一种自养异养一体化污水处理装置的制作方法

本技术涉及污水处理，尤其涉及一种自养异养一体化污水处理装置。

背景技术：

1、近年来，以活性污泥法为主的传统的污水处理工艺临着一系列问题，其中包括占地大、能耗高和处理效果不佳的挑战。传统工艺通常需要占用大面积土地资源，并且使用大量能源供应曝气设备和污泥处理设备，需投加外源有机物为反硝化提供碳源，导致能源消耗和运营成本增加。此外，这些工艺抗冲击负荷能力差，对水质水温波动敏感，对于一些难降解有机物质、氮和磷等污染物的去除效果有限，无法稳定满足高标准水质要求。

2、目前，随着行业发展，也衍生出一些经济、高效、节能的处理技术，例如，硫自养反硝化技术利用硫酸盐还原菌实现反硝化过程，减少了外源碳源的需求，降低了成本。生物接触氧化技术通过结合接触氧化和生物膜来提高有机物和氮、磷等污染物的去除效果，并实现高浓度污水处理和一体化运行。同步硝化反硝化技术整合了硝化和反硝化过程，提升氮的去除效率和处理稳定性。但是，如何将上述技术进行合理的耦合构建，同步发挥其效能，保证污水处理效果是当下行业的一个难题。

3、因此，如何基于对现有技术缺陷的理解和上述工艺优势设计出一个占地小，能耗低，处理效果好的污水系统成为污水处理相关企业研究的重点和难点。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种占地面积小、经济、高效、节能的自养异养一体化污水处理装置，该装置通过引入生物载体构建泥膜，增强微生物的附着和活性，从而提高处理效果；利用硫自养反硝化、生物接触氧化和同步硝化反硝化等技术优点，够高效去除有机物和氮、磷等污染物，并减少对外源碳源的依赖，通过优化设计、泥膜共生的构建，使系统能够降低能源消耗，减少运营成本，具有不依赖外源碳源、运营成本低、能耗低、稳定性高、去除有机物和氮、磷等污染物效率高、广阔的市场前景以及良好的经济价值等优点。

2、本实用新型提供一种自养异养一体化污水处理装置，包括长方体结构的池体，所述的池体内设有用于将外部污水注入池体内的进水口、用于将池体内处理后的处理水排出的出水口以及用于沉淀在池体内的污泥排出的污泥排出口；所述的进水口设置在池体的一端的下部；所述的出水口设置在池体的另一端上部；所述的污泥排出口设置在池体的底部；与出水口同侧的池体的一端的外侧壁上设有一l型挡板；所述的l型挡板设置在池体的外侧壁的上部，并通过l型挡板在池体侧壁外侧形成用于将处理后的清水排出的排水槽；所述的排水槽与出水口连通；所述的池体内还设有导流墙、用于处理废水中的污染物的自养反硝化装置和生物接触氧化装置以及用于推动反应区内污水循环流动的推流装置；所述的导流墙沿着池体的长度方向设置在池体中部，并通过导流墙将池体的中部分隔成左右两个污水处理区，两个污水处理区的两端连通；所述的两个污水处理区内上均依次设有推流装置、自养反硝化装置以及生物接触氧化装置；设置在两个污水处理区内的推流装置在池体内部呈对角分布，并通过设置在两个污水处理区内的推流装置联合作用推动两个污水处理区处理的污水在池体内循环流动。

3、优选地，所述的设置在两个污水处理区的推流装置在池体内部成对角分布；所述的自养反硝化装置和生物接触氧化装置依次设置在推流装置的前方，并利用推流装置推动污水沿着污水处理区向前移动，并依次经过自养反硝化装置和生物接触氧化装置进行污水处理。

4、优选地，所述的池体内部的四个角均采用圆弧形倒角设置。

5、优选地，所述的自养反硝化装置包括自养反硝化支架和可拆卸安装在自养反硝化支架上的填料组件；所述的自养反硝化支架包括底座、固定块、设置在底座和固定块之间的连接杆、设置在固定块上方的吊环；所述的底座上设有固定槽，所述的固定块上设有数量与固定槽数量相同的固定孔；所述的固定槽的大小与固定孔的大小相同，且每一个固定槽的正上方与一固定孔相对应；所述的填料组件从固定块的固定孔插入底座的固定槽，并利用固定孔和固定槽的联合作用对填装组件进行固定。

6、优选地，所述的填料组件包括填装料管、用于对填装料管进行密封固定的管盖以及设置在管盖上的提环，所述的填装料管的管壁上均匀设置有多个连通孔，所述的连通孔的孔径为2～4mm，孔隙率为60%～90%。

