技术领域
[0001] 本实用新型涉及
污水处理技术领域，特别涉及一种双级免曝气无回流的生活污水处理系统。
背景技术
[0002] 生活污水的污染指标包括：
化学需氧量COD、
生化需氧量BOD5、悬浮物SS、
氨氮NH3-N、总氮TN以及总磷TP。
[0003] 现有生活污水处理传统技术：对COD、BOD5以及SS的去除效果比较明显，但是对于NH3-N、TN以及TP的去除存在困难。
[0004] 现阶段在污水处理中常用的脱氮工艺为二级生化处理技术和
生物脱氮技术，但是二级生化处理技术对氮的去除率是比较低的，一般仅能将有机氮化合转化为氨氮，却不能有效地去除氮；而生物脱氮技术是通过一些化能自养的
微生物进行硝化反应，将
废水中的氨氮在亚硝化细菌作用氧
化成亚
硝酸氮，再通过硝化细菌进一步转化为硝酸氮，然后经过反硝化过程，将硝酸盐氮和亚硝酸氮在某些兼性异养型微生物作用下还原为氮气，实现氮的去除，同时实现去除COD的目的，采用生物脱氮技术虽然能够有效的去除生活污水中的NH3-N和TN，但是该过程需增加污水的回流设施，增加了电
力的消耗，运营成本也比较大。
[0005] 现阶段在污水处理中常用的除磷工艺为化学强化生物除磷法；通过化学强化除磷法能够除
去污水中有机污染物和各种形态的磷，此污水处理工艺将化学除磷和生物除磷一体化，通过
厌氧消化生物系统中的活性
污泥产生挥发性
有机酸，作为聚磷菌生长的基质或称之为营养物，使聚磷菌在
活性污泥中选择性增殖，并将其回流到生物系统中，使生物污水处理系统工作在高效除磷状态；同时污泥在厌氧条件下产生的磷释放，实现了化学除磷。但是这种方法存在以下弊端：1、化学除磷需要投加药剂，从而增加了运费
费用；2、生活污水营造厌氧环境增加了
水力停留时间，需要加大池容，从而增加了土建投入费用。
[0006] 另外，传统的生活污水处理工艺还有
活性污泥法和
生物膜法，上述方法虽然能对生活污水进行很好的处理，但是为了维持微生物的活性，需要给生化系统增加曝气设施，且
风机的选型和投入占比也比较大，因而造成污水处理设备的成本过高。实用新型内容
[0007] 本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
[0008] 本实用新型还有一个目的是提供一种双级免曝气无回流的生活污水处理系统，避免了风机曝气设备、污水的回流设备的使用，减少了系统的电力的消耗，降低了运营成本，并减少了噪音污染。
[0009] 本实用新型还有一个目的是提供一种双级免曝气无回流的生活污水处理系统，利用经济水生作物的吸收和
净化，实现污水脱氮除磷，以及保证经济水生作物的生长的双赢。
[0010] 为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种双级免曝气无回流的生活污水处理系统，由多个污水处理池顺次连接构成；所述污水处理池包括：
[0011] 调蓄池，其
侧壁上开设有用于生活污水进入的进水管；
[0012] 第一好氧池，其进水端连接所述调蓄池的出水端，所述第一好氧池的上部设置有能使水流逐级下流的呈阶梯状结构的第一跌水槽；
[0013] 缺氧池，其进水端连接所述第一好氧池的出水端；
[0014] 泥水分离池，其进水端连接所述缺氧池的出水端；所述泥水分离池的底部设置有出泥口，所述出泥口与所述调蓄池通过排泥管连接；
[0015] 生态净化池，其内种植有水生经济作物，所述生态净化池连接所述泥水分离池的出水端；
[0016] 另外，所述调蓄池、第一好氧池和缺氧池内均填充有用于处理所述生活污水的生物填料。
[0017] 优选的是，所述的双级免曝气无回流的生活污水处理系统中，所述污水处理池还包括：
[0018] 第二好氧池，其设置在所述缺氧池和泥水分离池之间；所述第二好氧池的进水端连接所述缺氧池的出水端，所述第二好氧池的上部设置有能使水流逐级下流的呈阶梯状结构的第二跌水槽，所述第二好氧池内填充有用于处理所述生活污水的生物填料，所述第二好氧池的出水端连接于所述泥水分离池。
