本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及環(huán)境凈化，具體涉及一種模塊化污水處理系統(tǒng)及裝置。

背景技術(shù)：

隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，農(nóng)民生活水平日益提高，農(nóng)村生活污水排放量顯著增加。目前，我國農(nóng)村生活污水年排放量約為80億-90億噸，且呈現(xiàn)不斷增加的趨勢，但處理現(xiàn)狀不容樂觀。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《2015年城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計(jì)公報》中的相關(guān)數(shù)據(jù)，截止2015年末，全國246.46萬個行政村中僅有11.4％對生活污水進(jìn)行了處理。農(nóng)村生活污水未經(jīng)處理直接排放，不僅會造成農(nóng)村地區(qū)環(huán)境嚴(yán)重污染，也會加劇地區(qū)水環(huán)境的進(jìn)一步惡化。以太湖地區(qū)為例，據(jù)統(tǒng)計(jì)由于農(nóng)村生活污水直接排放而造成的污染已成為太湖水體富營養(yǎng)化的一個重要原因。其中，污染物貢獻(xiàn)率中氮、磷分別達(dá)到35.3％和59.6％。由此可見，加強(qiáng)農(nóng)村生活污水收集處理，避免因生活污水直接排放而引起的農(nóng)村水體、土壤和農(nóng)產(chǎn)品污染，確保農(nóng)村水源的安全和農(nóng)民身心健康，是新農(nóng)村建設(shè)中加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、推進(jìn)村莊整治工作的重要內(nèi)容，也是農(nóng)村人居環(huán)境改善需要解決的迫切問題。

由于農(nóng)村人口居住分散、人口密度低等原因，造成農(nóng)村生活污水普遍存在排放量小、分散面廣、水量水質(zhì)波動較大的特點(diǎn)，也是農(nóng)村生活污水處理的特點(diǎn)及難點(diǎn)，常規(guī)的城市大型污水集中處理模式無法得到有效利用。目前，常用的農(nóng)村污水處理技術(shù)主要有：土地處理、生物濾池、人工濕地、氧化塘及地埋式模塊化污水處理系統(tǒng)等。但這些技術(shù)不可避免的存在工藝復(fù)雜、占地面積大、投資高、抗沖擊負(fù)荷能力差、處理效果不穩(wěn)定、運(yùn)行管理復(fù)雜等問題。特別是現(xiàn)有技術(shù)中的模塊化污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工周期長，系統(tǒng)集成度低，模塊化差，不適于我國農(nóng)村生活污水處理現(xiàn)狀。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有的農(nóng)村污水處理方法工藝復(fù)雜、占地面積大、投資高、抗沖擊負(fù)荷能力差、處理效果不穩(wěn)定、運(yùn)行管理復(fù)雜、處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工周期長、系統(tǒng)集成度低、模塊化差的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一下技術(shù)方案予以解決：

一種模塊化污水處理系統(tǒng)，包括調(diào)節(jié)池、初沉池、厭氧池、缺氧池、好氧池、二沉池，調(diào)節(jié)池設(shè)有進(jìn)水口，調(diào)節(jié)池、初沉池、厭氧池、缺氧池、好氧池、二沉池依次連通；還包括濾池、消毒井、污泥池和鼓風(fēng)機(jī)井；

濾池與二沉池相連通，用于進(jìn)一步去除污水中懸浮物；

消毒井與濾池相連通，用于對污水進(jìn)行消毒處理；

污泥池分別與消毒井、厭氧池和二沉池相連通，用于存儲二沉池排放的污泥，實(shí)現(xiàn)污泥回流及剩余污泥排放；

鼓風(fēng)機(jī)井通過輸氣管分別與污泥池和好氧池連通，用于向污泥池和向好氧池提供生化反應(yīng)所需的氧氣。

調(diào)節(jié)池包括格柵、池體、攪拌裝置和出水裝置，格柵安裝池體內(nèi)壁的進(jìn)水口處，攪拌裝置安裝在池體內(nèi)部的中心位置，出水裝置包括提升泵和進(jìn)水管道，提升泵安裝在池底與進(jìn)水管道相連。

