本实用新型涉及一种一体化生活污水处理设备，具体涉及一种可用于农村生活污水、景区污水、高速公路服务区污水等分散的生活污水处理一体化设备。
背景技术：
随着农村经济振兴和快速发展，分散的农村生活污水量逐年增加，其中以农村集镇、村庄、高速公路服务区、公园和景区等场所的生活污水量增加量较大。虽然出现了很多的技术对其进行处理，也取得了较好的效果和较丰富的经验，如：人工湿地技术、氧化塘技术和生态滤池技术等生态工程技术方法，膜生物反应器技术、生物接触氧化技术等一体化生物处理技术方法；生态工程技术方法利用植物、基质和微生物为污染物净化主体，具有高效、低耗和易管理等特点，但是低温条件下植物枯萎而导致整个系统效果低下，高温时候存在蚊蝇等卫生问题，所以生态工程技术方法应用范围被大大限制。以膜生物反应器技术和生物接触氧化技术为主体工艺的一体化生活污水处理设备被广泛青睐，但是近些年来膜生物反应器技术因为膜堵塞问题也被慢慢被淘汰的迹象，目前以生物接触氧化工艺为主体的一体化生活污水处理设备是目前研究和应用的主流设备，表现出优良的效果和特点。
分散的农村生活污水处理站点因为需要大量的电耗和复杂的运维使大量的分散的农村生活污水处理设备处于“晒太阳”的现状。分散的农村生活污水处理站点存在的问题是：没有专业技术较强的运行维护人员和无力支付较高的运行费用。以生物接触氧化工艺为主体的传统的一体化生活污水处理设备需要配置鼓风机、回流泵和较为复杂的管道（空气系统、硝化液回流系统），结构复杂，耗电量大，仍然是传统工艺涉及的“以能耗能”思路，消耗大量的电能和人工劳动实现污水的净化，给一体化污水处理系统正常运维，特别是没有专业技术人员情况下带来了很多的隐患。根据“最简稳定”理论，越简单的结构，性能越稳定原理，简化以生物接触氧化工艺为主体的一体化污水处理系统结构，减少复杂的管线系统和电耗机械，主要借鉴自然净化原理和重力流动实现农村生活污水净化是最理想的系统，也是最节能环保的思路。
技术实现要素：
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种一体化生活污水处理设备，该设备具有结构紧凑、污染物去除效果好、出水浊度低等优点。
根据本实用新型实施例的一体化生活污水处理设备，包括：预处理单元；有机物和总氮去除单元，所述有机物和总氮去除单元包括：多层塔式单元，所述多层塔式单元包括由上至下间隔开布置的第一层固相反硝化池、第二层固相反硝化池、第一层好氧生物膜氧化池以及第二层好氧生物膜氧化池，所述预处理单元与所述第二层好氧生物膜氧化池连通；第一导流管和第二导流管，所述第二层好氧生物膜氧化池通过所述第一导流管与所述第一层固相反硝化池的底部连通，所述第一层固相反硝化池通过所述第二导流管与所述第二层固相反硝化池的底部连通，且相邻两个所述塔层单元中的位于上方的所述塔层单元在位于下方的所述塔层单元的所在平面的正投影完全落入位于下方的所述塔层单元内以使经过所述第二层固相反硝化池和所述第一层好氧生物膜氧化池处理后的污水沿相应层的池壁呈水幕状依次流入所述第一层好氧生物膜氧化池和所述第二层好氧生物膜氧化池；回流管，所述第一层固相反硝化池通过所述回流管与所述预处理单元连通；泵体，所述泵体设于所述述第二层好氧生物膜氧化池内，用于将该层内的污水泵送至所述所述第一层固相反硝化池的底部；沉淀单元，所述第一层固相反硝化池通过出水管与所述沉淀单元连通；深度吸附单元，所述深度吸附单元与所述沉淀单元连通。
根据本实用新型实施例的一体化生活污水处理设备，通过组合生物处理方法和物理化学处理方法处理分散的农村生活污水，利用水幕曝气下好氧生物膜氧化技术和缺氧条件下的固相反硝化脱氮技术去除cod和总氮；利用多孔吸附材料对总磷和ss进行深度净化，具有结构紧凑、污染物去除效果好、出水浊度低等优点。
根据本实用新型的一些实施例，第一层固相反硝化池内设有与所述第一导流管连通的布水器，所述第一导流管的进水口邻近所述第一层好氧生物膜氧化池的底壁且所述第二导流管的出水口设于所述第一层固相反硝化池的底部。
根据本实用新型的一些实施例，第一层固相反硝化池内设有与所述第二导流管连通的集水槽，所述集水槽、所述回流管以及所述出水管均邻近所述第一层固相反硝化池的顶部设置，所述第二导流管的出水口邻近所述第二层固相反硝化池的底壁设置。