[0019] 优选的是，所述的双级免曝气无回流的生活污水处理系统中，所述进水端和出水端分别位于各个所述污水处理池的相对的两侧壁的顶端。
[0020] 优选的是，所述的双级免曝气无回流的生活污水处理系统中，所述调蓄池和缺氧池内分别设置有提升管和
提升泵；所述
提升泵分别设置于所述调蓄池和缺氧池的出水端所在的一侧的底端；所述提升管分别竖直设置于所述调蓄池和缺氧池内，且所述提升管的底端与所述提升泵相连接，顶端分别连接于所述调蓄池和缺氧池的出水端。
[0021] 优选的是，所述的双级免曝气无回流的生活污水处理系统中，还包括：
[0022] 导流机构，其设置为T形结构，所述T形结构以横边靠近所述第一好氧池或第二好氧池的出水端一侧的侧壁，且横边与侧壁平行的方式放置在所述第一好氧池和第二好氧池内，并使所述T形结构的纵边水平设置在第一跌水槽和生物填料或者第二跌水槽和生物填料之间；所述T形结构的横边的顶端高于所述第一跌水槽或第二跌水槽的底端，所述T形结构的横边的底端与所述第一好氧池或第二好氧池的底端具有间隔；所述T形结构的纵边的底端与所述第一好氧池或第二好氧池的侧壁具有间隔。
[0023] 优选的是，所述的双级免曝气无回流的生活污水处理系统中，还包括：
[0024] 初滤机构，其包括镂空状的格栅篮、提升架、提升导链和物位计；所述格栅篮设置于所述进水管的出水口的下端；所述提升架设置在所述调蓄池的侧壁上，并通过提升导链连接于所述格栅篮，所述物位计设置于所述提升架上，并与所述提升架相连接；所述物位计的测量面位于进水管的出水口的一侧，并与所述格栅篮的顶面齐平，以使所述物位计在检测到所述格栅篮被垃圾填满后，控制所述提升架驱动提升导链将所述格栅篮提升出所述调蓄池，以对所述格栅篮内的垃圾清倒。
[0025] 优选的是，所述的双级免曝气无回流的生活污水处理系统中，所述泥水分离池内设置有导
流管、导流筒、污泥斗和挡流板；所述导流管设置为水平延伸后向下弯折的L形管；所述L形管的一端连接所述第二好氧池的出水端，另一端竖直向下延伸至靠近所述泥水分离池的底端；所述导流筒的两端设置为向外翻折的漏斗形，所述导流筒竖直套设在所述导流管的外部，且所述导流筒的顶端高于所述泥水分离池的出水端；所述挡流板为圆锥体结构；并以尖端朝向所述导流筒顶端的方式设置于所述导流筒的底端，且与所述导流筒的底端具有间隔；所述污泥斗设置为环绕所述出泥口设置的向所述出泥口方向逐渐降低的坡面。
[0026] 优选的是，所述的双级免曝气无回流的生活污水处理系统中，所述生态净化池的内部填充有水生生态级配填料，所述水生经济作物种植在所述水生生态级配填料上；所述泥水分离池的出水端通过管路连接至所述水生生态级配填料的底部；所述生态净化池的出水端设置于所述水生生态级配填料的顶端以上。
[0027] 优选的是，所述的双级免曝气无回流的生活污水处理系统中，所述第一跌水槽和第二跌水槽均设置为具有3阶的阶梯状结构；所述阶梯状结构由上至下的跌水高度分别为55-65cm、45-55cm和35-45cm，每阶所述阶梯状结构的跌水宽度均为10-15cm，跌水深度均为
22-28cm。
[0028] 本实用新型至少包括以下有益效果：
[0029] 本实用新型通过调蓄池、第一好氧池、缺氧池和泥水分离池以及生态净化池的顺次连接，实现了对生活污水的脱氮除磷的净化过程，并通过将经过泥水分离的清水流入生态净化池，采用生态处理，通过水生经济作物的种植既进一步净化了清水，还能够促进水生经济作物的生长，既美化了景观，降低了能耗，水生经济作物还可以外卖，补贴运行费用。
[0030] 通过在第一好氧池的上部设置呈阶梯状结构的第一跌水槽，使得水流在进入第一好氧池的生物填料内前，污水经流跌水槽使得水流呈阶梯状流入，加大了污水与空气中氧气的
接触，增加了水中溶解的氧气含量，为在好氧池内进行好氧反应，降解微生物提供了
基础，避免了曝气设备的使用，节省了风机设备的投入，且降低了噪音污染、系统能耗，以及系统成本。
[0031] 通过各个污水处理池的连接，以及对污水池结构上进行的改进，配合生物填料的使用，取消了回流泵的使用，降低了系统的生产成本，且系统操作简单，动力设备少，整体运行费用低廉。