7、优选地，所述的生物接触氧化装置包括框架、设置在框架上方的吊耳、设置框架上的生物填料以及用于将外部空气制成微气泡的微孔曝气器，所述的框架上端设置有多根水平横杆，框架的下部设置有微孔曝气器固定架；所述的生物填料均匀等间距悬挂在水平横杆上；所述的微孔曝气器可拆卸安装固定在微孔曝气器固定架上、且位于生物填料的正下方。

8、优选地，所述的微孔曝气器包括四根中空管道首尾连通组成的长方形结构的曝气框架以及设置在曝气框架内的多根用于将外部空气制作微气泡的中空管状结构的微孔曝气膜管，所述的多根微孔曝气膜管均匀等间距固定在曝气框架的左右两侧管道上，且微孔曝气膜管的两端分别与曝气框架的左右两侧的管道连通；所述的曝气框架的前端的管道上设有进气口；所述的进气口通过管道与外部风机连通。

9、优选地，所述的微孔曝气膜管包括内支撑层、外支撑层及设置在内支撑层和外支撑层之间的重离子微孔膜层；所述的内支撑层为聚酯纤维无纺布层；所述的外支撑层为加厚型聚酯纤维无纺布层，所述的微孔曝气膜管的管径为6～8mm，相邻的两根微孔曝气膜管之间的管心间距不小于15mm；所述的重离子微孔膜层的表面设有多个气泡孔；多个气泡孔均匀等间距的设置在重离子微孔膜层的表面，且气泡孔的孔道直径为0.1～40um。

10、优选地，所述的生物填料为聚乙烯或聚丙烯纤维填料。

11、优选地，所述的推流装置为潜水式推流搅拌器。

12、与现有技术相比，本实用新型具有不依赖外源碳源、运营成本低、能耗低、稳定性高、去除有机物和氮、磷等污染物效率高、广阔的市场前景以及良好的经济价值等优点，具体优点如下：

13、1、生物载体构建泥膜：本装置引入生物填料和硫自养反硝化填料作为微生物载体的支撑结构，能够有效促进微生物的附着和形成稳定的生物膜，该构建方式为微生物提供了合适的生长空间，增强了微生物的附着和活性,填料表面为生物膜体系，混合池子为活性污泥体系，泥膜结合，提高了处理效果和稳定性；

14、2、高效去除有机物和氮、磷等污染物：本装置利用硫自养反硝化、生物接触氧化和同步硝化反硝化等技术优点，能够高效去除有机物和氮、磷等污染物，且装置中的硫自养反硝化技术减少了对外源碳源的依赖，更经济高效地实现反硝化过程；生物接触氧化技术结合了接触氧化和生物膜，有效提高有机物和氮、磷的去除效果；同步硝化反硝化技术整合了硝化和反硝化过程，提升了氮的去除效率。

15、3、减少外源碳源依赖：本装置通过优化工艺和利用硫自养反硝化技术，减少了对外源碳源的需求，其中，硫自养反硝化是在脱氮硫杆菌等自养反硝化细菌的作用下，以单质硫（s）、硫酸根离子（so2- 4）以及硫离子（s2-）等还原态的硫作为电子供体，硝酸根离子（no-3）或亚硝酸根离子（no- 2）为电子受体进行的反硝化反应在硫自养反硝化过程中的反硝化脱硫细菌为自养，可以利用废水中的硝酸盐以及填料释放的还原态硫进行反应，从而达到脱氮的目的，有效的降低了运营成本，减少了外源碳源进入系统可能带来的污染风险。

16、4、节能运营：通过优化设计，将硝化和反硝化设置在同一个混合池子，在推流装置的作用下，混合液循环流动构成多级ao系统，发生同步硝化反硝化，和传统ao相比，无需内回流泵，节省硝化液回流能耗；在好氧硝化段，微孔曝气器采用了微纳米曝气技术，利用重离子微孔膜层孔径精密、均一、不易堵塞等特点，产生细小的微纳米气泡供微生物反应，提高微气泡中的氧利用率、增氧动力效率高，减少风机能耗；采用泥膜共生的构建，大部分微生物聚集在生物载体上，使得池体内的污泥浓度低，产泥少，实现节能运营，并且该污水处理技术与传统工艺相比，能够降低能源消耗，显著减少能源成本和运行成本，提高经济效益。

17、5、处理稳定性高：由于泥膜共生的构建，使得池体内构建的污水处理系统具有较高的处理稳定性，且池体内的泥膜的形成可保护微生物免受外界环境的影响，并提供了更稳定的生境，生物膜对负荷波动和水质波动的适应能力较强，使系统在面对波动负荷或污染物浓度变化时能够更好地适应和恢复。