初沉池包括池體、第一中心管、第一集水槽、和排泥泵；池體下部設(shè)置成楔形狀的集水坑，第一中心管為圓柱狀，第一中心管豎直設(shè)置在初沉池池體的中上部，進(jìn)水管道與第一中心管連通；所述的第一集水槽設(shè)置在池體上部的池壁上且通過管道與厭氧池連通，排泥泵安裝在集水坑的底部；二沉池包括池體、二沉池進(jìn)水管、第二中心管、第二集水槽和排泥管，池體下部設(shè)置成V字型的集水坑，二沉池進(jìn)水管兩端分別與好氧池和第二中心管連通，第二集水槽設(shè)置在池體上部的池壁上且通過管道與濾池連通，排泥管安裝在池體底部。

好氧池包括、曝氣系統(tǒng)、氣提系統(tǒng)和填料系統(tǒng)；曝氣系統(tǒng)采用微孔曝氣系統(tǒng)，微孔曝氣系統(tǒng)包括微孔曝氣器、配氣管道，配氣管道用于向微孔曝氣器提供空氣；氣提裝置設(shè)置在池體內(nèi)部，通過管道分別與缺氧池和所述的配氣管道連通；填料系統(tǒng)包括填料和懸掛支架，填料固定在懸掛支架上，填料的填充比例為10-20％，氣提裝置的回流比為200-400％。

慮池包括池體、過濾設(shè)備和反洗系統(tǒng)；反洗系統(tǒng)設(shè)置在所述的消毒井內(nèi)部，包括反洗泵和反洗管路，消毒井內(nèi)部還設(shè)置有消毒設(shè)備和出水管，消毒設(shè)備一端通過反洗管路與反洗泵連通，另一端與出水管連通，出水管用于將處理過的水排出。

污泥池包括池體、攪拌設(shè)備和提升裝置；所述的提升裝置包括回流污泥泵、剩余污泥泵、回流污泥管和剩余污泥管，回流污泥泵和剩余污泥泵均設(shè)置在池體底部，回流污泥泵通過回流污泥管與厭氧池連通，剩余污泥泵通過剩余污泥管與外部的吸污車連通，攪拌設(shè)備是指安裝在池體底部的穿孔曝氣管組。

鼓風(fēng)機(jī)井包括池體、鼓風(fēng)設(shè)備和輸氣管，鼓風(fēng)設(shè)備設(shè)置在池體內(nèi)部且通過輸氣管分別于所述的微孔曝氣器、氣提裝置及穿孔曝氣管組連通。

厭氧池和缺氧池內(nèi)還分別安裝有厭氧攪拌器和缺氧攪拌器，厭氧池內(nèi)水力停留時間為1.5-2.0小時。

過濾設(shè)備為纖維轉(zhuǎn)盤過濾設(shè)備，正常慮速小于10m/h。

消毒設(shè)備采用紫外線消毒設(shè)備，消毒功率不小于40W/(m³·h)。

以上技術(shù)方案和現(xiàn)有的模塊化污水處理系統(tǒng)相比，具有以下技術(shù)效果：

(1)本發(fā)明提供的模塊化污水處理系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)池和初沉池對水質(zhì)進(jìn)行預(yù)處理，再經(jīng)過厭氧池、缺氧池的生化處理，去除污水中的氮、磷元素，通過好氧池中好氧微生物的有氧呼吸作用，將水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成無機(jī)物，最后通過二沉池、濾池及消毒井的深度處理，進(jìn)一步降低水中的污染物濃度，技術(shù)集成度高，模塊化污水處理系統(tǒng)完善。