[0032] 本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0033] 图1为本实用新型所述的双级免曝气无回流的生活污水处理系统的结构示意图。
具体实施方式
[0034] 下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照
说明书文字能够据以实施。
[0035] 应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0036] 如图1所示，本实用新型提供一种双级免曝气无回流的生活污水处理系统，由多个污水处理池顺次连接构成；所述污水处理池包括：调蓄池100，其侧壁上开设有用于生活污水进入的进水管101。
[0037] 第一好氧池200，其进水端连接所述调蓄池的出水端，所述第一好氧池200的上部设置有能使水流逐级下流的呈阶梯状结构的第一跌水槽201。
[0038] 缺氧池300，其进水端连接所述第一好氧池200的出水端。
[0039] 泥水分离池500，其进水端连接所述缺氧池300的出水端；所述泥水分离池500的底部设置有出泥口501，所述出泥口501与所述调蓄池100通过排泥管502连接。
[0040] 生态净化池600，其内种植有水生经济作物601，所述生态净化池600连接所述泥水分离池500的出水端。
[0041] 另外，所述调蓄池、第一好氧池和缺氧池内均填充有用于处理所述生活污水的生物填料。
[0042] 在上述方案中，所述双级免曝气无回流的生活污水处理系统对生活污水的处理过程为：生活污水通过调蓄池的进水管进入所述调蓄池内，所述调蓄池内的生物填料给污水中的微生物营造缺氧环境的同时，调节水量，均衡水质，同时沉淀较大颗粒物，并同时进行反硝化反应，将污水中的一部分氨氮转化为氮气，排到大气中，起到了初步分解污水中的大分子污染物的目的，降低了后续污水池的运行负荷。经过调蓄池处理的污水进入第一好氧池，污水首先经过第一跌水槽后落入第一好氧池的生物填料内，第一跌水槽的设置使得污水与空气的氧气充分接触，增加了水中的溶解氧量，为好氧微生物提供了生存所需的氧量，然后污水通过第一好氧池内的生物填料进行好氧反应，降解水中的微生物，同时再次进行硝化反应，将污水中的氨氮转化为硝酸盐；而后在第一好氧池反应后的污水进入缺氧池内，缺氧池内的生物填料使得污水进行反硝化反应，将硝酸盐还原为氮气，同时降解污水中的污染物，之后污水进入泥水分离池静置，从而
水泥分离，分离得到的清水流入生态净化池为水生经济作物的生长提供水源，并得到水生经济作物的进一步净化，使得多余水分流出所述生态净化池；而水泥分离池分离出的污泥经出泥口和排泥管排入调蓄池内。
[0043] 其中，通过调蓄池、第一好氧池、缺氧池和泥水分离池以及生态净化池的顺次连接，实现了对生活污水的脱氮除磷的净化过程，并通过将经过泥水分离的清水流入生态净化池，采用生态处理，通过水生经济作物的种植既进一步净化了清水，还能够促进水生经济作物的生长，既美化了景观，降低了能耗，水生经济作物还可以外卖，补贴运行费用。
[0044] 通过在第一好氧池的上部设置呈阶梯状结构的第一跌水槽，使得水流在进入第一好氧池的生物填料内前，污水经流跌水槽使得水流呈阶梯状流入，加大了污水与空气中氧气的接触，增加了水中溶解的氧气含量，为在好氧池内进行好氧反应，降解微生物提供了基础，避免了曝气设备的使用，节省了风机设备的投入，且降低了噪音污染、系统能耗，以及系统成本。
[0045] 通过各个污水处理池的连接，以及对污水池结构上进行的改进，配合生物填料的使用，取消了回流泵的使用，降低了系统的生产成本，且系统操作简单，动力设备少，整体运行费用低廉。
[0046] 一个优选方案中，所述污水处理池还包括：第二好氧池400，其设置在所述缺氧池300和泥水分离池500之间；所述第二好氧池400的进水端连接所述缺氧池300的出水端，所述第二好氧池400的上部设置有能使水流逐级下流的呈阶梯状结构的第二跌水槽401，所述第二好氧池400内填充有用于处理所述生活污水的生物填料，所述第二好氧池400的出水端连接于所述泥水分离池500。