根据本实用新型的一些实施例，还包括：鼓风机，所述鼓风机设于所述有机物和总氮去除单元的顶部；穿孔管，所述穿孔管设有多个均匀布置的出气孔，所述穿孔管设于所述第一层好氧生物膜氧化池的底部；气体管道，所述穿孔管与所述鼓风机通过所述气体管道连通。
根据本实用新型的一些实施例，所述预处理单元包括调节池以及预处理模块，所述调节池与所述第二层好氧生物膜氧化池连通，所述预处理模块包括进水池以及设于所述进水池内的沿流通方向布置的粗格栅和细格栅，所述进水池设于所述调节池的顶部侧壁且与进口连通，所述进水池具有进水堰且通过所述进水堰与所述调节池连通。
根据本实用新型的一些实施例，所述沉淀单元为竖流式沉淀池，所述竖流式沉淀池设有竖向中心管且该竖向中心管的进口与所述出水管连通。
根据本实用新型的一些实施例，所述深度吸附单元为火山岩滤料滤池，所述深度吸附单元包括下向流区和上向流区，所述下向流区与所述沉淀单元之间通过顶部溢流堰连通，所述上向流区与所述下向流区通过底部溢流堰连通。
根据本实用新型的一些实施例，所述上向流区设有出水堰，所述出水堰内设有在线监测仪表和管式流量计，且所述出水堰与出口连通。
根据本实用新型的一些实施例，所述第一层固相反硝化池以及所述第二层固相反硝化池设有固相碳源层和微生物载体，第一层好氧生物膜氧化池以及第二层好氧生物膜氧化池设有高分子聚合物填料。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本实用新型实施例的一体化生活污水处理设备的示意图。
附图标记：
ⅰ、预处理单元；ⅱ、有机物和总氮去除单元；ⅲ、沉淀单元；ⅳ、深度吸附单元
1、进口；2、粗格栅；3、细格栅；4、进水堰；5、调节池；6、回流管；7、集水槽；8、第一导流管；9、第二导流管（污水提升中心管）；10、出水管；11、第一层固相反硝化池；12、第二层固相反硝化池；13、第一层好氧生物膜氧化池；14、第二层好氧生物膜氧化池；15、穿孔管；16、提升泵；17、鼓风机；18、气体管道；19、竖流式沉淀池；20、竖流式沉淀池中心管；21、火山岩滤料滤池；22、出水堰；23、在线监测仪表；24、管式流量计；25、出口
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
下面参考图1描述根据本实用新型实施例的一体化生活污水处理设备。
根据本实用新型实施例的一体化生活污水处理设备包括预处理单元ⅰ；有机物和总氮去除单元ⅱ；沉淀单元ⅲ；深度吸附单元ⅳ等4个相互联系的净化单元。
有机物和总氮去除单元包括：多层塔式单元，多层塔式单元包括由上至下间隔开布置的第一层固相反硝化池11、第二层固相反硝化池12、第一层好氧生物膜氧化池13以及第二层好氧生物膜氧化池14，预处理单元与第二层好氧生物膜氧化池14连通；第一导流管8和第二导流管9，第二层好氧生物膜氧化池14通过第一导流管8与第一层固相反硝化池11的底部连通，第一层固相反硝化池11通过第二导流管9与第二层固相反硝化池12的底部连通，且相邻两个塔层单元中的位于上方的塔层单元在位于下方的塔层单元的所在平面的正投影完全落入位于下方的塔层单元内以使经过第二层固相反硝化池12和第一层好氧生物膜氧化池13处理后的污水沿相应层的池壁呈水幕状依次流入第一层好氧生物膜氧化池13和第二层好氧生物膜氧化池14；回流管6，第一层固相反硝化池11通过回流管6与预处理单元连通；泵体，泵体设于述第二层好氧生物膜氧化池14内，用于将该层内的污水泵送至第一层固相反硝化池11的底部；第一层固相反硝化池11通过出水管10与沉淀单元连通；深度吸附单元与沉淀单元连通。
其中预处理单元主要完成粒径较大的漂浮物和颗粒物去除以及水质水量调节，为后续处理单元创造良好环境；有机物和总氮去除单元由4层塔式结构反应器完成，上部2层反应器内通过造就缺氧微环境，并以固相碳源为填料和微生物载体，主要完成生物反硝化脱氮过程；下部2层反应器通过跌水形成水幕完成充氧过程，造就富氧微环境，并以高分子聚合物为填料构建好氧微生物膜系统，完成有机物和氨氮氧化过程，当进水cod浓度较高时，利用鼓风机17对第3层反应器内进行补偿性供氧，提高其溶解氧水平；最顶层反应器将污水进行分流：一部分回流至调节池5，稀释进水浓度，提高反应器的耐冲击负荷能力；一部分排入沉淀单元，利用竖流式沉淀池19进行泥水分离；还有一部分经过有机物和总氮去除单元各个反应器净化后与进水混合后再次被提升泵提升至最顶层反应器内，依次经过各反应器，不断地实现内循环。污水在竖流式沉淀池19内进行泥水分离后进入深度吸附单元，在深度吸附单元填充多孔性火山岩滤料，高效吸附总磷、难降解cod、ss等污染物，保证出水水质。出水经溢流堰出水后进行在线监测水质和管式计量后外排。