(2)本發(fā)明提供的模塊化污水處理系統(tǒng)，采用模塊化設(shè)計(jì)，將常規(guī)污水處理的構(gòu)建筑物重新優(yōu)化組合形成獨(dú)立的功能模塊，各模塊可實(shí)現(xiàn)提前預(yù)制，現(xiàn)場快速拼裝，大大降低了設(shè)計(jì)施工周期，節(jié)省了建設(shè)成本。

(3)本發(fā)明中的各處理單元均采用模塊化設(shè)計(jì)，針對不同的原水水質(zhì)，設(shè)計(jì)人員可以采用不同的模塊進(jìn)行靈活組合，實(shí)現(xiàn)不同的處理目的及效果，大大提高了工作效率。

(4)本發(fā)明通過在好氧池添加填料有利于好癢微生物的附著，進(jìn)而繁殖出大量的好癢微生物，實(shí)現(xiàn)了活性污泥法與生物膜法的有機(jī)結(jié)合，提高了系統(tǒng)脫氮除磷的效果，減小了系統(tǒng)占地面積，抗沖擊負(fù)荷能力大大增強(qiáng)。

(5)本發(fā)明提供的模塊化污水處理系統(tǒng)，采用的電氣設(shè)備少，自動化程度高，基本可以無人值守，降低了管理成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的平面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖上的標(biāo)記為：a、調(diào)節(jié)池；b、初沉池；c、厭氧池；d、缺氧池；e、好氧池；f、二沉池；g、濾池；h、消毒井；i、污泥池；j、鼓風(fēng)機(jī)井；1、格柵；2、攪拌裝置；3、提升泵；4、進(jìn)水管道；5、第一中心管；6、第一集水槽；7、排泥泵；8、厭氧攪拌器；9、缺氧攪拌器；10、微孔曝氣器；11、配氣管道；12、氣提裝置；13、填料；14、懸掛支架；15、二沉池進(jìn)水管；16、第二中心管；17、第二集水槽；18、排泥管；19、過濾設(shè)備；20、反洗泵；21、反洗管路、22、消毒設(shè)備；23、出水管；24、回流污泥泵；25、剩余污泥泵；26、回流污泥管；27、剩余污泥管；28、穿孔曝氣管組；29、鼓風(fēng)設(shè)備；30、輸氣管。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明公開了一種模塊化污水處理系統(tǒng)，如圖1，該系統(tǒng)包括，包括調(diào)節(jié)池a、初沉池b、厭氧池c、缺氧池d、好氧池e、二沉池f、濾池g和消毒井h，；還包括污泥池i和鼓風(fēng)機(jī)井j。其中，調(diào)節(jié)池a通過進(jìn)水管道4與初沉池b相連通，初沉池b通過過水孔洞與厭氧池c相連，厭氧池c通過過水孔洞與缺氧池d相連，缺氧池d通過過水孔洞與好氧池e相連，好氧池e通過二沉池進(jìn)水管15與二沉池f相連，二沉池f通過過水孔洞與濾池g相連，濾池g通過管道與消毒井h相連。此外，污泥池i通過排泥管18和回流污泥管26分別與二沉池f和厭氧池c相連接；鼓風(fēng)機(jī)井j通過輸氣管30分別與好氧池e和污泥池i相連。

其中，調(diào)節(jié)池a包括池體、格柵1、攪拌裝置2和出水裝置，格柵1安裝池體內(nèi)壁的進(jìn)水口處，攪拌裝置2安裝在池體內(nèi)部的中心位置，出水裝置包括提升泵3和進(jìn)水管道4，提升泵3安裝在池底與進(jìn)水管道4相連。

調(diào)節(jié)池a主要用于調(diào)節(jié)進(jìn)水量及水質(zhì)變化，減少水質(zhì)變化對后續(xù)處理單元的沖擊；其中格柵11采用提籃式格柵1，柵隙為10mm,格柵11安裝在池體進(jìn)水口處，用于截留污水中較大漂流物；攪拌裝置2可采用潛水?dāng)嚢杵鳌㈦p曲面攪拌器，用于攪動及混合池內(nèi)的污水，防止泥沙沉積；提升泵4和進(jìn)水管道4相連，用于將調(diào)節(jié)池a內(nèi)的污水輸送至初沉池b。