[0047] 在上述方案中，通过第二好氧池的设置，且第二好氧池与第一好氧池具有相同结构的跌水槽，使得污水进行进一步的氧化和硝化反应，从而进一步降解水中的微生物，即进一步提高污水的净化处理效果。
[0048] 一个优选方案中，所述进水端和出水端分别位于各个所述污水处理池的相对的两侧壁的顶端。
[0049] 在上述方案中，通过设置进水端和出水端均位于各个污水处理池的相对的两侧壁的顶端，使得水流均是由上到下流入各个污水处理池内，从而水流有自然跌落的过程，便于对污水的处理，且进水端和出水端分别位于相对的两侧壁，使得各个污水处理池紧密相连，减小了连接管路的长度，降低了系统的成本，且使得系统便于维护。
[0050] 一个优选方案中，所述调蓄池100和缺氧池300内分别设置有提升管102和提升泵103；所述提升泵103分别设置于所述调蓄池100和缺氧池300的出水端所在的一侧的底端；
所述提升管102分别竖直设置于所述调蓄池100和缺氧池300内，且所述提升管102的底端与所述提升泵103相连接，顶端分别连接于所述调蓄池100和缺氧池300的出水端。
[0051] 在上述方案中，由于污水由各个污水处理池的上部进入池内，因而在池内处理后的污水会从底部流出，通过提升泵和提升管的配合，使得池内底部处理后的污水被提升至顶端流入下一个处理池内，且通过提升泵的应用，使得到达顶部的水流冲力较大，经过第一好氧池和第二好氧池的跌水槽时能够更大面积的展开，利于与空气中氧气的接触，从而提高污水中的含氧量，进而利于后续污水中微生物的好氧反应的进行。
[0052] 一个优选方案中，还包括：导流机构202，其设置为T形结构，所述T形结构以横边靠近所述第一好氧池200或第二好氧池400的出水端一侧的侧壁，且横边与侧壁平行的方式放置在所述第一好氧池200和第二好氧池400内，并使所述T形结构的纵边水平设置在第一跌水槽201和生物填料700或者第二跌水槽401和生物填料700之间；所述T形结构的横边的顶端高于所述第一跌水槽201或第二跌水槽401的底端，所述T形结构的横边的底端与所述第一好氧池200或第二好氧池400的底端具有间隔；所述T形结构的纵边的底端与所述第一好氧池200或第二好氧池400的侧壁具有间隔。
[0053] 在上述方案中，通过T形的导流机构的设置，使得由第一跌水槽或第二跌水槽留下的水流被导流机构的纵边挡住，并经横边水平流入生物填料内，纵边下端的延伸使得经过生物填料反应的污水由第一好氧池或第二好氧池的底部流出，从而保证了污水在第一好氧池或第二好氧池的充分反应，且导流机构的设置使得由跌水槽跌落的水流冲力减小，缓缓的流入生物填料中，便于污水与生物填料的全面接触。
[0054] 一个优选方案中，还包括：初滤机构，其包括镂空状的格栅篮104、提升架105、提升导链106和物位计107；所述格栅篮104设置于所述进水管101的出水口的下端；所述提升架105设置在所述调蓄池100的侧壁上，并通过提升导链106连接于所述格栅篮104，所述物位计107设置于所述提升架105上，并与所述提升架105相连接；所述物位计107的测量面位于进水管101的出水口的一侧，并与所述格栅篮104的顶面齐平，以使所述物位计107在检测到所述格栅篮104被垃圾填满后，控制所述提升架105驱动提升导链106将所述格栅篮104提升出所述调蓄池100，以对所述格栅篮104内的垃圾清倒。
[0055] 在上述方案中，通过初滤机构的设置，使得污水首先进入格栅篮，镂空的格栅篮能够对污水中的垃圾进行拦截，通过提升架和提升导链的配合，使得格栅篮占地小，并且格栅篮的顶部可设置盖体，消除垃圾臭味的不良影响，格栅篮顶部设置有物位计，当拦截垃圾量到一定程度时，能够发出
信号，控制提升架驱动提升导链将格栅篮提出，以便于清理垃圾。其中，提升架由相互套接的两根
支撑柱构成，以使所述提升架具有伸缩的功能，格栅篮的两侧带有
滑轮，滑轮嵌入提升架的支撑柱侧边开设的
导轨内，使得格栅篮能够沿支撑柱上下滑动；提升导链作为提升联动中介，由驱动
