槽相通，回流管的出水口与曝气池的底部相通，出水管设置于集水槽上；生化反应池中接种有污泥和污泥颗粒；

经进水管进入的污水与曝气池原有污水混合，并经曝气盘曝气充氧，曝气后的污水膨胀使得曝气池底部污水密度减小而压强降低，集水槽中的污水在压力差的作用下流入曝气池底部；曝气使曝气池液位上升，在液位差的作用下曝气池中污水经反应池进水管流入布水管，污水经布水头流出后实现在生化反应池底部的均匀布水，污水在生化反应池中上升的过程中，在底部好氧颗粒污泥中微生物的作用下发生好氧反应，去除水中有机物和氨氮，在上部厌氧污泥中微生物的作用下发生厌氧反应，使氧化态氮经反硝化转化为氮气去除；生化反应池上端的污泥经溢流堰流入集水槽，进入集水槽的污水绝大部分经回流管回流至曝气池，剩余的经出水管排出。

2.根据权利要求1所述的分置曝气升流式污泥床一体化污水处理设备，其特征在于：所述布水管（9）上所有布水头（10）的出水口位于同一水平面上，以使布水头的出水将生化反应池底部的污泥冲散防止污泥淤积。

3.根据权利要求1或2所述的分置曝气升流式污泥床一体化污水处理设备，其特征在于：所述溢流堰（11）为上端开口的槽形，槽形溢流堰两侧的上端均为锯齿状上沿（14），以使生化反应池上部的污水均匀流入每个溢流堰。

4.根据权利要求1或2所述的分置曝气升流式污泥床一体化污水处理设备，其特征在于：所述回流管（6）的内径是出水管（7）内径的5～10倍，出水管最低处高于回流管进水口的最高处。

5.根据权利要求1或2所述的分置曝气升流式污泥床一体化污水处理设备，其特征在于：所述溢流口（12）与集水槽（5）的底部存在高度差，以便随污水进入集水槽的絮状污泥及沉淀性能较差的污泥发生沉降并积攒到一定量后随污水一通进入曝气池。

6.根据权利要求1或2所述的分置曝气升流式污泥床一体化污水处理设备，其特征在于：所述反应池进水管（3）和回流管（6）的直径大于200mm。

7.根据权利要求1或2所述的分置曝气升流式污泥床一体化污水处理设备，其特征在于：所述出水管（7）的上方设置有与集水槽（5）相通的溢流管（13）。

8.一种基于权利要求1所述的分置曝气升流式污泥床一体化污水处理设备的处理方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：

a).曝气和回流，待处理污水经进水管进入曝气池，在曝气盘的作用下进行曝气充氧，曝气后的污水上升膨胀使得曝气池中污水密度降低，在压力差的作用下集水槽中的污水经回流管流入曝气池，曝气盘的曝气推动污水在整个污水处理设备中的自动循环；

b).颗粒污泥形成和好氧反应，曝气使得曝气池中液位上升，在液位差的作用下曝气池上部的污水经反应池进水管流入布水管，并经布水头流出，实现进入的污水在生化反应池底部的均匀分布；前期进行污泥培养，污水在生化反应池中上升的过程中，污泥在水流剪切力的作用下发生断裂，以沉降性能好的颗粒污泥在下、沉降性能差的絮状污泥在上的状态分布；颗粒污泥形成后，进入生化反应池底部的污水在颗粒污泥中微生物的作用下发生好氧反应，去除水中有机物和氨氮，将氨氮转化为氧化态氮；

c).厌氧反应，随着污水上升和溶解氧的不断消耗，生化反应池的上部呈厌氧状态，在污泥中厌氧微生物的作用下发生厌氧反应，经反硝化将氧化态氮转化为氮气去除；同时，随着长时间的运行，好氧颗粒污泥粒径逐渐增大，导致其中心区域为缺氧区域，在该缺氧区域微生物开始转化为厌氧微生物，部分经外部好氧微生物氧化后的硝态氮及有机物直接进入颗粒内部进行反硝化，实现部分脱氮；

d).污水回流和排出，生化反应池上部的污水及携带的一定量的絮状污泥经溢流堰流入集水槽，进入集水槽中的污水绝大部分经回流管流入曝气池，少部分经出水管排出；回流至曝气池的污水充氧后再次进入生化反应池进行净化处理，如此往复，污水经几十次的循环处理后达到排放标准排出。