本实用新型通过组合生物处理方法和物理化学处理方法处理分散的农村生活污水，利用水幕曝气下好氧生物膜氧化技术和缺氧条件下的固相反硝化脱氮技术去除cod和总氮；利用多孔吸附材料对总磷和ss进行深度净化。该实用新型具有结构紧凑、污染物去除效果好、出水浊度低等优点。
在本实用新型的一些实施例中，第一层固相反硝化池11内设有与第一导流管8连通的布水器，第一导流管8的进水口邻近第一层好氧生物膜氧化池13的底壁且第二导流管9的出水口设于第一层固相反硝化池11的底部。
进一步地，第一层固相反硝化池11内设有与第二导流管9连通的集水槽7，集水槽7、回流管6以及出水管10均邻近第一层固相反硝化池11的顶部设置，第二导流管9的出水口邻近第二层固相反硝化池12的底壁设置。
可选地，一体化生活污水处理设备还包括鼓风机17、穿孔管15和气体管道18，鼓风机17设于有机物和总氮去除单元的顶部，穿孔管15设有多个均匀布置的出气孔，穿孔管15设于第一层好氧生物膜氧化池13的底部，穿孔管15与鼓风机17通过气体管道18连通。
在一些示例中，预处理单元包括调节池5以及预处理模块，调节池5与第二层好氧生物膜氧化池14连通，预处理模块包括进水池以及设于进水池内的沿流通方向布置的粗格栅2和细格栅3，进水池设于调节池5的顶部侧壁且与进口1连通，进水池具有进水堰4且通过进水堰4与调节池5连通。
在一些示例中，沉淀单元为竖流式沉淀池19，竖流式沉淀池19设有竖向中心管且该竖向中心管的进口与出水管10连通。
根据本实用新型的一些实施例，深度吸附单元为火山岩滤料滤池21，深度吸附单元包括下向流区和上向流区，下向流区与沉淀单元之间通过顶部溢流堰连通，上向流区与下向流区通过底部溢流堰连通。
根据本实用新型的一些实施例，上向流区设有出水堰22，出水堰22内设有在线监测仪表23和管式流量计24，且出水堰22与出口25连通。
根据本实用新型的一些实施例，第一层固相反硝化池11以及第二层固相反硝化池12设有固相碳源层和微生物载体，第一层好氧生物膜氧化池13以及第二层好氧生物膜氧化池14设有高分子聚合物填料。
如图1，根据本实用新型的一个具体实施例，一体化生活污水处理设备通过进口1将污水引入预处理单元ⅰ内，经过粗格栅2和细格栅3对漂浮物、大颗粒物拦截后由溢流堰4均匀进入调节池5，调节池5完成水质水量的均衡。
调节池5出水进入有机物和总氮去除单元ⅱ，有机物和总氮去除单元ⅱ一共分为4层，从上到下分别为第一层固相反硝化池11、第二层固相反硝化池12、第一层好氧生物膜氧化池13、第二层好氧生物膜氧化池14；污水先进入第二层好氧生物膜氧化池14内，由其底部安装的提升泵16提升经污水提升中心管9进入第一层固相反硝化池11的底部，由布水管均匀布水通过固相碳源层进行生物反硝化脱氮，然后由集水槽7均匀收集污水经导流管8进入第二层固相反硝化池12底部，并由布水器均匀布水后通过固相碳源层进行生物反硝化深度脱氮；污水由第二层固相反硝化池12顶部和第一层好氧生物膜氧化池13周边沿着池壁以水膜的方式进行充氧，并依次进入第一层好氧生物膜氧化池13和第二层好氧生物膜氧化池14，第一层好氧生物膜氧化池13和第二层好氧生物膜氧化池14内高分子聚合物填料利用富含氧气的污水形成丰富的生物膜，完成有机物和氨氮的去除。当进水cod浓度较高时，有机物和总氮去除单元ⅱ顶部安装有鼓风机17，鼓风机17产生的气量由空气输送管道18送入第一层好氧生物膜氧化池13底部补充供氧，并由穿孔管15均匀布气。
有机物和总氮去除单元ⅱ出水由第一层固相反硝化池11顶部出水管10排出并进入沉淀单元的竖流式沉淀池19，由竖流式沉淀池19的竖流式沉淀池中心管20导流从下端出水进入泥水分离，最后由竖流式沉淀池19顶部出水进入火山岩滤料滤池21进行深度吸附处理，火山岩滤料滤池21包括下向流和上向流两个区域，主要去除水体中的总磷、cod和ss等污染物，并提高出水的透明度。