电机等驱动装置控制上下收放，实现格栅蓝上下滑动功能，同时柔性的提升导链方便将格栅篮由调蓄池内取出。
[0056] 一个优选方案中，所述泥水分离池500内设置有导流管503、导流筒504、污泥斗505和挡流板506；所述导流管503设置为水平延伸后向下弯折的L形管；所述L形管的一端连接所述第二好氧池的出水端，另一端竖直向下延伸至靠近所述泥水分离池500的底端；所述导流筒504的两端设置为向外翻折的漏斗形，所述导流筒504竖直套设在所述导流管503的外部，且所述导流筒504的顶端高于所述泥水分离池500的出水端；所述挡流板506为圆锥体结构；并以尖端朝向所述导流筒504顶端的方式设置于所述导流筒504的底端，且与所述导流筒504的底端具有间隔；所述污泥斗505设置为环绕所述出泥口501设置的向所述出泥口501方向逐渐降低的坡面。
[0057] 在上述方案中，L形的导流管疏导水流流入泥水分离池内，避免水流由高处直接落下，减少水流的流动性，从而便于提高泥水的分离效率，导流筒限制水流的流向，使得分离出的清水由四周向上运动，与污泥快速分离，挡流板的设置使得污泥向四周聚集，然后经由坡形的污泥斗流入出泥口内，避免了污泥直接聚集造成的出泥口堵塞。
[0058] 一个优选方案中，所述生态净化池600的内部填充有水生生态级配填料602，所述水生经济作物601种植在所述水生生态级配填料602上；所述泥水分离池600的出水端通过管路603连接至所述水生生态级配填料602的底部；所述生态净化池600的出水端604设置于所述水生生态级配填料602的顶端以上。
[0059] 在上述方案中，水生生态级配填料便于对清水进一步过滤，尤其能对氨氮和总磷过滤和
吸附，并能为水生经济作物蓄积营养，便于其生长，清水通至水生级配填料的底部，而生态净化池的出水端设置在水生生态级配填料的上方，使得清水能够被迫经过水生级配填料后才流出，提高了清水的洁净度。其中，水生经济作物可以为芦苇、茭草、鸢尾、菖蒲或者水芹等经济作物；水生生态级配填料由上至下由三层组成，分别为粒径3-6mm的生物陶粒层，层度600mm，粒径5-10mm的
砾石层，层厚200mm，粒径16-32mm的砾石层，层厚200mm。
[0060] 一个优选方案中，所述第一跌水槽201和第二跌水槽401均设置为具有3阶的阶梯状结构；所述阶梯状结构由上至下的跌水高度分别为55-65cm、45-55cm和35-45cm，每阶所述阶梯状结构的跌水宽度均为10-15cm，跌水深度均为22-28cm。
[0061] 在上述方案中，通过反复的实验和数据分析发现，跌水槽设置为三阶，且阶梯由上至下的跌水高度分别为55-65cm、45-55cm和35-45cm，每阶所述阶梯状结构的跌水宽度均为10-15cm，跌水深度均为22-28cm时，即可使得在避免使用风机曝气设备的情况下使得污水中溶解氧量满足好氧反应的需要，且此时水流处理效率高。
[0062] 在一个具体
实施例中，采用本实用新型所述的双级曝气无回流的生活污水处理系统对生活污水进行处理，其中第一跌水槽和第二跌水槽均设置为3阶，由上至下的跌水高度分别为60cm、50cm和40cm，每阶所述阶梯状结构的跌水宽度均为12cm，跌水深度均为25cm；调蓄池内填充弹性立体填料，填充率为25％；第一好氧池内填充MBBR，填充率为30％；缺氧池内填充弹性立体填料，填充率为30％；第二好氧池内填充弹性立体填料，填充率为60％；
生态净化池中水生生态级配填料由上至下分别为粒径4mm的生物陶粒层，层度600mm，粒径
7mm的砾石层，层厚200mm，粒径25mm的砾石层，层厚200mm。最终，污水经各级处理后，在生态净化池的出水端流出的清水相较于流入调蓄池的生活污水总氮去除率达到了95％，氨氮去除率达到了97％，总磷去除率达到了96％。
[0063] 尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的
修改，因此在不背离
权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