其中，初沉池b包括池體、第一中心管5、第一集水槽6、和排泥泵7；池體下部設(shè)置成楔形狀的集水坑，第一中心管5為圓柱型的濾筒，第一中心管5豎直設(shè)置在初沉池b池體的中上部，進(jìn)水管道4與第一中心管5連通；第一集水槽6設(shè)置在池體上部的池壁上且通過管道與厭氧池c連通，排泥泵7安裝在集水坑的底部。

初沉池b用于去除污水中的漂浮物和懸浮物，降低后續(xù)處理模塊的負(fù)荷，初沉池b型采用豎流式沉淀池，沉淀時間為0.5～2.0h。其中第一中心管5的設(shè)置，安裝在距池面至少0.3m處，用于實(shí)現(xiàn)進(jìn)水在池內(nèi)均勻配置；第一集水槽6設(shè)置在池體上部的池壁上，當(dāng)池體中的水位高過集水槽邊沿后，進(jìn)入集水槽內(nèi)，經(jīng)匯集后通過管道將處理后的水輸送到厭氧池c內(nèi)；初沉池b的下部設(shè)置成楔形集水坑，楔形狀的集水坑利于污泥的收集，排泥泵7安裝在集水坑底部，用于排出集水坑沉積的污泥。

其中，厭氧池c和缺氧池d內(nèi)還分別安裝有厭氧攪拌器8和缺氧攪拌器9，厭氧攪拌器和缺氧攪拌器使得厭氧池和缺氧池內(nèi)的水體處于流動狀態(tài)，能接觸到更多的氧氣，使得生化反應(yīng)更加充分；所述的厭氧池c內(nèi)水力停留時間為1.5-2.0小時，保證了生化反應(yīng)的充分進(jìn)行。

好氧池e包括曝氣系統(tǒng)、氣提裝置12和填料系統(tǒng)；曝氣系統(tǒng)采用微孔曝氣系統(tǒng)，微孔曝氣系統(tǒng)包括微孔曝氣器10、配氣管11，配氣管11用于向微孔曝氣器11提供空氣；氣提裝置12設(shè)置在池體內(nèi)部，通過管道分別與缺氧池d和所述的配氣管11連通；填料系統(tǒng)包括填料13和懸掛支架14，填料13固定在懸掛支架14上，填料13的填充比例為10-20％。

好氧池e利用好氧微生物的有氧呼吸作用，將水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物，降低污水中污染物的含量；其中曝氣系統(tǒng)采用微孔曝氣系統(tǒng)，用于向水體充氧，配氣管道11與微孔曝氣器10相連，用于向微孔曝氣器10輸送所需的空氣。氣提裝置12安裝在好氧池e內(nèi)部，通過管道與缺氧池d連接，用于將好氧池e內(nèi)硝化液回流至缺氧池d內(nèi)進(jìn)行反硝化脫氮。水力停留時間一般為5.0-9.0h，池形可采用方形或溝道形，填料13為軟性或半軟性填料，填料13的填充比例為10-20％，固定安裝在懸掛支架14上，用于提供微生物附著的介質(zhì)，提高池內(nèi)微生物濃度，提高污水處理效果。氣提裝置12安裝在好氧池e和缺氧池d之間，用于將好氧池e內(nèi)消化液回流至缺氧池d進(jìn)行反硝化脫氮，氣提裝置12的回流比為200-400％。

二沉池f包括池體、二沉池進(jìn)水管15、第二中心管16、第二集水槽17和排泥管18，池體下部設(shè)置成V字型的集水坑，二沉池f進(jìn)水管兩端分別與好氧池e和第二中心管16連通，第二集水槽17設(shè)置在池體上部的池壁上且通過管道與濾池g連通，排泥管18安裝在池體底部。