过滤水由火山岩滤料滤池21上向流区域顶部经出水堰22均匀出水，并由在线监测仪表23和管式流量计24分别监测其出水水质和水量，最后由出水口25外排。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
根据本实用新型实施例的一体化生活污水处理设备的其他构成等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
1.一种一体化生活污水处理设备，其特征在于，包括：
预处理单元；
有机物和总氮去除单元，所述有机物和总氮去除单元包括：
多层塔式单元，所述多层塔式单元包括由上至下间隔开布置的第一层固相反硝化池、第二层固相反硝化池、第一层好氧生物膜氧化池以及第二层好氧生物膜氧化池，所述预处理单元与所述第二层好氧生物膜氧化池连通；
第一导流管和第二导流管，所述第二层好氧生物膜氧化池通过所述第一导流管与所述第一层固相反硝化池的底部连通，所述第一层固相反硝化池通过所述第二导流管与所述第二层固相反硝化池的底部连通，且相邻两个所述塔式单元中的位于上方的所述塔式单元在位于下方的所述塔式单元的所在平面的正投影完全落入位于下方的所述塔式单元内以使经过所述第二层固相反硝化池和所述第一层好氧生物膜氧化池处理后的污水沿相应层的池壁呈水幕状依次流入所述第一层好氧生物膜氧化池和所述第二层好氧生物膜氧化池；
回流管，所述第一层固相反硝化池通过所述回流管与所述预处理单元连通；
泵体，所述泵体设于所述第二层好氧生物膜氧化池内，用于将该层内的污水泵送至所述第一层固相反硝化池的底部；
沉淀单元，所述第一层固相反硝化池通过出水管与所述沉淀单元连通；
深度吸附单元，所述深度吸附单元与所述沉淀单元连通。
2.根据权利要求1所述的一体化生活污水处理设备，其特征在于，第一层固相反硝化池内设有与所述第一导流管连通的布水器，所述第一导流管的进水口邻近所述第一层好氧生物膜氧化池的底壁且所述第二导流管的出水口设于所述第一层固相反硝化池的底部。
3.根据权利要求2所述的一体化生活污水处理设备，其特征在于，第一层固相反硝化池内设有与所述第二导流管连通的集水槽，所述集水槽、所述回流管以及所述出水管均邻近所述第一层固相反硝化池的顶部设置，所述第二导流管的出水口邻近所述第二层固相反硝化池的底壁设置。
4.根据权利要求2所述的一体化生活污水处理设备，其特征在于，还包括：
鼓风机，所述鼓风机设于所述有机物和总氮去除单元的顶部；
穿孔管，所述穿孔管设有多个均匀布置的出气孔，所述穿孔管设于所述第一层好氧生物膜氧化池的底部；
气体管道，所述穿孔管与所述鼓风机通过所述气体管道连通。
5.根据权利要求1所述的一体化生活污水处理设备，其特征在于，所述预处理单元包括调节池以及预处理模块，所述调节池与所述第二层好氧生物膜氧化池连通，所述预处理模块包括进水池以及设于所述进水池内的沿流通方向布置的粗格栅和细格栅，所述进水池设于所述调节池的顶部侧壁且与进口连通，所述进水池具有进水堰且通过所述进水堰与所述调节池连通。
6.根据权利要求1所述的一体化生活污水处理设备，其特征在于，所述沉淀单元为竖流式沉淀池，所述竖流式沉淀池设有竖向中心管且该竖向中心管的进口与所述出水管连通。
7.根据权利要求6所述的一体化生活污水处理设备，其特征在于，所述深度吸附单元为火山岩滤料滤池，所述深度吸附单元包括下向流区和上向流区，所述下向流区与所述沉淀单元之间通过顶部溢流堰连通，所述上向流区与所述下向流区通过底部溢流堰连通。
8.根据权利要求7所述的一体化生活污水处理设备，其特征在于，所述上向流区设有出水堰，所述出水堰内设有在线监测仪表和管式流量计，且所述出水堰与出口连通。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的一体化生活污水处理设备，其特征在于，所述第一层固相反硝化池以及所述第二层固相反硝化池设有固相碳源层和微生物载体，第一层好氧生物膜氧化池以及第二层好氧生物膜氧化池设有高分子聚合物填料。
技术总结