二沉池f利用重力的作用實(shí)現(xiàn)泥水分離，使混合液澄清、污泥濃縮和回流處理；二沉池f采用豎流式沉淀池，沉淀時間為1.5～4.0h，使得污泥完全沉淀；集水坑設(shè)置成V字狀，利于污泥的收集，其中排泥管18安裝在集水坑底部，利用重力將集水坑的污泥排放到污泥池i中。

濾池g包括池體、過濾設(shè)備19和反洗系統(tǒng)；反洗系統(tǒng)設(shè)置在所述的消毒井h內(nèi)部，包括反洗泵20和反洗管路21；消毒井h內(nèi)部還設(shè)置有消毒設(shè)備22和出水管23，消毒設(shè)備22一端通過反洗管路21與反洗泵20連通，另一端與出水管23連通，出水管23用于將處理過的水排出。

濾池g用于進(jìn)一步去除污水中懸浮物，降低出水濁度，其中過濾設(shè)備19采用纖維轉(zhuǎn)盤過濾設(shè)備，正常濾速小于10m/h，纖維轉(zhuǎn)盤過濾設(shè)備能保證過濾的精度在要求范圍內(nèi)，同時過濾設(shè)備旋轉(zhuǎn)處于動態(tài)中，避免過濾網(wǎng)被堵塞，影響過濾效果，反洗裝置用于對過濾設(shè)備進(jìn)行沖洗，防止過濾設(shè)備被堵塞。

消毒設(shè)備22采用紫外線消毒設(shè)備，消毒功率不小于40W/(m³·h)，采用紫外線消毒設(shè)備可以消除污水中絕大多數(shù)病菌，且消毒功率小，節(jié)約能源，同時不產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物，無二次污染。

污泥池i包括池體、攪拌設(shè)備和提升裝置；提升裝置包括回流污泥泵24、剩余污泥泵25、回流污泥管26和剩余污泥管27，回流污泥泵24和剩余污泥泵25均設(shè)置在池體底部，回流污泥泵24通過回流污泥管26與厭氧池c連通，剩余污泥泵25通過剩余污泥管27與外部的吸污車連通，攪拌設(shè)備為空氣攪拌裝置，是指安裝在池體底部的穿孔曝氣管組28，通過輸氣管30與鼓風(fēng)機(jī)井j相連接。

污泥池i主要用于存儲二沉池f排放的污泥，實(shí)現(xiàn)污泥回流及剩余污泥排放?；亓魑勰喙?6與厭氧池c相連，用于將活性污泥回流至厭氧池c，補(bǔ)充系統(tǒng)微生物量。剩余污泥泵25安裝在池體內(nèi)，通過剩余污泥管27與外部吸污車相連，用于將剩余污泥排出。攪拌設(shè)備主要包括穿孔曝氣管組28，安裝在池體底部，主要利用空氣攪拌污泥，防止污泥沉積及污泥中磷的釋放。

鼓風(fēng)機(jī)井j包括池體、鼓風(fēng)設(shè)備29和輸氣管30，所述的鼓風(fēng)設(shè)備29設(shè)置在池體內(nèi)部且通過輸氣管30分別于所述的微孔曝氣器10、氣提裝置12及穿孔曝氣管組28連通，用于向污泥池i、氣提裝置12和好氧池e提供所需的空氣或氧氣。

具體工作方式

管網(wǎng)收集來的污水首先經(jīng)過格柵1截留去除其中較大的漂浮物后流入調(diào)節(jié)池a內(nèi)，經(jīng)池內(nèi)安裝的攪拌裝置2充分混合均勻后利用提升泵3加壓后經(jīng)進(jìn)水管道4流入初沉池b。進(jìn)水經(jīng)初沉池中心管5自上而下流入池內(nèi)，實(shí)現(xiàn)均勻布水。水流在池內(nèi)自下而上運(yùn)動，利用重力作用去除大顆粒懸浮物，出水向上流入集水槽6，收集后經(jīng)過管道流入?yún)捬醭豤；水中懸浮物自上而下沉積在池底的集水坑中，定期利用排泥泵7排出。進(jìn)入?yún)捬醭豤的污水在厭氧攪拌器8的攪拌作用下充分混合，有效防止沉積。利用水中厭氧微生物的作用，使有機(jī)物發(fā)生水解、酸化和甲烷化，提高污水的可生化性，同時厭氧環(huán)境促使微生物充分釋磷，利于后續(xù)處理。厭氧池c出水經(jīng)過管道進(jìn)入缺氧池d，在缺氧攪拌器9的攪拌作用下充分混合，有效防止沉積。進(jìn)水經(jīng)池內(nèi)脫氮微生物的反硝化作用，使水體中的硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)馀欧?，從而去除污水中的氮。缺氧池d出水經(jīng)過管道進(jìn)入好氧池e，利用池內(nèi)富集的懸浮態(tài)好氧微生物及填料13表面附著的兼氧微生物的有氧呼吸作用，使水體中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物，氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，從而大大降低污水的污染物含量。同時，空氣經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)井j內(nèi)安裝的鼓風(fēng)設(shè)備29加壓后經(jīng)輸氣管道30、配氣管道11輸送到好氧池e底部設(shè)置的微孔曝氣器10，為好氧微生物生化反應(yīng)提供所需的氧氣。好氧池e出水分為兩部分：一部分經(jīng)氣提裝置12回流至缺氧池d，進(jìn)行反硝化作用，去除水中的氮；另一部分經(jīng)二沉池f進(jìn)水管15流入二沉池f，進(jìn)一步處理。進(jìn)水經(jīng)二沉池f中心管16自上而下流入池內(nèi)，實(shí)現(xiàn)均勻布水。水流在池內(nèi)自下而上運(yùn)動，利用重力作用實(shí)現(xiàn)泥水分離，出水向上流入集水槽17，收集后經(jīng)過管道流入濾池g；活性污泥自上而下沉積在池底的集水坑中，經(jīng)池底排泥管18進(jìn)入污泥池i。污泥池i中儲存的污泥分為兩部分：一部分經(jīng)回流污泥泵24加壓后利用回流污泥管26進(jìn)入?yún)捬醭豤，補(bǔ)充生化系統(tǒng)所需的物生物；另一部分經(jīng)剩余污泥泵25加壓后利用剩余污泥管27進(jìn)入排出。濾池g的進(jìn)水經(jīng)過濾設(shè)備19過濾，進(jìn)一步去除水中的懸浮物，保證出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。過濾設(shè)備19運(yùn)行一段時間后利用反洗泵20和反洗管路21自動反沖洗，保證過濾性能。濾池g出水經(jīng)管道進(jìn)入消毒井h，經(jīng)消毒設(shè)備22消毒后利用出水管23達(dá)標(biāo)排放。

本發(fā)明提供了一種模塊化高效模塊化污水處理系統(tǒng)及裝置，技術(shù)集成度高，多個處理單元高度結(jié)合，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，可有效降低投資；采用模塊化設(shè)計(jì)，各模塊可實(shí)現(xiàn)提前預(yù)制，現(xiàn)場快速拼裝，大大降低了設(shè)計(jì)施工周期，節(jié)省了建設(shè)成本；工藝組合靈活，適用范圍廣，可有效應(yīng)對各類水質(zhì)變化，出水穩(wěn)定達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)；實(shí)現(xiàn)活性污泥法和生物膜法等多種工藝協(xié)同處理，大大提高了系統(tǒng)脫氮除磷效果，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；電氣設(shè)備少，能耗低，自動化程度高，可實(shí)現(xiàn)無人值守，大大降低了運(yùn)行管理負(fù)擔(dān)。